• 대한토목학회논문집
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• 제28권4D호
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• pp.513-521
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• 2008

본 연구는 과거 기상관측자료와 IPCC SRES A2 기후변화 시나리오를 이용하여 기후변화가 건설시공환경 변화에 미치는 영향을 분석하고자 하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 과거기간은 전국 57개 기상관측소의 30년(1975~2004년)기간, 미래기간에 2025s(2011~2040년)와 2065s(2051~2080년)기간의 일강수량과 일평균기온자료를 이용하였다. 관측소별로 연강수량과 연평균기온에 대한 경향성분석을 수행한 결과 대부분의 관측소에서 연강수량과 연평균기온이 증가하는 것으로 나타났다. 기후변화와 시공환경간의 관계지표로 공사별 작업가능일수와 극치호우사상 발생일수를 선정하였다. 관계지표에 대해 선형회귀분석과 Mann-Kendall test를 이용하여 경향성 분석을 수행한 결과, 연별 작업가능일수와 극치호우사상 발생일수는 증가하는 것으로 나타났다. 또한, A2 시나리오 상황에서 작업가능일수와 극치호우사상 발생일수의 변화를 분석한 결과 관측자료를 이용한 결과와 유사한 결과를 보였다. 결과적으로 기후변화로 인해 작업가능일수의 증가와 더불어 집중호우로 인한 건설현업에서의 직 간접적 피해도 증가할 것으로 전망되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6C호
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• pp.431-443
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• 2006

국내 지층에 대한 근본적 특성 평가의 일환으로, 본 연구에서는 홍성 지역의 화강 풍화 지층을 대상으로 X-선 형광 분석과 시추 및 현장 탄성파 시험을 포함한 지반 조사를 수행하여 각각 풍화도와 전단파 속도($V_S$)를 평가하였다. 홍성 지역은 대부분의 부지에서 10~40m 두께의 풍화 지층이 발달해 있었다. 홍성 지역에서의 풍화도 분석 결과, MWPI, VR 그리고 WIP 와 같은 세 종류의 대표적인 화학적 풍화 지수는 심도 감소에 따른 풍화도 증가의 일반적 경향을 보임이 확인되었다. 대상 지역에 대한 현장 탄성파 시험으로부터 풍화 지층의 전단파 속도는 200~500m/s의 분포 범위로 결정되었다. 시추공 탄성파 시험 수행 부지들에서의 전단파 속도와 N 값을 토대로 풍화 지층에 대한 N-$V_S$ 상관관계를 도출하였다. 또한, 세 종류의 대표적 풍화 지수들과 전단파 속도 및 N 값과의 관계로부터 MWPI, WIP 및 100/VR이 전단파 속도의 증가에 따라 선형적으로 증가하고 N 값의 증가에 따라 지수적으로 증가함을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1C호
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• pp.25-31
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• 2006

대부분의 설계지침서에서는 암반에 근입된 현장타설말뚝의 주면저항력을 산출하기 위하여 암석의 일축압축강도를 사용한다. 그러나 최근에 도로교 설계기준 해설(대한토목학회, 2001)과 AASHTO 설계지침서(2000)에서는 현장조건을 보다 잘 반영할 수 있도록 RQD를 적용하여 산출한 암반의 일축압축강도를 사용하도록 개정되었다. 그런데 RQD를 이용하여 암반의 일축압축강도를 산정하는 식을 국내의 주요 기반암에 적용하는 데에 문제가 제기되었고, 여기에는 RQD 자체의 문제점, 즉 지하수, 절리면 상태 등을 반영하지 못한다는 점도 포함되었다. 결국 도로교 설계기준 해설(2001)은 암석의 일축압축강도를 이용하여 주면저항력을 산정하는 방법으로 다시 개정되었다(한국도로공사, 2002). 본 연구에서는 암석의 일축압축강도와 현장 암반의 일축압축강도를 연관시키는 수단으로 제시되어 있는 기존의 여러 방법을 비교 검토하였으며, 이 가운데 신뢰도가 있는 것으로 평가되고 있는 Hoek-Brown 파괴 규준을 이용하여 암반의 일축압축강도 추정식을 제시하였다. 또한 이를 이용하여 암반에 근입된 현장타설말뚝의 주면저항력 예측 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 현장타설말뚝의 재하시험 데이터를 이용하여 기존의 여러 방법으로 구한 주면저항력과 비교한 결과 신뢰도가 있음을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1A호
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• pp.61-73
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• 2009

