• 대한토목학회논문집
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• 제40권4호
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• pp.429-435
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• 2020

북한은 2017년 6차 핵실험 이후 스스로 핵 무력의 완성을 선언하였다. 한반도 비핵화를 위한 국내외의 노력에도 불구하고 그 해결전망은 밝지 않다. 북한의 WMD위협을 억제하기 위한 정치·외교적 노력과 함께 유사시 예상되는 '재앙적 상황'에 대비한 사후관리 능력의 강화가 요구된다. 이에 따라 본 연구는 CBRN 위협에 대비한 사후관리 강화방안을 제시하기 위해 수행되었다. 연구모델은 국가 차원의 재난관리 계획발전모델 중 미 국토안보부가 채택하여 활용 중인 THIRA 프로세스를 일부 보완하여 활용하였다. 한국의 사후관리 체계는 재난에 대비한 위험관리와 위기관리를 포괄한다. 이 체계는 전·평시 CBRN의 확산 또는 사용의 억제, 위협의 대응, 예상피해 최소화 등을 목적으로 민·관·군 통합방위작전의 형태로 수행된다. 예방단계에는 CBRN의 개념과 사후관리 절차를 국가관리체계 속에 반영, 통합경보체계의 보완, 대피시설의 준비 그리고 통합훈련체계의 구축 등이 요구된다. 대비단계에는 관련 법규와 매뉴얼의 정비, 정부 조직의 정비와 수행절차의 발전, 통합대응이 가능한 현장 지원체계의 구축, 그리고 주기적인 훈련 등이 필수적이다. 대응단계에는 응급처치와 구호를 위한 의료지원체계의 정상가동, 제염시설의 설치 및 운영, 그리고 피해평가 및 통제지침의 발전이 중요하다. 복구단계에서는 안정화 평가 기준 및 절차의 발전, 피해복구에 필요한 자원의 확보 및 운용, 그리고 지역방위군과 향토예비군, 민방위가 연계된 지역피해복구 역량 강화가 필요하다.

• 한국지리정보학회지
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• 제20권1호
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• pp.85-97
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• 2017

최근 전 세계적으로 지구온난화, 기후변화 등으로 태풍, 지진해일, 폭염 및 폭설 등과 같은 수재해의 피해가 대규모로 확대되었다. 특히 태풍으로 인한 경제적 손실은 1960년대 이후 경제개발 및 도시화로 인한 인구과밀지역에서 크게 나타나고 있다. 본 연구에서는 2016년 한반도를 강타한 태풍 차바를 비롯하여 태풍 루사('02), 태풍 매미('03) 및 태풍 볼라벤('12)에 대하여 한반도 내습 전 후 촬영된 위성 현황에 대하여 조사 및 분석을 실시한 결과, 기존 위성을 활용함에 있어 한계를 느끼게 되었다. 국내 위성은 주로 기상, 해양, 지형 및 통신 등의 목적으로 개발 운영됨으로 물 관리 및 수재해 대응에 필요한 시 공간적 데이터 관측 정보가 많이 부족하였다. 때문에 국외 위성으로 범위를 넓혀 조사를 실시하였으며, 이에 GMS, TRMM, COMS 및 GPM 등의 위성 자료를 수집하였다. 향후 한반도에 빠르고 정확한 수재해 정보를 얻기 위하여 시 공간적 데이터 분석단위를 만족시키는 수자원 위성의 개발 및 적용이 필요하다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.23-27
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• 2013

