The performance analysis of water systems is very important to urban disaster mitigation. It will benefit the task of preparedness and emergency response through a more practical and more quantitative approach. In this research work, an overview of hydraulics of water system has been provided. A methodology for such implementation based on scenario simulation and hydraulic analysis has been developed. The water system of Taipei Water Department was selected as a test bed for case study. Its serviceability following a major earthquake around Taipei metropolitan area has been quantified.

This paper introduces the applications of Taiwan Earthquake Loss Estimation System (TELES), which is developed by the National Center for Research on Earthquake Engineering (NCREE). Seismic disaster simulation technology (SDST) integrates geographical information system to assess the distribution of ground shaking intensity, ground failure probability, building damages, casualties, post-quake fires, debris, lifeline interruptions, economic losses, etc. given any set of seismic source parameters. The SDST may integrate with Taiwan Rapid Earthquake Information Release System (TREIRS) developed by Central Weather Bureau (CWB) to obtain valuable information soon after large earthquakes and to assist in decision-making processes to dispatch rescue and medical resources more efficiently. The SDST may also integrate with probabilistic seismic source model to evaluate various kinds of risk estimates, such as average annual loss, probable maximum loss in one event, and exceeding probability curves of various kinds of losses, to help proposing feasible countermeasures and risk management strategies.

본 연구에서는 다이아그리드 구조시스템의 기술 현황 동향을 파악, 분석하고 향후발전과제를 제시하였다. 비정형 건물을 표현하기에 적합한 구조 시스템인 다이아그리드의 개념 및 원리를 설명하고 높이, 유형, 지역별로 건물 적용사례를 살펴보았다. 또한 국내의 연구 동향을 변수별로 정리하여 추가적인 연구개발 사항을 파악하고 이를 위한 구체적인 방안을 제시하였다.

In order to assure the quality of concrete structure in construction process, the odor strength measured by using odor sensor was used to evaluate curing effect. Then, the compressive strength and odor strength in ordinary concrete N were shown in water curing(=standard curing), indoor and outdoor atmospheric curing condition. The difference between odor strength in the standard curing and that in each curing condition was defined as the difference in the odor strength. And the difference in odor strength in slag powder concrete BP cured in water curing(=standard curing) for different period before exposing in outdoor atmosphere in winter season were evaluated at the age of 14 days. A necessity to prolong the moisture curing for the slag powder concrete BP compared with the ordinary concrete N to obtain a required curing effect was shown by measuring the odor strength and long term compressive strength.

영농소각은 한국에서 산불의 주요원인이 되고 있다. 본 연구에서는 이러한 영농소각행위에 대한 당사자들의 의식을 파악하기 위해 설문조사를 실시하여, 영농소각의 시기, 소각장소, 소각물질 등에 대한 의식을 구명하였다. 조사결과, 전국적으로 종사자들은 영농활동이 시작되는 3월과 4월 흐린 날 오후 산림연접 100m 이상의 지역의 논, 밭두렁에서 잡초제거를 위해 영농소각을 실시하고 있는 것으로 조사되어, 이러한 영농소각의 산불 확산 방지를 위해 관리 위주의 정책으로 전환을 통해, 소각허가제, 마을 별 공동소각과 같은 정책을 통해 현재의 영농인 요구에 부응하면서, 정책의 홍보와 신기술의 교육 강화, 친환경적인 쓰레기 처리 방법의 보급을 통해 장기적으로 영농소각을 대치시키는 정책이 필요할 것으로 사료된다.

연안역에 대한 사회적 관심이 높아지면서 산업화 및 관광권역화가 급속하게 진행되고 있다. 그러나 연안역에서 발생하는 잇따른 안전사고로 인해 인적, 물적 피해가 증가하고 있는 실정이다. 피해사례를 분석한 결과, 대다수 사고가 안전시설물이 설치되어 있지 않거나 안전시설물의 시인성이 확보되지 않아 발생하는 것으로 나타났다. 이에 따라 본 연구에서는 연안역 안전 시설물의 시인성 확보 필요성을 제시한다.

Discrete torsional bracing systems are widely used in practice to increase the strength of I-girders bridges. This paper proposes equations for lateral-torsional buckling strength, torsional natural frequency and stiffness requirements of I-girders with discrete torsional bracings. Firstly, the equations to calculate the critical moment of the I-girder with discrete torsional bracings are introduced. The proposed equations are then compared with the results of finite element analyses and those from previous studies. The equations to calculate the torsional natural frequency are also presented in the same manner. From the results, it is found that proposed equations agree well with results of finite element analyses regardless of the number of bracing points. Finally, the reduced formula for the total torsional stiffness requirement is proposed for the design purpose.

지난 2008년 가을부터 시작되어 2009년 봄까지 발생했던 전국적인 극한 가뭄을 계기로 가뭄모니터링의 필요성은 증대되었다. 본 연구는 우리나라에서 가뭄 모니터링을 위한 MODIS 위성영상 자료의 활용을 제안하였다. MODIS 영상은 임의의 지역의 시 공간적 특성을 관찰할 수 있는 해상도를 보유하고 있으며, MODIS에서 제공하는 MOD11(LST: Land Surface Temperature)은 가뭄 발생의 판별에는 유효하나 가뭄 심도와 지속기간을 판단하기 위해서는 기준이 되는 강우량 및 가뭄지수와의 비교가 필요하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 MOD11(LST) 위성자료와 EDI(Effective Drought Index) 가뭄지수의 상관성을 고려하여 한반도 가뭄모니터링을 위한 MODIS 위성영상의 활용성을 평가하였다.

본 연구에서는 대규모 항만시설물을 계획함에 따라 발생될 수 있는 인근 소규모 어항의 안정성에 대하여 일예를 들어 검토하였다. 제주해군기지 건설로 인해 인근어항(강정항)의 기축조분 84m를 제외한 잔량분 126m에 대한 평면수정이 불가피할 것으로 판단됨에 따라 수치모형실험(SWAN)을 통해 강정항의 현 상태 및 기지건설 후의 항내파고 분포에 대하여 검토하였다. 또한 남방파제 잔량분이 미 시행됨에 따라 발생할 수 있는 항내정온도를 확보하기 위하여 대안을 연구한 결과 제주해군기지 서방파제 시점부에 파제제 50.0m를 설치함으로써 보다 효율적이고 경제적으로 인근어항(강정항)의 항내정온도를 크게 개선시킬 수 있을 것으로 판단된다.

기후변화로 인해 점차 이상기후가 심해짐에 따라 폭염이나, 한파와 같은 극한 기상현상에 의한 피해가 증가하고 있다. 이중에서도 특히 폭염에 의한 피해는 인명피해 발생과 관련성이 크다. 이에 따라 본 연구에서는 폭염시기의 종관기상학적인 특성 분석을 통해 인명피해를 가져오는 폭염의 기상학적인 특성을 분석하고자 하였다. 그 결과, 폭염으로 인한 초과사망자수의 발생이 많았던 1994년 7월 21일을 전후로 하여, 건강에 영향을 미칠 수 있는 종관규모의 기류의 영향이 발생함을 확인할 수 있었다.

불특정다수의 사람들이 이용하는 숙박계시설이며, 자립피난이 곤란한 피난약자에 해당하는 환자 및 노약자, 임산부, 어린이가 대다수 이용하는 병원은 피난안전상 매우 불리한 용도의 건축물이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 실재병원의 건립 당시 평면계획과 실재 사용 중 평면을 조사하고, 이를 대상으로 본 연구의 선행연구에서 발표된 피난안전성의 평가법에 적용하여, 병원 평면의 변화에 따른 피난안전성의 변화를 정량적으로 나타내는 것으로, 불가피한 평면의 변경 시에 참고자료로 활용 될 수 있는 근거를 제시 하고자 한다.

고층건물의 최상층 수평변위는 해당 건물의 안전성 및 사용성 평가에 중요한 지표가 된다 이러한 건물의 수평변위는 주로 풍하중에 기인한다 본 논문에서는 이러한 구조반응을 풍하중에 기인한 풍속데이터로부터 직접 추정하기 위해서 인공신경망(Artificial Neural Network, ANN)을 도입하였다 이에 대한 적용성을 판단하기 위해서 고층건물을 형상화한 모형테스트를 실시하고 풍향, 풍속, 변위 값을 얻었다. 이후 인공신경망에 적용시켜 실제 실험 데이터와의 비교를 통해 타당성을 검토하였다.

TLS(Terrestrial Laser Scanning)는 레이저를 이용하여 물체의 3차원 위치 정보를 원격으로 획득할 수 있는 시스템이다. 그러나 TLS로부터 획득한 3차원 위치 정보는 처짐 또는 응력 평가 등에 있어서 구조 정보로서 사용하기에는 한계가 있다. 따라서 정밀한 형상정보의 획득을 위해서는 3차원 형상 좌표 정보에 대한 적절한 데이터 처리가 필요하다. 본 연구에서는 구조물에 작용하는 하중 또는 지점 조건에 대한 정보 없이 회기분석의 중첩을 이용하여 TLS로부터 얻은 대상물의 이산화 된 위치 정보로 부터 구조물의 정밀한 변형 형상을 추정할 수 있는 방법을 제시한다.

건물이 초고층화됨에 따라 고강도 콘크리트를 구조물에 적용하고 있으며 내화 시 폭열 예방을 위해서 고강도 콘크리트에 섬유를 첨가하는 경우도 있다. 초고층 구조물 합성부재에서 강재보와 콘크리트 슬래브의 합성작용을 위해서는 전단스터드를 필요로 하게 된다. 오늘날 제시된 전단스터드 설계식은 일반강도 콘크리트 실험에 의해 제시되었고 전단스터드는 항복강도에만 제한되는 것으로 나타났다. 따라서 본 논문은 초고층 건물에 적합한 고강도콘크리트를 기존 제안식으로 비교 분석하고 새로운 설계식의 필요성을 확인하며 ANSYS 모델링을 통한 전단스터드의 거동을 분석하는데 그 목적이 있다.

최근 고층형 주거 시설이 많이 보편화됨에 따라 층고절감과 시공의 효율성 제고 등에 대한 요구가 크게 증가하고 있다. 이에 층고를 절감하면서 동시에 장스팬을 구현할 수 있는 GFRP를 이용한 경량 중공 합성 바닥을 개발하였다. 이 바닥 시스템은 웨브에 개구부를 가지는 비대칭 철골보와 중공 경량체, 콘크리트 그리고 내력 보강 및 내화 성능 증진을 위해 비대칭 철골보 하부에 부착한 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics)로 구성된다. 본 연구에서는 이 GFRP를 이용한 경량중공 합성 바닥의 진동 특성을 부재 단위 실험체를 제작하여 실험적으로 검토하였으며, 이를 통해 본 개발 합성 바닥의 고유 진동수 및 감쇠율을 측정하였다, 그 결과 기존의 이론에 근접한 진동 특성을 나타내었다.

