• 한국가스학회지
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• 제20권5호
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• pp.104-111
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• 2016

최근 화학물질을 사용하는 시설이 증가하면서 동시에 시설의 노후화, 기계적 결함, 인적오류 등으로 화학물질 누출사고 피해가 많아지고 있다. 특히, 산업단지는 군집 특성으로 인해 화학물질 누출사고 발생 시 인근 사업장으로 확산되어 큰 피해로 이어질 가능성이 크다. 이에 따라 화학물질을 취급하는 공정의 누출조건, 환경조건을 반영한 다양한 누출 시나리오를 토대로 빠른 감지와 대응을 위해 경계면의 센서배치 방안을 제시할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 염소가스가 누출되는 경우에 대해 COMSOL를 사용하여 주요 매개변수의 적용으로 실질적인 사고 시나리오를 해석하였다. 그리고 사고 시나리오를 바탕으로, 센서의 감지 확률과 감지시간 등 각 항목마다 중요도를 부여하여 최적 위치가 산출되도록 목적함수를 선정하였다. 또한 예상치 못한 지역의 누출사고에 대해 최적화된 센서배치의 강건성 분석을 통해 본 방안의 타당성을 높였다. 결과적으로, 기존 방식보다 효과적으로 경계면의 센서배치 최적화 방법의 적용 가능성을 확인하였다. 이상의 결과로 부터 이동식 센서의 배치방법과 농도 데이터를 기반으로, 누출원의 역추적에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권4호
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• pp.429-435
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• 2020

북한은 2017년 6차 핵실험 이후 스스로 핵 무력의 완성을 선언하였다. 한반도 비핵화를 위한 국내외의 노력에도 불구하고 그 해결전망은 밝지 않다. 북한의 WMD위협을 억제하기 위한 정치·외교적 노력과 함께 유사시 예상되는 '재앙적 상황'에 대비한 사후관리 능력의 강화가 요구된다. 이에 따라 본 연구는 CBRN 위협에 대비한 사후관리 강화방안을 제시하기 위해 수행되었다. 연구모델은 국가 차원의 재난관리 계획발전모델 중 미 국토안보부가 채택하여 활용 중인 THIRA 프로세스를 일부 보완하여 활용하였다. 한국의 사후관리 체계는 재난에 대비한 위험관리와 위기관리를 포괄한다. 이 체계는 전·평시 CBRN의 확산 또는 사용의 억제, 위협의 대응, 예상피해 최소화 등을 목적으로 민·관·군 통합방위작전의 형태로 수행된다. 예방단계에는 CBRN의 개념과 사후관리 절차를 국가관리체계 속에 반영, 통합경보체계의 보완, 대피시설의 준비 그리고 통합훈련체계의 구축 등이 요구된다. 대비단계에는 관련 법규와 매뉴얼의 정비, 정부 조직의 정비와 수행절차의 발전, 통합대응이 가능한 현장 지원체계의 구축, 그리고 주기적인 훈련 등이 필수적이다. 대응단계에는 응급처치와 구호를 위한 의료지원체계의 정상가동, 제염시설의 설치 및 운영, 그리고 피해평가 및 통제지침의 발전이 중요하다. 복구단계에서는 안정화 평가 기준 및 절차의 발전, 피해복구에 필요한 자원의 확보 및 운용, 그리고 지역방위군과 향토예비군, 민방위가 연계된 지역피해복구 역량 강화가 필요하다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권8호
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• pp.703-711
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• 2018

상수도관의 파열은 과도한 압력, 노후화, 온도변화 나 지진 등에 의한 지반이동에 의해 발생한다. 상수도관 파열이 대규모 단수, 싱크홀 등과 같은 더 심각한 피해 이어지지 않도록 신속하게 탐지 및 대응하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 상수도관 파열 탐지를 위해 개선 Western Electric Company (WECO) 방법을 개발하였다. 개선 WECO 방법은 통계적공정관리기법 중 하나인 기존 WECO 방법에 임계치 조정자(w)를 추가하여 대상 네트워크에 적합한 이상탐지 의사결정을 할 수 있도록 했다. 개발된 개선 WECO 방법을 미국 텍사스 오스틴 관망에 적용 및 검증하였다. 상수도관 파열 발생 시 측정한 비정상데이터와 수요량 변동만 고려한 정상데이터를 이용하여 기존 및 개선 WECO 방법을 비교하였다. 최적 임계치 조정자 w값을 결정하기 위해 민감도 분석을 수행하였으며, 다양한 계측시간 간격 데이터(dt = 5, 10, 15분 등)의 영향도 분석하였다. 각 경우 별 탐지성능은 탐지확률, 오경보확률, 평균탐지시간을 계산하여 비교하였다. 본 연구에서는 도출된 결과를 바탕으로 WECO 방법을 실제 상수도관 파열 탐지에 적용하기 위한 가이드라인을 제공한다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.289-305
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• 2021

