• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.67-74
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• 2023

본 연구에서는 산지 지역의 개발 예정지에 대하여 산사태의 발생 위험성을 분석 하였다. 개발 예정지의 위치를 고려하여 사면에서의 위험성과 계류에서의 위험성을 구분하여 현장조사를 수행하였고, 산사태의 발생 위험성 평가 기준은 산림청고시 제2023-10호 산사태 발생 우려지역 조사 및 취약지역 지정 ‧ 관리 지침의 평가표를 이용하였다. 사면13개소와 계류 11개소에 대하여 각각 위험도를 평가한 결과 사면 2개소, 계류 2개소에서 위험한 것으로 조사되었다. 위험한곳으로 조사된 지역에 대하여 토석류 피해가 발생할 것으로 예상되어 수치시뮬레이션을 이용하여 토석류 확산 범위를 분석하였다. 예상되는 토석류는 유역 하부에 위치한 도로 및 건물에 영향이 있을 것으로 시뮬레이션되어, 피해를 최소화 하기 위한 재해방지시설이 필요할 것으로 판단하였다. 이러한 정보는 산지 개발을 수행하기 전 사전 재해영향성 검토에 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.95-102
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• 2007

박리, 박락 및 들뜸현상과 같은 결함으로 노후화된 숏크리트 자체가 통행차량이나 시설물에 위험요소로 존재함으로써 이에 대한 피해예방이 요구되는 실정이다. 그러나 급격한 경사와 고소작업 등으로 인해 접근이 곤란하며, 외관상으로는 숏크리트 내부 상황 파악이 힘들다는 한계가 지적되고 있다. 본 연구에서는 이러한 기술적 한계를 극복하고자 적외선 열화상을 이용하여 숏크리트면의 미소한 열이동을 측정해 표면에서 관찰할 수 없는 내부의 결함을 조사하고자 하였다. 현장조사, 측정자료 분석과 내시경 카메라를 이용한 현장조사 작업을 통해 검증을 실시한 결과 숏크리트의 과도한 피복으로 인해 습윤부의 정확한 판정은 불가하였으나 내부의 공동부위를 비파괴 비접촉 방식에 의해 효과적으로 추출할 수 있었다.

• 한국조경학회지
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• 제51권2호
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• pp.1-11
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• 2023

수목의 파손은 주변 재산과 생명에 치명적인 위험을 초래한다. 특히, 도복으로 인한 위험은 피해범위가 넓고, 충격의 강도가 높기 때문에 선제적으로 대응하는 것이 중요하다. 이에 도복 시 예상되는 잠재적 위험범위를 산정하거나 위험등급을 평가한 시도가 있었지만, 구체적인 물리량으로 위험을 정량화하지 못하였다. 또한, 수목과 피해대상의 형상을 입체적으로 반영하지 못했다는 아쉬움이 있다. 본 연구는 수목의 도복 시 발생할 수 있는 위험범위와 충격량을 정량적, 입체적으로 예측하기 위한 기법의 개발을 목적으로 하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 수목의 도복 시 발생하는 위험범위와 충격량 산출식을 정립하였다. 위험범위 산출 시 수목이 쓰러져 미끄러지는 가능성을 반영해 수고의 1.5배를 반경으로 하는 원의 내부 범위로 확대하여 계산하였다. 수목의 기울기에 따라 직립으로 생육하는 수목은 근원부를 중심으로 360° 범위, 기울어져 생육하는 수목은 기운 방향에서 180° 범위로 설정하였다. 충격량은 충돌이 발생하기 직전 수목의 나중운동량이 피해대상에 전달되는 현상을 이용해 산출하였다. 또한, 수목이 쓰러질 때 근원부를 기점으로 회전운동 하는 것을 반영해 각운동량을 산출하였으며, 이를 선운동량으로 전환하여 충격량을 계산하였다. 둘째, Rhino3D와 Grasshopper를 이용하여 위험범위, 충격량 산출 알고리즘을 개발하였다. 알고리즘은 3차원 모델 제작, 산출, 조회 기능으로 구성하였다. 3차원 모델은 Rhino3D를 이용하여 지형, 건물, 수목의 형상을 입체적 모델로 제작하였고, 이를 Grasshopper에 연결하여 공간정보를 구축하였다. 산출 기능에서는 산출식을 활용하여 알고리즘을 코딩하였다. 산출 시 수고, 기울기, 중량 등 수목의 생육 정보와 인접수목, 피해대상, 분석범위 등 주변 환경을 고려하였다. 조회 기능에서는 산출 결과를 종합하여 3차원 모델에 가시화하였다. 산출값에 따라 색상으로 구분하여 위험수목과 위험구역을 효율적으로 판단하였다. 본 연구는 수목의 도복 시 발생하는 잠재적 위험범위와 충격량을 정량적으로 산출하고, 이를 가시화하여 우선관리가 필요한 대상을 효율적으로 판단하는 방법을 제시하였다. 이는 도복 발생 시, 주변 건물과 관람객의 안전을 위한 대책 수립 및 재난 예방의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. 또한, 도심지와 공원, 문화재구역에서 명확한 기준 없이 진행되는 수목의 제거를 방지하는데 기여할 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권4호
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• pp.409-415
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• 2020

