• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
• /
• pp.28-31
• /
• 2010

충청남도 서해안은 생태환경의 보고로서 갯벌, 사구, 해안습지 등 독특한 자연적 특성을 갖고 있는 지역이다. 그러나 다른 지역에 비해 대규모 간척 및 매립으로 인한 해양생태계 피해에 현저히 노출되어 있고, 최근 산업화 및 관광권화가 진행되고 있으며 해안선 침식 방지를 위한 연안정비사업으로 각종 연안 방호구조물이 건설되었다. 이 중 가장 많이 건설된 연안 호안구조물은 배후지역의 안정성 확보, 해안도로의 건설 등 다양한 목적으로 축조되었다. 그러나 성장위주의 경제정책으로 연안 호안구조물이 무분별하게 설치되어 파도와 호안 구조물의 접촉 시 호안구조물이 파랑을 견디지 못해 사면피복재가 산란되어 외관상 주변 환경을 해칠 뿐만아니라 2차 피해까지 야기 시킬 우려가 있다. 본 연구에서는 호안구조물의 리모델링을 통해 안정성을 증대시키기 위해 서해 연안지역의 4개 시 군 29개 지점을 대상으로 호안구조물 현황에 대해 조사하고 호안구조물의 리모델링을 통해 붕괴된 지역을 대상으로 파랑에 대해 안정한 사석재 소요질량을 호안구조물의 경사 별로 산정하여 비교하였다. 피복재 소요질량 산정을 위한 설계파고는 유의파고를 적용하였으며, 산정공식은 허드슨공식(Hudson, 1959)을 사용하였다. 추가적으로 사석 층의 두께와 단위면적당 수용해야할 사석재의 개수를 산정하여 호안구조물 설계 시 사석재의 배치를 용이하게 할 수 있도록 하였다. 본 연구에서 산정된 값들은 초기설계로서 파랑에 안정한 호안구조물의 설계 조건 중 일부분으로 호안구조물의 최종 설계 시 조파실험을 통하여 안정성을 검증 해야 할 것으로 판단된다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
• /
• pp.167-167
• /
• 2011

최근 사회기반 시설물들의 대형화, 고밀도화가 됨에 따라 재해 재난대비에 대한 관심 또한 높아지고 있다. 특히, 화재는 우리 주변에서 지속적으로 발생하는 재난이다. 한편, 지진과 같은 경우에는 중소규모가 한반도내에서 빈번하게 발생하고 있지만 직접적으로 피해를 경험 한 적이 없어, 적극적으로 대비해야하는 재해로는 아직 인식하고 있지 못한다고 할 수 있다. 재난, 재해에 대한 연구는 과거의 피해를 기준으로 미래에 대한 대책을 해결책으로 제시하는 방식으로 많은 연구자들에 의해서 지속적으로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 우리사회에 발생 가능한 재난에 대해서 서로 다른 인식 수준을 가지고 있는 지진과 화재의 재난에 대한 시민인식차이를 실증적으로 검토하였다. 화재 및 지진에 대한 설문조사를 실시하고 결과 분석을 통해 나타나는 재난시의 인간행동심리를 Facet이론을 이용하여 범위를 선정하고 분석하였다. 분석방법으로는 통합적 분석 방법으로 각 연령대별로 분류하여 분석하였다. 연령대별로 습득한 지식 및 교육환경 배경이 차이가 있을 것이라는 가정 아래 연령대별 분류를 하였다. 설문조사결과를 바탕으로 Facet이론에 근거하여 분석한 결과, 화재발생시의 통합적 분석의 경우는 [MATTER], [SPACE], [ENERGY]등이 다수 나타났고 지진 발생 시에는 통합적으로 [SPACE], [ENERGY]가 다수 나타났다. 따라서, 지진에 대한 국가적으로 교육시스템을 갖추고 개인적인 지진발생시 행동상황을 숙지하고 연습하는 것이 필요한 것으로 나타났다. 결론적으로 지진과 화재시의 인간행동심리를 비교한 결과, 화재는 우리나라에서 가장 빈번하게 발생하는 재해이기 때문에 비교적 국가적으로나 개인적으로 대비를 하고 있다는 것을 실증적으로 나타내었다. 화재로 인한 재난은 국가적으로 끊임없이 교육(인식전환)을 실시하고 있음에도 불구하고 지속적으로 발생하고 있다. 하지만 지진과 비교해 인위적 과실로 인한 재난임에도 불구하고 사전에 화재발생시 대처하는 행동숙지로 인해 많은 인적 및 재산적 피해를 줄일 수 있다. 최근 우리나라는 지진에 대해서는 건축물의 붕괴로 인한 피해방지에 중점을 두고 건축물의 내진성능에 대한 평가가 점진적으로 추진되고 있다. 하지만, 지진발생시 이와 같은 현재 방재정책과 더불어 국민 스스로 지진에 대한 발생가능성 및 예상위험에 대한 인식수준을 향상시킴으로서 국가적 재난을 효과적으로 대처할 필요가 있음을 실증적으로 나타내었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
• /
• pp.165-165
• /
• 2011

