• 대한토목학회논문집
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• 제44권3호
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• pp.291-302
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• 2024

가뭄 전이는 기상학적 가뭄이 오랜기간 지속되어 수문학적 가뭄으로 발달하는 현상으로 가뭄 전이 사상은 비전이 가뭄사상보다 지역에 큰 피해를 야기한다. 기존에 수행된 가뭄 전이 연구들은 주로 상관분석을 통해 지체시간을 파악하고 있으며, 가뭄 전이 및 비전이 사상 간의 피해 양상을 비교하는 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 충청권역 시군구 단위의 가뭄지수를 활용하여 기상학적 및 수문학적 가뭄간의 중복전이 및 풀링전이를 고려하여 가뭄 전이 여부를 판단하고, 가뭄의 전이 특성(풀링, 감쇠, 지체, 연장)을 분석하였다. 분석 결과 충청북도 충주시에서 2010년 기상학적 가뭄(비전이 사상)이 발생하였으나, 가뭄 피해는 발생하지 않았다. 하지만, 2017-2018년에 발생한 가뭄은 기상학적 가뭄이 수문학적 가뭄으로 전이되면서 심도는 약하지만 지속기간이 길어짐에 따라 가뭄으로 인한 피해가 발생하였다. 이와 비슷하게 2017년 청양군에서는 기상학적 가뭄(비전이 사상)이 발생하였으나, 가뭄 피해는 발생하지 않았다. 하지만, 바로 인접지역인 부여군에서는 동일한 기간에 비슷한 크기의 기상학적 가뭄이 수문학적 가뭄으로 전이되어 가뭄으로 인한 피해가 발생하였다. 본 연구를 통해 비전이 사상보다 전이 사상에서 피해가 심각한 것을 확인하였으며, 이러한 결과는 지역에 적합한 가뭄 대응 정책을 수립하는데 기초자료로 활용할 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권4호
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• pp.261-272
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• 2023

최근 급격한 도시화와 기후변화에 따라 재난에 의한 피해가 증가하고 있다. 국내 기상청에서는 표준 경보(주의보, 경보)를 전국적으로 통일된 표준 경보 기준(3시간 및 12시간 최대 누적강우량)에 따라 발령하여 재해에 따른 지역별, 재난 사상별 특성이 고려되지 않은 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 서울특별시, 인천광역시, 경기도의 호우·태풍에 대한 재해 피해액 및 누적강우량을 활용하여 대상지역별 재해강도에 따른 단계별 기준을 설정하고, 강우에 따라 발생할 수 있는 재해의 강도를 분류하는 모형을 개발하고자 하였다. 즉, 본 연구에서는 호우·태풍에 의한 재해 피해액 누적 분포 함수의 분위별로 재해강도의 범주(관심, 주의, 경계, 심각 단계)를 분류하였고, 재해강도의 범주에 따른 누적강우량 기준을 대상 지자체별로 제시하였다. 그리고 지자체별 재해강도 분류모형 개발을 위해 4가지(의사결정나무, 서포트 벡터 머신, 랜덤 포레스트, XGBoost)의 머신러닝 모형을 활용하였는데 강우량, 누적강우량, 지속시간 최대 강우량(3시간, 12시간), 선행강우량을 독립변수로 이용하여 종속변수인 지자체별 재해강도를 분류하였다. 각 모형별 F1 점수를 이용한 정확도 평가 결과, 의사결정나무의 F1 점수가 0.56으로 가장 우수한 정확도를 보였다. 본 연구에서 제시한 머신러닝 기반 재해강도 분류모형을 활용하면 호우·태풍에 의한 재해에 대한 지자체별 위험 상태를 단계별로 파악할 수 있어, 재난 담당자들의 신속한 의사결정을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제25권2호
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• pp.75-82
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• 2023

