• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.88-95
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• 2018

정비도는 시스템에 고장이 발생하였을 때 얼마나 쉽게 정상 상태로 복구할 수 있는가를 나타내는 것으로서, 좋은 정비도를 갖도록 개발된 시스템은 정비시간, 정비인력 및 소요자원 등의 절감을 통해 무기체계의 운용유지비용 관점에서 경쟁력을 갖게 된다. 시스템설계 후반기에서의 정비도 반영을 위한 설계변경은 비용 초과와 일정 지연을 초래할 수 있어서 설계 초기단계부터 정비도를 고려할 필요가 있다. 정비도는 평균수리시간, 평균실정비시간 등으로 정량화할 수 있으나, 이는 시제품 제작 이후 또는 이력데이터가 있는 경우에만 추정가능하고 시스템 구성품의 물리적 특성을 나타내지 못하는 제약이 있다. 이점을 해결하기 위해 기존 논문에서는 그래프 이론을 활용하였으나, 일련의 과정이 개별적으로 독립된 환경에서 수행되어 전체과정에 대한 관리의 효율성이 부족하다. 또한 3D 모델 데이터를 활용하여 설계단계에서 정비도 평가방법을 제시하였으나, 새로운 시스템 설계시 또는 설계초기에 적용할 때 제약이 있다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 SysML 기반 모델링 및 시뮬레이션 기법을 활용하여 무기체계의 정비도 지수를 산출하는 방법을 연구하였다. 특히, 시스템 설계 및 정비도 추정을 동시에 고려하기 위해서, 시스템공학 도구 상의 정비속성 및 속성간 관계 값을 SysML 구조 다이어그램에 반영하여 구성품의 정비도를 모델링하였다. 그리고 나서 SysML Parametric 다이어그램을 생성하고 MATLAB과 연계한 시뮬레이션을 통해 정량적인 정비도 지수를 산출하였다. 본 연구결과를 활용하면, 설계초기부터 시스템 모델과 정비도 모델의 통합으로 효율적 관리가 가능하고, 정비도 지수가 낮은 구성품을 조기에 식별하여 설계 후반기에서의 설계변경에 따른 비용 및 일정에 대한 위험을 감소시킬 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권2호
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• pp.297-306
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• 2019

개수로 만곡부에서 흐름은 원심력이 작용하기 때문에 횡방향 수면경사가 나타나고 유심선은 만곡 외측으로 치우친다. 수중 수제는 만곡부의 다양한 공학적인 문제를 해결하는 데 사용될 수 있다. 수중 수제가 흐름방향과 이루는 입사각과 수제 열 간격이 만곡부의 하상변동과 편수위에 미치는 영향을 파악하기 위해서 $90^{\circ}$만곡 직사각형 단면 수로에 잔자갈을 깔고 이동상 수리실험을 하였다. 만곡부에 수중 수제를 설치하면 최대 세굴심은 증가하나 균일한 둔각으로 수제를 설치하면 세굴을 줄일 수 있다. 수제를 설치한 만곡부에 수제설치 기준하상의 형성유량과 같은 유량이 흐를 경우 최대 세굴이 발생하는 위치가 하류로 이동하고 편수위는 증가한다. 그 유량보다 작으면 최대 세굴심의 위치가 상류로 이동하며 편수위는 감소한다. 만곡부에서 수중 수제는 입사각, 유량, 수제 열 간격의 상호작용에 따라 하상변동과 편수위에 대한 영향이 다르다.

• 지질공학
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• 제31권3호
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• pp.381-393
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• 2021

농업용 저수지 제체에 대한 그라우팅 주입효과 확인방법을 검증하기 위하여 물리·역학적 방법, 수리학적 방법, 지구물리학적 방법을 적용하여 결과를 분석하였다. 실내시험과 현장시험을 통하여 획득한 데이터들은 그라우팅 주입단계에 따라 ① 그라우팅 이전, ② 그라우팅 중 ③ 그라우팅 직후, ④ 그라우트재재령 28일 이후로 구분하여 획득되었다. 시추과정에서 획득되는 단위중량, 압축강도, 마찰각, 점착력, N값(관입저항치)의 경우 지반 개량을 확인할 수는 있지만, 지반의 불균질성에 기인하는 한계도 나타났다. 현장 투수시험으로 측정된 투수계수는 그라우트재가 고결되기 이전에도 차수성이 확인되어 그라우팅 직후에 저수지 제체의 개량효과를 확인하기에 가장 적합한 것으로 나타났다. 전기비저항탐사는 그라우팅 이전 저수지 제체에 발달하는 포화대와 누수영역 파악 활용에 적합하였다. 표면파탐사(MASW)는 그라우팅 주입 이후에 탄성파속도가 점차적으로 증가하는 경향성이 뚜렷하여 개량효과를 판단하는데 효과적인 것으로 판단되며, 탄성파 속도를 이용하여 동적특성을 산정할 수 있으므로 내진설계의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산림과학회지
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• 제112권3호
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• pp.374-381
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• 2023

