• 한국지진공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.213-220
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• 2023

Seismic fragility curves play a crucial role in assessing potential seismic losses and predicting structural damage caused by earthquakes. This study compares non-sampling-based methods of seismic fragility curve derivation, particularly the probabilistic seismic demand model (PSDM) and finite element reliability analysis (FERA), both of which require employing sophisticated finite element analysis to evaluate and predict structural damage caused by earthquakes. In this study, a three-dimensional finite element model of API 5L X65, a buried gas pipeline widely used in Korea, is constructed to derive seismic fragility curves. Its seismic vulnerability is assessed using nonlinear time-history analysis. PSDM and a FERA are employed to derive seismic fragility curves for comparison purposes, and the results are verified through a comparison with those from the Monte Carlo Simulation (MCS). It is observed that the fragility curves obtained from PSDM are relatively conservative, which is attributed to the assumption introduced to consider the uncertainty factors. In addition, this study provides a comprehensive comparison of seismic fragility curve derivation methods based on sophisticated finite element analysis, which may contribute to developing more accurate and efficient seismic fragility analysis.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.183-183
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• 2023

Smart water cities (SWC) are urban municipalities that utilizes modern innovations in managing and preserving the urban water cycle in the city; with the purpose of securing sustainability and improving the quality of life of the urban population. Understanding the different urban water characteristics and management strategies of cities situate a baseline in the development of evaluation scheme in determining whether the city is smart and sustainable. This research herein aims to develop measurements and evaluation for SWC Key Performance Indicators (KPIs), and set up a unified global standard and certification scheme. The assessment for SWC is performed in technical, as well as governance and prospective aspects. KPI measurements under Technical Pillar assess the cities' use of technologies in providing sufficient water supply, monitoring water quality, strengthening disaster resilience, minimizing hazard vulnerability, and maintaining and protecting the urban water ecosystem. Governance and Prospective Pillar on the other hand, evaluates the social, economic and administrative systems set in place to manage the water resources, delivering water services to different levels of society. The performance assessment is composed of a variety of procedures performed in a quantitative and qualitative manner, such as computations through established equations, interviews with authorities in charge, field survey inspections, etc. The developed SWC KPI measurements are used to evaluate the urban water management practices for Busan Eco Delta city, a Semulmeori waterfront area in Gangseo district, Busan. The evaluation and scoring process was presented and established, serving as the basis for the application of the smart water city certification all over the world. The established guideline will be used to analyze future cities, providing integrated and comprehensive information on the status of their urban water cycle, gathering new techniques and proposing solutions for smarter measures.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권2호
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• pp.263-272
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• 2022

폭염과 도시열섬현상은 기후변화가 진행됨에 따라 피해가 더욱 커지고 있으며, 2050년까지 폭염 발생빈도는 2~6배가 증가될 것으로 예측된다. 특히, 폭염기간동안 건설공사현장에서의 근로자가 느끼는 더위체감지수는 매우 높으며, 도시열섬현상까지 고려하게 되면 체감지수는 더욱 높아진다. 열에 취약한 건설현장 환경과 건설근로자의 상황은 나아지지 않고 있으며, 피해를 줄이기 위해서는 효과적인 대응이 필요한 시점이다. 본 연구에서는 인공위성영상 이미지와 Land Surface Temperature (LST)와 Long Short Term Memory (LSTM) 딥러닝 모델 기법을 적용하여 33℃ 이상 온도가 되는 지역을 분석하고, 폭염에 취약한 건설공사현장을 식별하여 폭염 및 도시열섬현상의 복합적인 피해를 가중시킬 수 있는 가장 취약한 지역을 예측하여 도출하였다. 예측 결과를 통해 건설근로자의 안전을 보장하고, 건설현장 경보시스템의 기반이 될 수 있기를 기대한다.

