• 한국수자원학회논문집
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• 제49권7호
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• pp.579-588
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• 2016

기후변화로 인한 강수량의 변화는 국지적이고 집중적인 강우를 유발하게 되었고 이로 인하여 외수범람에 의한 제내지 침수로 인한 피해가 증가하고 있다. 따라서 제내지의 침수로 인한 피해를 예측하기위한 기술이 필요하다. 본 논문에서는 하천제방의 파쇄로 인한 홍수량이 제내지에서 어떤 경로로 침수-확산되는지를 파악하기 위하여 홍수의 침수경로를 모의할 수 있는 분포형홍수범람모형인 SIMOD(Simplified Inundation MODel)를 개발하였다. 침수경로를 모의하기 위하여 홍수가 발생된 시점에서 그리드화 된 주변 격자로의 홍수전의를 위하여 주변 격자와의 경사를 이용하여 차등 분배하는 다중흐름방향법(Multi Direction Method, MDM)과, 하나의 낮은 고도의 격자에서 수위가 높아져 인접한 격자보다 수위가 증가하면 그 수위는 인접 격자들과 균등해 진다는 가정인 평수가정법(Flat-Water Assumption, FWA)을 적용하였다. 모형의 평가를 위하여 가상시나리오를 설정하여 대상지역에서 시간에 따른 침수범위를 산정하였다. SIMOD는 지형도와 유입홍수량의 간단한 입력자료를 이용하기 때문에 모의시간을 현저하게 단축시킬 수 있으며 강우-유출 모형 또는 제방붕괴 모형 등을 통해서 유입되는 홍수량만 파악을 할 수 있다면 수 분 내에 결과를 예측할 수 있다. 따라서 EAP(Emergency Action Plan)과 같은 침수로 인한 대피계획을 수립하는데 활용될 수 있을 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권5_4호
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• pp.1255-1266
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• 2020

본 연구에서는 화학사고에 따른 인명피해 저감을 위해서 신속하고 정확한 화학물질 확산 범위 예측을 위한 복합시뮬레이션 프로토타입을 개발하였다. 복합시뮬레이션은 화학물질의 누출 특성을 고려하고자 근거리 확산과정에서 누출 운동량을 고려하였다. 원거리 확산과정에서는 사고지점 주변의 기상 및 지형정보를 이용하여 획일적으로 제시되었던 기존 모델의 바람 분포를 개선하여 실제와 유사한 바람장을 구현하였다. 개선된 근·원거리 확산과정에 따라 최종적으로 피해확산 범위는 기존의 모델에 비해서 정밀한 분포를 나타냈다. 본 연구에서 개발된 복합시뮬레이션의 시간대별 피해 범위 예측 결과 통해서 화학사고 발생 후 주민 대피 및 복귀 등 정책적 의사결정의 지원시스템으로서 활용도가 높을 것으로 기대된다.

• 터널과지하공간
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• 제12권1호
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• pp.31-36
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• 2002

터널화재시 화원의 크기에 따른 연기기동을 파악하기 위하여 모현실험 및 수치해석이 수행되었다. 모형실험의 결과를 실제 터널에 대해 적용하기 위하여 Frode상사법을 이용하였다. 터널공간내의 화재 해석에 대한 수치해석의 타간성을 입증하기 위하여 모형실험과 수치해석에서 얻어진 연층의 온도분포를 비교하였다. 터널내 온도분포를 해석함으로써 배기장치가 없는 짧은 터널에 대하여 연층은 전체 터널 높이의 절반 이하로 하강하지 않는다는 사실을 파악하였다. 또한 실험에서 얻어진 연층선단의 전파속도는 화재 발생부의 1/3 풍에 비례한다는 사실을 파악하였으며 이는 기존의 경험식 및 수치해석결과와도 잘 일치하였다. 따라서 짧은 터널에서 화재시 피난대책을 수립하는데 있어서 연층의 수평전파가 수직전파에 비해 중요한 설계변수임을 본 연구를 통하여 제시하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.33-46
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• 2021

