• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1273-1283
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• 2022

최근 기후변화로 인해 중대형 산불이 빈번하게 발생하여 매년 인명 및 재산피해로 이어지고 있다. 원격탐사를 활용한 산불 피해지 모니터링 기법은 신속한 정보와 대규모 피해지의 객관적인 결과를 취득할 수 있다. 본 연구에서는 산불 피해지를 분류하기 위해 Sentinel-2의 분광대역, 정규식생지수(normalized difference vegetation index, NDVI), 정규수역지수(normalized difference water index, NDWI)를 활용하여 2022년 3월 발생한 강릉·동해 산불 피해지를 대상으로 U-net 기반 convolutional neural networks (CNNs) 딥러닝 모형을 모의하였다. 산불 피해지 분류 결과 강릉·동해 산불 피해지의 경우 97.3% (f₁=0.486, IoU=0.946)로 분류 정확도가 높았으나, 과적합(overfitting)의 가능성을 배제하기 어려워 울진·삼척 지역으로 동일한 모형을 적용하였다. 그 결과, 국립산림과학원에서 보고한 산불 피해 면적과의 중첩도가 74.4%로 확인되어 모형의 불확도를 고려하더라도 높은 수준의 정확도를 확인하였다. 본 연구는 농림위성과 유사한 분광대역을 선택적으로 사용하였으며, Sentinel-2 영상을 활용한 산불 피해지 분류가 정량적으로 가능함을 시사한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.51-56
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• 2015

국내 공동주택의 지속가능한 화재안전성능을 유지하고 확보하기 위한 대책은 일반 소방대상물에 비해 우수한 소방제품의 적용, 기술인력 확보, 관리실태 등에서 매우 미흡한 실정이다. 또한 화재 시 방호공간의 특성상 인명피해가 발생할 가능성이 높은 구조적인 문제점을 가지고 있다. 현재 공동주택에 설치된 화재시스템의 문제점은 각 세대에 설치된 화재감지기의 성능을 실시간 확인할 수 없으며, 경계구역이 세대별로 설정되어 있지 않아 정확한 화재발생지점을 파악하기 어렵고, 거주자가 화재발생을 확실하게 인지할 수 없는 상태로 안전한 대피를 하지 못하는 실정이다. 또한 세대 외부에서 스프링클러소화설비의 유수검지장치 작동성능시험을 할 수 없는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 개발한 원격화재시스템의 성능평가를 위하여 실험을 실시하였으며, 성능실험결과 모두 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 각 세대마다 세대경보장치를 설치하여 화재발생을 정확하게 경보할 수 있도록 하여 거주자가 신속히 대피할 수 있는 경보장치의 성능을 개선하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.225-234
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• 2018

국내 대도시 도심지역은 지속적인 인구증가와 교통량의 증가로 심각한 교통혼잡 문제가 발생하고 있다. 교통혼잡 등의 문제를 해결하기 위한 방안으로 서울, 부산 등의 도심지에서는 지하공간을 활용한 소형차 전용 대심도 복층터널 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 소형차 전용 대심도 복층터널의 특징은 비교적 단면의 높이가 낮아 터널 내 화재 발생시 화재연기의 전파가 전 차종이 통행 가능한 일반적인 도로 터널보다 빠르게 전파되어 인명피해 발생이 우려된다. 따라서, 소형차 전용 대심도 복층터널에 화재 발생시 화재연기의 확산을 지연시켜 인명피해 발생을 최소화시키는 화재연기 확산지연장치가 필요하다. 선행하여 연구된 대심도 복층터널 화재시 연기확산 방지연구에서 3차원 CFD 해석을 통하여 화재연기 확산지연장치 작동 시 차단 면적에 따라 확산 효과를 분석하였고, 대심도 복층터널 화재연기 확산지연장치 연구개발에서는 대심도 복층터널에 적용성이 뛰어나며 경제적으로 상품가치가 높은 스프링 탄성을 이용한 화재연기 확산지연장치에 대하여 연구하였다. 이에, 본 연구에서는 화재연기 확산을 지연시키기 위한 화재연기 확산지연장치 시제품을 제작하여 화재연기 확산지연 효과를 실험하였으며, 분석 결과 화재연기 확산지연장치 작동 시 화재연기 지연효과가 나타났다. 따라서, 화재연기 확산지연 장치를 대심도 복층터널에 적용시 대피자들의 인명피해를 최소화시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_1호
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• pp.179-197
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• 2020