본 논문에서는 강판형교의 주된 두 손상유형인 거더의 휨 강성 저하와 지점부의 손상을 검색하기 위해 가속도-임피던스 특성을 이용한 하이브리드 구조건전성 모니터링 기법을 제안하였다. 하이브리드 기법은 1) 전역적인 방법으로 손상의 발생을 경보하고, 2) 구조물의 구조 부재내의 발생된 손상을 분류하며, 3) 구조 부재에 따라 적절한 방법을 이용하여 세부적으로 분류된 손상을 평가하는 크게 3단계로 구성되었다. 첫 번째 단계에서는 가속도 특성 변화를 모니터링하여 전역적인 손상의 발생을 경보한다. 두 번째 단계에서는 임피던스 특성 변화를 모니터링하여 경보된 손상유형을 분류한다. 세 번째 단계에서는 모드변형에너지기반 손상지수법과 RMSD 기법을 이용하여 손상의 위치와 크기를 평가한다. 몇몇의 손상 시나리오에 의해 측정된 하이브리드 가속도-임피던스 신호를 이용한 모형 강판형교 실험을 통해 제안된 하이브리드 기법의 유용성을 평가하였다. 또한, 온도변화 및 지점손상 조건에 대한 실험을 통해 임피던스기반 손상모니터링의 정확도에 미치는 온도유발 영향을 검토하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2A호
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• pp.93-102
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• 2010

시공단계별 수치해석 및 안전성 평가는 장경간 교량의 시공 중 불안전성을 해결하기 위한 주요 검토사항으로 고려되어야 한다. 장경간 교량의 시공단계해석에 따른 구조응답특성 평가 시, 근거리지진(NFGM)의 영향은 기존 입력지진동 데이터와는 확연히 다른 특성을 가지고 있기 때문에 내진설계를 위한 주요 변수로 평가되어야 한다. 따라서 이 연구에서는 응답스펙트럼 해석결과를 바탕으로 NFGM 특성에 따른 장경간 교량의 응답양상을 재검토하였으며, 장경간 교량의 시공단계해석 및 신뢰성평가를 효율적으로 수행하기 위해 관련연구에서 제시된 수치해석 프로그램을 개선하였다. NFGM 특성을 고려한 다양한 시공방안의 우수성은 주요 부재의 시간이력해석 결과를 이용하여 평가하였다. 정량적인 안전수준 평가를 위해 확률변수에 포함된 External Uncertainty의 영향을 고려하여 신뢰성해석을 수행하였으며, NFGM 특성에 따른 주요 시공단계의 안전지수 및 파괴확률을 제시하였다. 아울러, 몬테카르로 시뮬레이션(MCS)을 이용하여 신뢰성해석 결과에 대해 Internal Uncertainty의 영향을 검토하였으며, 주요 해석결과의 분포양상을 평가하였다. 이 연구는 NFGM 특성을 고려한 장경간 교량의 내진설계 시, 시공안전성 향상을 위한 기초자료를 제공할 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권3D호
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• pp.399-408
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• 2009

우리나라 건설사업은 점차 대형화되고 복잡화되는 가운데 예산 및 원가절감에 대한 압박도 점차 높아지고 있다. 이러한 가운데 정부와 공공발주기관들은 경제성 및 품질 향상에 부응하기 위한 발주자 주도의 원가관리기법인 '설계VE(Value Engineering)'을 도입하기 위해 노력해왔다. 국토해양부는 2000년 3월 건설기술관리법시행령을 통해 총공사비 500억원 이상의 1종 시설물 공사에 대하여 설계VE를 의무화하였고 2006년 1월부터는 총공사비 100억원 이상 공사로 그 대상을 확대하였다. 또한 정부는 '경영혁신기본법'과 '공공기관운영에관한법률' 제정을 통해 공공발주기관의 경영혁신 필요성을 제고하고 있어 설계VE의 도입 필요성은 더욱 증가하고 있다. 이에 본 연구는 공공발주기관의 설계VE 성공과 매우 밀접한 7개 부문 총 19개의 핵심성공요인(Critical Success Factors, CSFs)을 도출하고, 10개의 주요기능을 도출한 후 프로세스 모델링기법을 활용하여 공공발주기관의 개선된 설계VE 프로세스를 제시하였다. 연구에서 제시된 프로세스는 공공발주기관인 G사의 사례 연구를 통해 그 효과를 확인하였다. 본 연구결과는 설계VE를 이미 시행하고 있거나 새로 도입하고자 하는 정부, 지방자치단체 및 기타 공기업들이 보다 효과적인 설계VE 프로세스를 도입하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권4D호
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• pp.361-368
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• 2010

국가기간망 확충에 주력함에 따라 상당부분의 국가기간망 정체 구간이 해소되었다. 그러나 물류가 발생하는 교통물류거점 주변은 여전히 혼잡하여 물류의 기종점 간 통행시간은 크게 개선되지 않았으며, 이에 교통물류거점과 국가기간교통망 간 또는 교통물류거점 간 체계적인 연계교통망 구축을 위해 핵심 교통물류거점의 연계교통체계 구축계획이 수립되었다. 교통물류거점의 연계교통시설 사업의 우선순위 방법론은 기존의 방법론으로는 적용하기에 무리가 있으므로 본 연구에서는 연계교통시설 사업의 특수성인 거점의 특성을 계층구조 및 평가항목에 포함하고, 특정 거점 유형에 연계교통시설 사업이 집중되지 않도록 거점 유형 예산배분 비율을 설문함으로써 연계교통망 사업 우선순위를 분석하기 이전에 각 거점 유형별로 예산제약을 두었다. 또한, 2단계 평가방법에 따라 특정 거점에 연계교통시설 사업이 없는 경우에도 적용가능하도록 우선순위 방법론을 개발하였다. 설문을 통한 가중치 산출 결과, 사업 시행과 관련된 변수(D/C, 접근성 변동지수)에 높은 가중치가 부여되었으며, 그 다음으로 지역 낙후도가 높은 가중치를 나타냈다. 본 연구에서는 평가항목값을 이용한 우선순위를 도출하지는 못하였지만, 연계교통시설 사업의 투자정책방향을 설정하는데 유용할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권5B호
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• pp.519-524
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• 2010