산지하천에서 발생하는 돌발홍수는 특정 지점의 점(Point) 유속보다는 전체 구간의 평균 유속에 따라 이동속도가 결정되며, 구간 평균유속은 하천경사, 하상재료, 수리적 거칠기에 많은 영향을 받는다. 이 연구에서는 하천경사 및 거칠기 높이를 이용하여 산지하천의 구간 평균유속 추정방법을 개발하였다. 염료추적자법(Dye Tracing)을 이용하여 특정 구간의 평균유속을 측정하고, LiDAR 영상으로부터 하천 지형 및 형상을 추출하였다. 거칠기 높이를 산정하기 위해 표면 거칠기 변수(R_a, R_max, R_z )와 하상재료의 크기(D₅₀, D₈₄)를 이용하였다. 현장 계측자료로부터 무차원 접근법을 이용하여 구간 평균유속과 유량과의 관계식 v = 0.5499Q^0.6165 을 도출하였으며, R² =0.77의 설명력을 나타냈다. 이 연구에 이용된 5개의 거칠기 높이 중 평균 거칠기 높이(R_a)의 RMSE가 0.45로서 다른 거칠기 높이의 범위(0.47-1.04)보다 낮게 나타나 평균 거칠기 높이(R_a)가 구간 평균유속 산정을 위한 거칠기 높이 인자로 가장 적합하다고 판단되었다.

• 지질공학
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• 제33권3호
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• pp.427-438
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• 2023

본 연구에서는 다양한 암종이 분포하는 단양 지질공원 내에서 발생한 산사태를 대상으로 야외지질조사를 통해 유형을 분류하고, 샘플링 및 실내 시험을 통해 산사태 구성 물질의 역학적‧수리학적 특성을 분석하였다. 토석류 산사태 유형은 석회암 및 대리암, 셰일, 반상변정질 편마암 지역에서 발생하였으며, 석회암 및 대리암 지역에서는 카렌지형의 영향을 받아 암반과 암반 사이의 토사가 붕괴되는 형태로 다른 두 지역의 산사태와 구분된다. 토질시험 결과에서는 조립질 함량이 많은 편마암 풍화토가 다른 두 지역의 풍화토에 비해 내부마찰각이 높고 점착력이 작으며 투수계수가 큰 특징을 보인다. 암반 산사태 유형은 천매암, 사암, 역암 지역에서 발생하였으며, 천매암 지역에서는 평면파괴 형태가, 사암 지역에서는 부석형 낙석 형태가, 역암 지역에서는 전석형 낙석 형태가 발달하고 있다. 천매암의 전단강도는 동일한 암질의 타 암종에 비해 훨씬 낮게 나타나며, 역암의 슬레이크 내구성 지수는 타 암종과 유사하나 시험 전‧후 시료의 상태를 비교하면 기질부의 차별풍화 및 이로 인한 역의 탈락 형태가 뚜렷이 관찰된다. 본 연구의 결과는 지질특성별 산사태 유형에 따른 적절한 보강방안 및 방재대책을 수립하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권9호
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• pp.61-68
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• 2006

최근 대규모 토목 건설 프로젝트는 용지 매입비용 및 각종 민원으로 인하여, 공유수면을 매립하거나 해안 및 하천지역의 용지를 활용하고 있다. 공유수면을 매립한 지반이나 해안 및 하천 지역의 지반은 충분한 지지력을 발휘하지 못하는 연약지반이 대부분이다. 이러한 연약지반은 주로 점토나 실트와 같은 미세한 입자의 흙이나 간극이 큰 유기질토 또는 이탄, 느슨한 모래 등으로 이루어진 토층으로 구성되어 있으며, 지하수위가 높기 때문에, 제체 및 구조물의 안정과 침하 문제를 발생시킬 수 있다. 본 연구에서는 지오컴포지트의 수리특성을 평가하기 위해 상재하중에 따른 통수성과 전수성 실내시험을 수행하였으며, 지하수위가 높은 지반에 지하구조물을 축조할 경우 발생될 수 있는 지하수 누수 및 양압력을 제거하기 위하여 토목섬유를 적용한 배수시스템을 연구하였다. 지반의 조건상 양압력으로 인한 문제점이 많이 발생되는 매립지의 준설토를 이용하여 실내배수실험을 수행하였다. 실내 배수실험에서는 실험기 하부에 토목섬유 배수층을 설치한 후에 상부에 준설토를 다져 넣고 상부에서 단계별 수압을 가하여 배수량과 간극수압을 측정하여 각각의 수압에 따른 계측값들과 이론적인 값들과 비교하였다. 실내배수실험의 타당성을 분석하기 위하여 흙이나 암석과 같은 다공질 재료의 간극수압 분포나 이동을 해석하기 위한 2차원 유한요소 해석프로그램을 이용하여 수치해석을 수행하여 실내실험의 결과와 비교하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1B호
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• pp.95-109
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• 2008