대한민국 지진관측 사상 최대인 규모 5.8 지진이 2016년 경주에서 발생하였고, 두 번째로 큰 규모 5.4의 지진이 포항에서 연이어 발생하였다. 정부나 지자체는 그간 경험하지 못했던 지진이 발생하자 긴급 재난 문자 발송, 대응 정보 전달 등의 지진 대응 업무에 대한 문제들이 노출됐고, 현장에 있는 국민은 적절한 정보를 전달받지 못해 대응 과정에서 혼란이 가중되었다. 이 같은 상황을 해결하기 위해서는 지진 발생 직후 국민에게 필요한 정보를 신속히 전달하는 지진 대응 서비스가 필요하다. 국립재난안전연구원에서는 지진 발생 직후 지진 상황 및 장소에 따라 맞춤형 정보를 신속히 전달하는 모델인 지진동 경보기 기반 지진 안심서비스 기술을 개발하고 있다. 본 논문에서는 지진 발생 직후, 현장에 있는 국민에게 필요한 정보를 전달함으로써 원활하게 대응하도록 도와주는 지진동 경보기와 이를 활용한 지진 안심서비스 기술을 소개한다. 또한, 이 기술에 대한 사용자 수요와 의견을 조사·분석하여, 기술보급과 실용성을 높이기 위한 향후 R&D 방향과 정책적 방안을 제시한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.307-319
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• 2010

대구지하철 화재사고에서와 같이 철도터널 내 화재는 제연과 배연의 어려움으로 자칫 대형 사고로 이어질 가능성이 크다. 철도터널에서는 화재 시 안전성 확보를 위하여 정량적 위험도 평가를 통하여 방재 시설을 설치하도록 되어 있다. 이 연구에서는 터널내 화재시 정량적 위험도평가를 위해서 필요한 화재발생 표준시나리오, 화재 및 대피해석모델, 사망자 추정모델, 사회적 위험도 평가기준 등을 정립하여 철도터널에 대한 정량적 안전성 평가 기법을 제시하고자 하였다. 또한 본 연구에는 각각의 철도터널 화재사고에 대한 정량적 위험도를 평가할 수 있는 프로그램의 개발과 각종 모델을 정립하여 호남고속철도 방재시설 설계에 반영하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.216-218
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• 2022

이상 기후로 인한 자연 재해는 지속적으로 증가하고 있으며, 자연재해 중 가장 많은 피해를 입히는 유형은 폭우, 태풍 등으로 인한 수해 피해로 이러한 재해는 홍수를 동반하여 더욱 큰 피해를 입히기도 한다. 따라서, 홍수 피해를 줄이기 위해 본 논문에서는 LSTM과 GRU를 활용하여 실시간으로 홍수의 주요 파라미터인 수위를 실시간으로 예측할 수 있는 시스템을 제안한다. 홍수 예측을 위해 사용된 입력 데이터는 하천의 상류 및 하류 수위, 기온, 습도, 강수량이 사용되며, 사전에 학습된 LSTM-GRU 모델을 통해 실시간 예측을 진행한다. 입력 데이터는 과거 20시간의 데이터를 활용하여 향후 3시간의 수위를 예측한다. 본 논문에서 제안한 시스템을 통해 위험도 판별 기능을 추가하고 홍수에 노출된 사람들에게 대피 명령을 내릴 수 있다면 홍수로 인한 많은 피해를 줄일 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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• pp.827-830
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• 2006

The tsunami from the megathrust earthquake magnitude 9.3 on 26 December 2004 is the largest tsunami the world has known in over forty years. This tsunami destructively attacked 13 countries around Indian Ocean with at least 230,000 fatalities, displaced people 2,089,883 and 1.5 million people who lost their livelihoods. The ratio of women and children killed to men is 3 to 1. The total damage costs US$ 10.73 billion and rebuilding costs US$ 10.375 billion. The tsunami's death toll could have been drastically reduced, if the warning was disseminated quickly and effectively to the coastal dwellers along the Indian Ocean rim. With a warning system in Indian Ocean similar to that operating in the Pacific Ocean since 1965, it would have been possible to warn, evacuate and save countless lives. The best tribute we can pay to all who perished or suffered in this disaster is to heed its powerful lessons. UNESCO/IOC have put their tremendous effort on better disaster preparedness, functional early warning systems and realistic arrangements to cope with tsunami disaster. They organized ICG/IOTWS (Indian Ocean Tsunami Warning System) and the third of this meeting is held in Bali, Indonesia during $31^{st}$ July to $4^{th}$ August 2006. A US$ 53 million interim warning system using tidal gauges and undersea sensors is nearing completion in the Indian Ocean with the assistance from IOC. The tsunami warning depends strictly on an early detection of a tsunami (wave) perturbation in the ocean itself. It does not and cannot depend on seismological information alone. In the case of 26 December 2004 tsunami when the NOAA/PMEL DART (Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunami) system has not been deployed, the initialized input of sea surface perturbation for the MOST (Method Of Splitting Tsunami) model was from the tsunamigenic-earthquake source model. It is the first time that the satellite altimeters can detect the signal of tsunami wave in the Bay of Bengal and was used to validate the output from the MOST model in the deep ocean. In the case of Thailand, the inundation part of the MOST model was run from Sumatra 2004 for inundation mapping purposes. The medium and high resolution satellite data were used to assess the degree of the damage from Indian Ocean tsunami of 2004 with NDVI classification at 6 provinces on the Andaman seacoast of Thailand. With the tide-gauge station data, run-up surveys, bathymetry and coastal topography data and land-use classification from satellite imageries, we can use these information for coastal zone management on evacuation plan and construction code.

