• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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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.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.15 no.3
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• pp.45-55
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• 2011

In this study, the state of the art and characteristics of major Korean port structures were investigated and analyzed. Damage of port structures during earthquakes, evaluation systems of seismic damage and seismic designs have also been investigated. Based on the research, a methodology of seismic damage estimation was proposed considering geotechnical information and the characteristics of the fragility of port structures.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.484-484
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• 2023

지진해일은 해저지진, 화산활동, 해저 산사태 등에 의해 발생되는 장주기 파랑이다. 지진해일은 발생빈도가 낮지만, 한번 발생하면 많은 에너지가 연안으로 유입되어 인명 및 재산피해를 야기 시킬 수 있다. 따라서, 과거 수십년동안 지진해일에 대한 연구는 지진해일의 역학관계를 이해하고, 이를 바탕으로 한 수치모델 개발에 초점을 두어 연구가 진행되어 왔다. 더욱이, 지진해일 실험적 연구는 많은 경제적 비용을 지불해야 하기에 수치모델개발 연구가 더욱 중점적으로 수행되어 왔다. 지리학적으로 우리나라는 지진해일에 안전하지 못하다. 하나의 예로, 1983년 5월 26일, 일본 서해안에서 발생한 지진해일은 동해로 전파되어 동해안 지역에 커다란 피해를 야기시켰다. 이 당시, 강원도삼척시 원덕읍에 위치한 임원항에서는 2명의 사상자와 2명의 부상자가 발생하였고, 당시 금액으로 약3억원의 재산피해가 발생하였다. 이 연구는 인공지능 기법 중 하나인 인공신경망을 이용하여 인명과 재산피해가 발생한 임원항에서 최대지진해일고를 예측하고자 하였다. 지진해일 수치모델은 뛰어난 정확도를 나타내는 반면, 결과를 산출하는데 상당한 시간을 필요로 한다. 이에 반해, 인공신경망은 수치모델과 유사한 정확도 및 결과를 신속하게 제공할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 지진해일 인공신경망 모델 개발은 지진의 단층파라미터를 바탕으로 작성된 지진해일의 시나리오를 토대로 연구가 진행되었고, 우리나라 동해에 위치한 외해 관측 지점의 지진해일고 자료를 통해, 임원항에서의 최대 지진해일고가 예측되도록 개발되었다. 이를 위하여, 인공신경망의 학습 및 검증 과정을 수행하였고, 향후 발생 가능한 다양한 지진해일에 대해 평가함으로써, 인공신경망 모델의 예측성능을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.104-104
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• 2021

연안에 발생하는 지진해일은 많은 인명 및 재산 피해를 유발할 수 있다. 이에 따라 주요 선진국은 자국의 피해 뿐 아니라 세계 주요도시에 거주하는 자국민의 안전과 대피에 대한 경보발령을 목적으로 전지구 지진해일 시스템을 구축하여 상시 운영중에 있다. 우리나라의 지진해일 예측시스템은 지진해일의 발생과 전파, 그리고 전세계 주요 연안에 도달할 때의 해일고 모의 등에서 우수한 성과를 보이는 것으로 인정되고 있으나, 실제적인 위험경보를 발령하기 위해서 필요한 해일도달 시 조위와의 상호작용에 대한 기능은 현재 없는 상태이다. 해일에 의한 주된 피해는 연안으로의 범람에 대한 것으로 이를 파악하기 위해서는 해일 도달 당시의 조위를 예측하고 해일과 조석과의 상호작용을 반영한 예측시스템 구축이 필요하다. 이에 따라 본 연구에서는 현재 사용되고 있는 지진해일 예측모델에서 조석-지진해일 상호작용을 고려하기 위해 조석과 지진해일을 동시에 모의할 수 있는 예측 알고리즘을 제시한다. 지진해일의 전파 및 범람에 조석이 상당한 영향을 미칠 수 있음은 관련 연구자들에 의해 꾸준히 지적되어왔으나 과거 연구는 이상적인 지형이나 조석 조건에 대해서만 일부 이루어졌으며, 아직까지 실제 조석을 활용한 충분한 연구는 미흡한 실정이다. 향후 실제 조석에 의한 지진해일의 변화를 모의하기 위해 지진해일 예측모델에서 실제 조석과 조류 조건에서 지진해일을 동시에 모의할 수 있도록 예측 알고리즘을 개발하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2016.11a
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• pp.143-146
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• 2016

이 논문의 목적은 국내 지진 발생 현황과 대책 방안에 대해 분석해보고 효율적인 방안에 대해 제시하였다. 이 논문에서는 먼저 국내 지진관측망의 현황을 고찰하고, 지진의 기본개념과 국내지진 발생현황 및 대책 방안에 대해 분석을 수행하였다. 우리나라가 현재는 직접적으로 지진에 대해 큰 피해를 받고 있는 것은 아니지만, 앞으로 다가올 수 있는 지진에 대한 활발한 연구가 필요하다. 최근의 일본에서 일어난 지진으로 수많은 인명피해와 재산피해 또한 원자력발전소 파괴로 인한 2차 피해로 현재까지도 정상복구 되지 않은 곳이 많을 정도로 엄청난 물질적 정신적 피해를 입혔다. 이것은 지진파의 전파나 감쇠 또는 증폭 등 지진파가 전달해오면서 겪는 수많은 변화를 예측하고 그대로 실현하기에는 많은 변수가 존재하며 예측 가능하지 않다는 점에서 많은 연구가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 앞으로 국내에서 지진에 대해 대책함에 있어서 사람들의 지진에 대한 인식과 기술개발에 있어 노력을 기울여야 하는 점이 피해를 줄이는 방법이라는 교훈을 남겼다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.11a
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• pp.547-548
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• 2023