본 연구에서는 H형강을 이용한 초대형 대각가새 접합부의 횡력저항 성능을 유한요소해석을 통해 평가하였다. 해석결과의 타당성을 얻기 위해 기존의 실험 결과와 비교 검증하였으며, 스티프너의 길이 변화를 통해 횡력저항에 좀 더 효율적인 대각가새 접합부 형태를 알아보았다. 수평 스티프너의 길이가 1.0D 이상 확보되었을 때, 각 해석모델은 거의 동일한 구조적 성능을 보였다. 또한, 수직 스티프너의 길이가 증가할수록 각 모델의 성능이 조금씩 향상됨을 알 수 있었다.

본 연구에서는 정하중 및 충격하중 하에서 FRP(fiber reinforced polymer) sheet의 보강 성능을 평가하기 위해 섬유와 레진의 종류, sheet 종류, 보강 방법에 따른 휨 실험을 실시하였다. 이를 위해 GFRP와 CFRP, AFRP sheets로 보강된 $100{\times}100{\times}400mm$ 각주형 콘크리트 공시체의 하면 보강, 중앙 U형 스트립, 그라고 이 둘을 동시에 보강한 시험체를 제작하였고, 정하중 휨 실험과 낙하식 충격하중 실험을 실시하였다. 정하중 실험에서 중앙부 U형 스트립으로 보강한 시험체는 섬유의 방향과 균열의 진전 방향이 일치하여 보강효과가 거의 없었지만 CFRP와 AFRP로 하면 및 이중 보강한 시험체는 높은 휨성능을 보였다. 반면 충격하중 실험에서는 중앙부 U형 스트립 보강이 다소 성능을 향상 시켰고, 하면 및 이중 보강한 시험체는 큰 변형과 높은 에너지 소산 능력을 보였다.

본 논문에서는 프리스트레스트 콘크리트 거더 구조물의 긴장력 손실을 검색하기 위한 유한요소모델 개선기법을 제시하였다. 먼저, 유한요소모델개선 기법의 이론적 배경을 제시하였다. 두 번째로, 다수의 긴장력 조건하의 모형 PSC 거더에 대한 모드파라메터들을 측정하기위해 진동실험을 수행하였다. 세 번째로, 유한요소모델의 구조파라메터 개선을 통해 실험결과와 유사한 고유진동수를 얻기 위한 진동기반 구조식별을 수행하였다. 마지막으로, 다수의 긴장력 조건하에서 실험을 통해 측정된 고유진동수와 수치적으로 식별된 고유 진동수를 이용하여 모델개선 기법의 적합성을 검증하였다.

초고성능 콘크리트(Ultra High Performance Concrete, UHPC)는 종래의 보통 콘크리트와 다른 새로운 재료로써 높은 강도와 향상된 연성을 그 특징으로 한다. 이러한 새로운 재료의 활용을 위하여 본 연구는 초고성능 콘크리트의 부착 성능을 평가하고자 하였다. 수정된 RILEM 방법을 사용하여 초고성능 콘크리트와 이형철근의 pull-out 실험을 수행하였으며 보통 콘크리트와 비교하여 5~10배에 달하는 부착강도를 확인하였다. 또한 항복강도 400MPa급 철근에 대하여 철근 직경 2배 이상의 부착 길이에서 철근의 파단 강도에 해당하는 부착 성능을 나타내었으며 400MPa급 철근과 700MPa급 고장력 철근의 실험 결과 비교로부터 초고성능 콘크리트에서 고장력 철근 활용의 효율성을 확인하였다.

PC형교에서는 거더의 복부와 하부에 PC강선을 수용하는 쉬이스가 배치되어 있어며, 그 내부에 그라우트를 충전함으로서 PC강선과 콘크리트를 간접적으로 부착시킨다. 그러나, 이 충전이 불충분하면, 쉬이스 내부에 물이 침투하여 PC강선이 부식하거나, 동결융해 작용에 의한 쉬이스 배치 위치에서의 횡방향 균열이 발생한다. 본 연구에서는, 충격탄성파법을 이용하여 실구조물에 대한 그라우트 미충전부 탐사측정을 실시하고, 미충전부로 보여지는 장소를 천공으로 확인함으로서 본 방법의 실용성에 대하여 보고한다.

복부 파형강판 PSC 박스거더는 상부와 하부에 콘크리트 슬래브를 갖고 있으며, 복부에만 강판이 사용되는 특수한 형태의 교량이다. 해당 형식의 비틀림 거동을 이해하기 위해서는 상, 하부 콘크리트의 비틀림 거동에 대해 먼저 분석한 후, 비틀림에 의한 전단변형률이 거더 단면의 모든 구간에서 동일하다는 적합조건을 이용하여 복부의 비틀림 거동을 이해해야 한다. 기존의 복부 파형강판을 갖는 PSC 박스거더에 대한 연구는 전단거동(Easley, 1969; Elgaaly et al., 1996; 문지호 외, 2004; 이종원 외, 2005) 및 휨 거동(Elgaaly et al., 1997; Abbas et al., 2006, 2007; 문지호 외 2008)에 대하여 수행되어 왔으며, 이러한 연구들은 파형강판 자체에 국한되는 경향이 있다. 특히나 전체 복합거더의 비틀림 거동에 대한 연구는 크게 부족한 상황이며, 기존의 연구(Mo et al., 2000)는 균열 발생 이후의 비틀림 거동에 대해서만 수행되었고, 슬래브가 갖는 인장 강도를 무시하였다. 본 연구에서는 콘크리트의 비틀림 발생 이전과 이후를 모두 예측할 수 있는 방법을 제안하였고, 이를 토대로 시행오차법이 적용된 해석 알고리즘을 제작하였으며, 유한요소해석을 통하여 검증하였다.

하천, 해상 등에 위치한 교량 설계시 선박충돌을 방지하기 위해 교각 위치를 변화시킬 필요성이 발생한다. 이 때, 교각 위치에 따른 변단면을 갖는 PSC(Prestressed concrete) 박스거더의 형상 변화를 효과적으로 변경하기 위해 고려해야하는 구속조건을 추출하고 정의하였다. PSC 박스거더는 변단면 시공에 일반적으로 적용되는 FCM(Free cantilever method) 공법이 착용된 교량을 착용했으며, 구속조건 정의를 위해 설계지침서를 분석하여 구속조건으로 작용하는 매개변수를 추출하였다. 정의한 구속조건의 적용성을 검증하기 위해 파라메트릭 모델링을 수행하였으며, 그 결과로 생성된 모델에 대한 물량을 산출하여 대상교량에서 산출된 실제 물량과 비교 분석하였다.

포장도로의 노화로 인해 도로 표면의 평탄성이 높아지면 차량 주행 시 연료소모량이 증가하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 소형/중형/대형의 3개 승용차량에 대해 3가지 평탄도의 도로에서 40~100km/h 의 정속주행 연료소모량을 측정하여 도로 평탄성의 변화에 따른 연료소모량의 변화율을 계산할 수 있었다. 시험결과, 평탄성 증가에 따라 연료소모량이 직선적으로 증가하였으며, 평탄성에 대한 l차 직선방정식으로 연료소모량을 표현할 수 있었다. 평탄성 1m/km 증가 시 연료소모량은 약 80mL/100km 정도의 비율로 증가함을 알 수 있었다. 추후 본 시험의 결과를 이용하여 도로 노화에 따른 연료소모량 증가의 정도를 추정하여 다양한 도로 복구 작업 등에 이용하여 도로에서 발생할 수 있는 사고 예방 등에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

자동차 주행 시 엔진회전수가 1,500rpm 이상이고 주행속도가 50km/hr 이상의 조건에서 가속 페달을 밟지 않은 상태로 관성주행(타행주행)을 하면 연료분사량이 "0"이 되고 그에 따라 엔진 배출 $CO_2$ 배출량도 "0"이 된다. 본 연구에서는 고속도로 및 자동차 전용도로에서의 이러한 연료차단(퓨얼컷 fuel-cut) 주행 구간을 찾고 연료차단 기능을 활용하는 경우 그 효과를 평가하였다. 본 시험의 결과 퓨얼컷 주행을 활용하면 약 4~5% 정도의 $CO_2$ 배출량을 줄일 수 있음을 알 수 있었고, 감속의 정도를 도로 상황에 맞게 최적화하는 경우 감소율을 더욱 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다. 추후 본 시험의 결과를 이용하여 도로 내리막 구간에서 연료소모량 및 $CO_2$ 배출량을 저감하면서도 과속으로 인한 사고를 예방하는 방안으로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서 우리는 폭우로 인하여 도로의 일부 또는 전체가 침수되는 경우 침수정보를 바탕으로 생성된 안전한 경로탐색을 차량 내비게이션 사용자에게 제공하는 서비스를 제안한다. 이를 위하여 수치고도모델(DEM)을 활용한 공간분석과 폭우로 도로침수가 발생된 일자의 이력강수량을 기반으로 도로링크별 침수위험지수를 생성하였다. 이렇게 생성된 침수위험지수를 이용하여 실제 내비게이션 환경에 시나리오별로 적용해 봄으로써 그 활용가능성을 살펴보았다. 그 결과 기존의 최단경로를 서비스하는 것과 비교시 보다 안전한 경로를 탐색하는 것으로 분석되었다. 그러나 보다 정교하고 정확한 서비스를 위하여서는 도로침수와 관련된 자료 구축이 요구되며, 해상도가 높은 DEM을 활용하여 침수가 가능한 지역을 분석할 필요가 있으며, 무엇보다도 신뢰할 수 있는 강수량 예보가 요구된다.

아스팔트 포장의 공용성능 행장을 위해 널리 사용되고 있는 폴리머 개질 아스팔트(PMA)는 높은 생산온도와 다짐온도로 인해 생산 시 연료 소비가 많고 시공관리가 어려운 단점을 가지고 있다. 이에 중온형 아스팔트 기술을 접목하여 고온에서의 아스팔트 점도를 낮춤으로써 이와 같은 문제점을 해결하고자 하였다. 바인더의 전반적 공용성능 향상을 위해서 폴리머 (SBR)와 작업성 개선을 위해 Wax 및 기타 첨가제를 혼합하여 아스팔트 바인더를 제조하였으며, 실험결과 PG 82-22의 높은 공용등급의 바인더를 얻었으며, 생산 및 시공온도는 기존의 PMA 아스팔트와 달리 일반 스트레이트아스팔트와 비슷한 수준을 확보하였다. 이를 이용한 아스팔트 혼합물의 공용 성능 면에서도 PMA개질 아스팔트와 비슷한 수준을 나타내었다.

도로의 기능은 사람이나 물품을 한 장소에서 다른 장소로 신속하게 이동하기 위한 통로로 이용되어져 왔으며, 이로 인하여 도로이용자들은 도로의 기능적인 측면, 즉 내구성 및 공용성이 중시되어왔다. 그러나 최근에는 삶의 질의 향상으로 인해 기능적인 편리뿐만 아니라 도로에서도 심미적인 고려의 필요성이 제기되어왔다. 따라서 도로연구자들은 다양한 방법 등으로 경관포장 연구를 추진하였으며, 이의 결과물로 칼라블록, 칼라아스팔트포장 등의 경관포장재의 개발이 이루어졌다. 하지만 기존 기술 등은 표현 및 내구성의 한계로 인하여 많은 문제점을 가지고 있다. 이를 위해 본 고에서는 새로운 착색기초재 및 이를 활용한 착색포장공법을 소개하고자하며, 이를 통해 새로운 경관포장공법을 제시하고자 한다.