연구목적: "AHP 분석을 통한 공동주택 입주민의 안전 및 안심생활 수준 향상"을 위하여 상위계층과 sub 상위계층, 하위대안 요소의 중요도 및 안심생활을 위한 요인을 확인하며, 종합우선도를 확인하고자 한다. 연구방법: 본 연구에서는 공동주택 유지보수 및 제도에 관한 선행연구와 전문가 자문을 토대로 안전관리 평가요소 및 대안을 계층 구조화하였다. 연구 모형은 전문가를 상대로 쌍대비교 구성의 설문에 활용하고, 대체안 순위 결정 등을 위해 AHP분석 기법을 사용 하였다. 연구결과: 설문조사 응답 결과는 일관성을 확보하였고, 연구의 최종 목표 달성을 위해 sub상위계층 그리고 대안을 상대적 가중치 비교 등을 분석한 결과 상위계층은 공동주택 전기설비 안전점검, sub 상위계층은 안전점검/정밀점검/진단평가, 대안은 급·배수시설이 최우선적으로 중요한 것으로 확인되었다. 결론: 공동주택관리 전문가의 관리자적 시각으로 볼 때 급·배수시설, 방범안전, 전기안전이 최우선적인 대안으로 나타났다. 이는 생활안전사고의 중요성을 확보하고 안심생활의 수준 향상이 가능한 것으로 의사 결정되어 사전 예방 및 관리 강화의 대안임을 보여 주었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제38권1호
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• pp.39-63
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• 2011

Referring to the formulation of physical stochastic optimal control of structures and the scheme of optimal polynomial control, a nonlinear stochastic optimal control strategy is developed for a class of structural systems with hysteretic behaviors in the present paper. This control strategy provides an amenable approach to the classical stochastic optimal control strategies, bypasses the dilemma involved in It$\hat{o}$-type stochastic differential equations and is applicable to the dynamical systems driven by practical non-stationary and non-white random excitations, such as earthquake ground motions, strong winds and sea waves. The newly developed generalized optimal control policy is integrated in the nonlinear stochastic optimal control scheme so as to logically distribute the controllers and design their parameters associated with control gains. For illustrative purposes, the stochastic optimal controls of two base-excited multi-degree-of-freedom structural systems with hysteretic behavior in Clough bilinear model and Bouc-Wen differential model, respectively, are investigated. Numerical results reveal that a linear control with the 1st-order controller suffices even for the hysteretic structural systems when a control criterion in exceedance probability performance function for designing the weighting matrices is employed. This is practically meaningful due to the nonlinear controllers which may be associated with dynamical instabilities being saved. It is also noted that using the generalized optimal control policy, the maximum control effectiveness with the few number of control devices can be achieved, allowing for a desirable structural performance. It is remarked, meanwhile, that the response process and energy-dissipation behavior of the hysteretic structures are controlled to a certain extent.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권2호
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• pp.397-416
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• 2020

Investigations of the commercial aircraft impact effect on nuclear island infrastructures have been drawing extensive attention, and this paper aims to perform the safety assessment of Generation III nuclear power plant (NPP) buildings subjected to typical commercial aircrafts crash. At present Part II, based on the verified finite element (FE) models of aircrafts Airbus A320 and A380, as well as the NPP containment and auxiliary buildings in Part I of this paper, the whole collision process is reproduced numerically by adopting the coupled missile-target interaction approach with the finite element code LS-DYNA. The impact induced damage of NPP plant under four impact locations of containment (cylinder, air intake, conical roof and PCS water tank) and two impact locations of auxiliary buildings (exterior wall and roof of spent fuel pool room) are evaluated. Furthermore, by considering the inner structures in the containment and raft foundation of NPP, the structural vibration analyses are conducted under two impact locations (middle height of cylinder, main control room in the auxiliary buildings). It indicates that, within the discussed scenarios, NPP structures can withstand the impact of both two aircrafts, while the functionality of internal equipment on higher floors will be affected to some extent under impact induced vibrations, and A380 aircraft will cause more serious structural damage and vibrations than A320 aircraft. The present work can provide helpful references to assess the safety of the structures and inner equipment of NPP plant under commercial aircraft impact.

• 한국방재학회 논문집
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• 제5권4호
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• pp.95-105
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• 2005

우리나라는 비교적 안정된 판 내부에 존재한다. 하지만, 1976년 안전지대로 평가된 중국 탕산지역의 대규모 지진이 발생한 것처럼 우리나라도 지진에 대해 안전한 지역이라고 단언할 수는 없다. 게다가, 지진학자들도 국내에서 중규모 이상의 지진발생 가능성이 높다고 지적하고 있다. 이러한, 지진은 자체를 예방할 수 없기 때문에 내진설계에 대한 연구와 지진재해 관리체계에 대한 연구가 전반적으로 이루어지고 있다. 그러나, 지진발생 시 초기 대응이나 수습과정에 대한 연구는 미비한 상태이며, 지진피해 평가시스템 구축을 위한 극소수의 연구가 진행되고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구는 국내실정을 고려한 지진피해 평가시스템 구축을 위한 기초자료를 제시함을 목적으로 한다. 이를 위하여 강남구 비내진 철근콘크리트 아파트를 표준형 건축물로 선정하여 지진피해를 예측하고, 취약도 함수의 도출과 층간변위에 따른 피해평가를 행하여 HAZUS 프로그램 취약도 함수 적용결과와 비교 분석한다.