하천의 유량 측정 자료는 수자원의 개발 및 유지, 하천 방재의 중요한 기초 자료로 이용되며, 홍수를 예측하고 예방하기 위해 홍수시 가장 정확하게 유량을 측정하는 것이 필요하다. 이에 미국지질조사국(USGS)은 오래전부터 기존의 간편 유속측정법으로 1점법, 2점법, 3점법을 제안하여 지금도 많이 사용하고 있으나, 보다 더 간편하고 신뢰할 수 있는 평균유속 산정 방법을 실무에서 요구하는 추세이나 이에 대한 이론적 기반의 실무 적용성 연구는 다소 미진한 상태이다. 이를 위하여 본 연구에서는 확률론적 엔트로피 컨셉을 활용하여 기존의 한계를 보완할 수 있는 실무 적용성이 용이한 간편 유속 산정식을 제안하였다. Coleman과 Flume 실측자료에 적용하여 식의 효용성을 입증하였다. 분석 결과, Flume Data의 경우, 실측값 대비 기존의 USGS 1점법은 평균 7.6%, 2점법은 8.6%, 3점법은 8.1%였다. Coleman Data의 경우, 1점법은 평균 5%, 2점법은 5.6%, 3점법은 5.3%의 오차율을 나타냈다. 반면에 엔트로피 개념을 활용한 제안식은 Flume Data는 실측값 대비 1점법은 평균 4.7%, 2점법은 5.7%, 3점법은 5.2%로 나타나 기존의 방법 대비 오차율을 약 60%정도 감소하는 것으로 나타났다. 또한, Coleman Data의 경우에서도 1점법은 평균 2.5%, 2점법은 3.1%, 3점법은 평균 2.8%의 오차를 보여, 기존의 방법 대비 오차율을 약 50%정도 줄이는 것으로 나타났다. 본 연구 결과에 의하면 기존의 1점법, 2점법, 3점법 보다 더 간편하면서 신뢰성 있는 평균유속을 산정할 수 있을 것으로 판단 된다. 하지만, 이는 향후 하천 설계, 운영관리, 특히 재난대비 예측관리 등 각종재난 대비 대응에 보다 유용하게 활용하려면 추가적으로 다양한 하천 실측을 통한 제안식의 지속적인 수정보완이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.130-140
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• 2018

연구목적: 본 논문에서는 우리사회의 대체 전력 에너지원으로 적합하고 유용하게 활용 할 수 있는 태양광 발전 단지 건설 시 안전 특성화 접지에 관한 설계 기법을 제안하고자 한다. 즉, 태양광 발전 단지 내의 셀 모듈부터 전기실까지 내부 그리드의 신뢰성을 향상하고 최적화 할 수 있는 용도별 안전 접지를 적용한 사례들을 소개하고자 한다. 연구방법: 태양광 발전 단지 내 토양의 대지 고유저항을 분석하고 컴퓨터 프로그램(CDEGS)을 활용해 전격을 일으키는 접촉전압과 보폭전압을 해석하여 안전접지에 관한 계산과 산출방법에 대해 제안한다. 또한, 토양 환경을 고려한 반영구적인 접지전극의 재료 선정에 관한 연구에 중요성을 논하고자 한다. 연구결과: Wenner 4 전극법으로 측정한 데이터 중 3개 지역의 CASE별 대지 고유저항 최대값과 최소값을 얻을 수 있었고 이 두 값으로 토양의 두께를 알 수 있다. 측정된 데이터를 기본수식 ${\rho}=6.28aR$에 대입하여 MATLAB 컴퓨터 프로그램으로 계산하였다. 즉, 최소 저항값의 두께는 접지전극을 설치하기에 가장 유리한 토양 환경임을 판단 할 수 있다. 결론: 본 연구를 통해 지역의 CASE별 태양광 발전소 내부 그리드에 대지 표면에 전위상승을 억제 할 수 있는 접지시스템 설계기법을 제안하였다. 하지만 대지의 고유저항과 접지시스템에 경련변화를 실시간으로 확인 할 수 있는 모니터링 시스템과 빅 데이터를 축적 할 수 있는 스마트 디바이스의 개발이 추가적으로 연구되어야 할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.105-111
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• 2018