본 연구에서는 LDS 난류응력 모형, Van Rijn의 pick up 함수를 활용하여 일정 경사부에서의 파랑의 이행과 천수, 연이은 쇄파현상, plunging breaker에 후행하는 해저질의 역동적인 부유와 down rush와 후행 파랑에 의한 표사의 재분배를 수치모의 하였다. 이 과정에서 해저질과 소통하는 저면 유체력에 대한 quadratic law를 중심으로 한 기존의 연구 성과들은 정상상태에 기초하여 급속히 가속되고 감속되는 swash 대역의 수리특성을 반영할 수 없다는 결론에 도달하고 이러한 인식에 기초하여 새로운 산출방법이 제시되었다. 새로운 산출방법을 토대로 수치모의하여 비선형 천수과정의 일반적인 특징, 동조 비동조 고차 조화성분으로 전이된 파랑에너지로 인해 상당히 예리하고 왜도된 파형, 파형의 마루로부터 시작되는 물입자 자유낙하, 착수로 인한 커다란 물보라의 형성, 물보라 형성층의 해변으로의 이행, wave finger (Narayanaswamy와 Dalrymple, 2002), swash 대역에서 진행되는 부유사 순환과정, swash 대역에서 처오름으로 인해 부유된 부유사 무리의 off shore 방향으로의 순 이동 등이 비교적 정확히 재현되는 등 상당히 고무적인 결과를 얻을 수 있었다. 이러한 결과는 기존의 Euler 좌표계에서 정의되는 파랑모형과 이동경계 기법의 한계를 뛰어 넘는 것으로 향후 보다 정확한 침식해석이 가능 할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.495-495
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• 2022

충적하천에 댐이 건설되면 하류 하천의 식생환경에 변화를 주게 된다. 이입, 활착 및 성장과정을 거치는 제외지 식생은 하천의 유량이 증가하면 소류력과 세굴로 인해 쓸려 내려가기 때문에, 일반적으로 홍수기를 거치면 식생 활착 및 성장 이전의 사주 모습으로 복귀하게 된다. 그러나 댐의 홍수조절 기능은 홍수기에도 하류 하천에 식생을 정착시킬 만큼 큰 소류력을 발생시키지 않아 결국 식생의 성장에 기여하게 된다. 또한 댐은 상류로부터 공급되었던 세립토를 차단시켜 하류 하천의 하상 표면을 조립화 시키게 되는데, 이는 하상의 고정력을 증대시켜 식생의 안정적인 성장을 돕게 된다. 하천에 식생이 자리잡게 되면 홍수 시 흐름에 대한 저항력의 증가로 수위가 높아질 수 있고 제방에 자리 잡은 식생의 이탈은 제방의 붕괴 위험을 증가시킬 수 있고, 식생 사주의 발달이 지속되면 이동사주에서 정지사주로 변화되어 기존의 충적하천 자체가 사라지게 될 수도 있고, 하류 하천의 수리 및 유사 거동 특성도 변화시켜, 기존과 다른 하천 경관 및 수생태계 출현할 수 있다. 국내에서는 2000년대부터 이러한 하천 제외지 사주의 식생 활착이 가속화되어 왔으며, 특히 내성천, 황강 등 댐이 건설된 낙동강 지류 하천에서 이런 현상이 두드러지게 나타났다. 이에 따라 관련된 많은 조사·연구들이 수행되었으며, 변화 원인으로 홍수조절, 유사공급 변화 및 기후변화가 제시되었다. 그러나 댐이 건설되지 않은 하천(비조절 하천)에 대한 조사와 같은 비교군 지역의 정량적 분석은 상대적으로 부족하여, 정확한 제외지 식생 증가에 대한 원인을 규명하지 못하였다고 판단된다. 이에 비조절 하천이라 판단되는 감천을 대상으로 식생의 변화 양상을 분석하고, 유사 및 기후변화 등과의 관계를 본 연구에서 제시하였다. 감천은 상류에 김천부항댐이 건설되었으나, 댐의 영향범위가 전체 유역면적의 약 6%로 비조절 하천에 가깝고 사주가 발달된 충적하천이므로, 하천 본류에 댐이 건설된 다른 지역과의 비교군으로 적합하다고 판단하였다. 대상 지점은 상, 중, 하류의 사주가 발달된 지역으로 선정하였고, 본 연구에서 개발된 이미지 처리기법을 적용하여 사주 면적을 계산하였다. 분석결과 식생역으로 전환된 모래 사주의 면적은 봄~초여름 강우량과 밀접한 관계가 있는 것으로 파악되었다. 특히 초여름까지 가뭄이 지속될 때, 식생역은 증가하였다. 그러나 식생 활착 이전에 큰 유량 발생 시 식생이 쓸려 내려가고 유사가 그 자리를 대체하여 다시 사주가 발달하는 과정을 보여 주어, 감천의 사주 식생역의 증가 추세는 없는 것으로 파악되었다. 향후 댐이 본류에 건설된 조절 하천과의 비교를 통해 사주의 식생역 증가에 대한 댐 건설의 영향을 파악할 것이다.