내진 설계가 되어있지 않은 건물의 경우, 지진으로 인해 건물 붕괴 가능성이 높아지며 이로 인해 많은 인명 피해가 발생할 수 있다. 지진으로 인한 건물의 피해를 예측하고 이를 기반으로 취약점을 보완한다면 인명 피해를 줄일 수 있으므로 건물 피해 예측 모델에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 2015 년 네팔 대지진으로 인해 손상된 건물 데이터를 활용하여 Random Forest 와 Extreme Gradient Boosting 기계학습 분류 알고리즘을 사용하여 지진 피해 예측 모델의 정확도를 비교하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.268-268
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• 2022

지진해일은 발생빈도는 높지 않지만, 한 번 발생하게 되면 막대한 피해를 일으킬 수 있다. 우리나라에서는 1,900년대 4건의 지진해일이 기록되었으며, 이로 인해 동해안 및 남해안 등에 인명피해 및 재산피해가 발생하였다. 또한 2011년 동일본 지진해일로 인해 후쿠시마 원자력 발전소 변전설비가 침수됨에 따라 냉각수 공급이 중단되고 방화벽이 파괴되어 방사능이 누출되어 큰 피해로 연결되었다. 이러한 피해를 저감하기 위해 지진해일 수치해석과 확률론적 분석방법 등 다양한 방법을 활용한 연구가 국내외 적으로 활발히 수행되고 있다. 본 연구는 확률분포기반 지진해일고 예측모델 개발을 위해 수치해석을 수행하여 지진해일고(tsunami heights)를 산출하고 결과값에 대한 적절한 확률분포 분석을 실시하는 것이다. 지진해일고는 원자력발전소에서 취수구를 통한 냉각수 공급가능 여부를 판단하기 위해 최대 지진해일고(maximum tsunami height)와 최저 지진해일고(minimum tsunami height)로 구분하였다. 지진해일 수치해석은 지진원(단층매개변수) 조사, 조사된 지진원 중 지진해일 수치해석 case 선정을 위한 파향선추적기법(wave ray tracing) 수행, 선정된 지진원에 대해 로직트리(logic tree) 기법 적용, 로직트리를 적용한 지진원 case에 대한 수치해석 순서로 수행하였다. 수치해석을 통해 산출된 최대 및 최저 지진해일고 자료를 기반으로 확률분포형을 선정하기 위하여 확률분포별 적합성 평가를 실시하였다. 선정된 분포를 기준으로 처오름 및 처내림높이와 관련된 다양한 변수간의 의존관계를 파악하였다. 향후, 파악된 의존관계를 기반으로 예측모델을 개발하여 수치해석 결과와 연계함으로써 국내에 적용할 수 있는 확률론적 지진해일재해도를 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2016.11a
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• pp.240-241
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• 2016

본 논문에서는 지난 9월 12일에 한반도 관측 이래 최대 규모 5.8 지진이 발생한 경주 피해현황 대장(엑셀)을 지자체로부터 제공받아 피해현황에 대해 공간분석을 실시하였다. 현황정보를 기반으로 지진피해 주소 데이터를 기반으로 지오코딩을 수행하였으며 약 5,906건(95.6%)에 대한 속성정보를 공간정보화 하였다. 지질도 및 단층정보로 구축한 공간DB를 중첩 분석하여, 시각화된 지진피해 현황 결과를 제시하였다. 마지막으로 지진피해지역의 특징 및 현황 분석이 일차적으로 이루어져야 하며, 향후 지진피해 데이터 및 공간분석을 기반으로 지진 발생시 피해가 예상되는 지역에 대해 예측하는 모델링 및 시스템 고도화를 추진해야 할 것이다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.2 no.2 s.5
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• pp.73-83
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• 2002

HAZUS developed by FEMA is applied to estimation on seismic hazard in Chung-Nam Province using basic data on general building, population, and geology of well-logging. Through the investigation on historical and instrumental earthquakes in Korean Peninsula seismic hazard is estimated in Chung-Nam Province in two ways for calculation of acceleration, deterministically and probabilistically. In deterministic method seismic hazard in Chung-Nam Province is estimated by generation of the maximum event that occurs in Hongsung and has magnitude of 6.0. According to the result, Hongsung Gun, Yesan Gun, and Boryung City are the most severe in building damage. The expected number of people who need hospitalization in Hongsung Gun and Yesan Gun due to the earthquake are 1.1 and 0.4, respectively. In probabilistic(return period of 5,000 year) method seismic hazard in Chung-Nam Province is estimated. According to the result, Gongju City is the most severe in building damage. The expected number of people who need hospitalization in Gongju City and Nonsan City due to the earthquake are 0.1 and 0.15, respectively.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.2102-2104
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• 2007

본 연구에서는 수치모의을 통하여 최대범람구역을 설정하고, 지역주민들의 실제 피난상황을 모의하여 실제 지진해일이 발생했을 때 인명피해를 예측하는 기법을 개발하였다. 1983년 동해 중부 지진해일의 수치모형실험을 통하여 최대범람구역 및 범람시간을 설정하였고, 임원항 지역을 가상공간에서 재현하여 지역주민의 피난상황을 모의하였다. 최종 피난 지역은 3개로 설정하였으며, 각각 다른 지역을 설정하여 반복해서 실험하여 인명피해를 예측하고 수치모형실험 결과를 토대로 가장 적합한 피난 지역을 선택하였다. 인명 및 재산피해를 최소화하는 방재대책을 수립하는데 본 연구의 결과를 활용할 수 있다.