기후변화에 따른 토석류 발생과 그로 인한 피해가 세계적으로 증가 추세에 있다. 토석류 연구는 역학적 관점에서 파괴 후(post-failure) 거동에 해당하며 지반강도와 유동특성을 분석함으로써 특성화할 수 있다. 본 연구는 국내의 토석류 발생지역인 상주(화강암 풍화토), 인제(편마암 풍화토), 포항(이암 및 셰일) 지역을 대상으로 지반의 물성-전단강도 상관관계와 토석류의 유동특성을 평가하였다. 본 연구지역을 대상으로 스웨덴 낙하 콘(Swedish Fall cone) 시험장치를 이용하여 지반의 물성 및 지반강도 사이에 일정한 상관관계가 있음을 밝혔다. 실험결과에 따르면, 인제, 상주, 포항지역에서 채취된 시료에 대해 액성지수(IL)와 비배수 전단강도($C_{ur}$) 사이에 $C_{ur}=(1.2/I_L)^{3.3}$의 관계식이 성립한다. 토석류 흐름을 지배하는 항복응력은 재성형 비배수 전단강도에 상응하는 것으로 간주하고, Bingham 모델과 액성지수-항복응력 관계식을 이용하여 토석류의 유동성을 조사하였다. 유동해석은 국내 풍화토와 낮은 활성점토를 구분하여 적용하였다. 이때 액성지수는 액성한계를 기준으로 $I_L=1$, 1.5, 3.0으로 구분하여 비교분석하였다. 동일한 액성지수($I_L=1$)에 대해, 토석류의 발생 5분 경과 후 최대 이동거리는 250m에 다다른다. 액성지수가 3으로 증가 될 경우, 토석류의 이동거리를 5분까지 살펴본 결과, 국내 풍화토는 낮은 활성점토에 비해 2배 이상 큰 유동성이 있음을 알 수 있었다. 본 유동성 평가기술은 토석류 피해저감기술 전략수립에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제1권1호
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• pp.3-26
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• 2005

In recent years, there is growing concern about the potential use of biological agents in war or acts of terrorism accompanied an increased realization that rapid preparedness and response are needed to prevent or treat the human damage that can be caused by these agents. The threat is indeed serious, and the potential for devastating numbers of casualties is high. The use of agents as weapons, even on a small scale, has the potential for huge social and economic disruption and massive diversion of regional and national resources to combat the threat, to treat primary disease, and to clean up environmental contamination. Biological weapons are one of weapons of mass destruction (or mass casualty weapons, to be precise. since they do not damage non-living entities) that are based on bacteria, viruses, rickettsia, fungi or toxins produced by these organisms. Biological weapons are known to be easy and cheap to produce and can be used to selectively target humans, animals, or plants. Theses agents can cause large numbers of casualties with minimal logistical requirements (in wide area). The spread of disease cannot be controlled until there is awareness of the signs of infection followed by identification of agents; and if the organism is easily spread from person to person, as in the case of smallpox, the number of casualties could run into the tens of thousands. Biological weapons could be used covertly, there can be a lot of different deployment scenarios. A lot of different agents could be used in biological weapons. And, there are a lot of different techniques to manufacture biological weapons. Terrorist acts that make use of Biological Agents differ in a number of ways from those involving chemicals. The distinction between terrorist and military use of Biological Weapon is increasingly problematic. The stealthy qualities of biological weapons further complicate the distinction between terrorism and war. In reality, all biological attacks are likely to require an integrated response involving both military and civilian communities. The basic considerations when public health agencies establish national defence plan against bioterrorism must be 1) arraying various laws and regulations to meet the realistic needs, 2)education for public health personnels and support of concerned academic society, 3)information collection and cooperative project with other countries, 4)Detection and surveillance(Early detection is essential for ensuring a prompt response to biological or chemical attack, including the provision of prophylactic medicines, chemical antidotes, or vaccines) and 5) Response(A comprehensive public health response to a biological or chemical terrorist event involves epidemiologic investigation, medical treatment and prophylaxis for affacted persons, and the initiation of disease prevention or environmental decontamination measures). The purpose of this paper is providing basic material of preparedness and response for biological terrorism in modern society.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.1-12
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• 2020

최근까지 무분별한 수자원 개발과 심각해지는 기후변화로 인한 극심한 가뭄이 지속되면서 물관리 문제에 대해서 관심이 급증하였다. 국내와 유사한 환경 아래 국가 차원에서 일관되고 친환경적이며 체계적으로 관리를 하고 있는 호주의 정책에 대한 분석과 사례검토가 필요하다. 호주는 강우량이 작고 건조하여 가뭄과 홍수가 반복되는 수자원적 특징을 가지고 있으며 1890년대부터 이민자 정착으로 물분쟁이 시작되었다. 일찍이 수자원의 효율적인 분배를 위한 물관리 협약, 물 사용량 규제 프로그램, 연방물법 제정 등이 이루어졌고 현재는 개발과 보전이 균형적으로 이루어지는 물관리 체계를 이루고 있다. 한편 우리나라는 과거 수질은 환경부, 수량은 국토부가 담당하여 물관리의 주무부처가 이분화되어 업무의 중복, 과도한 투자, 비효율 등의 문제로 통합적인 물관리가 어려웠다. 이를 해결하고자 2018년에는 물관련 기본법을 제정하는 등 물관리 기능이 일원화되면서 유역 단위 통합물관리 체계의 기틀이 마련되었고 2019년부터는 유역 단위의 통합물관리 체계를 수행하는 등 통합물관리를 바탕으로 지속 가능한 수자원 관리 효과를 도모하고 있다. 효율적이고 친환경적인 물관리를 위한 관리 정책 수립을 위해 여러 방안으로 강구해온 호주의 IWRM (Integrated Water Resource Management)와 우리나라의 현황과 사례를 비교해보았고 앞으로 나아가야 할 우리나라의 시사점을 제시하였다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.75-92
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• 2020