노후 지방도 급경사지 도로구간의 지하수 등으로 인한 토립자 유출 및 침하가 발생하여 도로 통행에 대하여 안전성을 확보하기 위하여 통행 중인 구간을 최대한 보존하며 시공성을 고려한 저유동성 몰탈형 주입공법 그라우팅 기술이 선정되었다. 특히, 공사 중 과도한 주입압력에 의한 도로하부의 수압파쇄, 급경사지의 토립자 유출 및 도로의 융기 등의 피해가 발생할 우려가 있어 기존 일반적인 저유동성 공법을 새롭게 개선하여 적용하였다. 본 연구는 ◯◯도 ◯◯군에서 발주한 ◯◯고개지구 급경사지 붕괴 위험지역 정비공사로 도로 지반 보강공사 현장에서 수행하였다. 본 연구에서는 개선된 저유동성 몰탈형 그라우팅공법은 새로운 자동화그라우팅 관리시스템을 적용하였으며 특히, 고압조건 예비그라우팅시험에 의한 그라우팅 시공조건 결정 및 개선된 자동화 그라우팅 시스템을 이용한 주입시공 기술을 포함하며, 또한, 개선된 기술의 주입효과평가를 위한 연구를 수행하였다. 개선된 저유동성 몰탈형 그라우팅공법의 적용으로 노후 도로 침하, 건축물 및 토목 구조물의 부등침하 방지 및 지하수 유출 구간에 대한 토립자 유출 방지 등 도로 유지관리 공사 시 원활하게 운영할 수 있는 근거를 마련할 수 있었다. 또한, 향후 노후 도로 침하방지 그라우팅 공사뿐만 아니라 다양한 건축물 및 토목구조물(철도, 지하철, 교량, 지하구조물, 전석 및 석회석 공동구 등) 그라우팅 공사에 적용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제34권4호
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• pp.385-394
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• 2001

우리나라는 매년 여름철 집중호우로 인한 산사태로 인한 인명 및 재산 피해가 계속 반복적으로 발생하고 있다. 이러한 현상은 반복적으로 발생하고 있고, 집중호우도 기상이변이 아닌 반복적으로 발생하고 있어, 이에 대한 대책마련이 시급한 현실이다. 그리고 연구지역인 울산광역시는 대규모 석유화학단지를 비롯하여 자동차 공장, 조선소 등 대규모 시설물들이 집중되어 있는 지역으로, 따라서 광역적인 산사태 평가 기법을 적용하였다. 산사태 평가를 위해 연구지역의 지형, 지질, 토양, 임상, 토지이용, 기상, 인구, 시설물 등 각종 DB를 수집 및 구축하였으며, 이를 이용하여 취약성, 가능성, 위험성 순으로 산사태 분석을 실시하였다. 취약성은 강우, 지진 등 산사태를 직접적으로 유발시키는 요인이 발생하였을 때 그 지역이 얼마나 산사태 발생에 취약한가를 나타내는 것으로, 지형 DB에서는 경사, 경사방향, 지형곡률 등을, 토양 DB에서는 종류, 모재, 배수, 유효토심 등을, 임상 DB에서는 종류, 경급, 영급, 밀도 등을 그리고 토지이용 등을 중첩하여 분석하였다. 그리고 가능성은 산사태 유발요인을 가정한 후 산사태가 일어날 가능성을 나타내며, 취약성 분석 결과에 확률강우량도를 중첩하여 분석하였다. 위험성은 산사태 발생시 인명 및 시설물의 피해 가능성을 나타내며, 가능성 분석 결과에 피해요소인 인구, 시설물 등을 중첩하여 분석하였다. 이러한 연구결과는 산사태 피해 예방을 위한 도시계획 및 토지이용 계획의 기초자료로서 사용될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.437-446
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• 2017