지형 정규화 기법은 영상 촬영 시의 광원, 센서 및 지표면 특성에 따라 발생하는 밝기값 상의 지형적인 영향을 제거하는 방법으로, 지형 조건으로 인해 동일 피복의 픽셀들이 서로 다른 밝기값을 지닐 때 그 차이를 감소시킴으로써 평면 상의 밝기값과 같아 보이도록 보정한다. 이러한 지형적인 영향은 일반적으로 산악 지형에서 크게 나타나며, 이에 따라 산불 피해 지역 추정과 같은 산악 지형에 대한 영상 활용에서는 지형 정규화 기법이 필수적으로 고려되어야 한다. 그러나 대부분의 선행연구에서는 중저해상도의 위성영상에 대한 지형 보정 성능 및 분류 정확도 영향 분석을 수행함으로써, 고해상도 다시기 영상을 이용한 지형 정규화 기법 분석은 충분히 다루어지지 않았다. 이에 본 연구에서는 PlanetScope 영상을 이용하여 신속하고 정확한 국내 산불 피해 지역 탐지를 위한 각 밴드별 최적의 지형 정규화 기법 평가 및 선별을 수행하였다. PlanetScope 영상은 3 m 공간 해상도의 전세계 일일 위성영상을 제공한다는 점에서 신속한 영상 수급 및 영상 처리가 요구되는 재난 피해 평가 분야에 높은 활용 가능성을 지닌다. 지형 정규화 기법 비교를 위해 보편적으로 이용되고 있는 7가지 기법을 구현하였으며, 토지 피복 구성이 상이한 산불 전후 영상에 모두 적용, 분석함으로써 종합적인 피해 평가에 활용될 수 있는 밴드 별 최적 기법 조합을 제안하였다. 제안된 방법을 통해 계산된 식생 지수를 이용하여 화재 피해 지역 변화 탐지를 수행하였으며, 객체 기반 및 픽셀 기반 방법 모두에서 향상된 탐지 정확도를 나타내었다. 또한, 화재 피해 심각도(burn severity) 매핑을 통해 지형 정규화 기법이 연속적인 밝기값 분포에 미치는 효과를 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.81-89
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• 2012

콘크리트 충전강관 기둥은 내부의 콘크리트에 의해 축열효과로 인해 철골기둥에 비해 내화성능이 우수하며, 기둥 단면 내 철근 및 강관을 보강하여 구조적내력 및 내화성능 향상연구가 이루어져 오고 있다. 실제로 보강된 CFT기둥은 고축력을 요구하는 기둥부재로 사용 빈도 수가 증가되고 있는 추세이다. 이러한 상황에서 CFT기둥을 사용한 건축물에 화재가 발생하여 손상을 입게 되었을 경우 성능 저하정도를 정밀하게 측정할 수 있는 기법이 필요하다. 본 연구에서는 화재 발생시 CFT기둥에 대한 내부 온도 분포를 평가 하고, 단면내부의 온도분포에 따라 내부 충전콘크리트와 보강재의 내력 저하 정도를 파악하여 CFT기둥의 전체적인 잔존강도를 평가하고자 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.413-418
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• 2016