본 연구는 케이블 시스템의 손상으로 인한 케이블지지 교량의 안전 수준을 평가하여 재난 관리의 활용을 목적으로 한다. 국내에 다양한 형태의 케이블지지 교량(현수교 및 사장교)이 건설되었다. 이러한 교량은 복잡한 구조 요소와 시스템을 가지고 있기 때문에 효율적인 유지 관리가 필요하다. 케이블지지 교량은 종종 인적 또는 자연 재난에 따른 위험을 직면하기도 한다. 2015년 국내 공용중인 사장교에서 번개에 의한 케이블 화재 사고가 발생하였다. 이 사건으로 인해 케이블이 파단이 발생하였고, 교량 붕괴의 위험까지도 고려되었다. 또한 이 사고로 인해 엄청난 사회적 경제적 비용이 요구되었다. 이 사건 이후로 이러한 대형 인프라 시설물에 대한 리스크 기반의 유지관리가 요구되고 있다. 본 연구는 잠재적 인 케이블 피해로 인한 교량의 안전 수준을 평가하기 위하여 수행되었고, 국내의 사장교 1개소를 선정하여 효율적이고 신속한 관리를 위한 의사결정 지원을 목표로 케이블 시스템의 손상 시나리오에 따른 교량 안전 수준을 평가하였다. 사장교의 케이블 손상 시나리오에 따른 안전 수준은 FEM 해석을 통하여 분석되었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.45-54
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• 2015

도심지에 건설되는 철도역사, 선로구조물 등 철도시설물의 경우 소음 및 진동 저감 설계의 중요성이 더욱 커지고 있다. 특히 선하역사는 구조물 위에 선로가 놓이게 되므로 철도 진동과 이로 인한 2차 소음을 효과적으로 차단할 수 있는 진동 제어 대책이 더욱 필요한 상황이다. 수직형 방진장치는 열차 운행으로 인한 진동이 직접적으로 전달되는 선하역사 등 철도시설물의 진동 저감에 효과적으로 적용될 수 있으나, 수평형 장치에 비하여 개발이 미진한 상황이다. 이 논문에서는 열차에 의한 진동을 효과적으로 저감하기 위해 개발 중인 마찰쐐기형 방진장치를 소개하고, 동적성능 검증을 위한 시험 결과를 제시하였다. 개발된 방진장치의 성능 검증을 위하여 시제품을 적용한 콘크리트구조물에 대한 강제 가진시험을 수행하였으며, 시험결과를 통해 방진장치의 방진성능 및 동특성을 검증하고 방진장치 개선사항을 검토하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.310-318
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• 2012

본 연구의 목적은 국내 안전보건경영시스템의 올바른 정착과 지속적인 개선을 통한 산업재해를 줄이기 위한 시스템 성숙도평가를 제안하는데 있다. KOSHA 18001시스템 실행의 현재 수준파악과 성숙도 측정의 검증을 통한 결과로서 다음 내용으로 요약된다. 시스템의 지속적인 성숙도 등급 향상을 위해서는 경영층 인식부문(의사결정) 46.0%, 본사지원활동 32.0%, 현장실행참여 22.0%로 중요도 로 검증되었다. 본사/현장의 활동은 위험성평가, 안전보건 재해예방활동, 성과평가 및 모니터링, 자원관리 및 지원, 경영검토 및 개선 등 활동의 중요도 순으로 실행 우선순위가 결정되었다. 또한, 전문가 그룹은 시스템의 강점, 약점, 개선주제를 제시함으로써 지속적인 개선활동과 연계시켜야 시스템을 정착할 수 있다고 제시하였다. 셋째, 안전보건경영시스템 실행의 성숙도 등급을 관리할 수 있는 도구를 제시하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.520-526
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• 2015

