• 한국방재학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.71-76
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• 2004

본 연구에서는 지진해일에 의한 원형섬 주변에서의 범람영역을 산정하기 위하여 사면구조(quadtree) 격자 기법을 이용한 수치모형을 개발하였다. 비선형 천수방정식을 지배방정식으로 사용하였으며, 적합화된 계층적사면구조 격자를 이용하여 leap-frog 기법으로 양해적으로 유한차분하였다. 원형섬 주위를 따라 적용된 사면구조 격자는 사각형 및 원형의 형상으로 세밀화 되었다. 본 모형에 의해 계산된 수치해석결과를 검증하기 위해 원형섬 주변의 처오름높이에 대한 수리실험결과와 비교하였으며, 본 연구의 결과는 수리실험결과와 양호하게 일치하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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• pp.109.2-109.2
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• 2010

방재계획의 하나인 대피장소 및 대피경로의 결정은 방재계획 중 가장 기본이 되는 사항으로 재해발생 시 대비가 적절치 못하면 대규모 인명피해가 발생할 우려가 있기 때문에 결정에 신중을 기해야 한다. 대피장소 및 대피경로의 결정은 직접 대규모 인원이 참여한 모의실험을 실시하여 효율적이고 안전한 방법을 찾는 것이 가장 바람직하다. 그러나 이러한 접근은 현실적으로 불가능하기 때문에 본 연구에서는 대상 지역의 지진해일 대피 시뮬레이션 모형을 제작하고 이를 적용하여 최적의 대피장소 및 대피경로를 지정할 수 있도록 하였다. 이러한 접근을 통하여 실제 지진해일 발생 시 주민들이 가장 빠르고 안전하게 대피하도록 할 수 있으며, 나아가 효율적이고 안전한 방재계획 수립에 큰 역할을 할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 과거 지진해일로 인한 피해 경험이 있는 삼척항을 지진해일 대피 시뮬레이션을 위한 대상지역으로 선정하였다. 또한, 현장 조사를 실시하여 대상지역의 지형특성을 고려한 결과를 토대로 지진해일 대피 시뮬레이션에 앞서 필요한 가상 시나리오를 작성하였고 지진해일 대피 시뮬레이션을 통해 비상대처계획(EAP, Emergency Action Plan) 수립에 필수 사항인 대피계획을 검토하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.451-454
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• 2008

Potential tsunamis which may occur near Ryukyu Islands were simulated. Propagation characteristics of the potential tsunamis over the southwestern sea and the influence of tsunamis on the southwestern coast of Korean Peninsula were analyzed. The shallow water area in the east sea of China and the deep water Okinawa Trough play an important role in wave transformation and propagation of the potential tsunamis. The propagation characteristics of the potential tsunamis generated near Ryukyu Islands can be described as in followings : In the first stage after generation, the tsunamis propagate with high speed both northeastward and southwestward along the Okinawa Trough. As a result the waves are elongated and the tsunami height is significantly reduced. The elongated crest of tsunamis spans the whole distance of the Okinawa Trough and lines up toward the edge of the continental shelf of East China Sea. Then, the tsunamis are propagating towards the southeast coast of China. Thus, the influence of tsunamis on the Korean coasts becomes weak.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.93-100
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• 2008

부산은 해안과 접해 있는 지형적 특성과 인구집중에 따른 과밀, 고층건축물의 신축, 높은 건축밀도에 따라 자연재난(태풍, 해일, 홍수, 폭풍 지진 등) 인적재난(화재, 붕괴, 폭발 교통사고 등)의 발생규모 및 피해 정도가 날로 증가하고 있다. 이를 해결하기 위하여 부산시에는 2007년 부산 Ubiquitous-Safety Busan 모델 전략 및 설계를 통해 2020년을 목표로 Ubiquitous-Safety 실현하여 시민들의 재산과 생명을 보호할 수 있는 안전 시스템을 구축하기 위한 기본계획을 수립하였다. 이에 본 연구에서는 부산지역의 Ubiquitous-Safety 실현을 통해 지역 경제에 미치는 파급효과를 정량적으로 분석하였다. Ubiquitous-Safety 실현에 따른 부산지역의 생산유발파급효과는 약 2,500억의 직 간접효과가 발생할 것으로 예측되었다. 또한 부가가치유발효과 는 약 1,155억원의 직 간접효과가 발생한 것으로 예측되었고, 고용유발효과는 약 5,580명의 직럭 Ａc 고용 파급효과가 창출될 것으로 예측되었으며 소득유발효과는 약 518억의 직 간접적인 부가가치 파급효과가 발생한 것으로 예측되었다. 부산 Ubiquitous-Safety 실현에 따른 지역경제 파급 분석에 관한 연구이다.