최근 한중, 한일 해저터널과 같은 대규모 프로젝트가 구체화되고 있으며, 해저터널에 대한 관심이 높아지고 있다. 해저터널은 일반 지상터널에 비해 열차화재에 따른 대규모 피해가 발생할 수 있으며, 기존의 일반터널 방재설계 이외에도 효율적인 소화방안에 관한 연구가 필요하다. 이에 따라, 본 연구에서는 열차화재를 구난역에서 신속하게 진압하기 위하여, 일반적인 포 소화설비를 개량한 '압축공기포(CAF) 소화설비'를 활용한 실물 화재실험을 7차례 수행하였다. 실험은 가상의 터널에 구난역을 설치하고 KTX 열차의 1 량 규모의 가상열차를 대상으로 실시하였다. 압축공기포를 화원에 직접 분사한 경우에 햅탄(Heptane) 원료 30 L의 가연물을 1분 이내에 소화시켰다. 본 실험 연구를 통하여 해저터널 구난역 열차화재 소화설비에 압축공기 포 소화설비가 적합한지 확인하였으며, 해저터널 외에 일반터널에서도 CAF가 갖는 장점을 활용하여 빠르고 손쉬운 소화가 가능하도록 노즐 각도 및 설치위치 등을 변경하여 소화수와 소화약제를 최소화하기 위하여 추가로 실험 연구를 진행해야 한다고 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.313-322
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• 2019

교량에서의 화재는 최근까지도 빈번하게 발생되고 있으며, 특히 케이블교량에서 화재가 발생될 시 케이블에 높은 온도상승으로 인해 케이블에 손상 및 파단이 발생될 수 있다. 본 연구에서는 케이블교량에서 발생될 수 있는 화재 시나리오를 설정하였다. 또한 실물차량 화재실험 결과를 토대로 화재강도모델을 제안하여 대상교량 케이블의 열전달 해석을 수행하였다. 해석 결과 단면적이 작은 케이블에서 더 높은 온도상승이 발생되며, 유조차를 제외한 차종의 경우 내화 성능 기준을 초과하지 않는 결과를 나타내었다. 유조차 화재의 경우 갓길에서 발생될 때 최소 단면적 케이블에서 내화 성능 기준을 초과하는 결과를 보이며, 기준을 초과하는 케이블의 높이는 약 14m로 나타나 이에 따른 대책 및 내화 보강의 필요성을 확인하였다. 본 연구결과를 통해 케이블교량에서 화재가 발생될 때 케이블의 온도변화에 대한 간접적인 평가가 가능한 것을 확인하였으며, 향후 화재 발생 시 바람에 영향을 고려한 열전달 해석과 케이블의 온도상승 시 교량의 사용성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.440-449
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• 2019

연구목적 : 소방조직은 재난현장에서 가장 우선적으로 대응하는 기관으로 신속하고 체계적인 대응을 하기 위하여 긴급구조훈련을 실시하고 있다. 하지만 형식적인 훈련, 지역적 특성이나 환경적 특성이 고려되지 않는 훈련 등 긴급구조훈련의 한계점에 대한 변화와 개선의 필요성이 제기되고 있다. 연구방법 : 본 연구에서는 긴급구조훈련과 관련된 이론적 검토를 실시하고 강원지역 소방조직의 의식조사를 통하여 긴급구조훈련 개선방안을 제시하였다. 연구결과 : 긴급구조 활동 시 어려움이 있는 시설은 위험물 저장 및 처리시설이 가장 많았으며 긴급구조 대응업무의 수준은 응급복구가 미흡하다고 응답한 의견이 가장 많았다. 또한 긴급구조훈련의 효과는 도움이 된다고 응답하였지만 시나리오에 의한 훈련, 보여주기식 훈련, 매년 유사한 훈련, 현실감 없는 훈련, 유관기관의 관심 부족 및 형식적 참여 등으로 도움이 되지 않는다고 응답한 부분도 있었다. 그리고 긴급구조훈련 평가의 적절성은 대부분이 만족한다고 응답하였지만 훈련 유형과 상관없는 평가방식, 필요 이상의 훈련 규모를 설정하게 하는 평가방식, 유관기관의 형식적 참여를 유도하는 평가방식 등으로 만족하지 않는다고 응답하였다. 마지막으로 긴급 구조훈련 개선에 대한 요구도는 다양한 피해 상황을 반영한 훈련이 필요하다는 의견이 가장 많았다. 결론 : 긴급구조훈련 개선방안은 다음과 같다. 첫째, 다양한 훈련내용을 설정하고 지역의 주요 발생재난 등을 검토하여 지역적 특성에 맞게 작성해야 한다. 둘째, 소방서별 적절한 훈련계획을 위하여 긴급구조훈련계획 지침 및 매뉴얼 등을 개정하고 실무자를 대상으로 교육하고 이를 위해 긴급구조훈련에 대한 유형부터 전술, 전략까지 실무적으로 활용할 수 있도록 훈련을 정립해야 한다. 셋째, 실제 재난 발생 시 지원기관 및 유관기관의 참여도를 높이기 위하여 훈련계획단계부터 참여를 유도하고 인센티브 혹은 패널티(penalty)를 줄 수 있는 제도 등을 마련해야 한다. 넷째, 동시다발적으로 발생할 수 있는 재난 상황에 대비하여 소방서간, 권역별 훈련으로 기관별 지원태세 확립, 협조체계를 구축해야 한다. 다섯째, 긴급구조훈련 평가는 결과보다 훈련과정에 중점을 둘 수 있도록 하고 재난상황별 보완사항을 도출해내는데 관심을 두고 개선해야 한다. 특히, 세부절차에 수행여부를 평가하기 보다는 훈련의 종류나 형태 등을 고려하여야 하며 훈련 규모 보다는 훈련의 완성도(숙련도), 역할 수행여부 등을 고려할 수 있는 평가방안이 마련되어야 한다. 여섯째, 효율적인 긴급구조훈련을 위하여 실무자의 요구도를 파악하여 훈련 유형 및 방법에 대하여 소방서별 특성에 맞는 훈련으로 개선되어야 한다.