철근 콘크리트 구조에서 철근의 이음은 불가피하게 사용된다. 최근 들어 철근 콘크리트 구조물에 가장 많이 사용되고 있는 철근 이음에는 겹침 이음, 기계 이음, 그리고 용접 접합 등이 있다. 이중에서 저비용, 건설 현장에서의 실용성, 공사 기간 단축 및 고성능 등의 장점으로 인하여 가스 압접 이음의 효용성이 대두되고 있다. 그러나 가스 압접 이음 과정동안 철근이 열을 받게 되고 이는 접합부 주위에 잔류 응력으로 남아 철근의 피로수명에 영향을 미칠 수 있다. 그러므로 가스 압접 접합부의 명확한 잔류 응력 분석과 가스 압접 후 철근의 하중지지 능력을 확인하기 위한 인장 시험이 수행되어야 한다. 이 연구에서는 공용중인 철근(KS D3504 SD400)에 대하여 3차원 해석을 수행하여 연구 결과 잔류 응력은 상대적으로 작기 때문에 철근의 피로 수명에 영향을 미치지 않으며 인장 실험 결과에서도 가스 압접된 철근의 항복강도가 기준항복강도보다 높게 측정되어 하중 저항 능력도 가스 압접 이음부가 연속된 철근으로서의 거동에 충분히 그 성능을 발휘하는 것으로 나타났다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.288-295
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• 2018

연구목적: 이 논문은 개발도상국가를 배경으로 하여 교통수요관리 기법 중 억제책(push measures)과 유인책(pull measure)의 효과성을 평가한다. 연구방법: 이들의 예가 실행된 두 개발도상국가의 대도시권, 카이로와 알제를 사례로 하여 연료가격 상승과 도시전철건설이 교통수단전환에 미치는 영향에 관한 정보를 설문조사를 통해 수집한다. 연구결과: 카이로의 경우 자동차이용자의 상당 비율이 연료가격 상승에 대한 대응으로서 대중교통으로의 전환 의도를 밝혔으며, 전환 여부는 대중교통을 과거에 사용한 경험 및 그 빈도수와 가장 밀접한 관계가 있었다. 알제의 경우 최근에 개통한 도시전철 사용자 중 전철개통 이전에 자동차이용자였던 교통수단전환자들의 연료사용 절감을 통해 3% 이산화탄소 배출 저감효과가 있었다. 결론: 도시전철에의 투자가 교통행태에 미치는 영향은 도시에 따라 크게 다를 수 있으며, 고품질의 대중교통에 대한 수요가 급증하고 있는 개발도상국의 대도시권에서는 수단전환과 기후변화완화효과가 기존 산업도시에 비해 현저히 클 수 있으며 특히 연료비 상승과 같은 억제책 기법과 복합적으로 사용될 경우 그 잠재효과가 매우 크다고 하겠다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.175-185
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• 2019

연구목적: 본 연구에서는 산업항구도시의 재도약을 위한 도시경제기능과 다양한 도시활동을 추구하기 위한 지역역사 기반의 생활문화공간 조성 측면에서 항구도시의 특성을 살린 워터프론트 통합계획방안을 제안하고자 한다. 연구방법: 요코하마의 성장과정과 개발배경을 살펴보고 MM21의 개발정책 및 전략 체계를 기초로 하여 MM21의 워터프론트 및 역사문화공간 계획특성을 분석한다. 연구결과: MM21은 도쿄의 확장으로 위성도시의 위기에 처한 요코하마가 추진한 6대 사업 중 핵심이 되는 공공프로젝트로, 도시자립성 강화, 항만기능의 질적 전환, 수도권의 업무기능 분담을 목표로 하여 항구도시, 창조문화도시, 녹색수변도시, 정보도시 건설을 위해 워터프론트 통합도시개발을 계획하였다. 결론: MM21 분석을 통해 도출된 항구도시의 특성을 살린 워터프론트 문화도시 계획방안은 워터프론트 중심의 토지이용계획과 내륙지역과의 통합계획, 항구도시로 성장한 도시조직을 최대한 보존하고 워터프론트 도시로 전환할 수 있는 구역계획 구축, 조망점을 통해 바다와 항만을 향한 도시경관 제공, 항만과 바다를 향한 워터프론트 오픈스페이스와 에스플라나드 경관조성, 역사적 건축물과 문화자산 보존 및 문화예술공간으로 재활용, 공공문화예술과 보행네트워크를 연계한 워터프론트 공간계획 등이다.