• 지질공학
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• 제18권2호
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• pp.191-196
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• 2008

이 연구는 집중호우시 산사태의 발생가능성과 발생시간을 사전에 예측하기 위한 노력의 일환으로 기존에 개발된 RTI 경보모델을 우리나라에 적용 분석한 사례이다. RTI(Rainfall Triggering Index)는 강우강도(I) 유효 누적강우량($R_t$)의 곱으로 정의되는 것으로서, 강우기간 동안 특정 시간(t)에서 산사태가 발생할 가능성을 평가하는데 사용된다. RTI의 상부임계값($RTI_{UC}$)과 하부임계값($RTI_{LC}$) 과거 산사태 발생시 강우자료 분석을 통해 각 지역별로 설정할 수 있으며, 강우강도가 상부임계값을 초과할 때 실제 산사태가 발생하는 것으로 이해할 수 있다. 이러한 분석은 궁극적으로 향후 집중호우가 내릴 경우 특정지역의 산사태 발생가능성은 물론 산사태 발생시기를 예상할 수 있으며, 이를 토대로 사전에 산사태 발생경보를 발령하는데 중요한 근거로 활용될 수 있다. 이와 같은 이론을 우리나라에 적용하기 위해 2006년 7월 13일부터 7월 19일까지 강원도 인제군 일대에 내린 강우자료와 산사태 발생과의 관계를 분석한 결과, 실제 산사태가 발생한 7월16일 오전 11시경을 기준으로 23시간, 11시간, 9시간 전에 강우강도가 RTI의 상부임계값을 초과하였다. 이를 토대로 이와 같은 세 차례에 걸친 산사태 경보의 발령이 필요하였음을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권spc1호
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• pp.1119-1130
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• 2021

불안정한 기후와 함께 나타나는 국지적 집중호우로 인한 도시 침수는 끊임없이 발생하고 있으나, 강우량을 포함한 기상정보 현황 또는 예보정보를 활용하여 공간적인 도시홍수 예측정보를 제공할 수 있는 체계는 아직 마련되지 못한 상황이다. 공간적인 홍수정보는 하천의 제방, 도시 하수관거의 통수능, 저류지, 펌프시설과 같은 구조물적 대책에 어려움이 있을 시 발생할 수 있는 최악의 홍수상황을 미리 파악함으로써 피해를 최소화하는데 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 이에 본 연구에서는 기상청에서 제공되는 강수량, 도시 유역에 대한 2차원 침수해석 결과, 그리고 기계학습 모형 중 하나인 랜덤포레스트 회귀모형을 활용하여 실시간으로 도시유역에 대한 침수지도를 예측할 수 있는 방법론을 제시하고자 한다. 연구유역은 내수침수가 빈번하게 발생하는 울산시 우정태화지구로 선정하였다. 지속시간 6시간의 총강우량 50 mm, 80 mm 그리고 110 mm 대한 랜덤포레스트 회귀분석 예측 침수면적과 검보정된 2차원 물리모형의 침수해석 결과 비교시 각각 63%, 80%, 그리고 67%의 적합도를 보여주어, 빠른 시간안에 발생하는 도시 침수에 대한 대응, 대피를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.129-138
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• 2019

본 연구에서는 모니터링이 가능한 나선형 철근 록볼트 센서와 GFRP 록볼트 센서를 대형 모형사면에 매설하여 사면붕괴 현장실험을 수행하고 개별요소법 및 유한요소법의 수치해석을 수행한 후 사면붕괴 초기에 발생하는 비탈면의 거동 특성을 분석하였다. 또한, 현장실험과 수치해석 결과를 비교·분석하고 나선형 철근 록볼트 센서와 GFRP 록볼트 센서의 암반 사면붕괴 모니터링으로 현장 적용성에 대해 고찰하였다. 본 연구를 통해 스마트 사면 붕괴 예·경보 시스템을 개발하였으며 향후 이 시스템은 산사태 및 지반 붕괴 전조정보를 사전에 감지하여 붕괴위험 지역에 거주하는 주민들의 원활한 대피를 유도하는데 활용될 수 있을 것으로 판단된다.