• 한국건축시공학회지
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• 제24권2호
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• pp.193-202
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• 2024

본 연구에서는 초음파 속도법을 콘크리트의 초기동해 피해를 진단하기 위한 방법으로서의 적용 가능성을 평가하기 위해 모르타르 시험체를 대상으로 각각 동결 깊이에 따른 압축강도와 초음파 펄스 속도를 측정하여 미세구조와 그 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 동결 피해를 입은 모르타르 시험체와 피해를 입지 않은 시험체 간의 압축강도와 초음파 펄스 속도 값의 차이가 확연하게 나타났으며, 미세구조 분석을 통해 동결 깊이가 증가할수록 초기동해 피해를 더 많이 받아 압축강도와 초음파 펄스 속도가 감소하였다고 판단할 수 있었다. 회귀분석을 통해 상관관계를 분석한 결과, 추정식과 실험값과의 관계성을 나타내는 결정계수( R²)가 0.87로 얻어져 초기동해 피해 깊이에 따른 압축강도와 초음파 펄스 속도 사이의 상호 연관성이 존재하는 것으로 분석된다. 이에 따라 초음파 속도법을 통한 콘크리트의 초기동해 피해 진단이 가능하며, 그 피해 깊이를 정량적으로 진단하기 위해서는 향후 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.237-248
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• 2017

각종 사고 및 테러로 인한 폭발, 충돌, 화재 사고가 발생함에 따라 사회적인 안전 불감증이 더욱 고조되고 있으나, 실제 극한하중에 대한 구조물의 방호 설계가 반영되지 못하고 있는 실정이다. 특히, 원전격납구조물, 가스탱크 등과 같은 주요 시설물에 적용되고 있는 2방향 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 구조물에 대한 폭발, 그리고 폭발로 인한 2차적으로 발생 가능한 화재에 대한 연구가 미흡함에 따라 복합손상 시나리오에 대한 구조물의 검토가 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 폭발 후 화재하중 복합손상을 분석하기 위하여 $1,400mm{\times}1,000mm{\times}300mm$의 2방향 비부착 프리스트레스트 콘크리트를 제작하여, 폭발하중은 ANFO 25 kg의 장약량을 1.0 m 이격거리로 실험을 구성하고, 화재하중은 5분 이내에 $1,200^{\circ}C$의 화재하중을 가할 수 있는 RABT 화재시나리오를 적용하여 극한저항성능을 검토하였다. 본 연구는 향후 국내외 프리스트레스트 콘크리트에 대한 방호설계 및 폭발해석 등 관련 연구분야의 중요한 자료가 될 것이라 판단된다.