• 유통과학연구
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• 제9권4호
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• pp.43-50
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• 2011

전통시장의 화재발생 위험요인은 대부분 도심이나 주택가 밀집지역에 위치해 상권상의 입지여건은 양호하나 시설 낙후와 재난 시설의 미비로 인하여 화재 발생시 대형화재로 전이될 위험성을 가지고 있다. 또 많은 사람들이 밀집돼 있다 보니 전기·가스시설의 무분별한 사용과 겨울철 난방기의 과도한 사용으로 화재발생 요인이 높다. 이처럼 전통시장은 화재에 취약한 점으로 인해 화재보험가입도 어려워 대부분 영세 상인들의 정신적 피해와 막대한 물질적 피해를 입게 됨에도 불구하고, 전통시장의 대다수 상인들이 생계형 상인으로 안전의식 부족 및 안전 시설관리가 미흡한 실정이다. 영세 상인이 다수로 화재시 기초적 생계 곤란과 경제적 부담 등을 이유로 대다수 시장의 화재보험 가입률이 저조하고, 노점상의 가입은 전무하여 사후 보상에도 한계를 가지고 있다. 이러한 문제점에 따라 본 연구는 전통시장의 시설 낙후성, 화재 취약성 등에 노출된 시장의 보험가입 실태 파악하고자 한다. 그리고 문헌 연구를 통한 이론적 고찰과 관계자 인터뷰를 통한 현장사례 연구, 재래시장 보험실태조사를 통해 문제점을 분석하였다. 전통시장 108여개와 점포 981개를 대상으로 화재보험가입자및 실태조사를 실시하였다. 조사방법은 설문지에 따라 직접 개별점포를 방문하여 일대일 개별면접조사 방법으로 조사를 실시하였다. 조사내용은 보험가입현황과 보험에 대한 인식을 조사하였다. 이러한 분석을 토대로 전통시장의 화재발생 안전성 확보를 위해 화재보험 가입을 위한 대안 제시와 중앙정부에서의 시설 현대화 사업의 정책 중 안전부문을 보강할 수 있는 개선 방안을 제시하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.864-881
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• 2021

연구목적: 본 연구는 빅데이터와 인공지능 기술을 기반으로 다양한 위험 특성과 개개인의 상황을 고려한 맞춤형 예방 솔루션을 제공하는 생활안전 예방서비스 연구개발의 일환으로, 일상 생활안전과 관련하여 개인의 현재 안전수준을 정량적 수치로 나타내는 생활안전지수를 산출하는 방안을 제시하여, 안전사고를 예방하고 대응하기 위한 맞춤형 종합지수 서비스를 제공하는 데 목적이 있다. 연구방법: 본 연구의 핵심이 되는 모델은 AHP(Analysis Hierarchy Process)와 리커트 척도(Likert Scale)를 혼용하는 방법으로, 전문가 그룹의 합의형성 모델을 기반으로 산출된다. 생활안전 예방서비스를 평가할 수 있는 평가항목을 위험지표, 취약지표, 예방지표 등으로 구분하고, 이를 AHP 의사결정 방법론에 따라 AHP 계층구조로 정의하여 각 레벨 항목의 쌍대비교를 통해 평가항목 간 상대적 가중치를 산출하는 방법을 제안한다. 또한 평가항목을 적용한 개별 예방서비스에 대한 평가는 향후 생활안전 예방서비스의 확대를 고려하여 AHP 쌍대비교를 대신하여 리커트 척도 기반으로 절대평가하고 그 결과를 상대비교하는 방법으로 개별서비스 간 가중치를 산출하는 방안도 함께 제시한다. 연구결과: 생활안전 예방서비스에 대한 서비스 가중치를 도출하고, 이를 생활안전 예방서비스의 인공지능 예측모델을 통해 산출된 개별위험지수에 반영하여 종합지수를 산출하였다. 결론: 구현한 모델의 적용을 위하여 생활안전 예방서비스 앱과 플랫폼으로 구성된 테스트 환경을 구축하고, 사용자 시나리오를 바탕으로 기능에 대한 효능을 평가하였다. 이를 통해 본 연구에서 제시된 생활안전지수는 사용자에게 현재 자신의 안전수준을 종합하여 나타냄으로써 안전 위험에 진단과 대응 및 예방 골든타임을 지원하는 것으로 기대된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제22권4호
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• pp.71-80
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• 2014