국토의 70%가 산지인 우리나라는 산악지 거동으로 인한 시설물 피해가 많이 발생한다. 그런데 최근에 모노레일 등 산악활동을 위한 시설물에 대한 건설수요가 증가하면서, 시설물 피해 가능성이 점점 더 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 유선기반 산악지 모니터링 시스템을 개선하여, IoT기술이 적용된 산악지 실시간 모니터링시스템을 구축하고, 현장 적용성을 평가하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 기존 산악지 시설물 현황과 모니터링 현황을 조사 분석하고, 기존 유선 모니터링 기술을 분석하였다. 둘째, IoT기반 모니터링을 위한 시나리오를 개발하고, 이에 적합한 RF통신모듈과 RF통신모듈 인터페이스, 전원부, 태양전지 등 센서노드를 개발하였다. 셋째, K대 현장에 테스트베드를 구축하고, 이에 대해서 현장적용성 실험을 수행하였다. 그 결과 초기 무선통신의 오류를 보완한 이후에는 유선시스템과 동일하게 데이터가 수집되는 것으로 나타났다. 넷째, 개발된 시스템을 활용하면, 약 25%(4시간)의 공기단축과 약 3~52%(8~119만원) 수준의 비용절감이 가능할 것으로 예상된다. 다섯째, 피복케이블 운반과 같이 위험한 작업환경인 사면현장에서 수행해야 하는 작업들 중 일부를 제거함으로써, 작업원의 안전도를 크게 향상시킬 수 있다. 본 연구의 한계로는, IoT환경에 최적화된 센서를 사용하지 못하였고, 센서노드의 수가 적다는 점을 들 수 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제101권2호
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• pp.220-225
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• 2012

산지소유역에 있어서 밤나무림, 소나무림, 개벌조림지로 이용되고 있는 산림을 대상으로 임분별 유출토사량과 토사유출에 영향을 미치는 인자를 구명하기 위하여 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 임분별 유출토사량 변화를 살펴보면 개벌조림지, 밤나무림, 소나무림 순으로 나타나 임분별 차이를 알 수 있었다. 임분별 유출토사량과 누적강우량간 선형회귀식의 설명력($R^2$)은 밤나무림 70%, 소나무림 60%, 개벌조림지 60%로서 비교적 높게 나타났다. 임분별 유출토사량과 환경인자간의 상관성을 분석한 결과 경사, 임상, 토양경도, 유역면적, 유로길이는 유의수준 1%, 누적강우량은 유의수준 5%에서 정의 상관관계가 나타났고, 피복율은 유의수준 1%에서 부의 상관관계를 나타내었다. 산지소유역에서 임지이용에 따른 유출토사량의 발생에 많은 영향을 미치는 인자는 피복율, 누적강우량 및 임상의 순으로 나타났으며, 다중회귀식은 Y = 31.250 - 1.140(피복율) + 0.413(누적강우량) + 20.829(임상)으로 추정되었다. 산림지역에 있어서 유출토사량의 증가는 하류의 하천 및 호소의 수질 등 계류생태계에 많은 영향을 미치므로 사방조림과 사방댐 및 골막이 등 적절한 사방구조물 도입을 통한 토사유실 방지 대책이 필요하다.

• 한국산림과학회지
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• 제101권4호
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• pp.574-578
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• 2012

산지소유역의 밤나무림, 소나무림, 개벌조림지를 중심으로 강우특성에 따른 임분별 탁도 변화 특성을 조사하고 탁도 발생에 영향을 미치는 산림환경 인자를 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 임분별 탁도와 관련인자간의 분석에서 색도, 부유물질, 소류토사량, 경사, 강우강도, 선행무강우일수, 유역면적, 유로길이는 1%의 유의수준에서 양의 상관관계를 나타내었고, 누적강우량은 5% 유의수준에서 양의 상관관계를 나타내었다. 또한 산지계류수의 탁도발생에 영향을 미치는 인자를 분석한 결과 선행무강우일수, 강우강도, 유로길이, 색도 및 부유물질의 순으로 나타났으며, 탁도 발생에 영향을 많이 미치는 다중회귀식은 Y(탁도)=-28.125+0.047x(부유물질)+0.058x(색도)+1.518x(강우강도)+0.264x(유로길이)+1.837x(선행무강우일수)로 추정할 수 있었다. 따라서, 산림의 개발과 이용으로 인해 교란된 토양은 강우와 함께 계류로 유출되어 하류의 하천 및 호소의 수질에 영향을 미치므로 산림지역의 산지계류에서는 탁도에 영향을 주는 부유물질 및 토사유출 등을 줄일 수 있도록 버트리스 사방댐이나 수질정화용 사방댐 등 사방구조물의 설치가 필요할 것으로 보인다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.71-77
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• 2016