내진 설계규정이 적용되기 이전에 시공되어 사용 중인 교량의 경우 지진 발생시 교각의 파괴 또는 구조적 피해는 교량 전체 시스템의 붕괴를 초래하므로 지진하중에 대하여 피해를 최소화해야 한다. 이를 위해 내진설계규정이 적용되기 이전의 교량 또는 지진취약지역으로 분류된 곳의 교량, 사회적 중요도가 높은 교량에 대해 교각의 내진성능보강을 실시하고 있다. 2007년 말 국토해양부가 관리하고 있는 11,940개 교량 중 지진 발생시 피해가 우려되는 1,342개(일반국도 682개, 고속국도 600개) 교량에 대해 2006년부터 내진보강이 착수되었고 2009년에는 확대 추진하여 일반국도 80개교, 고속국도 100개교에 대한 보강을 실시하였다. 이와 같이 확대 추진되고 있는 정책에 반해, 내진보강 기술 및 제품이 부족하고 새로운 내진보강재 개발이 불가피해지고 있는 것이 현실이다. 소성영역에서의 횡방향 철근은 지진 시 종방향 철근의 좌굴과 콘크리트의 압축강도저하를 방지하며, 전단보강철근으로도 중요한 역할을 하여 교각의 전단강도를 증가시킨다. 그러나 이러한 횡방향 철근은 초기 설계에 의한 시공이 종료된 후 기존의 성능을 증가시키기 위하여 철근량을 증가하거나 단면의 변화를 주기에는 매우 어려운 일이다. 따라서 내진성능을 위한 단면력 증가를 위하여 다양한 재료의 보강재와 형식이 사용되고 있다. 본 연구에서는 원형교각 모델의 구조해석을 이용해 내진성능평가를 선행한 후 실험체를 제작, Helical Bar를 보강하여 준정적 실험을 통해 내진보강성능을 평가하였다. 압축설계강도 $f_{ck}=240kgf/cm^2$를 기준으로 교량등급 2등교인 일반적인 도로교의 1/4축소모형을 설계, 기초부는 $1,200{\times}600{\times}600$ (mm)으로 철근과 콘크리트로 구성하였으며, 기둥부는 직경 400mm, 높이 1,250mm 크기의 철근콘크리트 원형 교각 실험체를 제작하였다. 제작된 실험체는 총 3개로, 분류는 무보강 일반 실험체, Helical Bar 직경에 따른 분류, 보강간격에 따른 분류로 나누어진다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
• /
• pp.92-92
• /
• 2011

최근 건설기술의 발전과 함께 강재 케이블을 이용하는 시설물의 시공이 점점 증가하는 추세이다. 특히 현수교, 사장교와 같은 초장대 교량에 사용되는 케이블은 주거더 및 상판에 의한 하중의 대부분을 지지하는 핵심부재이다. 하지만 이러한 케이블 부재는 부식, 파단 등으로 인한 단면손실이 발생할 수 있고, 이로 인한 손상부의 응력집중으로 인해 시설물 전체의 붕괴로 이어질 수 있는 위험성을 가진다. 따라서 조기에 단면손실을 찾아 사고를 미연에 방지할 수 있는 강재 케이블 비파괴 검사 기술기반의 건전성 모니터링이 필수적이다. 이러한 효율적인 건전성 모니터링을 위해 스마트 센서를 활용한 연구가 활발히 이루어지고 있는데, 그중 대표적인 스마트 센서중 하나인 마그네틱 센서는 높은 신뢰도와 어디에나 적용 가능한 재현성 때문에 구조물 건전성 평가에 적용하기 유용한 기술로 그 적용범위가 선박, 항공등으로 점점 넓어지고 있는 추세이다. 마그네틱 센서는 그 적용대상에 따라 다양한 마그네틱 특성을 활용할 수 있는데, 최근에는 투자율 계측을 통해 케이블의 장력 측정이 가능한 Elasto-Magnetic 센서(E/M 센서)가 개발되었고 그 활용성에 대한 연구가 이뤄지고 있다. 이에 본 연구에서는 E/M 센서를 이용한 강재 케이블 모니터링 기술을 제안하고자 한다. E/M 센서는 본래 케이블의 장력측정을 위해 개발되었지만 본 연구에서는 강재 케이블 부재의 단면손실 검색을 위해 적용하였다. 제안된 기술의 실험적 검증을 위해 E/M 센서를 이용하여 4가지의 다른 직경을 가지는 강봉시편을 E/M 센서헤드의 1차 코일을 통해 자화시키고, 각각의 직경에서 출력전압을 2차 코일을 이용하여 계측하였다. 그 결과 강봉의 직경이 감소함에 따라 출력 전압이 감소함을 보였다. 반복실험을 통해 해상도 및 선형성이 확보되는 최적의 입력전압과 출력전압의 워킹포인트를 선정하였고, 선정된 조건에서 강봉시편을 일정 간격으로 스캔한 결과 단면감소에 따른 선형적인 출력전압 감소와 동시에 단면 변화 지점에서는 추세선에서 크게 벗어난 출력전압 계측값을 나타내었다. 본 실험을 통해 제안된 E/M 센서를 이용한 강재 케이블 모니터링 기술의 유용성 및 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제19권3호
• /
• pp.463-473
• /
• 2017