빗물을 노상 침투시키는 투수성포장은 물순환 보전과 차량 주행 안전성 확보와 같은 효과를 기대할 수 있다. 지금까지 보도나 주차장 같이 비교적 교통조건이 열악하지 않은 구간에 적용되고 있지만 우수 침투로 인해 노상이 연약화 될 것을 우려하여 현재까지 차도에 적용하지 못하고 있으며 설계 방법 또한 정립되어 있지 못한 실정이다. 본 연구에서는 투수성포장의 포장단면을 설계하기 위한 방안으로 단지내 포장을 투수성포장으로 설계할 경 물의 침투로 인해 노상의 지지력이 약화 된다고 가정하고 노상 지지력의 약화에 따른 포장층의 역학적 거동 특성을 유한요소 해석을 통하여 분석하여 구조적 안정성을 확보할 수 있는 포장두께를 분석하였다. 또한 설계 개념에서 노상의 지지력 저하에 따른 포장두께의 할증방안과 할증두께를 분석하였다.

본 논문은 중소 도시하천을 위한 수해관리시스템 개발에 관한 것이다. 일반적으로 도시하천은 집중호우 발생 시 수위가 급격히 상승하는 특성이 있으므로 하천 재난관리 측면에 있어서 특별한 주의가 필요하다. 따라서 이와 같은 하천의 경우에는 강우와 유출 관계식으로부터 수립된 수문학적 모형을 사용하여 홍수 발생 여부를 예측하는 것 보다는 하천 수위의 실시간 변동 상황을 즉시 감지하고 위험상황 발생 시 이를 신속히 전파하는 것이 재난관리 측면에 있어 더욱 유리할 수 있다. 본 연구에서는 이를 위하여 실시간 센서 데이터를 보다 효율적으로 처리할 수 있는 복합 이벤트 처리기법을 사용하여 수해관리시스템을 개발하였다. 또한, 외부의 재난관리시스템과 정보를 공유하며 연동을 원활히 수행할 수 있으며 경보를 다수의 사용자에게 효과적으로 전파할 수 있는 이벤트 주도적 아키텍처를 적용하였다. 본 연구를 통해서 최근 실시간 데이터 처리기법으로 주목을 받고 있는 복합 이벤트 처리기법이 수해관리에 효과적임을 알 수 있었으며 타 분야의 재난관리에도 널리 적용될 수 있는 것으로 파악되었다.

A novel approach of Poisson cluster stochastic rainfall generator was validated in its ability to reproduce important rainfall and watershed response characteristics at 104 locations of the United States. The suggested novel approach - The Hybrid Model(THM), as compared to the traditional ones, has an additional function to account for the year-to-year variability of rainfall statistics. The two-sample Kolmogorov-Smirnov test was used to see how well THM and traditional approach of Poisson cluster rainfall model reproduce the distribution of the following hydrologic variables: monthly maximum rainfall depths with 1, 3, 6, 12, and 24 hour duration, monthly maximum flow peaks at the virtual watersheds with Curve Number of 50, 60, 70, 80 and 90; and monthly runoff depths at the same virtual watersheds. In all of the testing variables, THM significantly outperformed the traditional approach. This result indicates that the year-to-year variability of rainfall statistics contains important information about the characteristics of rainfall processes that were not considered by the conventional approach of Poisson cluster rainfall modeling and that further considering it in rainfall simulation will enhance the performance of the rainfall models.

본 연구에서는 자유수면 흐름을 해석할 수 있는 연직방향에 대해 좌표변환된 3차원 동수압 모형을 제시하였다. 제시한 모형은 자유수면파 동수압의 해석을 위하여, 2중 예측-수정(double predictor-corrector)방법을 적용하였다. 본 연구에서는 자유수면과 동수압을 고려하기 위하여 자유수면 보정단계와 동수압 보정단계로 나누어 정확한 동역학적 경계조건을 적용하는 방법을 제시하였고, 제시한 모형을 이용한 수치모의 결과를 검증하기 위하여 타원형 천퇴에 의한 파의 변형에 대한 수치모의를 실시하였다. 전반적으로 수치모의 결과는 실험자료와 일치하였다.

본 연구에서는 자유수면의 계산을 위해 동수압을 해석하는 수치모형을 제시하였다. 동수압과 자유수면을 고려하기 위해, 비점성 Navier-Stokes 방정식을 3단계로 나누어 해석하였다. 제1단계에서는 동수압과 자유수면을 전번 시간단계에서 계산된 값으로 대입하여 차분하였으며 이 차분식은 NGMRES(Newton-Generalized Minimal Residual) 방법을 이용해 음해적으로 해석되었다. 이때 계산된 유속장은 연속방정식을 고려하지 않았으므로 각 계산격자에서 질량보존법칙을 만족하지 않을 수도 있다. 제2단계에서 유속과 동수압 보정항으로 이루어진 식을 연속방정식에 대입하여 얻어지는 타원형 방정식인 동수압-포와송 방정식을 해석하므로 여기서 얻어지는 유속은 질량보존법칙을 만족하게 된다. 마지막 3 단계에서는 자유수면과 최종 유속을 계산하였다. 새로 개발된 수치모형을 검증하기위해 정사각형 탱크에서 수면의 자유 진동 문제에 적용한 결과 수치해는 해석해와 잘 일치하였다.

수공구조물 설계 시 수문 설계빈도의 결정은 추정한계치방법과 주요 수공구조물의 설계빈도 표를 활용하여 결정되어지고 있다. 외국의 경우 수문 설계빈도가 결정되면 설계빈도와 자료의 수를 고려하여 지점빈도해석과 지역빈도해석을 수행한다. 하지만 국내의 주요 수공구조물의 설계수문량은 지점빈도해석만을 이용하여 산정하고 있는 실정이다. 국내의 수문자료의 관측기관이 짧다는 것을 고려하면, 지점빈도해석만을 이용하여 설계수문량을 결정하는 것은 효율적이고 안정적인 설계수문량을 산정하기에는 불충분하다 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 자료보유기간과 설계빈도를 고려하여 지점 및 지역빈도해석을 실시하고 지구의 온난화로 인한 강우 및 홍수량의 증가추세를 반영할 수 있는 비정상성 빈도해석법을 지점 및 지역빈도해석에 적용하였으며, 이를 수행하기 위한 실무프로그램을 개발, 제안하였다.

국내 홍수빈도해석 지침서 제공을 위한 기초 연구로서 미국 홍수빈도해석 지침서인 Bulletin 17B과 같이 국내 적합한 홍수빈도해석 기법을 제시하고자 하였다. 홍수빈도해석 지침서의 핵심은 확률분포형과 매개변수 추정법을 제시하는 것이며 이에 GEV(Generalized Extreme Value), GLO(Generalized Logistic) 분포, B-GLS(Bayesian Generalized Least Square) 기법을 대상으로 다양한 연구를 수행하였다. B-GLS 기법을 이용하여, 국내 대유역에 골고루 위치하며 댐의 영향을 받지 않는 31개 지점의 연최대 일유량 시계열의 L-변동계수(L-moment coefficient variation)와 L-왜도계수(L-moment coefficient skewness)를 추정할 수 있는 회귀모형을 제안하였다. 위 회귀모형을 구성하기 위한 유역특성으로는 유역면적, 유역경사, 유역평균강우 등을 사용하였다. Bayesian-GLS(B-GLS) 적용 결과를 OLS(Ordinary Least Square) 및 B-GLS 기법에서 지점간의 상관관계를 고려하지 않는 Bayesian-WLS(Weighted Least Square)와 비교 평가하여 그 우수성을 입증하였다. 따라서 본 연구에서 제안된 B-GLS에 의한 지역회귀모형은 국내의 미계측유역이나 또는 관측 길이가 짧은 계측유역의 홍수빈도분석을 위해 매우 유용할 것으로 기대된다. 또한 수행된 연구의 내용을 공론화하는 노력이 계속된다면 공감대가 형성된 가이드라인을 제정되는데 일조를 하리라 확신한다.

현재 4대강 사업이 진행중인 금강 상류는 금남보, 금강보, 부여보의 설치 및 하도준설 등 저수량 증대와 기후변화 대비로 홍수방어구조물의 설계빈도를 200년 빈도로 계획하고 있으나, 금강하류에 위치한 금강하구둑의 설계빈도는 100년 빈도로 설계된 실정으로 금강하구둑의 설계빈도의 재설정이 요구된다. 본 연구는 금강하구둑의 홍수위 검토를 위하여 최근 강우사상이 고려된 금강수계하천기본계획 (2009)의 빈도별 홍수량을 HEC-RAS 모형에 적용하여 금강하구둑의 빈도별 홍수위를 검토하였다. 금강하구둑 배수갑문의 빈도별 홍수위 검토결과 100년 빈도 및 200년 빈도에 대하여 기준여유고 1.5m를 만족하지 못하였으며, 기준 여유고 확보대안으로 배수갑문 증설방안과 배수갑문 문비확장방안을 비교 검토한 결과 1.17m의 문비확장을 통하여 기준 여유고 1.5m를 만족하는 것으로 검토되었다. 이로 인해 금강하구둑은 200년 빈도 홍수위에도 안전할 것으로 기대된다.

본 연구는 침투시설의 설치위치와 종류에 따른 유출저감효과를 WinSLAMM 모형을 이용하여 분석한 것이다. 본 연구의 대상유역은 Driveway 38%, Residential Area 8%, Parking Storage 8%, Sidewalk 8%, Playground 8%, 투수유역(Landscaped Area) 30%와 같이 토지이용별로 구획된 총면적 $0.25km^2$의 전형적으로 도시화된 가상유역으로 설정하였다. 침투시설 설치에서 중요한 요소 중 하나인 시설의 포화를 고려하기 위하여 10mm/hr~30mm/hr범위의 강우를 적용하였으며, 설치위치와 종류별 침투시설의 정량적인 유출저감효과를 비교하기 위하여 Residential Area, Parking Storage, Playground와 같은 유역내 불투수유역과 유출구에 해당하는 Outfall에 일정한 규모의 침투트렌치와 침투통을 설치하였다. 침투시설은 강우의 크기에 따라 시설의 포화가 진행되며 일정 규모 이상의 강우 발생시 침투기능을 상실하므로 강우의 크기에 맞는 포화시점을 찾아 적절한 규모로 설치해야하고, 경호우에서 유역내의 침투시설의 가용면적을 증가시키면 유출저감효과도 증가하였으나, 강우가 커질수록 상대적으로 가용면적이 큰 유출구와 차이가 없거나 오히려 더 낮은 유출저감효과가 나타나기도 하였다. 또한 설치위치에 침투시설을 비교한 결과, 경호우의 경우 동일한 유출저감효과가 나타났으나, 침투트렌치가 포화에 이루어지기 전까지는 유출저감효과가 더 높았으며, 유출구에서는 침투트렌치가 침투통보다 더 높은 유출저감효과가 나타났다. 침투시설의 병행설치시 경호우에서는 병행설치의 효과가 없었으나 강우강도가 증가할수록 효과가 뚜렷하게 나타났고, 유역내 침투시설의 병행설치시 가용면적을 증가시킬수록 유출저감효과도 증가하여 경호우 이상의 강우에서 병행설치를 고려되어야한다는 결론을 얻었다.