기존 화석연료를 대체하기 위한 방법으로 태양광은 가장 주목 받는 신재생에너지원 중의 하나이다. 하지만 태양광 패널을 설치하기 위한 부지 확보 문제는 태양광의 활용을 높이기 위해 극복해야 할 문제점 중의 하나이다. 이에 본 연구는 고속국도 비탈면에 태양광 패널을 설치할 것을 제안한다. 고속국도에 인접한 모든 비탈면은 유휴 공공부지이며, 고속국도 총 연장이 4,193km에 달한다는 점, 선형구조로 패널 설치 시 규모의 경제 실현이 가능하다는 점, 주변 지물로 인해 음영 발생 소지가 적다는 점, 그리고 대부분의 구간이 거주지와 멀어 민원 발생 소지가 적다는 점 등 높은 잠재력을 가지고 있다. 하지만 현장조사에 의한 방법의 경우 4,000km가 넘는 고속국도 주변을 조사하기에는 많은 시간 및 비용의 소모와 더불어 안정상의 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 극복하고 효율적인 태양광 패널 설치 대상지 선별을 위해 본 연구는 수치지도 기반의 지형 분석 방법을 제시하고자 한다. 먼저 수치지도로부터 등고선 및 고속국도 폴리라인을 추출한다. 추출한 등고선을 수치지형모형으로 변환하고, 지형의 방위각과 경사각을 계산한다. 고속국도는 이진영상으로 변환한 뒤 정제 과정을 거쳐 단절된 부분을 복원하고, 경계로부터 일정 범위 내의 지역을 버퍼지역으로 추출한다. 앞선 자료들을 중첩해 버퍼지역 내 특정 방위각과 경사각을 만족하는 지역을 대상지로 선정하고, 최종적으로 항공사진을 이용한 정성적 평가를 수행한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권3호
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• pp.321-335
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• 2023

자연하천에서의 유사량 계측은 하천공학적으로 중요한 의미를 가지지만 계측 방법의 비용 문제로 유사량 실측에 어려움이 따른다. 특히 소류사량 계측의 어려움으로 인해 주기적인 유사량 모니터링의 대부분이 부유사 농도 계측에만 제한되어 있는 실정이다. 본 연구에는 자동유량관측소에 설치된 횡방향 도플러 유속계(H-ADCP)의 후방산란값과 부유사 농도의 상관관계를 이용해 실시간으로 부유사 농도를 산정하고 총유사량을 산정하는 서포트벡터회귀 모형을 제안한다. 제안하는 실시간 총유사량 모니터링 시스템은 부유사 농도 모형과 수정 아인슈타인 방법을 모사하는 총유사량 산정 모형으로 구성된다. 각 모형의 매개변수와 입력변수는 K겹 교차검증 기반 격자검색 방법과 재귀적 특징 제거법을 이용해 결정되었다. 교차검증에서 부유사 농도 모형과 총유사량 산정 모형의 R²가 각각 0.885와 0.860으로 유사량-유량 관계곡선에 비해 정확한 것으로 나타났다. 시계열 유사량 관측을 통해 새로 제시되는 실시간 총유사량 관측 시스템이 자연하천에서 발달하는 유사량-유량 이력관계와 미세한 유량 변화에서 나타나는 유사량 변화를 성공적으로 관측할 수 있음을 확인했다. 본 연구에서 제안하는 방법은 마찰경사나 부유사 입도 등의 수리 조건을 가정할 필요 없이 H-ADCP의 원시자료만으로 부유사 농도와 총유사량을 산정할 수 있어 기존 방법에 비해 불확도가 적으며 경제적이다. 본 방법은 H-ADCP가 설치된 유사량 관측소에 광범위하게 적용 가능해 유사량 모니터링의 시간적 해상도를 경제적으로 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다.