벤토나이트는 물과 접촉하면 팽창하고 점성을 발휘하는 성질이 있어 일반적으로 차수가 필요한 토목공사에 많이 활용되고 있다. 이수식 TBM에서는 이와 같은 성질을 활용하여 가압된 슬러리로 불투수성 막을 형성하고 굴착벽면의 붕괴를 방지하는 동시에 굴착된 버력을 운송하며 굴착을 수행한다. 하지만 벤토나이트는 해수와 접촉할 경우 팽창성이 저하되어 그 성질을 발휘하지 못하는 문제가 있다. 이는 해수 조건에서 이수식 TBM으로 터널을 굴착할 시 지하수 유입 증가로 인한 굴착 안정성 및 버력 배출에 문제를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 이수식 TBM으로 터널을 굴착 시 해수의 유입으로 인한 슬러리의 상태변화를 살펴보고 이에 대응하기 위한 슬러리 관리방안을 제시 하였다. 이를 위해 현장에서 적용된 슬러리 품질관리 기준을 바탕으로 실내 시험을 수행하였으며, 해수의 영향이 있는 현장에 적용 할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제41권4호
• /
• pp.445-454
• /
• 2008

하천이나 해상에 건설된 교량의 교각에서 발생하는 세굴은 구조물의 안전에 있어서 매우 중요하며 이러한 세굴을 막기 위해 여러 세굴보호공법들의 개발 및 연구가 수행되고 있으며, 현재 현장에서 가장 많이 적용되는 방법으로 사석보호공이 있다. 이러한 사석보호공의 경우 사석과 하상 입자 크기에 따라 그 비율이 기준 이상이 될 경우 사석 층과 하상 사이에 필터 층을 시공해야 하지만 현장여건에 따라 필터시공부분에 막대한 공사비용을 추가하거나 필터 시공이 불가능한 경우도 있다. 본 연구는 수리모형실험을 통해 필터 없는 사석보호공의 붕괴 형태를 분석하고, 세굴을 방지하기 위해 설치하는 사석 세굴보호공이 필터 설치가 반드시 필요한 조건이지만 필터 층 없이 설치될 경우, 포설 두께 및 접근 유속에 따른 침하 안정성을 평가하기 위한 것이다. 실험 결과는 정량적인 분석과 정성적인 분석을 통해 최종적으로 필터 없는 사석 보호공의 안정성 평가 지표를 개발하는데 활용되었다. 접근유속이 증가하거나 사석보호공의 포설두께가 감소할수록 최종침하량은 증가하는 양상을 보였으며, 모든 실험조건에서 경미한 유사이탈은 최종침하량에 도달할 때까지 발생하였다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제3권3호
• /
• pp.75-86
• /
• 1999