본 연구에서는 한강제방 취약구간인 성산대교와 잠실철교 부근 지역에 대한 홍수범람을 수치모의 하였다. 제방 취약지역은 계획홍수량에 따른 하천설계 기준(2005)에 제시된 내용과 HEC-RAS를 이용한 부등류 해석을 통해 제방의 여유고와 비교하여 산정하였다. 범람모의를 위해 상용 수치모형인 FLUMEN을 이용하여, 한강제방의 취약지역에 대한 범람을 모의하고 적용성을 검토하였다.

본 연구에서는 도시지역으로 하천이 범람할 때, 도시 내에서의 홍수파 전파특성을 모의하고 분석하였다. 본 연구에서 적용된 수치모형은 2차원 천수방정식을 지배방정식과 불연속 흐름을 모의하기 위해 시간과 공간상에서 l차 정도의 정확도를 갖는 HLLC 기법에 근간을 둔 2차원 비구조적 유한체적모형(Finite Volume Model) 이다. 2003년 9월에 발생한 태풍 매미(MAEMI) 기간 동안 경상남도 거제시에 위치한 고현천 유역의 해안도시지역이 범람되었다. 본 연구에서는 고현천 주변의 해안도시 범람에 대한 홍수흔적을 자료를 이용하여 수치모형을 검증하였으며, 유입량의 증가에 따른 도시지역 내에서의 홍수의 전파양상을 모의 및 분석을 수행하였다.

우리나라는 해마다 반복되는 홍수에 의하여 인적 물적 피해를 입고있는 대표적인 나라이다. 이러한 홍수에 의한 피해를 경감시키기 위하여, 다양한 비구조물적 대책이 국내외적으로 활발히 연구되고 있다. 수치모의를 이용하여 홍수위험도를 산정하고 지형도와 중첩하여 홍수피해정보를 제공하는 홍수지도를 제작하는 방법이 대표적인 비구조물적 대책이다. 홍수지도를 통하여 제공되는 홍수피해정보를 유용하게 활용하기 위해서는 홍수위험도를 적정히 산정하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 수치모형의 결과를 이용하여 홍수위험도 산정에 착용될 수 있는 홍수위험도를 각각 다른 방법으로 산정하고, 산출된 홍수위험도를 비교하였다. 수리모형실험의 결과와 비교하여 수치모형을 검증하였으며, 수심과 유속의 함수로 홍수위험도를 산정하였다.

우리나라의 산지하천은 경사가 급하고 유로연장이 짧아 집중호우 시에는 토사의 유출속도가 매우 빠르다. 따라서 산지하천에 주로 사방댐을 시공하여 유출토사를 억지하는데 중점을 두어왔으나, 계류생태계의 연속성을 차단한다는 문제점이 제기되어 왔다. 이 논문에서는 산지하천에 분포하는 하상기반암의 돌출이 토사의 이동 및 체류에 미치는 영향을 분석하고, 이를 응용하여 현지에 시공된 마찰형 댐 구간의 하상변동 모니터링 결과에 기초하여 계류생태계의 연속성을 유지하고 토사유출을 조절할 수 있는 방안에 대하여 고찰하였다.

본 연구에서는 기존 댐을 대상으로 강우 유출 모형에 의한 과거의 홍수량 산정방식과 최근의 홍수량 산정방식을 유역 규모별로 비교하여 강우량, 강우의 시간분포, 손실분석, 기저유출 및 단위도의 매개변수 등을 변수로 홍수량 규모에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과 최근 계측자료를 활용하여 홍수량을 산정하는 방법이 과거의 경험식에 의한 방법과 차이를 보여 홍수량이 큰 폭으로 증가하였는데, 홍수량이 증가한 가장 큰 원인은 최근의 기상이변에 의한 강수량의 증가와 단위도의 매개변수 추정방법이 가장 큰 원인으로 분석되었다.

본 연구는 투수성을 고려한 도류제의 하천 합류부 흐름개선 효과를 파악하기 위하여, 도류제의 투수성 재료 사용 여부, 본류와 지류의 유량비 변화, 도류제의 설치 길이변화를 주어 수리모형실험을 실시하였다. 수리모형실험은 고정상 및 이동상 실험을 수행함으로 도류제 설치에 따른 수위, 유속, 하장변화를 관측 분석하였다. 실험결과 도류제의 설치가 합류부 흐름의 수위를 크게 저감시키고, 유속을 증대시킴으로서 통수능 개선을 유도하여 합류부의 홍수피해위험을 크게 저감시킬 수 있는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 년 최대 홍수량의 발생에 대한 대안으로 사용하는 PMF 추정에 관한 내용을 중심으로 분석하고자 한다. PMF를 산정하는 매개변수 도달시간(Time of concentration, TC)과 저류상수(Storage constant, K), 유출곡선번호(Runoff curve number, CN), 감수상수(Recession constant, RC), 초기손실(Initial loss, IL), 초기기저유량(Initial base flow, IBF), Threshold(TQ)들 중 CN값을 고정 하였을 때와 고정하지 않았을 때로 나눠 산정된 각각의 PMF와 기 발표된 PMF와 상호비교 분석을 통해 신뢰성 있는 분석방법을 제시하였다.

본 연구에서는 분포형 강우-유출 모델을 이용한 홍수량 산정방법을 국내 유역에 도입하여 그 적용성을 검토하였다. 대상지역은 강우-유출 자료가 체계적으로 관리되고 있는 평창강 유역으로 선정하였으며, 하천도와 흐름경로도는 수치지도상의 하천성을 이용하여 수치고도모델에서 하도의 번인(Burn-In)기능을 사용하여 생성하였다. 1983년부터 2006년까지 관측된 호우사상중 1,000이상의 첨두홍수량을 발생시킨 6개의 주요 호우사상들에 대해 모의하였으며, 모형의 결과는 실측치와 비교하여 잘 일치하였다. 분포형 모형을 적용하게 되면 매우 작은 지방2급 하천까지의 계획의 수립이 가능하기에 본 모형을 통한 홍수량 산정의 품질이 크게 업그레이드 될 것이라 판단된다.

수중구조물에 의한 파랑의 변형을 예측하기 위해 3차원 수치모형을 도입하여 수치모형 실험을 수행하였다. 본 수치모형은 Navier-Stokes 방정식을 유한차분법을 이용하여 계산하는 동수압 모형으로서, 난류의 해석을 위해서 상대적으로 큰 에디(eddy)만을 고려하는 SANS(Spatially Averaged Navier-Stokes) 방정식의 해를 구하는 LES(large-eddy-simulation) 기반의 수치모형이다. 엇갈림 격자체계에서 유한차분법을 사용하여 지배방정식을 해석하는 모형으로서 수치기법으로 Two Step projection 기법을 사용하여 SANS 방정식을 계산하였으며, Bi-CGSTAB 기법을 이용하여 Poisson 방정식의 해를 구하고 압력장을 계산하였다. 또한, 자유수면의 추적을 위하여 2차 정확도의 VOF(volume-of-fluid) 기법을 사용하였다. 먼저 선형파를 일정 수심상에서 조파시켜 해석해와 비교한 후 수중구조물이 설치된 지형에 적용하여 파랑의 변형을 수치모의하여 수리모형 실험 결과와 비교 및 분석하였다.

본 연구에서는 CADMAS-SURF를 이용하여 단일 부유식 방파제의 소파성능에 관한 수치해석을 수행하였다. 방파제는 단일 배치하였고, 소파성능을 평가하는 지표로써 투과계수를 중심으로 분석하였다. 수치해석 결과의 검증을 위하여 동일한 조건하에 수리모형실험을 수행하였다. 단일 부유식 방파제의 투과계수는 심해파 조건에서 효과적인 소파성능을 나타냈다.

국내 지진해일에 관한 연구 중, 구조물에 직접적인 영향을 미치는 파력에 대한 연구가 현재 미미한 실정이다. 본 연구에서는 파고와 입사각, 그리고 유의주기를 기지값으로 하여 파압을 계산하는 Goda(1974)가 제안한 파압공식을 이용하여 파압을 산정하였다. 파고는 Cho(1995) 모델로 산정하였으며 이를 임원항구의 방파제에 적용하였다.

본 연구는 1985년부터 현재까지 서귀포인근 해안에 직접적인 영향을 주었던 태풍들 중 조위편차 및 피해 사례의 영향성을 고려하여 5개의 태풍을 선정하였으며, 본 연구실에서 개발한 수치모형인 HYCEL-WIND를 이용하여 수치적 분석을 실시하였다. 또한 제주해군기지 건설 전 후에 따른 해일고를 비교하며 방파제 설치에 따른 최대해일고의 변화를 분석하였다.

본 연구에서는 독립형과 배열형 부유식 방파제의 구조물간의 거리와 흘수, 형상을 변화시키고 파의 주기와 경사도(wave steepness)를 변화시켜 비교적 다양한 변수변화에 따른 영향을 확인하고자 하였다. 투과계수는 부유식 방파제의 흘수변화에 큰 영향을 받으며, 독립형 부방파제보다 두 개의 방파제를 배열하면 방파효율을 높 일수 있으며 방파제의 흘수를 변화함에 따라 넓은 주파수대에 걸쳐 안정적인 방파성능을 가질 수 있다. 독립형 부방파제와 1방파제, 2방파제의 형상과 흘수를 조정한 배열형방파제를 사용함으로 파의 형상에 따른 입사파와 투과파 변화를 효과적으로 비교 분석 하였다.

본 연구에서는 수심이 변화하는 지형에서 지진해일 전파를 수치모의하기 위해 기존의 분산보정기법을 개선하였다. 이를 위해 바닥경사를 고려한 지배방정식을 유도하고 기존의 분산보정기법에 새로운 항을 도입하여 수정기법을 제안하고 적용성을 검토해보았다. 수치모의 결과 새로운 수정기법이 기존의 분산보정기법에 비해 수심이 변화하는 지형에서 분산을 좀 더 정확하게 고려할 수 있는 것으로 나타났다.

본 연구는 부유식 방파제의 변수변화에 따른 와의 생성 및 소멸에 대하여 수리모형 실험을 통하여 분석하였다. LDV시스템을 이용하여 직사각형과 사다리꼴형상의 부유식 방파제를 흘수 변화에 따라 유속장을 수집함과 동시에 파고변화를 측정을 하였다. 실험 장비의 불충분으로 인해 방파제와 파도의 상호 간섭을 볼 수 있는 유동장 해명과 파랑변형과의 관계를 연구한 경우는 거의 없는 실정이다. 본 실험에서 그에 따른 와류 및 파랑변형에 대한 관계를 밝혀 보았다.

