• 한국방재학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.73-79
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• 2009

유해물질은 만일 누출된다면 화재 폭발 독성 및 위해성이 있는 물질을 말한다. 많은 선진국에서 유해물질의 수송이 증가하고 있기 때문에 유해물질의 생산 저장 수송 사용 및 폐기에 대한 정확한 정보는 매우 중요하다. 유해물질의 수송은 유해물질의 사용과정에서 핵심적인 기능이라고 말할 수 있다. 정부는 유해물질에 대해 많은 법령과 규제, 기준들을 개발해 왔다. 그러나 한국의 법령, 규제, 기준들은 비록 유해물질의 이동이 유해물질 수송에 대한 안전과 방재차원에서 중요한 정보임에도 불구하고, 유해물질의 O-D수송에 대한 정확한 정보를 보장하고 있지 못한 실정이다. 본 연구의 목적은 한국의 유해물질 수송에 대해 새롭게 대두되거나 기존에 제기된 이슈들을 조사하고, 제한된 자료를 가진 상황에서 유해물질에 대한 O-D매트릭스를 예측하는 기법을 개발하는 것이다. 본 연구는 유해물질 수송사례에 대한 40개의 후보군 중에서 수산화나트륨 폐기물에 대한 수송이 사례 연구로 선정하였다. 성장률법이 수산화나트륨 폐기물 수송의 2005년 O-D매트릭스를 추정하는데 적용되었다. 행렬보정기법이 추정된 수산화나트륨 O-D매트릭스를 보정하는데 사용되었다. 본 연구는 유해물질에 대한 O-D추정기법의 적용가능성을 제시하였다. 본 연구를 통해 도출된 수산화나트륨 폐기물 O-D 매트릭스는 수산화나트륨 수송의 수송로와 수송구간을 추적하는데 사용되어 진다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.718-725
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• 2017

액체저장탱크는 화학물질을 다루는 산업단지의 주요한 구조물로서, 지진으로 인한 구조물의 손상은 화학물질의 유출, 화재, 폭발 등의 추가적인 피해를 야기한다. 따라서 액체저장탱크의 지진 취약성을 사전에 효율적으로 평가하고, 지진에 대비하는 일이 필수적이라고 할 수 있다. 지진으로 인해 진동하는 액체저장탱크는 액체-구조물의 상호작용으로 탱크 벽체에 유동압력이 작용하며, 이는 탱크의 응력을 증가시키고 구조적 손상을 일으키는 원인이 될 수 있다. 한편, 구조물의 지진 취약성은 여러 불확실성 요인들을 고려하여 정해진 한계상태에 대한 파괴확률을 산정함으로써 평가하게 되는데, 보다 정확한 액체저장탱크 지진 취약도 평가를 위해서는 신뢰성 해석 과정에서 정교한 유한요소 해석이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 최근에 신뢰성 해석 소프트웨어와 유한요소 해석 소프트웨어를 서로 연동시켜 개발된 FERUM-ABAQUS를 활용한 유한요소 신뢰성 해석을 통해 액체저장탱크의 파괴확률을 계산하였다. 이러한 유한요소 신뢰성 해석 기법은 두 소프트웨어 간의 자동적인 데이터 교환이 가능하여 보다 효율적으로 구조물의 지진 취약성을 평가할 수 있으며, 이를 통해 얻은 파괴확률 결과를 바탕으로 지진 강도에 따른 액체저장탱크의 지진 취약도 곡선을 성공적으로 도출하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권5호
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• pp.483-493
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• 2021

