Journal of Korean Society of Disaster and Security ISSN:2466-1147(Print) 2508-285X(Online) 한국방재안전학회 논문집

본 연구는 산지 지역에서의 지형변화를 기반으로 땅밀림 위험지역을 분석하기 위한 알고리즘을 개발한 것이다. 제안된 알고리즘은 과거와 최신의 수치지형도의 지형, 고도, 곡률을 활용하여 표고변화량, 상대변위량, 지형 패턴을 분석하였다. 각각의 방법으로 분석된 대상지를 종합적으로 검토하여 지형변화 위험지역을 선별하였고, 현장검증을 통해 실제 지형변화 발생지역 여부를 검증하고자 하였다. 본 연구를 통해 개발된 알고리즘 모델을 적용한 결과, 강원도 내 약 112개소의 지형변화 지역을 도출하였으며, 그 중 일부 지역에 대해 현장검증을 실시한 결과 약 22% 정도 정확도로 알고리즘의 타당성을 검증하였다. 향후에는 검증지역을 확대하여 신뢰성을 추가로 검증할 필요가 있으며, 지형변화 탐지 기법을 추가 개발하여 기존 알고리즘을 고도화시킬 경우, 장기적인 지형변화에 따른 땅밀림 위험성 관리에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 일본 난카이 해곡에서 발생 가능한 대규모 지진(Mw 9.1)을 대상으로, 생성형 인공지능(AI) 플랫폼을 활용하여 남해안 및 제주 연안에 도달하는 쓰나미의 전파 특성과 도달 파고를 예측하였다. AI 플랫폼은 선형 천수파 근사와 도달시간 적분법을 기반으로 하여, 11개 분포형 단층 시나리오의 자동 계산, 불확실성 정량화, 신속 예측을 수행하였다. 해석은 Case 1(단일 Okada 해석), Case 2(다중 시나리오 앙상블), Case 3(도호쿠 실측 보정)의 세 가지 접근법으로 비교되었다. 결과적으로 남해안 주요 항만의 쓰나미 도달시간은 약 4–7시간, 최대 파고는 대부분 1.0 m 이하로 나타났다. Case 3 보정 결과는 기존 관측자료 및 수치모델 결과와 높은 일치성을 보였다. 본 연구는 생성형 AI 기반 근사 해석이 실무적 사전 검토 및 조기경보 지원 도구로 활용될 수 있음을 제시하였다.

본 연구는 수중 폭발이라는 극한 상황에서 발생하는 해일에 대한 발생 및 전파 특성을 수치해석으로 분석하여 해상 구조물의 피해를 예측하기 위한 기초 데이터를 확보하는데 목적이 있다. 해석 신뢰도를 높이기 위하여 ABAQUS의 CEL(Coupled Eulerian-Lagrangian) 기법을 활용하여 2단계의 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 1단계 해석에서는 10 kton TNT 등가 폭발 시나리오에서 폭발 수심 변화(15, 25, 35 m)에 따른 물기둥의 규모(높이 H 0 및 등가 환산폭 W 0 )를 정량적으로 분석하였으며, 폭발 수심이 깊어질수록 물기둥 높이가 증가하는 경향을 확인하였다. 2단계 해석 1단계에서 도출된 물기둥 데이터를 초기조건으로 설정하고 댐-붕괴 이론을 적용하여 해일의 전파 과정을 모사하였다. 이를 바탕으로 물기둥 초기 규모와 해안가 최대 해일 높이 간의 예측 회귀식을 도출하였다. 시뮬레이션 결과, 대상 조건에서 해안가에 도달하는 해일 최대 높이는 약 32 m, 평균 유속은 30 m/s로 예측되었다. 이러한 정량적 데이터는 케이블지지 교량과 같은 주요 해상 구조물의 재난 대비 및 피해 규모 산정을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

본 연구에서는 물리탐사를 통하여 땅밀림이 발생하는 지역의 특징을 정량적으로 분석하였다. 땅밀림의 규모를 파악하기 위하여 상단부, 중단부, 하단부로 구분하여 지질, 토양, 지형, 수리, 산림 특성을 조사하였다. 토질 시료를 채취하여 실내실험을 통해 함수율, 마찰각, 투수계수 등의 토질 특성의 값을 추출하고, 탄성파 탐사와 전기비저항 탐사를 통해 지반구조의 특성을 분석하였다. 이러한 값들을 이용해 사면안정해석을 수행하여 건기와 우기시의 지반 붕괴 위험성을 평가하여 땅밀림으로 인한 붕괴 여부를 판단하였다. 위험성 평가 대상지는 강원도 평창군 봉평면 원길리의 사면으로 땅밀림이 발생한 지역이다. 대상지는 육안으로 구분하기 어려운 땅밀림 지역으로 사면 하부의 풍화암층이 솟아오른 것으로 분석되었으며 우기시 붕괴가 가능한 지역인 것으로 분석되었다. 이러한 땅밀림 지역에 대한 다수의 물리탐사를 통해 땅밀림의 특성을 규명하여 붕괴 위험성에 대한 관리방안을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

최근 구조물의 장기 안전성 활보와 유지관리 효율향상을 위해 구조 건전성 모니터링(Structural Health Monitoring) 기술의 적용이 급격히 확대되고 있다. 해당 모니터링 시스템의 센서 네트워크로부터 수집되는 대용량 데이터에는 센서의 기능이상, 신호 디르프, 데이터 손실, 노이즈 혼입 등 다양한 결함(Fault)이 존재할 수 있으며, 이는 구조 상태 진단 결과의 신뢰성을 심각하게 저하시킬 수 있다. 본 연구는 구조 건전성 모니터링 시스템(SHMS)으로부터 취득된 데이터 결함을 조기 검출하기 위한 데이터 중심(Data-driven) 및 시스템 중심(Model-based)기법을 종합적으로 검토하였고 통계적 이상치 검출, 주파스 분석, 머신러닝 및 하이브리드 결함 검출 알고리즘을 고찰하여 그 장, 단점을 비교분석하여 교량 및 디지털 센싱, 네트워크 적용에 대한 실효성을 분석하였다.