• 한국안전학회지
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• 제34권5호
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• pp.159-166
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• 2019

The seismic PSA is to probabilistically estimate the potential damage that a large earthquake will cause to a nuclear power plant. It integrates the probabilistic seismic hazard analysis, seismic fragility analysis, and system analysis and is utilized to identify seismic vulnerability and improve seismic capacity of nuclear power plants. Recently, the seismic risk of domestic multi-unit nuclear power plant sites has been evaluated after the Great East Japan Earthquake and Gyeongju Earthquake in Korea. However, while the currently available methods for system analysis can derive basic required results of seismic PSA, they do not provide the detailed results required for the efficient improvement of seismic capacity. Therefore, for in-depth seismic risk evaluation, improved system analysis method for seismic PSA has become necessary. This study develops a system analysis method that is not only suitable for multi-unit seismic PSA but also provides risk information for the seismic capacity improvements. It will also contribute to the enhancement of the safety of nuclear power plants by identifying the seismic vulnerability using the detailed results of seismic PSA. In addition, this system analysis method can be applied to other external event PSAs, such as fire PSA and tsunami PSA, which require similar analysis.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.238-238
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• 2018

2011년 동일본 대지진으로 발생된 지진해일로 인해 막대한 경제적 손실과 인명피해가 발생하였고, 2차적 사회적 피해가 지속되고 있다. 또한 국내에서도 최근 경주와 포항지역에서 지진이 발생하여 피해가 발생함에 따라 재난의 불확실성에 대한 대비의 중요성이 강조되고 있고, 과거 안전하다고 했던 재난에 대한 위험성에 대해 국민들의 관심이 증대되었다. 피해사례가 2차례 있는 지진해일의 경우도 동일본 대지진 이후로 전 세계적으로 해일에 대한 위험성이 재평가되고 있다. 지진해일은 해저에서 발생하는 지진에 의한 것으로 발생지점 및 강도 등을 예측하기가 쉽지 않으므로, 지진발생에 대한 가상 시나리오를 이용한 연구가 진행되고 있다. 가상 시나리오를 활용하여 현재까지 많은 침수예상도가 제작되었으나, 다양한 시나리오 대해서 검토되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 과학적 보간법을 이용하여 수치모형을 수행하지 않고 기수행된 연구 DB를 활용하여 지진해일 피해를 예측하는 기술을 개발하였다. 연구 DB는 국립재난안전연구원에서 수행된 지진해일 자료를 활용하였고, 전국단위를 기반으로 지진규모 7.0~9.0 내에 지진해일을 유발하는 지진에 대해 지진해일의 피해를 예측할 수 있는 기술을 개발하였다. 기술을 검증하기 위해 5개의 진원지에 대하여 과거 발생 지진규모부터 극한의 지진규모를 가정한 수치모의 결과와 본 연구의 결과를 비교하였다. 본 연구는 격자 1km인 광역모형의 모의결과를 활용하였으므로 실제로 해안지역의 침수양상의 정확도가 높지 않지만 향후 고정밀 공간해상도에 대하여 모의를 수행한다면 지진해일로 발생하는 범람 및 침수를 보다 정밀하게 예측할 수 있을 것이라 기대된다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.57-57
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• 2011