도시 인구의 과밀화로 고층 건물에 대한 폭발적인 수요와 공급이 발생하였다. 고층 빌딩은 각 도시의 구심점으로 도시 이미지를 제고하는데 기여하고 있으나 연돌효과로 인해 승강기 문의 오작동, 외벽의 문과 창문 개폐의 어려움, 상층부로 확산하는 연기와 악취, 소음, 에너지 손실, 화재 및 오염물질의 급속한 확산 등 예기치 못한 다양한 문제를 야기하고 있다. 본 연구에서는 초고층 건축물을 수직조닝별로 구분하여 연돌효과의 원인과 해결방안을 분석하고 설계와 시공 방안으로 도출하였다. 외기를 차단하는 초기 계획과 정밀한 시공을 통한 기밀성 확보를 통해 저층부에서 유입되는 기류를 능동적으로 차단하여 건물의 내·외부 기밀성을 확보하는 방안을 모색하였다. 설비적 해결대책은 연돌효과로 인한 특정 현상을 줄이기 위한 대책이 될 수 있으나 이에 따른 2차 피해의 가능성이 높기 때문에 최소한으로 적용해야 한다. 따라서 본 연구는 연돌효과의 원인과 대책방안을 수직 조닝별로 설계적, 시공적 대책을 제시함으로써 체계적인 연돌효과 관리의 필요성을 역설하였다. 또한 본 연구가 설계 및 시공뿐만 아니라 건물 유지관리에도 도움이 되기를 기대한다.

• 한국건설안전학회 논문집
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• 제3권1호
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• pp.1-8
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• 2020

농어촌 민박 이용객의 증가와 정부의 관련 정책에 대한 다양한 지원이 이루어지고 있다. 그러나 농어촌 민박의 숙박 서비스에 대한 안전기준이나 안전지표가 부족하여 2018년 12월 강릉 펜션 일산화탄소 누출사고, 2020년 1월 동해 펜션 가스폭발사고 등 대형사고가 발생하고 있으며 국민의 안전을 위협하고 있다. 숙박업소와 달리 농어촌 민박의 경우 소화기와 화재경보기 등의 일정 요건을 갖추면 영업이 가능하도록 되어있다. 농림축산식품부는 농어촌 민박 제도개선 대책으로 농어촌정비법 개정을 통해 가스와 전기안전 전문가가 안전점검을 하고 그 확인서를 제출하는 제도를 도입하고 있다. 본 연구의 목적은 농어촌 민박의 숙박시설에 대한 안전기준과 안전지표를 제시하여 농어촌 민박과 관련한 지방자치단체와 정부의 운영관리와 점검에 필요한 기준을 제시하는 데 있다. 숙박시설의 안전관리는 국민의 가장 기본적인 안전과 직결된다. 따라서 농어촌 민박에 대한 적절한 안전기준을 제시하고 신고필증을 배부할 필요가 있으며 지속적인 수시점검과 안전교육 및 소방, 질식사고 등에 대한 사전예방을 위한 대책을 세울 필요가 있다. 본 연구를 통해 농어촌 민박의 안전관리 실태에 대한 조사와 분석 결과를 바탕으로 안전관리 기준 및 안전지표, 수시점검 방법, 사고예방 교육을 제공하고 제도화 할 필요성이 있는 것으로 나타났다. 농어촌 민박의 숙박이용 국민에 대한 안전확보를 위해 반드시 안전관리 기준과 교육을 제도화하는 것이 시급한 것으로 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.867-872
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• 2020

유류 저장탱크는 화학 산업단지의 주요한 구조물로서, 자연재해나 관리 부실로 인한 구조물의 손상은 화학물질의 유출, 화재, 폭발 등의 추가적인 피해를 야기하기 때문에 변형에 대한 파악이 필수적이다. 본 연구에서는 3D 레이저스캐너를 이용하여 유류 저장탱크에 대한 데이터를 취득하고, 설계 데이터와 비교하여 저장탱크 관리를 위한 다양한 분석을 수행하였다. 3D 레이저스캐너로 취득된 데이터와 설계 도면을 이용하여 유류 저장탱크의 모델링을 수행하고, 중첩하여 유류 저장탱크의 검사를 효과적으로 수행할 수 있었다. 또한 시설물 변형에 대한 가시적인 데이터 생성을 위해 변형에 대한 단면도 및 전개도를 생성하였으며, 정량적인 분석을 통해 유류 저장탱크가 최대 -7.16mm의 변형이 발생하였음을 제시하였다. 변형이 크게 일어난 부분에 대한 정밀 검측대상 도면을 생성하여 추가적인 업무에 활용할 수 있는 데이터를 생성하였으며, 향후 3D 레이저스캐너를 이용한 유류 저장탱크의 검사는 유류 저장탱크 변형에 대한 정량적이며, 가시적인 자료를 제공함으로써 시설물 관리의 효율성을 크게 향상시킬 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권6호
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• pp.623-631
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• 2021