일반적으로 물수지 분석 시 공급에 해당되는 회귀수량의 경우 용수별 회귀율을 일률적으로 정하여 산정하는 방법을 채택하고 있어 정확한 가용유량을 산정하지 못하는 한계를 갖고 있다. 이에 본 연구에서는 회귀수 중 하·폐수에 초점을 두었고 인공신경망 등의 기계학습 모형을 적용하여 하수종말처리장의 방류량 예측 모형을 개발하였다. 시계열 자료예측 시 사용되는 주요 기계학습 모형인 LSTM (Long Short-Term Memory), GRU (Gated Recurrent Units), SVR (Support Vector Regression)모형을 적용하였으며 관측 값과 예측 값을 비교하는 오차지표를 통하여 방류량 예측의 최적의 모형을 선정하였다. 모형 적용 결과, GRU 모형의 평균제곱근 오차(Root Mean Square Error, RMSE)는 LSTM 모형과 SVR 모형보다 작으며 Nash-Sutcliffe 계수(NSE)는 LSTM 모형과 SVR 모형보다 큰 것을 확인하였고, 이를 근거로 하수종말처리장의 방류량 예측에 최적모형은 GRU 모형이라고 판단하였다. 다만, 극값에서는 예측 값이 과소 및 과대 산정되는 경향을 보여 추후 예측 정확도 향상을 위해서는 극한사상에 대한 추가자료 구축 및 입력 자료의 최소시간단위를 축소하는 것이 필요할 것으로 판단되었다. 또한, 예측하고자 하는 대상지의 용수이용량을 검토하고 계절적 영향을 반영할 수 있는 추가인자를 고려하게 되면 기후변동성에 대비하여 정확한 방류량 예측이 가능하며 예측 결과를 토대로 종합적인 하천수 사용관리 및 물이용 계획 수립을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.47-56
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• 2022

통합물관리, 탄소중립 등 수자원 및 에너지 정책이 급변하는 가운데 모두 연관성이 있는 발전용댐의 가치를 재평가해야한다는 의견이 제기되고 있다. 발전용댐은 홍수기에 제한수위를 두어 운영을 하는 등 과거부터 전력생산 외에도 홍수조절 등에 기여해왔으나 이러한 운영방식은 전력손실이 불가피하다. 이에 본 연구는 발전용댐의 전력손실을 최소화하기 위하여 수력발전의 전력생산 시스템에 회복탄력성의 개념을 도입하고 전력판매액의 최대화를 발전성능으로 정의하여 발전용댐의 발전성능을 평가할 수 있는 프레임워크를 제시하였다. 현행 연계운영계획 수립 절차를 기반으로 댐 모의 운영 시나리오를 구축하고 HEC-5를 활용하여 댐 모의 운영을 수행하였다. 수행된 결과자료를 활용하여 제시된 프레임워크에 적용하여 각 시나리오에 따른 발전성능이 중요한 요소로 평가됨을 확인되었고 부가적으로 이·치수 성능도 평가할 수 있음을 확인하였다. 향후 다양한 시나리오를 기반으로 경제성 분석이 수반되어 비용과 편익이 산정된다면 시나리오별 경제적 효과 및 기회비용 등을 명확히 비교할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.81-91
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• 2021