• 토지주택연구
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• 제11권1호
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• pp.109-116
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• 2020

This study aims to establish an approach to assess urban flood vulnerability by identifying social characteristics such as the road transportation and the vulnerable groups. Assessment procedures comprise three steps as: (1) composing the assessment criteria to reflect the urban characteristics; (2) calculating the weight; and (3) evaluating the vulnerability. The criteria were adopted by Delphi survey technique. Four criteria as land cover, residents, vulnerable areas, and disaster response were adopted in the current study. To determine the weight set of criteria, subjective and objective methods were combined. The weight set was determined using the combined method which reflects the Delphi method and Entropy analysis. In the process of data-based construction, GIS tools wwere used to extract administrative unit materials such as land cover, road status, and slope. Data on population and other social criteria were collected through the National Statistical Office and the Seoul Metropolitan statistical data. TOPSIS (Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution) technique, which uses materials from cell units in order to rank the closest distance to the best case and the farthest distance from the worst case by calculating the distances to the area of assessment, was applied to assess. The study area was the Dorimcheon basin, a flood special treatment area of Seoul city. The results from the current study indicates that the established urban flood vulnerability assessment approach is able to predict the inherent vulnerable factors in urban regions and to propose the area of priority control.

• Geomechanics and Engineering
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• 제28권4호
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• pp.335-346
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• 2022

Buckling failure is a typical slope instability mode that should be paid more attention to. It is difficult to provide systematic guidance for the monitoring and management of such slopes due to unclear mechanism. Here we examine buckling failure as the potential instability mode for a slope above a railway tunnel in southwest China. A comprehensive model test system was developed that can be used to conduct buckling failure experiments. The displacement, stress, and strain of the slope were monitored to document the evolution of buckling failure during the experiment. Monitoring data reveal the deformation and stress characteristics of the slope with different slipping mass thicknesses and under different top loads. The test results show that the slipping mass is the main subject of the top load and is the key object of monitoring. Displacement and stress precede buckling failure, so maybe useful predictors of impending failure. However, the response of the stress variation is earlier than displacement variation during the failure process. It is also necessary to monitor the bedrock near the slip face because its stress evolution plays an important role in the early prediction of instability. The position near the slope foot is most prone to buckling failure, so it should be closely monitored.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.864-881
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• 2021

연구목적: 본 연구는 빅데이터와 인공지능 기술을 기반으로 다양한 위험 특성과 개개인의 상황을 고려한 맞춤형 예방 솔루션을 제공하는 생활안전 예방서비스 연구개발의 일환으로, 일상 생활안전과 관련하여 개인의 현재 안전수준을 정량적 수치로 나타내는 생활안전지수를 산출하는 방안을 제시하여, 안전사고를 예방하고 대응하기 위한 맞춤형 종합지수 서비스를 제공하는 데 목적이 있다. 연구방법: 본 연구의 핵심이 되는 모델은 AHP(Analysis Hierarchy Process)와 리커트 척도(Likert Scale)를 혼용하는 방법으로, 전문가 그룹의 합의형성 모델을 기반으로 산출된다. 생활안전 예방서비스를 평가할 수 있는 평가항목을 위험지표, 취약지표, 예방지표 등으로 구분하고, 이를 AHP 의사결정 방법론에 따라 AHP 계층구조로 정의하여 각 레벨 항목의 쌍대비교를 통해 평가항목 간 상대적 가중치를 산출하는 방법을 제안한다. 또한 평가항목을 적용한 개별 예방서비스에 대한 평가는 향후 생활안전 예방서비스의 확대를 고려하여 AHP 쌍대비교를 대신하여 리커트 척도 기반으로 절대평가하고 그 결과를 상대비교하는 방법으로 개별서비스 간 가중치를 산출하는 방안도 함께 제시한다. 연구결과: 생활안전 예방서비스에 대한 서비스 가중치를 도출하고, 이를 생활안전 예방서비스의 인공지능 예측모델을 통해 산출된 개별위험지수에 반영하여 종합지수를 산출하였다. 결론: 구현한 모델의 적용을 위하여 생활안전 예방서비스 앱과 플랫폼으로 구성된 테스트 환경을 구축하고, 사용자 시나리오를 바탕으로 기능에 대한 효능을 평가하였다. 이를 통해 본 연구에서 제시된 생활안전지수는 사용자에게 현재 자신의 안전수준을 종합하여 나타냄으로써 안전 위험에 진단과 대응 및 예방 골든타임을 지원하는 것으로 기대된다.