국내외 해상 위험·유해물질(HNS, Hazardous and Noxious Substances) 물동량 증가와 함께 HNS 유출 사고가 빈번히 발생하고 있다. HNS는 전 세계적으로 약 6,000여 종으로 대부분 유독한 성질을 가지므로 이러한 유출 사고 발생은 해양 생태계 파괴를 비롯하여 폭발 및 화재 등으로 인한 인명 및 재산피해를 유발한다. 따라서 해상 HNS 유출 사고를 대비하여 파장에 따른 HNS 분광 라이브러리 구축 및 탐지 알고리즘을 개발해야 한다. 본 연구에서는 프랑스 현지에서 지상 HNS 유출 실험을 진행하였다. 초분광센서 관측을 통해 파장에 따른 톨루엔 라이브러리 스펙트럼을 구축하였으며, 분광혼합 알고리즘을 활용하여 초분광 HNS를 탐지하였다. 전처리 과정으로 주성분 분석을 적용하여 노이즈 제거 및 차원 압축을 수행하였으며, N-FINDR 기법을 통해 영상을 대표하는 톨루엔과 해수의 엔드멤버 스펙트럼을 추출하였다. 스펙트럼 기반의 톨루엔 및 해수의 점유비율을 계산함으로써 모든 픽셀의 HNS 탐지 정확도를 확률로 제시하였다. 최대 탐지 정확도를 가지는 점유비율 선정을 위해 418.15 nm 파장의 복사도 영상과 비교하였으며, 그 결과 약 42%의 비율에서 99% 이상의 정확도를 나타내었다. 해상 HNS 유출은 높은 위험성으로 인해 사람이 쉽게 접근할 수 없는 한계를 지닌다. 본 HNS 실험과정 및 탐지 결과는 초분광 원격탐사에 기반한 HNS 오염 해역 추정에 도움이 될 것이다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.19-28
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• 2022

연구목적: 전기로 인한 화재·폭발·감전 등의 재해를 예방하기 위한 방법 중의 하나가 접지를 시행하는 것이다. 접지전류가 높은 주파수 성분을 포함하는 경우에는 접지저항보다는 접지임피던스를 측정하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 수 kHz 이상의 주파수 성분을 가지는 접지전류에 의한 대지전위상승을 억제하기 위한 접지임피던스를 줄이는 방안을 제시하고자 한다. 연구방법: 대지에 접지동봉과 접지침봉을 매설하여 각각 접지저항과 접지임피던스를 측정하였고, 주파수에 따른 접지임피던스의 특성을 파악하였다. 연구결과: 접지동봉과 접지침봉의 접지저항 측정 결과는 거의 차이가 없었다. 62.5kHz 보다 낮은 주파수 영역에서는 접지동봉이나 접지침봉의 접지임피던스 측정 결과는 거의 차이가 없었으며, 62.5kHz 보다 높은 주파수 영역에서는 접지침봉의 접지임피던스가 접지동봉의 접지임피던스보다 약 15% 정도의 저감효과가 있었다. 결론: 상용주파수 영역에서 접지저항 값을 낮추기 위하여 다수의 접지극을 공통으로 접지하는 것이 효과적이고, 접지임피던스가 낮은 접지침봉을 설치하는 경우 수 kHz 이상의 주파수 성분을 가지는 접지전류에 의한 대지전위상승을 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.305-316
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• 2022