장대 케이슨 방파제에 작용하는 다방향 불규칙파랑의 파력 평활화 계수를 계산하였다. 다방향 불규칙파랑의 주파수 스펙트럼으로는 Bretschneider-Mitsuyasu 스펙트럼을 사용하였고, 방향 스펙트럼은 Mitsuyasyu 타입의 스펙트럼을 적용하였다. 계산 결과 단일 케이슨의 길이가 길수록, 주파향의 입사각이 클수록 평활화 계수는 감소하였다. 다양한 에 대해서도 계산하였으며, 가 클수록 평활화계수는 규칙파와 비슷한 경향을 보였다.

본 연구는 교량 시설물의 재난방지를 위한 정보시스템의 구축에 있어 선행되어야 하는 교량 구조계산서 항목 저장정보의 질적 향상을 위해 XML 스키마 매칭 기법을 효율적으로 활용할 방법에 대해 제시하였다. 이를 위하여 XML 스키마 매칭에 사용되는 가중치 변화에 따른 매칭 정확도를 나타내는 데이터를 구축하고, 이를 활용하여 데이터 마이닝 기법 중 하나인 의사결정나무 모델을 구현하여 교량의 형식, 문서가 포함하고 있는 항목의 수, 문서를 작성한 회사에 따라 달라질 수 있는 최적의 가중치를 지동으로 선정할 수 있는 프로세스를 제안하였다. 의사결정나무 모델을 통해 결정한 매칭 가중치는 이전에 비하여 약 10% 정확도 상승효과가 있음을 알 수 있었다.

특정관리대상시설은 "재난 및 안전관리 기본법" 에서 재난발생의 위험이 높거나 재난예방을 위하여 계속적으로 관리할 필요가 있다고 인정되는 시설 및 지역을 의미한다. 특정관리대상시설은 재난관리책임기관의 장이 지정하고 관리하도록 되어 있으나, 그 시설의 대상이 약10만개에 이르고, 시설의 종류도 42개에 달하며, 각기 개별법에 의한 안전관리가 추진되고 있어 실제적인 종합안전관리에는 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 다종다양한 특정관리대상시설물의 안전관리 실태를 조사하고, 효과적이고, 통합적인 특정관리대상시설의 안전관리를 위하여 종합안전관리시스템 개발을 위한 구축방안을 제시하였다.

u-방재City는 첨단 IT 인프라를 기반으로 유비쿼터스기술과 단위서비스를 활용하여 시민이 안전하고 편안하게 생활할 수 있도록 재난으로부터의 피해를 최소화한 도시이며, u-방재City 서비스란 도시의 지능화된 기반시설과 정보통신망을 활용하여 재난상황을 상시 모니터링하고, 이를 통해 재난의 사전 예방과 상황 발생 시 신속한 대응이 가능하도록 하는 서비스로 정의된다. 이러한 u-방재City 서비스는 지역간 서비스간 상호 운용성 확보가 매우 중요하며 국가재난관리의 큰 틀 내에서 추진되어야 하는데, 이를 위해서는 지역의 재난발생 특성과 서비스 수요 및 인프라 여건 등을 종합적으로 조사 분석하여 서비스 모델을 개발하여야 한다. 본연구는 u-방재City 서비스의 체계적인 개발과 효율적인 운영을 위해 지역의 재난발생 특성과 재난관리 업무현황, 서비스 제공을 위한 인프라 여건, 서비스 수요 및 요구사항 등을 조사 분석하고, 이를 토대로 u-방재City 서비스 개발 및 운영 방향을 제시함을 목적으로 한다.

본 연구는 최근 발생한 숭례문 화재와 같은 목조문화재의 화재를 초기에 인지하고 확인하는 차원에서 고안된 시스템으로써 불꽃감지기와 같은 초기 화재 감지시스템의 오작동 여부를 확인하여 화재감지기의 오작동으로 인한 경제적 시간적인 손실을 예방하고 목조문화재를 화재로부터 보호하기 위한 시스템이다. 초기에 화재를 감지하는 불꽃감지기는 현재 목조문화재뿐만 아니라 다양한 곳에서 활용되고 있지만 감지기의 오작동 및 오류를 확인하는 시스템은 실제로 실효성 등의 문제로 인해 활용이 미비한 실정이다. 본 연구에서는 유비쿼터스 센서 네트워크(USN) 기술, 불꽃감지기, 이미지 센서, USN 기반 문화재 방재 응용사례, 오작동 확인시스템 구현 등에 대해서 살펴보고 유비쿼터스형 문화재 방재시스템을 제시해 본다.

21C 고도의 도시화로 인하여 인구과밀화 및 초대형 초고층 건물의 비약적인 확산은 재난의 규모와 양상에 변화를 가져오며, 도시형 재난재해에 대비한 새로운 대책의 필요성을 과제로 안기고 있다. 뿐 만 아니라 지구온난화 및 뉴 테러리즘의 경향은 복합적이고 동시다발적인 재난으로 인한 다수인명피해에 대한 방호기능의 중요성과 통합재난관리 시스템의 중요성을 더욱 부각시키고 있다. 이러한 거시환경의 변화에 따라 다양화된 위험요인에 대한 체계적 대비와 효과적 대응을 위해 분야별 전문대응조직과 스페셜리스트 양성이 시급한 과제로 대두되고 있으며, 특히 재난대응단계에서 지진 등 건물붕괴로 인하여 동시다발적인 초대형 재난재해 시 효율적인 인명구조 활동의 대책으로 도시탐색구조 체계의 선진화 방안이 필요하며, 이를 위하여 소방공무원을 대상으로 실시한 의식조사 분석결과를 제시하고자 한다.

가을철 산불조심기간 중 영동지방 침엽수림에 대하여 임분밀도별 낙엽층, 부식층, 토양 상 하층에 대하여 연료습도 변화를 실측한 결과 낙엽층의 경우 소임분은 3일차 되는날 산불 초기 발화위험성이 나타났으며, 부식층의 경우 강우 익일 후 145-180%의 높은 연료습도를 보이고 있었으며, 소임분은 강우 후 6일차가 되어도 약 47%, 중 밀임분의 경우 60% 이상의 연료습도를 보이고 있어 산불 초기 발화위험성은 낮은 것으로 조사되었다. 토양 1층의 경우 강우 익일에는 30%-42%의 연료습도를 나타냈고, 6일 후에도 20% 이상의 연료습도를 유지하고 있는 반면, 토양 2층의 경우는 임분밀도, 시간경과와는 거의 상관없이 일정한 연료습도를 유지하고 있는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 가속도기반 무선센서노드와 MEMS 가속도계 센서를 이용하여 철도교량의 구조건전성모니터링 기법들의 성능을 검토하였다. 이를 위해 다음과 같은 세 단계의 연구가 수행되었다. 첫째, 저가형 가속도기반 무선센서노드를 설계하였다. 둘째, 철도교량의 구조건전성모니터링을 위한 진동특성 및 건전성평가기법을 선정하였다. 마지막으로, 모형 강판형교에 대한 진동실험을 통해 개발된 가속도기반 무선센서노드의 성능을 평가하고 일련의 손상 시나리오를 대상으로 건전성평가 기법의 성능을 검토하였다. 시간영역 기법인 AR 모델과 주파수영역 기법인 파워스펙트럼 상관계수가 강판형교 구조손상 모니터링에 높은 정확도를 보였다.

고속열차(KTX)를 지지하는 구조물은 차량과 지속적인 접촉을 갖는 구조를 가지고 있으므로 고속열차의 운행 안정성(동적거동)을 고려한 설계가 필요하다. 또한, 상부 구조물은 고속열차의 연행이동집중하중을 지지하며, 이러한 하중조건을 갖는 차량이 운행할 때 상부 구조물은 설계 기준사항들을 만족해야한다. 호남고속철도 설계지침에 의하면 고속열차(KTX)의 운행 안정성을 평가하기 위한 항목들로 대상 교량의 고유진동수, 상판 수직가속도, 면틀림 그리고 승차감을 고려한 연직처침 등이 요구된다. 따라서, 본 연구에서는 KTX의 실 열차하중을 고려하여 연행이동집중하중으로 아치 교량의 동적거동을 검토하였으며, 호남고속철도 설계지침을 적용하여 대상 교량의 운행 안정성을 평가하였다.

장대레일 궤도는 재료적인 불확실성 및 구조계의 기하학적 불확실성이 매우 높은 시스템으로 궤도 좌굴의 위험이 상존한다. 그러므로 궤도 환경이 열악한 혹서기 장대레일 궤도의 안정성을 합리적으로 평가하는 연구는 매우 중요하다. 궤도 좌굴에 직접적 영향을 미치는 레일온도는 현재 지역의 대표 대기온도에 따른 추정된 레일온도로 사용하고 있는 실정이지만 기후조건에 따라 레일온도가 변동되기 때문에 이를 고려하여 확률분포로써 반영하는 것이 합리적이다. 본 연구는 현장 기후요소 및 레일온도 측정 실험을 수행한 자료들을 DB화하여 혹서기 장대레일 궤도의 안정성 향상 및 신뢰성 확보에 기여하고자 한다.

2008년 6월 14일, 일본 이와테(암수(岩手)) 미야기(궁성(宮城)) 내륙 지진이 발생하였다. 평야지역에서의 피해는 경미하였지만, 산간지역은 괴멸적인 피해를 입은 것이 가장 큰 특정이다. 특히, 산간지역의 간이수도 등, 소규모 수도 시설의 지하수원이 고갈되고 정수시설의 경사면이 붕괴되는 등의 피해를 입었다. 또, 지진발생 후, 원수의 높은 탁도와 색도가 시간이 경과한 시점에서도 낮아지거나 없어지지 않았던 곳이 많았다. 이번 연구보고에서는, 간이수도 등의 피해와 상호지원 체제의 상황을 보고함과 동시에 소규모 수도시설의 지진 재해에 대한 제언을 제시하고자 하였다.

본 연구에서는 케이슨식 방파제 구조물에 대하여 기초마운드의 잠재적인 손상 모니터링에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 첫째, 케이슨식 방파제 기초마운드의 이상 상태 여부를 판단하기 위하여 진동응답 분석기법을 선정하였다. 둘째, 선정된 기법에 의한 손상 예측 가능성의 검증을 위하여 케이슨식 방파제의 구조모형을 제작하였다. 셋째, 모형케이슨에 대한 유한요소 모델 생생하여 기초마운드의 손상에 따른 진동응답을 분석하였다. 마지막으로, 모형케이슨에 대한 진동실험을 통하여 기초마운드의 손상 예측을 수행하였다.