본 연구에서는 강원도를 대상으로 산사태로 인한 피해지역을 사전에 예측하였으며, 도로, 건물, 산림 등의 피해규모를 지자체별로 산정하였다. 산사태를 예측하기 위해서 기존의 연구 성과를 활용하여 산사태 취약성도, 발생가능성도, 위험지도 제작기법을 정립하였다. 도로, 건물, 산림의 산사태 피해규모는 누적강우량 100mm, 200mm, 300mm 발생시 각각의 산사태 위험지도를 제작하여 지자체별로 산정하였다. 그 결과 100mm~200mm 미만 누적강우량 발생시 도로피해는 홍천군, 건물피해는 정선군, 산림피해는 홍천군 순으로 나타났으며, 200mm~300mm 미만 누적강우량 발생시 도로피해는 춘천시, 건물피해는 평창군, 산림피해는 홍천군 순으로 나타났다. 특히, 300mm 이상 누적강우량 발생시 홍천군의 경우 도로, 건물, 산림피해가 다른 지자체에 비해서 가장 피해가 클 것으로 예측되었다. 이와 같이 지자체의 산사태 피해규모를 각각 산정함으로써 산사태 예방의 우선순위 결정뿐만 아니라 예산을 투입하는데 있어 의사결정의 기초자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.127-154
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• 2020

Disproportionate collapse triggered by local structural failure may cause huge casualties and economic losses, being one of the most critical civil engineering incidents. It is generally recognized that ensuring robustness of a structure, defined as its insensitivity to local failure, is the most acceptable and effective method to arrest disproportionate collapse. To date, the concept of robustness in its definition and quantification is still an issue of controversy. This paper presents a detailed review on about 50 quantitative measures of robustness for building structures, being classified into structural attribute-based and structural performance-based measures (deterministic and probabilistic). The definition of robustness is first described and distinguished from that of collapse resistance, vulnerability and redundancy. The review shows that deterministic measures predominate in quantifying structural robustness by comparing the structural responses of an intact and damaged structure. The attribute-based measures based on structural topology and stiffness are only applicable to elastic state of simple structural forms while the probabilistic measures receive growing interest by accounting for uncertainties in abnormal events, local failure, structural system and failure-induced consequences, which can be used for decision-making tools. There is still a lack of generalized quantifications of robustness, which should be derived based on the definition and design objectives and on the response of a structure to local damage as well as the associated consequences of collapse. Critical issues and recommendations for future design and research on quantification of robustness are provided from the views of column removal scenarios, types of structures, regularity of structural layouts, collapse modes, numerical methods, multiple hazards, degrees of robustness, partial damage of components, acceptable design criteria.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.63-68
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• 2010

지하공동구는 도시 및 공동주택 단지에 반드시 필요한 전력, 통신, 가스, 송유관, 급 배수, 에너지시설 등을 효과적으로 수용하고 도시기반시설의 확장에 따라 파생되는 여러 가지의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 시설물을 한곳으로 모아 유지 및 관리하는 시설이다. 지하공동구가 훼손될 경우 국가안보는 물론 사회전반에 미치는 파장이 지대하므로 화재예방 활동 및 진압대 책상 취약점 등을 분석하여 우리 실정에 맞는 방재 대책을 도출하여 공동구의 설계, 제도적인 문제, 방화시설의 문제, 화재확산현상 등을 분석하여 종합적인 화재위험을 분석하여 화재예방활동과 진압대책을 수립하여야 한다. 지하공동구는 밀폐 폐쇄된 공간이므로 산소공급 부족으로 인한 불완전 연소 등으로 농연, 일산화탄소 등 유독성연소생성물의 발생과 열기의 충만 및 시야장해로 진입이 곤란 하는 문제점이 있다. 이러한 현상은 지상화재보다는 지하 화재의 특수성에 비추어 볼 때 화재예방활동은 물론이고 소방전술에서 취약하므로 화재의 효율적인 소방전술이 되기 위해서는 화재의 특이성을 감안하여 유관기관에서는 현장대응 지휘체제를 확립하고, 대응기관에서는 평상시 공동구에 대한 구조파악과 필요한 각종 정보를 수집 기록하고 24시간 관리공조체제 유지 및 대응기관에서 가상종합훈련을 강화하여야하며 근본적으로 공동구내에 설치되어 있는 케이블의 난연화 불연화 및 연소 확대 방지를 위한 대책 등이 필요하다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권10호
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• pp.891-906
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• 2014