본 연구는 국가하천 내 친수지구를 대상으로 친수지구의 용도가 저하되었을 때 사후관리를 수행하기 위한 합리적인 의사결정 절차를 제안하였다. 의사결정 절차는 2가지로 대상지 선택과 사후관리 전략 및 대안 선별이 이에 해당한다. 선행연구로 도출된 친수지구의 이용등급을 고려하여 이용도가 낮은 IV등급과 매우 낮은 V등급을 후보지로 선정하였고 경제성평가를 통해 경제적 효용이 미흡한 경우 사후관리가 필요한 후보지라 판단하여 협의를 통해 대상지로 선정하였다. 또한 정해진 대상지에 대해 사후관리 기본구상을 검토하고 대상지 별 친수지구 운영 필요성을 고려하여 전략에 맞는 대안을 도출할 수 있도록 하였다. 친수지구의 사후관리 의사결정 절차에 관한 선행연구는 아직 체계화되어 있지 않았으나, 현재 하천 시설의 생애주기가 만료되어가는 시점에서 이용자의 편리함과 안전성을 위해서는 체계적인 절차가 반드시 필요하므로 본 연구가 향후 행정절차에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.883-890
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• 2022

연구목적:현재 국내 소방시설설계의 경우 낮은 설계단가와 업체 간 과열 경쟁으로 고급 인력에 대한 확보가 어려워 건축물의 화재안전성능을 향상시키는데 한계가 있다. 이에 이러한 문제를 해소하고 선도적인 소방엔지니어링 기술을 확보하기 위해 AI 기반 소방설계솔루션을 연구하였다. 연구방법: 기존 소방설계에 많이 사용되는 AutoCAD를 통해 기본 설계 및 실시 설계에 필요한 절차를 프로세스화 하고 YOLO v4 객체 인식 딥러닝 모델을 통해 AI기술을 활용하였다. 연구결과:소방시설에 대한 설계프로세스를 통해 설비의 결정과 도면 설계 자동화를 진행하였다. 또한 문 및 기둥에 대한 이미지를 학습시켜 인공지능이 해당 부분을 인식하여 경계구역 선정, 배관 및 소방시설을 설치하는 기능을 구현하였다. 결론:인공지능 기술을 기반으로 건축물 화재방호 설비에 대한 기본 및 실시 설계 도면 작성 시 인적 및 물적 자원을 저감시킬 수 있을 것으로 확인되었으며 선행적인 기술 개발을 통해 인공지능 기반 소방설계에 기술력을 확보하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권7호
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• pp.535-544
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• 2021

농업용수는 용수수요의 48%를 차지하고 있으며, 농업 유역내의 유량관리를 위해서는 농업저수지의 관리가 중요하다. 효율적인 농업용수의 활용을 위해서는 농업저수지 및 농업 유역 내 수자원의 분포를 모니터링 할 수 있는 기술이 요구된다. 이에 본 연구에서는 2018년부터 2020년까지 3년간의 Sentinel-1 영상을 활용하여 지상의 수체를 탐지하기 위한 임계값 결정 방법 세 가지(고정 임계값, Otsu 임계값, Kittler-Illingworth (KI) 임계값)을 비교하여, 정확한 저수면적을 산정하기 위한 임계값 결정 방법을 평가하고자 하였다. 또한 이동, 고삼, 기흥저수지에서 저수면적과 저수량의 관계를 분석하여, SAR 영상 기반의 저수량을 산정하였고 지상관측 자료와의 검증을 수행하였다. 수체를 탐지하기 위한 임계값 결정 방법은 KI 임계값의 경우가 가장 정확한 것으로 나타났으며, KI 임계값을 활용하여 산정된 저수량은 이동, 고삼, 기흥저수지의 지상관측 자료와의 검증에서 평균 r = 0.9235, KGE' = 0.8691 로 높은 일치도를 나타냈다. 계절에 따른 오차 특성은 충분히 관측되지 않았으나, 저수면적과 저수량 간의 관계가 급격하게 바뀌는 고수위에서의 과소 산정 문제가 발생할 수 있다. 따라서 정확한 저수량 추정을 위해서는 지상관측 자료를 통한 저수면적-저수량 관계 파악이 선행되어야 한다. 추후 수자원위성을 통한 SAR 자료의 활용이 가능해지면, 본 연구의 결과를 바탕으로 저수량 모니터링 및 가뭄 대응을 위한 활용에서 유용할 것으로 판단되나, 홍수예방 등의 목적으로 활용하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다.