실제 교량 바닥판의 거동은 반복하중에 의한 피로누적 손상에 의해 발생되므로 성능분석을 위해서는 피로 실험결과를 통한 구조거동 분석이 이루어져야 할 것이다. 이에 본 논문에서는 현재 개발 중인 초간편 강합성 바닥판의 피로성능을 파악하기 위해 일점 재하 방식으로 반복 하중을 재하 하였다. 실험체의 거동을 파악하기 위해 변위계를 설치하여 변위를 측정하였고 이 실험의 결과로 신형식 바닥판인 초간편 강합성 바닥판의 피로 파괴 양상을 알 수 있었으며 피로 곡선을 얻을 수 있었다. 하지만 바닥판의 파괴요인 중 외부 환경적 요인과 실제 차량 하중 이동을 모사한 윤하중 재하 시 피로 성능에 대한 연구가 추가로 이루어져야 할 것으로 판단된다.

본 연구는 고강도 강재를 적용한 연속교 형식의 강교량에 대하여 연구를 수행하였다. 교량에 사용되는 주구조의 고강도화에 따로 연속교의 교각 부근 부모멘트부에는 정모멘트부에 비하여 큰 모멘트가 작용하게 된다. 또한 정모멘트 구간과 달리 상부플랜지에 인장력이 작용하게 되어 완공 후에도 극한 하중 상태에서 콘크리트 데크가 응력을 부담할 수 없게 된다. 이에 따라 하부 플랜지에 불안정 파괴가 발생할 가능성이 있으며 비합성 단면과 같은 방법으로 설계하게 된다. 또한 모멘트 재분배를 고려한 설계를 하기 위해서는 부모멘트부에 충분한 휨 연성이 필요하다. 고강도 강재를 적용한 교량은 일반강재를 적용한 교량에 비하여 휨연성이 감소하게 되므로 휨연성 확보를 위한 보강방안이 필요하다. 본 연구는 부모멘트부의 휨연성 향상을 휘하여 가로보의 부등 배치를 제안하였으며, 유한요소해석 결과 휨연성이 향상되었다.

Stepped I-beams having increased moment of inertia at one end(singly stepped beam) or both ends(doubly stepped beams) can often be seen in construction of bridges due to material economy and easy fabrication of the section. This paper presents the results of the parametric study of lateral torsional buckling of monosymmetric stepped I-beams with constant depth subjected to equal and opposite end moments applied at the end of the beam. Design recommendations were made based on the finite element results of the models having different combinations of monosymmetric ratio, stepped length ratio, flange thickness ratio and flange width ratio,. The proposed approximation is acceptable based on the parameters given having mostly conservative results. The proposed equation can be further used to extend the study to different loading conditions.

국내에서는 플레이트거더의 휨 강도 및 전단 강도를 허용응력설계법에 기반한 도로교설계기준(2005)에 근거하여 규정하고 있으며, 국외의 경우 하중저항계수설계법에 근간을 둔 AISC(2005) 등의 규정을 통해 산정하고 있다. 최근에는 인장강도 800MPa 급의 강재가 생산되고 있으나 국내 설계기준에서는 아직까지 상기 인장강도를 갖는 고강도강에 대한 설계기준은 마련되지 않고 있다. 본 연구에서는 휨과 전단이 동시에 작용하는 고강도강 적용 플레이트거더의 극한거동 해석을 통해 국내기준의 적용성을 판단하고, 국외기준인 AISC(2005)와 비교하여 나타내어 허용응력설계법에 근거한 국내기준의 강도산정법의 한계점에 대해 고찰하였다.

본 연구는 소수주거더 교량에 적용된 I-거더에 고강도 강재인 HSB800 강재를 사용하였을 때, 휨 연성 R값을 이용하여 AASHTO LRFD(2007)의 조밀단면기준에 대한 경향성에 대해 수치해석적으로 수행되었다. 복부판 세장비, 플랜지 세장비, 비지지 길이를 변수로 하여 휨 연성 R값을 구해서 기존의 AASHTO LRFD(2007)의 조밀단면기준에 적용하여 휨 연성에 대한 경향성을 나타내었다.

본 연구는 토양의 함수비를 측정하기 위하여 TDR(Time Domain Reflectometry, 시간영역 광전자파 분석기) 방식의 함수센서(CS616)에 대한 올바른 보정시험을 제안하기 위하여 피복두께, 센서간 간섭 영향, 온도의 영향 및 다짐율 변화에 대한 실내 시험을 수행하였다. 시험 결과 피복두께, 센서간 간섭 영향 및 온도의 영향은 체적함수비의 크기에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 나타났으며, 오히려 보정시험시 정확한 체적함수비 조건을 유지하는 것이 중요할 것으로 사료된다. 또한 보정시험을 수행할 때 다짐율까지 고려한 시험을 수행하는 노력에 비하여 얻어지는 체적함수비의 정확도의 크기는 다짐율과 주기를 고려하여 얻어진 회귀식을 살펴보면 주기에 비하여 상대적으로 영향이 작은 것으로 사료된다.

고속도로에서 주행속도가 높아지게 되면, 도로의 노면 상태에 따라 차량의 안전과 쾌적한 운전자의 환경이 변화될 수 있다. 이처럼 도로의 노면 상태를 결정하는 주된 인자는 도로의 평탄성과 소성변형에 의한 노면의 요철이라고 할 수 있다. 평탄하지 못한 도로를 자동차가 고속으로 주행하게 되면, 자동차의 속도에 의한 도로와의 마찰이 발생하여 자동차에는 매우 큰 흔들림이 발생하게 된다. 또한, 도로의 경우에도 자동차의 차축과 도로면에서 발생하는 충격에 의해 미세한 진동이 발생하게 된다. 그리고 광섬유 브래그 격자(FBG)센서는 외부에서 작용하는 매우 미세한 물리량에 의한 변화의 측정이 가능한 매우 우수한 계측 센서로 사용이 가능하기 때문에 온도보상형 광섬유진동센서를 제작하였고, 이를 고속도로 포장면의 평탄성 모니터링에 활용하고자 하였다.

우리나라는 계절적 특성으로 인하여 겨울에서 봄에 이르기까지 도로포장의 동결 융해가 반복되어 도로 파손을 유발 시키고 있다. 동결 융해로 인한 피해를 줄이기 위하여 도로포장 설계시 동상방지층을 별도로 설치를 하고 있으나 실효성 검증 없이 무분별하게 적용되고 있어 국가적으로 예산을 낭비하고 있다. 본 연구에서는 효과적인 동상방지층의 설계를 목적으로 계측된 온도 및 함수비 데이터를 효율적으로 관리하고 모니터링하는 기반을 마련하고자 한다.

흙막이 굴착 및 절취사면의 보강공법으로 많이 적용되고 있는 앵커의 장력을 측정하는 전기저항식 로드셀과 스트레인게이지, 바이브레이팅 와이어 (vibrating wire) 타입의 모니터링 방법은 안전관리를 위한 장기적인 모니터링에 한계를 가지고 있어 이를 개선할 수 있는 방안으로 광섬유 센서를 이용하여 강연선의 변형률을 측정할 수 있는 스마트 텐던이 개발되었다(김재민 등, 2007). 앵커를 구성하는 7연 강연선(텐던)의 중앙케이블에 삽입된 광섬유브래그격자(Fiber Bragg Grating ; FBG)센서는 기존 스트레인게이지 타입에 비해 크기가 작고 내구성이 우수하며 전자기파에 의한 노이즈 발생이 없고 하나의 리드선으로 다중점 측정(multiplexing)이 가능하여 장기모니터링에 효과적인 장점이 있다. 본 연구에서는 FBG센서를 내장한 스마트 텐던을 실대형(Prototype) 앵커(L=11.5m)에 적용하여 현장 인발실험에 의해 시공중 장력 모니터링을 수행하고 로드셀 측정결과와 비교하였고 정착부에 설치된 FBG 센서로부터 앵커의 하중전이 계측을 수행하였다.

본 연구에서는 수직 밀폐형 지중 열교환기를 현장 시험시공하고 현장 열응답 시험을 수행하여 보어홀과 지반의 유효열전도도를 측정하였다. 뒤채움용 그라우트재는 벤토나이트와 시멘트가 고려되었으며 첨가제로는 천연규사와 흑연을 사용하고, 지중 열교환기 파이프 단면은 일반적으로 시공되는 U-loop 파이프 단면과 파이프 사이의 열간섭 효과를 최소화 한 3공형 파이프 단면이 착용되었다. 시멘트-천연규사 그라우트재가 벤토나이트-천연규사 그라우트재 보다 큰 유효열전도도를 보이고 흑연을 첨가한 그라우트는 시멘트와 벤토나이트 모두에서 천연규사만 첨가하였을 때 보다 유효열전도도가 높게 나타났다. 3공형 파이프 단면의 경우 단면에 따른 영향을 비교하기 위해 그라우트는 시멘트-천연규사와 벤토나이트-천연규사를 사용하였으며 유효 열전도도 측정결과 각각 3.65 W/mK, 3.40 W/mK으로 일반 U-loop 파이프 단면을 사용하였을 때 보다 높게 나타났다.

지면-대기상의 관계에서 지중온도와 토양수분의 역할이 중요함에도 불구하고 이들 변수의 다양한 시공간적 변동성, 관측자료의 한계, 관련자료 및 이해 부족 등으로 인하여 아직까지 체계적인 연구가 이루어지지 못하고 있다. Idso 등(1975)에 의해 처음 토양수분과 지중온도에 대한 연구를 시작으로 Lakshmi 등(2003)은 지중온도가 토양수분과 역의 관계를 가짐을 도출하였으며 이를 이용한 선형회귀분석을 수행하여 토양수분을 예측하였다. 기존연구를 바탕으로 본 연구에서는 설마천 타워(Flux tower)에서 기록된 지중온도와 토양수분 자료를 이용하여 사계절에 따른 상관관계를 분석하였다. 조사기간 동안 토양수분은 봄부터 가을까지의 경우 지중온도가 강한 음의 상관계수를 가지는 반면 겨울의 경우 지중온도와 강한 양의 상관계수를 가지는 것으로 판단이 되었다. 즉, 계절에 따라 지중온도와 토양수분의 관계가 차이가 있음을 알 수 있다. 또한, 본 연구에서 토양수분에 대한 지중온도의 계절별 선형적 관계를 도출하였으며 지표상의 물 에너지 순환에 대한 보다 나은 이해를 줄 것으로 사료된다.

본 연구에서는 만곡하천에서 본류와 지류의 합류각에 따른 수치모의 결과를 이용하여 합류부에서의 유속변화를 파악하는데 목적이 있다. 적용대상지역은 조양강과 용탄천 합류부로서, 만곡하천에 지류가 합류하며 유량이 적은 지류의 합류부에서 유속변화가 나타나는 지역이다. 합류부에서의 지류의 합류각에 따른 유속변화량을 알아보기 위하여 지류의 합류각을 $30^{\circ},\;60^{\circ},\;90^{\circ},\;120^{\circ}$로 바꾸어 수치모의를 실시하였고, 수치모의는 상용 2차원 수치모형인 RMA-2를 이용하였다. 합류부에서 지류의 합류각이 커짐에 따라 합류점의 유속이 느려지고, 유속이 감소하는 범위가 넓어짐을 알 수 있었다.