건설사업관리기술인은 건설사업관리용역과업내용서를 기준으로 관련 지침과 법령에 따라 업무를 수행한다. 발주자에 대한 지식과 경험에 따라 업무를 이해하고 수행하는 방법이 상이하여 결과물을 도출하는데 많은 시간이 소요된다. 본 연구에서는 “파주 운정중앙역 GTX-A 환승주차장건설공사의 시공단계 감독권한대행 등 건설사업관리용역 과업내용서와 안전관리지침”을 기준으로 안전업무 분할체계 작성순서와 상세 작성방법을 소개하고, 표준화사례까지 제시합니다. 향후 다양한 프로젝트에 적용한 후 업무분할체계를 재정립하고 관계법령의 제개정 시 적기에 수정하여 활용하면 업무생산성을 향상시킬 수 있으며, 안전건설사업관리기술인의 적극적인 활용을 제언합니다.

본 연구는 철도 유지관리 효율성 증대 및 안전 확보를 목적으로 작업자의 안전한 대피 및 이동 그리고 도상유실방지가 가능한 프리캐스트 철도 점검로 개발에 관한 내용이다. 본 논문에서는 급속 시공이 가능한 저중량 프리캐스트 점검로의 공법을 소개하고, 성능 검증에 관한 실험적 결과를 제시하고자 한다. 철도 보수·보강 등 유지관리 공사는 주로 야간에 열차 차단 시간 내에 제한된 시간 내에 작업이 수행된다. 열차가 운행 중인 시간의 작업은 특히 작업자의 안전확보가 매우 중요하다. 본 연구에서 개발한 프리캐스트 점검로는 신속한 시공이 가능하여, 향후 유지관리 작업자의 안전 확보를 위한 이동 경로 확보 등에 이바지할 것으로 기대된다. 본 공법은 트롤리를 이용한 장비와 프리캐스트 부재의 현장 진입 후, 헬리켈 파일 작업을 통하여 지지대를 형성하고 프리캐스트 콘크리트 상부 구조체를 배치하여 시공되는 공법이다. 현재 실내외 성능 검증 실험을 통하여 시공성을 확인하였다. 또한, 상부 구조의 장경간화를 위한 실험을 실시하여 기초 파일 작업의 감소를 통하여 경제성과 공기 단축을 이루고자 한다. 본 연구는 기존의 점검로 관련 공법들이 갖는 한계를 넘어 철도 유지관리에 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

본 연구는 보도를 침범하는 차량으로부터 보행자의 안전을 확보하기 위해 설치하는 방호말뚝에 대한 국내 성능평가 기준을 정비하는데 이바지하고자 방호말뚝 관련 국제 성능 기준인 미국 ASTM F2656, ASTM F3016 및 유럽 ISO 22343-1와 일본 볼라드 설치편람을 분석하고, 국내 도심 도로 환경에 적합한 방호성능기준(안)을 제시하였다. 제안된 방호말뚝의 성능기준은 국제표준과의 연계를 고려하였으며, 국내 도심 도로 제한속도와 도심에서 주행하는 주요 차량 종류를 고려하여 충돌시험 조건을 설정하였고, 도심 보도 유효 폭 등을 고려하여 국내 도심 환경에 적합한 성능 평가 기준을 제시하였다.

본 연구에서는 전력설비 유지보수 차량의 실시간 안전 관리 및 통신 안정성 확보를 위해 다중 통신 기반 게이트웨이 및 백홀 구조를 제안하였다. 게이트웨이는 LTE, UWB, CAN, GPS, Wi-Fi/BLE 인터페이스를 통합하여 차량 내부 데이터를 수집하며, MQTT 기반 Telemetry 송신, 보안 기반 VPN 전송을 적용하여 데이터 전송의 무결성과 신뢰성을 확보하였다. 또한 LTE 장애 발생 시 TVWS 기반으로 자동 전환되는 이중 백홀 구조를 통해 통신 연속성을 유지하도록 설계하였다. 제작된 프로토타입 게이트웨이 보드를 활용하여 데이터 송수신 기능과 성능 검증을 수행하였으며, 실험 결과 데이터 지연, 처리량, VPN 세션 연속성 등 주요 지표가 요구 기준을 만족함을 확인하였다. 특히 LTE→TVWS 전환 시에도 세션이 유지되어 제어 신호 전달이 끊기지 않음을 검증하였다. 본 연구는 전력설비 유지보수 차량의 안전 모니터링·설비 상태 진단·위험 대응 시스템 구현을 위한 실질적 기반을 확보하였으며, 향후 실제 현장 차량에 적용하여 장기 운영 안정성 검증과 통신 품질 최적화를 위한 추가 연구를 수행할 계획이다.