본 연구는 수계관리 측면에서 물 공급의 기준이 되는 하류 제어지점에서 발생할 수 있는 물 부족을 최소 허용하면서 저수지군 최적 운영방안을 제공할 수 있도록 위험도 평가기준을 목적함수 및 제약조건에 반영한 hedging rule을 혼합정수계획법(MIP, Mixed Integer Programming)으로 구성하고 이에 대한 이행도를 분석함으로써 기존의 용수공급 신뢰도에 중점을 두었던 저수지군 최적 운영 분석기법을 개선하고자 하였다. 이를 위해 한강수계 5개 저수지(소양강댐, 충주댐, 화천댐, 청평댐, 팔당댐)군을 대상으로 수계관리를 위한 모형을 구축하였으며, 한강수계 내에 총 8개의 가상 제어지점을 구성하여 댐 하류 제어지점에서의 물 부족에 대해 위험도를 평가하였으며, 개발된 hedging rule의 적정성을 검증하기 위하여 2개의 유입량 계열('93. 1월~'97. 12월, '99. 1월~'03. 12월)에 대하여 적용 검토하였다. 팔당댐 하류 제어지점의 월별 최소유량을 비교하면 '93. 1월~'97. 12월의 모의기간에서는 hedging rule 적용 시 $317.5{\times}10^6m^3$으로 단독운영의 $310.6{\times}10^6m^3$, 연계운영의 $56.3{\times}10^6m^3$ 보다 많은 유량을 보였으며, '99. 1월~'03. 12월의모의기간에서도 hedging rule 적용시 $243.7{\times}10^6m^3$ 으로 단독운영의 $204.2{\times}10^6m^3$, 연계운영의 $111.2{\times}10^6m^3$에 비해 최소 유량이 많은 것을 확인하였으며, 이는 제안한 hedging rule에 의해 하류 제어지점에서의 최대 물 부족량이 감소하는 결과를 보여주고 있다.

• 한국안전학회지
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• 제29권2호
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• pp.89-97
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• 2014

This study analyzed various possibilities of flash fire which could occur in a variety of combats, in order to predict that of flash fire of combat system armor using Autodyn program. The possibility was judged by the temperature distribution of fuels, which was caused by the impact of parts of fuel systems through an armor, in the event of getting shot by external ammunition. Diverse variables could affect the possibility of flash fire: external ammunition(Type A: penetration 570 mm, Type B: penetration 410 mm), fuels(Gasoline, Diesel, Kerosene), the thickness of an armor(100, 200, 300, 400, 500 mm), the gap of a fuel tank and an armor(45, 95, 145, 195, 245, 295 mm). As a result, when an armor was 20 mm think, the temperature of 3 fuels ranged like this: Gasoline 372~387 K, Diesel 442~408 K, Kerosene 384~395 K. Although they made a little difference among them, they all didn't reach their ignition points. When an armor was 200 mm think, each fuel reached the maximum temperature, not reaching its ignition points as well. The thicker an armor was, the lower the temperature got. When Type B ammunition was used, the temperature of fuels went up 19~59 K higher than Type A was used. In the case that the gap of fuel tank and an armor was 20 mm thick, the temperature distribution of Gasoline showed 389~450 K, the maximum temperature appeared in the gap of 145 mm, and the minimum temperature 295 mm. For Type B, the temperature distribution of fuels ranged 386~401 K, the maximum temperature appeared in the gap of 245 mm, and the minimum temperature 45 mm. There was no significant difference between two cases, and neither of them reached its ignition point. Accordingly, as the tested fuels of combat systems didn't reach their ignition points, it is thought that the possibility of flash point of an armor is low.