조도계수는 자연하천의 흐름해석에 사용되는 매우 중요한 변수로서, 하천의 단면, 하상입자들의 크기 및 형상, 식생, 수로단면의 변화, 수로의 만곡, 수위와 유량 등 매우 복합적인 요소의 영향을 받는 경험적 매개변수이다. 일반 자연하천에서는 유량이 적어질 경우 하천구간 내 여울이나 보의 영향으로 수면 불연속 흐름이 발생할 가능성이 커지기 때문에 수리학적 모형을 이용하여 조도계수를 산정할 경우 계산 구간 내 수면 불연속 구간에서 부정확한 조도계수가 산정되는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 여울이나 장애물이 존재하지 않는 대표하천을 선정하여 대표적인 특성을 갖는 하천에 대하여 평 갈수기 조도계수를 산정하였다.

하천의 설계홍수위를 결정할 때 가장 중요한 변수중의 하나는 우리가 흔히 부르는 Manning의 조도계수 n으로 과거 수십 년 동안 국내 외에서 많은 연구가 진행되어 왔고 현재에도 끊임없이 여러 연구자들의 관심의 대상이 되고 있다. 이러한 조도계수는 보통 부등류 모형에 의한 방법, NCALC 모형에 의한 방법, 하상재료 또는 사진 index를 통한 방법을 사용하고 있지만 일관성이 떨어질 뿐만 아니라 산정된 조도계수가 유량 또는 수위에 관계없이 일정한 조도계수 만을 제시하고 있다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점 등을 해결하고자 부정류 수치모형을 이용하여 하천 구간에서의 조도계수를 유량의 함수로 산정하는 연구가 활발히 진행되어 왔다. 본 연구에서는 이러한 조도계수의 여러 특성을 파악하고자 국내 주요 하천인 한강, 낙동강, 금강의 본류 및 지류에 대해서 수위관측소를 기준으로 구간을 구분하고 과거 주요 홍수 수문곡선을 선정하고 부정류 해석을 통하여 다양한 유량에 대한 하천 구간별 조도계수를 산정하였다.

본류부에서 지류부로 유입되는 흐름의 내측 벽면에는 토사나 오염물의 퇴적물침전이 발생하게 된다. 이는 개수로 분류흐름의 특성으로 인하여 이차류 흐름이 나타나는 분리구역이 발생하기 때문이다. 수치모의를 실행하여 Hsu 등(2002)과 Ramamurthy 등 (2007)의 분류흐름 수로의 결과값과 수치모의를 통한 결과를 비교하여 신뢰성이 높음을 알 수 있었다. 본 연구에서는, 분류흐름에서 발생하는 분리구역을 줄이기 위해 분류가 시작되는 본류의 수로의 크기 조절을 통하여 분리구역의 크기를 줄였다. 또한 변형으론 인한 분리구역을 줄이기 위해 본류와 지류가 만나는 모서리 지점을 곡선과 대각선으로 연결하여 유수흐름을 완만하게 만든 지형들을 제안하였다.

본 연구에서는 천수방정식의 매개변수인 조도계수와 난류점성계수에 따른 사행수로에서의 유속분포를 수치모의하였다. 벽면조도계수와 텐서형 난류점성계수를 변화시켜 8가지 수치모의 조건을 구성하였으며, 만곡부 정점에서의 횡방향 유속분포를 수리실험에 의한 측정값과 비교하였다. 벽면조도계수가 커질수록 벽면에서의 유속이 감소하여 실측값과 가까워지지만 벽면 이외의 영역에서는 오히려 유속이 증가하여 실측값보다 커졌다. 난류점성계수가 커질수록 만곡부 내외측의 유속차는 작게 나타났으며 xx와 yy방향으로 가중된 난류점성계수를 가지는 경우가 xy방향으로 가중된 난류점성계수를 가지는 경우에 비해 내외측 유속차가 약간 작게 나타났다.

본 연구에서는 남구미대교, 왜관낙동강대교가 통과하는 낙동강 본류의 구미, 칠곡구간 9.23km에 대하여 설계홍수량과 평수량에 대한 흐름분석과 공사시 발생가능한 부유사 농도를 산정하여 부유사의 거동에 대해 2차원 유한요소모형인 RAMS와 SMS 모형을 이용하여 모의하였다. 흐름모의를 실시한 결과, RAMS 및 SMS 모형에 의해 산정된 수위 및 유속 결과가 기본계획보고서에서 제시된 수위 및 유속과 유사하게 산정되고 있었으며, 교량 주변의 흐름분포도 RAMS 및 SMS모형의 결과가 유사하게 모의 되고 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 공사강도에 따른 발생가능한 부유사 농도를 산정하고 공사가 이루어질 위치 2지점을 가정하여 각각 RAMS 및 SMS모형을 이용하여 부유사 거동을 모의하였다. RAMS 및 SMS 모형에 의한 모의결과, 두 모형 모두 각 지점 하류 100m 부근의 부유사농도가 30~40, 15~20ppm의 범위로 부유사 농도를 보이고 있었다.

본 연구에서는 한강 본류 팔당댐부터 잠실수중보까지의 22.5 km 구간에서 발생할 수 있는 수질 오염사고에 대한 오염물질 혼합거동 모의를 위해 RAMS를 이용하였다. 이를 위해서 2차원 흐름모형인 RAM2를 이용하여 유속장을 모의하고, 2차원 수질해석 모형인 RAM4를 이용하여 사고주입에 의한 오염물질의 시간에 따른 거동을 분석하였다. 최종적으로 잠실수중보에 위치한 주요 취수장에 미치는 영향을 분석하였다. 모의를 진행한 결과 오염물질의 이송 및 확산 거동은 투입 위치에 따라 크게 달라진다는 것을 알 수 있었다. 특히 팔당대교에서 투입된 오염물질이 풍납 취수장에 도착하는데 까지 걸리는 시간이 좌안주입과 우안주입의 경우 60시간 가까이 차이가 나는 것으로 나타났다. 따라서 오염 물질이 투입되었을 시에 일괄적으로 취수를 통제할 것이 아니라 상황에 따라 오염물질 투입 지점에 맞춰서 적절한 대책을 세워야 하는 것이 필요하다. 이 때 본 연구가 기초적인 정보를 제공할 수 있을 것이다.

합리적인 하천수 사용을 유도하고 하천유량을 효과적으로 관리하기 위하여 하천정보 모니터링, 장기유출, 물수지모형을 통합하고, 이수관련 시스템을 연계하여 유역별 물관리시스템을 개발하였다. 구축된 물관리시스템을 통해 일단위 하천수 모니터링, 하천수 사용체계, 물수급 및 단기전망이 가능하므로 상류 유량공급시설의 운영을 위한 의사결정, 물부족 전망 및 갈수예보 등에 활용할 수 있다. 또한, 향후 시범운영단계를 거쳐 시스템이 현업에 정착되면 하천유량 관리자, 하천수 사용자 및 일반인 등 사용자별 요구정보를 효율적으로 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

빗물과 생활하수를 이용하여 재이용수로 활용하는 방법은 각각 연구가 되어 있다. 하지만 그 두가지를 합쳐서 사용하는 연구는 현재까지 미흡하며, 본 연구에서 사용된 기술(Hybrid-MBR, 이하 HMBR)을 활용해서 중수 수질기준에 맞도록 Blending하는 실험을 하였다. 고도처리를 할 경우 운전이나 장치상의 문제로 수질오염이 생길 수 있는 것을 본 실험해서 사용한 blending을 이용하여 수질 오염을 방재할 수 있다.

현재 forward osmosis(FO)에 대한 관심이 증가하고 있다. 하지만 FO에 대한 안정성 평가는 전무한 실정이다. 본 연구는 많은 연구로 안정성을 인정받고 있는 RO와 직접 비교를 통하여 FO의 붕소에 대한 안정성을 평가하였다.

대체수자원 중 막여과 기술에 대한 관심이 지속적으로 높아지고 있다. 하지만, 이러한 막여과 기술에는 fouling이 발생시 효율저감, flux저감, 소모에너지 증대 등 문제점이 발생한다. 이러한 fouling저감을 위해 막 표면특성분석을 통한 기초연구가 필요하다고 보고 이 연구를 진행하였다. AFM을 이용하여 CML입자와 막의 상호작용을 통해 초기 막오염 경향을 예측할 수 있다.

도시의 생활권 전역에 걸쳐 설치되어 있는 지하매설 시설물인 하수관망은 그 거동에 따라 방류수역의 수질에 큰 영향을 준다. 하수관망을 통한 하수의 이송특성은 관망의 형상과 각 지점에서의 수질정보에 영향을 받는다. 본 연구에서는 이 두 가지 인자에 대한 분석을 위해 하수관망의 외적 형상과 내적 정보흐름의 관계를 분석하였다. 실제 하수관망을 대상으로 자연하천의 정량화에 쓰이는 하천차수방법을 적용해 관망의 차수를 구분하여 도시에 공간적으로 넓게 분포되어있는 하수관망의 범위를 좁힌 후, 정보이론에서의 엔트로피(Entropy) 개념을 하수관망에 도입하여 하수관망의 차수와의 상관관계를 알아보았다. 이러한 분석을 통하여 하수관망의 차수와 엔트로피 사이에 유기적 상관성이 성립함을 확인 할 수 있었다. 총엔트로피와 한계엔트로피 모두 관망의 차수와 유의한 관계를 보였으나 그 양상은 반대로 나타났다.

기후변화가 가속됨에 따라 이에 따른 수문환경의 변화 예측이 중요한 문제로 부각되고 있다. 본 연구에서는 기후변화 시나리오에 따른 경안천 유역의 부유사량 변화를 모의하였다. SRES A1B 시나리오를 채택하고 이 시나리오에서의 강수량 변화를 10개 GCM을 이용해 모의하였다. 샘플링 오차를 줄이기 위해 BMA(Bayesian model averaging)기법을 사용해 10개 GCM의 결과를 앙상블했다. 부유사량의 모의를 위해 SWAT 모형이 이용되었다. 모의 결과, 경안천 유역의 경우 강수량과 부유사량 모두 상당히 증가하는 것으로 나타났다. 안정하도를 위한 구조물 설계시, 이러한 변화를 고려하는 것이 적절할 것으로 판단된다.

Soil Moisture Experiment(SMEX)는 2002년부터 2005년까지 해마다 실측치, 항공기 및 원격탐사를 이용하여 토양수분을 관측 및 평가하고 지표와 대기의 수문학적 연구를 위해 기초가 되는 토양수분 자료를 제공한다. 우리나라도 토양수분에 관한 연구가 있지만 원격탐사를 이용한 접근은 적다. 본 연구에서는 SMEX02의 Polarimetric Scanning Radiometer(PSR) 데이터와 In-situ 데이터를 사용가능한 4개 지점에 대하여 비교 분석을 실시하였다. C-band의 토양수분은 10cm 깊이에서 유의함을 보여 주고, 검정을 통하여 토양수분의 분포형은 정규분포 보다 대수정규분포와 Gumbel 분포가 더 유의함을 알 수 있었다.