• 한국산림과학회지
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• 제39권1호
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• pp.1-34
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• 1978

1977년(年) 7월(月) 8일(日) 호우(豪雨)로 인(因)하여 수재(水災)가 우심(尤甚)한 안양천(安養川) 상류유역(上流流域)(약(約) 12,600ha)에서 산사태(山沙汰) 및 토석류(土石流)의 발생기구(發生機構) 및 피해특징(被害特徵)을 조사분석(調査分析)하고, 만성적(慢性的) 수해상습지대(水害常習地帶)인 안양천(安養川) 유역(流域) 저지대(低地帶)에 대(對)한 수방대책(水防對策) 및 유역보전기술개발(流域保全技術開發)에 관(關)한 조사연구(調査硏究)를 수행(遂行)하였다. 안양천(安養川) 상류(上流) 조사지역(調査地域)은 관악산(冠岳山), 청계산(淸溪山), 국은봉(國恩峰), 백운산(百雲山), 모락산(帽落山), 수리산(修理山) 및 수암봉(秀岩峰)과 같은 높은 산(山)으로 둘러 쌓인 분지(盆地)로서 전(全) 유역(流域)에 내린 강수(降水)가 모두 안양천(安養川)을 통(通)하여 배출(排出)되므로 호우시(豪雨時)에는 하천범람(河川氾濫)과 침수(浸水)로 인(因)한 수재(水災)를 당하게 된다. 근래(近來) 정부(政府)에서는 안양천(安養川) 하류유역(下流流域) 및 저지대(低地帶)의 수방대책(水防對策)에 관(關)해서는 다방면(多方面)으로 계획(計劃)을 수립(樹立)하고 있지만 상류수원지(上流水源地), 즉 재해(災害)의 원천지대(源泉地帶) (토사력(土砂礫)의 생산지대(生產地帶))인 산지(山地) 및 계곡(溪谷)에서의 산사태(山沙汰) 및 토석류(土石流)의 발생(發生)을 방지(防止)하기 위한 예방치산계획(豫防治山計劃) 및 산지방재기술(山地防災技術)에 대(對)해서는 아직 검토(檢討)되고 있지 않으므로, 본(本) 연구(硏究)에서는 이 점(點)에 보다 역점(力點)을 두고 조사분석(調査分析)하였다. 조사유역(調査流域) 면적(面積)은 약(約) 12,600ha이며, 호우(豪雨)로 인하여 이 지역내(地域內)에서 1,876개소(個所)의 산사태(山沙汰)가 발생(發生)(산사태(山沙汰) 사면적합계(斜面積合計 96.47ha)되고 이로 인(因)한 토석류(土石流)와 하천범람(河川氾濫) 및 침수(浸水) 등으로 피해액(被害額)은 약(約) 170억(億)원에 달하였고, 사망실종(死亡失踪) 122명(名)의 인명손실(人命損失)을 초래하였다. 이와 같이 큰 피해(被害)의 근본원인(根本原因)은 7월(月) 8일(日) 하루 동안에 절대적(絶對的)으로 많은 강우량(降雨量)(432mm)에 있으며, 특(特)히 18시(時)부터 23시(時)까지 5시간(時間) 동안에 약(約) 324mm의 집중호우(集中豪雨)가 내렸기 때문이다. 안양천(安養川) 유역(流域)에 대(對)한 수방문제(水防問題)를 계획(計劃)할 때에는 하류(下流) 하천(河川)에 대(對)한 홍수방어(洪水防禦)를 위한 직강공사(直江工事)및 축제공사(築堤工事)와 같은 한천개수문제(河川改修問題)뿐만 아니라 토사력생산지대(土砂礫生產地帶)인 상류수원지대(上流水源地帶)의 안정(安定)과 보전(保全)에 관(關)한 문제(問題)도 총합(總合)해서 하나의 유역단위(流域單位)로 종합적(綜合的)인 계획(計劃)이 수립(樹立)되어야 할 것이다. 상류유역보전면(上流流域保全面)에서의 효과적(効果的)인 홍수조절(洪水調節)을 위해서는 본(本) 유역(流域)에 최소한(最小限) 5개소(個所)의 저수지(貯水池)와 4개소(個所)의 소류지(小溜池), 그리고 21개소(個所)의 큰 규모(規模)의 사방(砂防)댐(주로 concrete dam)을 축설(築設)해야 될 것이다. 산사태(山沙汰)에 대(對)한 재해대책(災害對策)은 재해발생후(災害發生後)에 복구공사(復舊工事)도 중요(重要)하지만 그보다도 산사태(山沙汰)가 발생(發生)하기 쉬운 위험지대(危險地帶)를 미리 조사(調査)하여 그 예방대책(豫防對策)을 강구하는 예방치산기술(豫防治山技術)의 개발(開發)이 더욱 중요(重要)한 것이다. 수재해(水災害)의 예방(豫防)과 복구대책(復舊對策)뿐만 아니라 재해원(災害源)으로부터 피(避)하는 대책(對策), 즉 경계피난체제(警戒避難體制)를 확립(確立)하고, 주택(住宅)을 이주(移住)하며, 건물(建物)을 특별(特別)히 설계(設計)하는 것과 같은 정책적(政策的) 대책(對策)도 강구되어야 한다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제36권2호
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• pp.137-146
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• 2003