지진해일은 진행속도가 빠르고 파장이 길며 파형의 변화 없이 먼 거리를 진행 할 수 있어 주변지역은 물론 멀리 떨어진 지역에도 심한 범람피해를 야기시킨다. 지진해일의 일반적인 특징으로 장파와 단파가 합성되어 있고 먼 거리를 전파할 경우 분산효과의 역할이 중요하게 된다. 특히 우리나라의 동해안에 영향을 주는 지진해일은 단주기파 성분이 강하고 파장에 비해 먼 거리를 전파하기에 분산을 고려하는 선형 Boussinesq 방정식을 지배방정식으로 사용하는 것이 바람직하다. 하지만 지금까지의 지진해일 전파모의를 위한 모형은 선형 Boussinesq 방정식의 복잡한 계산과 계산시간이 길다는 단점 때문에 선형 천수방정식을 지배방정식으로 사용하고 분산효과는 수치분산을 이용하여 고려해왔다. 지진해일 해석 시 일반적으로 사용되어 오던 기존의 leap-frog 유한차분 모형(Imamura et al., 1988; 조용식, 1996)은 지배방정식으로 선형 천수방정식을 사용하고 파의 분산효과는 수치분산을 이용하여 고려하므로 정해진 시간 간격에 대해 수심에 따라 격자 간격을 적절히 선택해야 하는데 수심이 복잡하게 변하는 경우 격자간격 조정이 불가능하여 분산효과를 정도 높게 고려할 수 없다. 이 문제점을 해결하기 위하여 윤성범 등(2004)은 파동방정식의 인위적인 분산항을 이용하여 Boussinesq 방정식의 분산효과를 고려할 수 있는 능동적인 분산보정기법을 제안하였고 Cho et al.(2007)는 일정한 수심에서 수치적인 분산오차가 Boussinesq 방정식의 물리적인 분산항을 대체하도록 수심, 격자 간격 및 계산 시간 간격 사이의 관계식을 유도하고 Boussinesq 방정식의 분산항과 일치하는 수치분산을 이용하여 실용적인 분산보정기법을 개발하였다. 이에 Ahn(2010)은 현재 컴퓨터의 계산 능력이 향상되어 선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분하여 계산하는데 무리가 없다고 판단하여 선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분한 모형을 개발하였다. 본 연구에서는 기존의 원해 지진해일 전파모의에 이용되어왔던 선형 천수방정식에 수치분산을 고려한 모형 대신 선형 Boussinesq 방정식의 유한차분 모형을 제안하였으며 기존의 선형 Boussinesq 방정식 모형의 격자와 수심간의 제약을 없애기 위해 차분 기법을 달리 한 2차 정확도의 유한차분 모형을 제안하였다. 검증을 위하여 선형 Boussinesq 방정식의 해석해(Carrier, 1991)와 비교하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.79-82
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• 2012

최근 지진해일 발생으로 인한 막대한 피해로 인해 지진해일 방재에 대한 중요성이 높아지고 있다. 지진해일 방재연구는 주로 실제 발생하였던 역사지진해일과 발생가능성이 높은 가상의 지진해일에 대해 해당지역의 재해정보도를 제작하여, 지진해일 발생 시 인명 및 재산피해를 최소화 하는 것에 초점이 맞추어져 있다. 따라서 이번 연구에서는 이러한 재해정보도의 효율성을 높이기 위해 지진해일 발생 시 인명피해가 발생할 가능성이 높은 위험지역을 선정하였다. 지진해일 위험지역을 선정하기 위해 가상의 지진해일을 수치모의 하였으며, 지진해일 발생 시 인명피해가 발생할 수 있는 지진해일 범람 높이를 선정하여 선정한 기준 높이 이상의 범람이 발생할 확률을 계산하였다. 지진해일 수치모의는 지진해일 전파모의와 범람모의 과정으로 이루어진다. 지진해일 전파모형은 선형 Boussinesq 방정식을 지배방정식으로 사용하며, 지진해일 범람모형은 비선형 천수방정식을 지배방정식으로 사용하였다. 수치모의를 통해 주문진항에서의 가상의 지진해일에 대한 범람영역 및 범람 높이를 얻었다. 수치모의를 통해 얻어진 범람 데이터를 이용해 기준 높이 이상의 범람 발생 확률을 계산하였다. 확률 계산을 위해선 해당 데이터의 확률분포를 결정하여야 하기 때문에, 적합도 검정을 수행하였다. 이번 연구에서는 여러 가지 적합도 검정 기법 중 하나인 확률도시 상관계수 검정(Probability Plot Correlation Coefficient Test)을 사용하였으며, 범람 데이터의 확률분포로 Normal, Log-normal, Exponential, Gumbel 분포를 가정하여 검정을 수행하였다. 각 지점별로 확률도시 상관계수 검정을 수행하여, 해당 지점의 확률분포를 결정하였고, 각 지점별로 해당하는 확률분포의 누적확률분포 함수를 이용해 기준 높이 이상의 범람이 발생할 확률을 계산하였다. 얻어진 확률을 지도상에 도시하여 기준 높이 이상의 범람 발생 확률이 높은 지점을 주문진항에서의 지진해일에 대한 인명피해 발생 가능성이 높은 위험지역으로 선정하였다.