본 논문에서는 국내 및 국외에서 항만 구조물 설계시 적용되는 월파량 산정식을 고찰해 보고 각각의 식에 대한 특성을 비교하였다. 일반적으로 항만구조물 설계시 대부분 구조물에 직각으로 입사하는 조건을 대상으로 하여 각종 설계 인자를 계산한 후 설계에 적용하게 된다. 그렇지만 실제 항만구조물 설계시 경사입사파 조건에 대한 검토가 필요한 경우가 발생한다. 이는 일반적으로 경사입사파 내습시 직각입사파 조건에 비하여 월파량이 저감되므로 경제적인 설계를 위해서는 필요한 사항이다. 본 논문에서는 기존 직립제에 대한 월파량 산정식의 비교 및 분석을 하였다. 그리고 국내 월파량 산정식의 개선점을 고찰해 보고자 한다.

본 연구에서는 지진해일의 전파 과정을 모의함에 있어 선형 천수방정식의 수치분산을 이용하는 기법이 아닌 선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분하는 유한차분기법을 제안하였다. 기법의 정확성을 검증하기 위하여 Gauss 분포의 초기 자유수면변위를 갖는 문제에 착용하여 선형 Boussinesq 방정식의 해석해와 비교하였다. 그 결과 기존의 선형 천수방정식을 차분화한 수치모형에 비하여 정확한 결과를 제공하였고 분산보정기법을 이용한 수치모형과 동일한 정확도를 보였으나 본 수치모형을 이용했을 때 계산 효율이 개선되었다.

본 연구에서는 수리모형실험을 통하여 규칙파를 적용한 수중방파제의 반사특성을 조사하였다. 수중방파제의 형상을 직사각형(${\theta}=90^{\circ}$), 사다리꼴(I)(${\theta}=75^{\circ}$), 사다리꼴(II)(${\theta}=60^{\circ}$), 삼각형(${\theta}=30.96^{\circ}$)으로 설정하여, 각각의 형상들에 대하여 주기, 입사파고, 배열을 변화시켜 얻은 실험결과를 토대로 투과율을 계산하였다.

최근 지역어민 또는 관광객들이 친수공간으로 이용할 수 있는 경사식 상부공의 시공이 많아지고 있다. 경사식 상부공은 수평파력을 저감하는 동시에 사면벽에 작용하는 파력을 제체의 안정에 이용할 수 있다. 그러나 직립식 상부공과 비교하여 전달파고가 커지는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 상부공에 슬릿을 주어 슬릿 유무에 따른 파력 감소에 대한 수치모의를 실시하였다. 수치모의에는 범용성이 높은 단면 2차원 해석모델인 수치파동수로(CADMAS-SURF)를 사용하였고, 입사파랑으로는 규칙파를 조파하였으며, 전면불투과벽, 슬릿부, 유수실 바닥, 유수실 후벽에서 파력을 측정하였다. 수치모의 결과 상부공에 슬릿이 있는 경우 뚜렷한 파력 감소 효과를 보였으며, 파력감소 효과로 인하여 케이슨의 중량을 줄일 수 있어 공사비 절감 효과도 기대할 수 있었다.

파랑의 거동을 해석하기 위해 몇 십 년 동안 많은 연구들이 진행되었다. 그 중에서 해석적인 방법으로 축대칭 지형과 같은 간단한 지형을 지나는 파랑의 변형을 예측하는 것은 실험에 의한 방법에 비해 시간적, 비용적인 측면에서 유리하다. 또한 수치기법에 의한 오차를 발생하지 않기 때문에 보다 정확한 해를 구할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 단일주기, 단일방향에 대한 가정을 거치기 때문에 실제 해역에서의 복잡한 파랑 변형을 예측하는데 한계가 있다. 고유함수전개법을 축 대칭 지형에 적용시키는 연구는 Bender and Dean(2005)에 의해 제시되었으며, 본 연구에서는 이것을 발전시켜 다방향 불규칙파에 대한 파랑 변형을 모의하였다. 그리고 결과를 단일주기에 의한 규칙파와 비교하여 그 특성을 알아보았다.

방재계획의 하나인 대피장소 및 대피경로의 결정은 방재계획 중 가장 기본이 되는 사항으로 재해발생 시 대비가 적절치 못하면 대규모 인명피해가 발생할 우려가 있기 때문에 결정에 신중을 기해야 한다. 대피장소 및 대피경로의 결정은 직접 대규모 인원이 참여한 모의실험을 실시하여 효율적이고 안전한 방법을 찾는 것이 가장 바람직하다. 그러나 이러한 접근은 현실적으로 불가능하기 때문에 본 연구에서는 대상 지역의 지진해일 대피 시뮬레이션 모형을 제작하고 이를 적용하여 최적의 대피장소 및 대피경로를 지정할 수 있도록 하였다. 이러한 접근을 통하여 실제 지진해일 발생 시 주민들이 가장 빠르고 안전하게 대피하도록 할 수 있으며, 나아가 효율적이고 안전한 방재계획 수립에 큰 역할을 할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 과거 지진해일로 인한 피해 경험이 있는 삼척항을 지진해일 대피 시뮬레이션을 위한 대상지역으로 선정하였다. 또한, 현장 조사를 실시하여 대상지역의 지형특성을 고려한 결과를 토대로 지진해일 대피 시뮬레이션에 앞서 필요한 가상 시나리오를 작성하였고 지진해일 대피 시뮬레이션을 통해 비상대처계획(EAP, Emergency Action Plan) 수립에 필수 사항인 대피계획을 검토하였다.

본 연구에서는 1951~2008년까지 58년 동안 북한에 상륙한 태풍의 빈도, 강도, 진로 및 피해 특성에 대해 분석하였다. 분석 기간 동안 태풍 빈도는 감소하고 강도는 약해지는 추세였다. 이러한 강도 변화는 대부분의 태풍이 온대저기압 상태로 약화된 후에 북한에 상륙하여 영향을 주었기 때문이다. 태풍 진로는 중국과 남한을 경유하거나 서해안에 직접 상륙하는 3가지 유형으로 분류되었다. 북태평양고기압과 태풍 진로와의 관련성 분석에서 북태평양고기압은 태풍이 중국을 경유하여 상륙할 경우 서쪽으로 확장하였고, 서해안에서 직접 상륙할 경우와 남한을 경유하여 상륙할 경우에는 북쪽으로 확장 발달하였다. 또한, 태풍 재해가 발생한 총 5건의 사례 중에서 2000년 프라피룬은 서해안에 직접 상륙하였으며 바람에 의하여 약 60억 달러의 경제적 피해가 발생하였고, 2002년 루사는 남한을 경유한 후 상륙하였으며 강수에 의해 약 50만 달러의 경제적인 피해가 발생하였다.

최근 들어, 우리나라뿐만 아니라 전세계적으로 기상이변에 의한 인명과 재산의 피해가 날로 증대되고 있으며, 이로 인해 사회 경제 전반에 걸쳐 위기의식이 커져가고 있다. 앞으로 수자원뿐만 아니라 기후변화로 인한 사회변화에 적극적인 대응은 생존과 직결될 수 있으므로 객관적이고 정확한 기후변화 정보의 파악은 다른 무엇보다 중요하다 할 수 있다. 이에 이번 발표에서는 이러한 기후변화가 경남지방 수자원에 미치는 영향을 조사하여 앞으로 수자원부족에 따른 대응방안을 기상분야와 연관하여 조사하고자 하였다.

본 연구에서는 우리나라에 적합한 재해예측모형을 구축하기 위하여 중해상도(10km)의 입력 자료를 이용하여 태풍에 의해 지상에 발생 가능한 3-second gust를 추정하였다. 중해상도 입력자료의 구축은 경상남도(부산광역시 포함) 시 군 구 단위의 행정구역으로 구분하였으며, 추정된 3-second gust를 이용하여 건물의 주요구성 요소별로 피해 확률을 구한 뒤, 발생 가능한 최대피해액을 산정하였다. 태풍 Maemi에 의한 최대강풍 피해액은 여러 주택유형 중에서도 '대표주택' 유형의 경우 약 6천억 원으로 분석되었다. 비교적 내륙에 위치한 지역에서는 적은 피해액을, 해안가에 위치한 지역에서는 많은 피해액을 나타내며, 부산광역시에서 피해액이 높은 구 군의 경우 경상남도 시 군의 평균적인 피해액과 비슷한 것으로 보아 부산이 경상남도와 비교하여 면적으로는 작지만 태풍에 의한 강풍에 매우 취약함을 알 수 있다.

지표면 근처에서의 토양수분 함유량은 지표면과 대기 사이의 물과 에너지의 순환에 큰 영향을 주기 때문에 수문 생태학적 과정에서 매우 중요한 역할을 하고 있다. Soil Moisture Experiment 2004(SMEX04) 프로젝트는 넓은 공간에서의 토양수분의 분포를 알아내기 위해 이용하고 있는 Advanced Microwave Scanning Radiometer - Earth Observing System(AMSR-E) 위성 관측 이미지로 얻은 결과를 현장 검증하기 위해 미국 Arizona 주에 2004년 6-9월에 걸쳐 추진되었으며, 프로젝트를 통해 얻은 토양수분 데이터를 이용하여 건조지역에서의 토양수분의 공간 변동성을 통계적 방법으로 분석하였다.

본 연구에서는 1980년부터 2008년까지 CRED 자료를 이용하여 북한의 자연재해 발생 특성과 피해 현황을 조사하였다. 북한의 자연재해는 주로 여름철 태풍과 홍수에 의해 발생하였으며, 대표적인 홍수사례는 1995년과 2007년이다. 또한 북한의 홍수 발생과 관련된 종관기상상태를 알아보기 위하여 위성영상과 일본기상청 제공 인쇄일기도를 활용하였다. 북한의 홍수와 관련된 호우는 장마전선의 영향, 북서쪽에서 접근하는 저기압의 서해상에서 발달, 북태평양 고기압의 가장자리에서 대류 불안정, 그리고 열대성 저기압(태풍)의 소멸과 관련하여 발생하였다.

2008년 늦가을부터 2009년 봄까지 강원도 일부 지방에서 심각한 가뭄이 발생하여 태백지역에서는 87일 동안 제한급수가 실시되는 등 지역 주민들이 겪는 고통은 상당하였다. 2009년 태백시에서 발간한 가뭄백서에 따르면, 이번 가뭄으로 인한 태백지역의 피해 추정액은 980여억 원에 달한다고 한다. 본 연구에서는 가뭄지수들 중 토양수분지수(Soil Moisture Index)와 수자원가용지수(Water Availability Index)를 이용하여 태백지역에서 발생한 가뭄을 농업과 수문학적 관점으로 분류하여 정량화 하였다. 또한 태백지역의 물공급을 맡고 있는 광동댐의 운영을 분석함으로써 이번 가뭄의 발생 원인을 보다 심층적으로 분석하였다. 연구결과, 홍수기 동안 광동댐의 운영을 개선하여 9월초에 저수량을 충분히 확보하는 것이 태백지역 가뭄 해소의 관건임을 확인하였다.