과거 군 복무 기간 동안 청력에 영향을 미치는 사격 및 포격 등 소음에 노출된 군 경력이 현재 소음 노출 근로자에게 어떤 청각학적 영향을 미치며, 소음성 난청의 발생과 관련이 있는지를 평가하고자 하였다. 중소규모 선박수리 및 건조업체 15개 사업체 440명을 대상으로 근로자의 일반 사항, 임상증상, 현재의 청력과 관련한 과거 이과적 병력, 군 복무시 충격소음의 상시적 노출 등의 군 경력, 이명 등의 자각증상에 관한 설문조사와 순음청력검사 및 중이검사를 시행하였다. 현 직종에서의 소음 노출군 중 과거 군에서 소음 노출군이 각 주파수별 청력역치와 평균 청력역치가 가장 컸으며, 특히 2-8kHz의 주파수 역치에서 차이가 크게 나타났다. 청력손실자의 비율 및 중증도의 정도가 현 직종에서의 소음 노출군 중 과거 군에서 소음 노출군이 가장 높은 비율을 보였으며, 특히 감각신경성 난청으로서 소음성 난청자가 통계적으로 유의하게 더 많았다. 이명은 현재 소음 노출 직종에 있는 군에서 높았으며, 그중 군 소음 노출군이 46.2%로 유의하게 더 높았다. 소음성 난청 여부를 종속변수로 한 로지스틱 회귀분석 결과, 연령, 현 직종 근무기간, 군 소음 노출력, 현 직종에서의 소음 노출 여부가 유의한 독립변수로 작용하였다. 우측 귀의 경우, 소음성 난청에 대한 군 소음 노출력의 비차비는 4.5이었고, 현 직종의 소음 노출의 비차비는 7.9이었다. 군 소음 노출 및 현 작업 소음 노출 여부에 따른 각 군별 좌우측 귀의 4 kHz 청력역치와 평균 청력역치는 I군에서 좌우측 귀 모두 나이 및 근무기간이 증가할수록 가장 크게 영향을 미치며 유의하게 증가하였으며 II군, III군, IV군 순으로 청력 역치가 증가하였다. 군에서 노출되는 충격소음은 청력손실과 이명 등 청각학적 영향을 미치며 사업장에서 소음 노출에 따른 소음성 난청의 발생에도 부가적인 영향을 미친다. 따라서 군에서의 소음 노출에 따른 청각학적 영향을 예방하기 위해서뿐만 아니라 소음 노출 근로자에 대한 청력 관리 측면에서도 이의 조기 진단, 치료, 보상 및 재활을 위해서는 군에서의 소음 노출 문제까지 함께 다루어야 함을 시사한다.