• 자원환경지질
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• 제51권2호
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• pp.149-166
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• 2018

전 세계적으로 대규모 지진의 발생과 이로 인한 인명피해와 재산피해는 끊임없이 발생하고 있다. 특히 일본의 동일본 대지진(M=9.0; 2011. 3. 11.)은 이로 인한 쓰나미의 발생으로 상당한 인명피해와 경제적 손실을 가져왔고, 후쿠시마 원전사고를 유발하였다. 대부분의 지진은 기존 활성단층들의 재활성에 의해 발생한다. 따라서 활성단층에 의한 지진의 재발특성을 이해하기 위한 고지진학적 연구가 활발히 수행되고 있다. 우리나라는 유라시아판 내부에 위치하여 이웃한 일본이나 대만과 같은 나라들에 비해 지진으로부터 안전지대로 여겨져 왔다. 그러나 최근 경주지진(M=5.8; 2016. 9. 12.)과 포항지진(M=5.4; 2017, 11. 15.)으로 인해 우리나라에서도 지진재해에 대한 불안감이 증가하고 있다. 특히 이 지역은 많은 원자력관련 시설물들과 대규모 산업단지가 밀집되어 있는 지역들로 지진재해로부터 극도의 안전성이 확보되어야 한다. 그러나 한반도 남동부의 경우 대규모 지진들이 제4기뿐만 아니라 역사시대에도 자주 발생한 것으로 보고되고 있다. 따라서 지진에 의한 피해를 줄이기 위해서는 활성단층을 추적하고, 활성단층을 따른 지표파열의 특성을 파악하여 해당지역에서의 지진과 단층의 거동특성을 이해하는 것이 중요하다. 이 연구에서는 극도의 안전성 확보가 필요한 원자력관련시설물들의 부지 선정을 위한 활성단층, 단층손상대, 지진과 활성단층의 상관성, 그리고 이격거리 등의 구조지질학적 평가방법을 설명하고, 이를 통해 안전한 원자력관련 시설물의 부지선정뿐만 아니라 지진재해와 방재에 유용한 정보를 제공하고자 한다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.61-69
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• 2010

지구 온난화와 도시화로 인한 자연 생태계의 악화가 지속됨에 따라 전 세계적으로 재난이 다양해지고 규모도 증가하고 있다. 이로 인한 재해 발생과 피해 규모가 급증하고 있으며 체계적인 재난관리가 시급한 실정이다. 국제적으로 9.11테러와 쓰나미 사건을 계기로 표준화된 재난관리의 필요성이 높아졌으며 재난관리표준을 수립하고 활용하기 위한 연구와 개발이 증가되고 있다. 따라서 본 연구에서는 국가재난관리표준(안)을 기반으로 재난관리 업무매뉴얼을 생성하여 재난관리계획 수립을 지원하고자 하였다. 이를 위해 현재 중앙행정기관에서 수행되고 있는 재난관리 활동을 분석하였고 재난관리 업무, 기능, 조직, 참조, 행동 라이브러리의 설계와 관리방안을 제시하였다. 또한 체계적인 재난관리 업무를 지원하고 재난관리 활동의 효율성을 극대화 할 수 있는 업무매뉴얼 생성 방안을 제시하였다. 업무매뉴얼은 재난 유형별 중앙행정기관에서 수행해야 할 업무와 필요한 긴급지원기능을 적용하고 참조정보와 행동요령 등을 포함시켜 재난관리에 있어 예방, 대비, 대응, 복구 단계별 체계적인 재난관리계획 수립을 용이하게 지원할 수 있다.