화석연료의 고갈과 환경문제의 대안으로 수소에너지가 부각되고 있으며, 자동차 산업에서도 수소차의 보급이 증가하고 있다. 그러나 수소는 가연농도 범위가 4~75%로 넓은 가연영역을 가지고 있어 수소차 사고 시 안전에 대한 우려가 높은 실정이다. 특히, 터널이나 지하주차장과 같은 반밀폐 공간에서는 수소누출에 따른 화재나 폭발이 대형사고를 유발할 가능성이 높기 때문에 수소누출에 따른 가연영역 분석을 통해 수소 안전성에 대한 검토가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 표준단면의 도로터널에서 수소차량의 수소 누출조건과 터널 내 풍속에 따른 수소농도 해석을 수행하여 터널 내 풍속이 가연영역에 미치는 영향을 검토하였다. 수소의 누출조건은 1개의 탱크와 3개의 탱크가 통시에 TPRD를 통해 누출되는 조건과 대형크랙이 발생하여 누출하는 조건으로 하였으며, 터널 내 풍속은 0, 1, 2.5, 4.0 m/s를 고려하였다. 가연영역에 대한 검토결과, 1 m/s 이상의 풍속이 존재하는 경우에는 풍속이 없는 경우와 비교하여 최대 25%수준까지 감소하는 것으로 나타나고 있으며, 풍속증가에 따른 가연영역의 감소효과는 거의 없는 것으로 나타나고 있다. 특히 대형크랙이 발생하여 약 2.5초 만에 완전히 누출되는 경우에는 풍속이 증가하면 가연영역이 약간 증가하는 것으로 나타나고 있다. 또한 하향 분출되는 경우에 풍속이 작은 차량하부 영역에 수소가스가 상당히 긴 시간동안 잔류하는 것으로 분석되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권spc호
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• pp.1-10
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• 2022

국내외 해상 위험·유해물질(Hazardous and Noxious Substances, HNS) 물동량이 증가함에 따라 HNS 유출 사고의 위험성이 점차 높아지고 있다. 해상에 유출된 HNS는 해양생태계 파괴를 비롯한 해양환경 오염 및 인명피해를 유발하며, 화재 및 폭발 등을 동반한 2차 사고 발생 가능성도 존재한다. 따라서 해상 HNS의 신속한 탐지와 각 물질 특성에 적합한 방제전략을 수립해야 한다. 본 연구에서는 초분광 원격탐사에 기반한 지상 HNS 유출 실험 과정 및 탐지 알고리즘 적용 결과를 제시하고자 한다. 이를 위해 프랑스 브레스트 지역의 야외 풀장에서 스티렌을 유출한 후 초분광 센서를 활용한 동시 관측을 수행하였다. 순수 스티렌 및 해수 스펙트럼은 주성분 분석(principal component analysis, PCA) 및 N-Findr 기법을 적용하여 추출하였으며, 또한 spectral distance similarity (SDS), spectral correlation similarity (SCS), spectral similarity value (SSV), spectral angle mapper (SAM)을 포함한 분광정합 기법을 적용하여 초분광 영상 내 화소들을 스티렌 및 해수로 분류하였다. 그 결과 SDS 및 SSV 기법이 우수한 스티렌 탐지 결과를 보여주었으며, 스티렌 총 면적은 약 1.03 m²로 추정되었다. 본 연구는 해상 HNS 모니터링에 주요 역할을 할 것으로 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.273-282
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• 2023

원자력발전소 지진 확률론적 안전성 평가인 PSA(Probabilistic Safety Assessment)는 오랜 기간에 걸쳐 확고히 구축되어 왔다. 반면에 다양한 공정 기반의 산업시설물의 경우 화재, 폭발, 확산(유출) 재난에 대해 주로 연구되어 왔으며, 지진에 대해서는 상대적으로 연구가 미미하였다. 하지만, 플랜트 설계 당시와 달리 해당 부지가 지진 영향권에 들어갈 경우 지진 PSA 수행은 필수적이다. 지진 PSA를 수행하기 위해서는 확률론적 지진 재해도 해석(Probabilistic Seismic Hazard Analysis), 사건수목 해석(Event Tree Analysis), 고장수목 해석(Fault Tree Analysis), 취약도 곡선 등을 필요로 한다. 원자력 발전소의 경우 노심 손상 방지라는 최우선 목표에 따라 많은 사고 시나리오 분석을 통해 사건수목이 구축되었지만, 산업시설물의 경우 공정의 다양성과 최우선 손상 방지 핵심설비의 부재로 인해 일반적인 사건수목 구축이 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 산업시설물 지진 PSA를 수행하기 위해 고장수목을 바탕으로 확률론적 시각도구인 베이지안 네트워크(Bayesian Network, BN)로 변환하여 리스크를 평가하는 방법을 제안한다. 제안된 방법을 이용하여 임의로 생성된 가스플랜트 Plot Plan에 대해 최종 BN을 구축하고, 다양한 사건 경우에 대한 효용성있는 의사결정과정을 보임으로써 그 우수성을 확인하였다.