지진하중에 의한 상부구조의 낙교는 최근 발생된 지진등에서 알수 있듯이 교각파되와 더불어 교량의 전체적인 붕괴를 유발하는 주요한 원인 것으로 나타났으며 또한 충돌현상은 이러한 낙교를 발생시키는 주된요인인 것으로 밝혀졌다. 따라서 본 연구에서는 이러한 충돌현상을 비롯한 교량의 교축방향거동에 영향을 미치는 인자 즉 교각의 비선형성 기초의회전 및 병진운동 교대의 작용 등을 고려하고 최근 낙교방지대책으로 널리 적용되고 있는 restrainer로 보강된 교량시스템의 거동을 해석할 수 있는 모형을 개발하였다 개발된 해석모형을 바탕으로 다양한 지진하중에 의한 교량시스템의 교축방향 거동특성과 restrainer의 보강효과를 분석하였으며 restrainer의 여유길이와 강성변화에 따른 인접 진동계간의 응답특성을 분석하였다 restrainer의 보강효과를 분석하였으며 restrainer의 여유길이와 강성변화에 따른 인접진동계간의 응답특성을 분석하였다. restrainer로 보강된 교량시스템의 충돌에 따른 응답특성을 살펴본 결과 응답의 크기뿐만아니라 응답의 이력자체가 상이한 거동특성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 또한 restrainer의 보강에 따른 변위억제효과는 중진의 경우 restrainer의 여유길이 짧을수록 restrainer의 강성이 클수록 뛰어난 것으로 나타났으나 강진에서는 restrainer의 파단에 대한 대책을 함께 고려하여야 할 것으로 분석되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제10권2호
• /
• pp.69-76
• /
• 2009

기존의 토석류 방지대책을 보다 더 합리적으로 설계하기 위하여 본 연구에서는 국외의 토석류 유목 대책에 관한 설계방법을 분석하였다. 국내지형 및 기후조건이 유사한 일본의 경우 지진 이외에 토석류, 산사태 및 절벽붕괴에 의한 인명피해가 발생하고 있다. 특히 토석류에 의한 피해사례가 태풍이나 집중호우 보다는 장마철에 가장 많이 발생한 것으로 알려져 있다. 토석류의 흐름은 물과 흙의 중간적 성질을 나타내므로 역학적 규명이 불분명하여 일본에서도 경험에 기초한 설계 방법을 마련하여 사용하고 있다. 시공사례 분석 결과 일본에서 사용되는 현재의 설계방식은 일부 수정이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제70권1호
• /
• pp.77-83
• /
• 1985

부산지방(釜山地方)에서는 계속적인 강우(降雨)(계속 15일간(日間) 615mm) 및 집중호우(集中豪雨)등으로 인하여 1985년(年) 7월(月) 5일(日) 낮 12시 27분경에 부산시(釜山市) 남구(南區) 문현(門峴) 2동(洞) 산(山) 24-1번지에 위치한 급경사지(急傾斜地)(산지(山地))에서 산사태(山沙汰)(붕괴지 길이 50m, 퇴적매몰지 50m, 평균너비 30m, 평균깊이 2m)가 발생(發生)하였다. 이 산사태재해(山沙汰災害)로 인하여 37명이 사망(死亡)하고 재산피해(財産被害)도 막대하였다. 이번 부산(釜山) 산사태재해(山沙汰災害)를 현지조사(現地調査)하고 또 방재제도적(防災制度的) 차원(次元)에서 기존연구자료(旣存硏究資料)와 연계하여 급경사지대책(急傾斜地對策)에 관(關)하여 연구(硏究)한 결과(結果), 이번 산사태지(山沙汰地)에서와 같은 급경사지대(急傾斜地帶)에 대해서는 산사태발생예방대책(山沙汰發生豫防對策)의 일환으로 각(各) 위험지대별(危險地帶別)로 급경사지붕괴방지대책계획(急傾斜地崩壞防止對策計劃)을 수립(樹立)해야 될 것이다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.11-20
• /
• 2018

우리는 유체의 얇은 막을 명시적으로 표현하고 보존할 수 있는 CPU-GPU 이기종 컴퓨팅 기반의 유체 시뮬레이션 기법을 소개한다. 본 논문에서 가장 큰 기여는 얇은 유체표면에서 쪼개지거나 밀도가 높은 지점에서 붕괴되어 유체표면에 나타나는 Hole을 방지하는 입자 기반 프레임워크를 GPU를 활용한다는 것이다. 유체표면을 추적하는 기존의 방법과는 달리, 제안된 프레임워크는 CPU-GPU 프레임워크상에서 수치적 확산이나 꼬임문제 없이 안정적으로 토폴로지 변화를 처리할 수 있다. 얇은 표면의 특징은 이방성 커널(Anisotropic kernel)과 주성분 분석(Principal component analysis; PCA)을 GPU상에서 수행하여 유체의 방향성을 빠르게 찾고, 새로운 유체입자의 위치를 결정하기 위해 계산하는, 후보위치 추출 과정의 효율성을 CPU-GPU 이기종 컴퓨팅 기술 기반으로 빠르게 계산한다. 제안된 알고리즘은 직관적으로 구현되며, 병렬화가 쉽고 시각적으로 디테일한 액체의 얇은 표면을 빠르게 애니메이션 할 수 있다.