본 연구는 식물의 비사저감효과를 정량화하기 위한 기초연구로서 해안녹화에 적합한 식물을 선발하기 위해서 실시되었다. 이를 위해서 몇몇 초본식물을 현장식재한 후 식물 생장의 지표로서 시기별 식생 피복도 모니터링을 실시하였다. 문헌조사를 통하여 24종의 해안녹화식생 후보군을 선정하여 식생포지에 생육한 후, 내염성실험을 실시하여 갯기름나물, 갯패랭이, 땅채송화, 섬기린초, 좁은잎해란초, 큰꿩의비름, 털머위, 해국 등 7종을 선정하였다. 현장식재실험은 내염성실험에서 선정된 7종과 일반 초화류인 꿀풀과 좁은잎해란초 등 2종을 추가한 총 9종에 대하여 경상북도 울진 오산항 부근 해안가에 식재 포장을 설치하여 실시되었다. 각 식물별로 약 1년 동안 정기적으로 촬영된 사진을 이미지 프로세싱 기법으로 처리하여 최종적으로 피복도를 계산하여 시기별 변화 양상을 파악하였다. 그 결과, 섬기린초, 갯패랭이, 해국 등이 연중 높은 피복도를 나타낸 반면 꿀풀과 좁은잎해란초는 거의 모든 개체가 고사하여 매우 낮은 피복도를 나타내었다. 결론적으로 섬기린초, 갯패랭이, 해국 등이 해안녹화에 적합한 종으로 판단되었다. 추후 본 연구에서 선정된 식물들의 비사저감효과를 정량화하기 위한 풍동을 이용한 추가적인 연구가 요구된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2B호
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• pp.211-217
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• 2010

본 연구에서는 2차원 수치모형을 이용하여 댐 발전방류로 인한 어류 물리 서식처의 변화를 분석하였다. 이를 위해 River2D 모형을 이용하였으며, 대상 어종은 피라미를 선정하였다. 먼저 구축된 모형의 검증을 위하여 계산된 수위를 기존의 현장 측정 데이터와 비교하였으며 잘 일치함을 보였다. 한편, 피라미의 성장 단계별 가중가용면적 및 유량 별 복합서식처적합도 분포도를 계산하여 비교하였다. 그 결과, 댐 하류 만곡부 부근에서 피라미 서식처가 가장 좋은 것으로 나타났으며, 약 9 $m^3/s$의 유량일 때 성어기 피라미의 가중가용면적이 최대의 값을 이루는 것으로 예측되었다. 또한 일주일 간의 발전 방류량 및 갈수량 조건에 대한 계산 결과, 일주일 평균 발전 방류량이 갈수량에 비해 약 39% 더 큰 것으로 나타났지만 계산된 가중가용면적은 약 60-100% 작은 것으로 예측되었다. 즉, 발전 방류로 인해 하류단 서식처의 면적이 크게 감소되는 것을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권8호
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• pp.471-484
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• 2023

적대적 생성 신경망 기반의 딥러닝 모델은 학습된 정보를 바탕으로 새로운 정보를 생성하는데 특화되어 있다. 구글 딥마인드에서 개발한 deep generative model of rain (DGMR) 모델은 대규모 레이더 이미지 데이터의 복잡한 패턴과 관계를 학습하여, 예측 레이더 이미지를 생성하는 적대적 생성 신경망 모델이다. 본 연구에서는 환경부 레이더 강우관측자료를 이용하여 DGMR 모델을 학습하고, 2021년 8월 호우사례를 대상으로 적대적 생성 신경망을 이용하여 강우예측을 수행하고 기존 예측기법들과 정확도를 비교하였다. DGMR은 대체적으로 선행 60분까지는 강우 분포 위치가 관측강우와 가장 유사하였으나, 전체 영역에서 강한 강우가 발생한 사례에서는 강우가 지속적으로 발달하는 것으로 예측하는 경향이 있었다. 통계적 평가에서도 DGMR 기법이 1시간 선행예측에서 임계성공지수 0.57~0.79, 평균절대오차 0.57~1.36 mm로 나타나 타 기법 대비 효과적인 강우예측 기법임을 보여주었다. 다만, 생성 결과의 다양성이 부족한 경우가 발생하여 예측 정확도를 저하하므로 다양성을 개선하기 위한 연구와 2시간 이상의 선행예측에 대한 정확도 개선을 위해 물리기반 수치예보모델 예측강우 자료를 이용한 보완이 필요할 것으로 판단되었다.