지진피해평가시스템을 활용한 도심지 피해예측에 관한 연구 = A Study on Urban Damage Assessment by Earthquake Damage Assessment System

국문 초록 (Abstract)

논 문 요 약

지진이 발생하면 강도와 규모에 따라 차이는 있으나 그 피해가 엄청난 파장을 주며, 최근 일본과 중국에서 빈번하게 지진이 발생하는 것으로 보아 한반도 지역도 예외가 아니라 할 수 있다.
정부는 2012.1.17. 건축법을 개정하였다. 동 법에 따르면 건축물의 소유자나 관리자는 건축물의 유지를 위하여 대통령령으로 정하는 바에 따라 정기 점검 및 수시 점검을 실시하고, 그 결과를 허가권자에게 보고하여야 한다. 따라서 각 지자체 및 건축주는 동법에 따라 내진설계에 위험도가 높은 1988년 이전 건축물에 대해 우선순위를 부여하여 정기 점검 및 수시 점검을 해야 할 필요가 있다.
이에 본 논문의 연구 범위는 문헌연구를 통해 지진현상에 대한 전반을 이해하고, 지진피해예측 프로그램에 대한 활용 실태를 진단하여 연구목적 달성에 가장 적절한 프로그램을 택한 뒤 이를 통한 모델링과 분석결과를 도출, 시사점을 제시하는 데까지로 한정하였다.
이상의 연구범위에 따른 연구방법은 지진방지예측 프로그램 MAEViz를 활용하여 인구밀도와 건축물 밀집도가 높은 서울시 강남구를 대상으로 지진위험도를 분석하였으며 그 결과는 다음과 같다.
첫째, 지진재해평가시스템의 활용에 있어 오픈소스를 활용하였다. 본 논문에서 활용한 MAEViz 시스템은 미국의 HAZUS 구조를 기반으로 개발된 시스템이다. 이 시스템은 지진에 의한 불확실한 지진발생에 의한 피해를 모델링하고 수치화하여 지진의 위험을 감소시키는 방법을 제시하고 의사결정자, 연구원, 엔지니어링 조직과 협업 할 수 있는 환경을 제공하기 위하여 오픈소스 플랫폼으로 새로운 데이터나 알고리즘 추가와 업데이트가 용이한 소프트웨어 플랫폼을 제공하는 지진피해예측 시스템이다. 따라서 향후 연구시 확장성을 제공한다.
둘째, 대상지 선정의 대표성을 가진다. 본 논문은 대상지 선정에 있어 인구밀도가 가장 높고 건물밀집도가 가장 높은 강남구지역을 선정 분석함으로써 MAEViz 시스템의 활용가능성을 높였다는 점이다. 특히. 강남지역은 물기가 있는 충적토양이기 때문에 지진 발생 시 액상현상이 일어날 수 있는 지진에 취약한 지역이다. 즉, 강남구 지역의 모델링은 여타 지진피해가 예상되는 지역에 대한 기준점을 제공하고 모델링에 기여할 수 있다.
셋째, 강남구에 대한 지진위험도에 대한 분석의 유용성이다. 지진재해 평가시스템을 활용하여 서울시 강남구 지역에 대한 GIS 데이터 정보를 MAEViz 프로그램에 입력한 결과 약 3만채의 건축물 위치도가 나타나며 어느 구역이 건물 밀집도가 높은가를 한눈에 식별할 수 있으며, 지진위험도에 따른 건물 파괴확률을 도출할 수 있다. 따라서 본 논문의 연구결과는 방재차원의 지역특성에 맞는 모델링이 필요함을 의미하는 동시에 강남구 지역 대부분의 건물들은 사전 점검과 대비가 필요함을 시사하는 것이라 할 수 있다.
넷째, MAEViz시스템은 지진피해 대비 지자체의 의사결정도구로 활용할 수 있다. 정부는 2012.1.17. 건축법을 개정하였다. 동 법에 따르면 건축물의 소유자나 관리자는 건축물의 유지를 위하여 대통령령으로 정하는 바에 따라 정기 점검 및 수시 점검을 실시하고, 그 결과를 허가권자에게 보고하여야 한다. 따라서 신설된 건축법 조항에 의거 각 지자체 및 건축주는 내진설계에 위험도가 높은 1988년 이전 건축물에 대해 우선순위를 부여하여 정기 점검 및 수시 점검을 해야 할 필요가 있다. 이 경우 MAEViz시스템은 대상 건축물에 대한 점검과 피해예방을 위한 지자체의 분석과 의사결정에 기여할 수 있다.
다섯째, MAEViz시스템은 지진피해 대비 군사시설이나 소방방채청 등 특정목적 기관의 지진예방과 계획수립, 피해복구에 기여할 수 있다. 군사시설의 경우 그 특성상 폐쇄성이 짙어 불가항력적인 재난에 대한 예방 보다는 피해 시 복구를 우선시 한다. 또한 군사시설에는 탄약고, 유류고 등 위험물 시설로부터, 지휘소, 학교기관, 병원시설 등 다양한 형태의 건축물이 산재해 있다. 따라서 군사시설에 MAEViz시스템을 활용한 피해예측 기법을 도입한다면 유사시 인명과 재산의 피해를 줄일 수 있는 것은 물론이고, 재난대비 계획수립 시에도 도움이 될 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 표 목차 ⅲ
• 그림 목차 ⅳ
• 논문요약 ⅵ
• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구배경 및 목적 1
• 2. 연구범위 및 방법 4
• Ⅱ. 이론적 배경 6
• 1. 지진재해 6
• 가. 국내 지진의 역사 6
• 나. 지진 위험도 9
• 2. 내진설계 11
• 가. 내진설계의 정의 11
• 나. 내진설계 기준안 12
• 다. 내진설계의 현실태 16
• 3. 지진피해평가 시스템 및 선행연구 검토 18
• 가. 지진피해평가 시스템 검토 18
• 나. 지진재해관련 선행연구 검토 28
• Ⅲ. 강남구지역 지진피해 시뮬레이션 35
• 1. MAEViz 지진피해평가시스템 35
• 가. 개요 35
• 나. 건축물 데이터 입력 37
• 다. 지반운동의 세기 41
• 라. 빌딩 성능 등급과 취약도 곡선 42
• 2. 자료입력과 분석방법 45
• 가. 대상지역의 선정 45
• 나. 건물 정보 입력 46
• 다. 가상 지진원의 설정 46
• 라. 감쇠식 적용 47
• 3. 강남구 건축물 지진위험도 분석 48
• 가. 지진위험도 분석절차 48
• 나. 구역별 지진위험도 분석 49
• 다. 용도별, 구조별 지진위험도 분석 63
• Ⅳ. 분석결과 및 논의 72
• Ⅴ. 결론 76
• 참고문헌 80
• ABSTRACT 90
• 부록 xxx