Developing an Urban Safety Assessment Framework Using Sustainable Urban Metabolism

Yong Un Ban,Jong In Baek,Yu Mi Kim 위기관리 이론과 실천 2018 Crisisonomy Vol.14 No.5

본 연구의 목적은 도시안전문제를 순환적이고 통합적으로 분석할 수 있는 지속가능 도시메타볼리즘 패러다임을 개발하고, 개발된 지속가능한 도시메타볼리즘 패러다임을 이용한 도시안전성 평가 프레 임워크를 개발하는 것이다. 이를 위해 본 연구는 도시안전성, 도시안전성 평가, 지속가능한 발전, 도시메타볼리즘 관련 연구를 고찰하였다. 선행연구를 고찰한 결과 본 연구는 지속가능한 도시메타 볼리즘 패러다임을 도출하였고, 도시안전성 평가 프레임워크 개발을 위한 5가지의 원칙을 제시하였 고, 제시된 원칙에 근거하여 지속가능한 도시메타볼리즘을 활용한 도시안전성 평가 프레임워크를 개발하였다. 개발된 도시안전성 평가 프레임워크는 크게 지속가능한 도시메타볼리즘과 도시안전성 의 두 기둥으로 구성되어 있다. 첫 번째 기둥인 지속가능한 도시메타볼리즘은 사회경제시스템과 환경시스템의 두 가지 범주로 구성된 반면, 두 번째 기둥인 환경시스템은 자연재해, 건강, 범죄, 환경 오염, 안전사고 등의 다섯 가지 범주로 구성되었다. 각각의 범주는 구체적인 구성요소들로 구성되었 다. 이들 구성요소들은 향후 도시의 닫힌 계 내에서 도시안전성을 평가하는 과정에서 각각의 요소 간에 인과관계를 파악하는데 사용될 것이다. 본 연구는 도시 안전성 평가 분야에서 지속가능한 도시 메타볼리즘을 활용한 첫 사례가 될 것이다. This study intends to develop a sustainable urban metabolism paradigm which can be used to analyze urban safety problems in the circular and integrated manner and use the paradigm to design an urban safety assessment framework. To reach this goal, this study reviewed previous research related to urban safety, urban safety assessment, sustainable development, and urban metabolism. Based on the literature review, this study derived the paradigm of sustainable urban metabolism, suggested five principles to design the urban safety assessment framework, and used the paradigm to assess urban safety. The framework was composed of two pillars such as sustainable urban metabolism and urban safety. This study would be the first to assess the urban safety using the paradigm of sustainable urban metabolism.

지진가속도계측기 응답신호를 활용한 건축물 안전성 평가 방안

성지영,박병철 한국방재학회 2011 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.10 No.-

최근 전 세계적으로 대규모의 지진이 발생하여 인명 및 재산 피해가 증가하자 지진방재에 대한 관심이 고조되고 있다. 지진재해에 대한 국가적인 대책을 마련하기 위해 미국과 일본을 중심으로 한 재난선진국들에서는 지진가속도계측기 활용에 관한 연구를 활발히 진행하고 있다. 우리나라도 2010년 9월 7일, 소방방재청에 의해 “지진가속도계측기 설치 및 운영기준”을 고시하고 지진가속도계측기 설치를 법제적으로 의무화 하였다. 하지만 대상시설물에서 계측된 지진가속도 응답신호를 활용하는 방안은 아직 활성화되지 않은 실정이다. 본 연구에서는 지진가속도계측기의 활용도 제고를 위해 시설물에 설치된 지진가속도계측기 응답신호의 활용방안을 살펴보았다. 특히 공공기관 청사 및 별관과 국립 대학교를 위주로 건축물의 지진가속도 응답신호를 활용하는 방안을 연구하였다. 우선, 국내·외 건축물의 지진가속도 응답신호를 제공 및 활용하는 사례를 토대로 지진가속도 응답신호를 활용하는 방안을 고찰하였다. 건축물의 지진가속도 응답신호는 상시미진동 측정을 통한 건전성 평가와 유사하게 활용될 수 있다. 지진발생 시 건축물의 안전성을 판단하기 위해서는 계측된 지진가속도 응답신호로부터 건축물의 안전성을 평가할 수 있는 지표 마련과 지진발생 후 손상정도의 파악을 위한 지표의 수준을 설정하는 것이 필요하다. 계측된 지진가속도 응답신호를 분석하여 건축물의 즉각적인 안전성평가가 이뤄질 수 있도록 최대가속도응답, 고유주기, 누적절대속도, 스펙트럼 강도를 안전성 평가지표로 제시하였다. 계측된 지진가속도 신호는 각각의 건축물 안전성 평가지표로 변환하여 분석할 수 있다. 첫째로 지진가속도 응답신호의 최대가속도응답을 파악하여 허용치를 벗어나는 응답의 발생여부를 파악할 수 있다. 각 건축물의 내진설계기준에 따라 적용된 허용하중을 벗어나면 정밀구조안전진단이 요구된다. 둘째로 고유치해석으로 산정된 고유주기의 평상시와 지진발생시의 변화를 분석하여 변동의 폭이 허용치를 벗어나는 것으로 건축물 안전성을 평가할 수 있다. 마지막으로 지진파의 평균속도개념인 누적절대속도(CAV: Cumulative Absolute Velocity)와 지진파의 에너지개념을 갖는 스펙트럼강도(SI: Spectral Intensity)값으로 건축물의 안전성을 평가할 수 있다. 원전기준에 의하면 CAV값이 0.16g·sec을 초과하면 설비를 정지하도록 규정하고 있다. 일본의 경우 건축물 피해 발생여부 판단기준의 SI값을 30kine으로 설정하고 있으며 향후 우리나라 특성에 맞는 평가지표별 안전성평가 수준마련이 요구된다. 이러한 건축물 안전성 평가지표를 통해 지진발생 직후 신속한 건축물 안전성평가가 수행될 수 있는 근거 자료를 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

고준위방사성폐기물 심층처분시설 안전성평가 입력자료 관리를 위한 해외사례 분석

강미경(Mi Kyung Kang),박하나(Hana Park),박선주(Sunju Park),정해식(Hae Sik Jeong),윤운상(Woon Sang Yoon),이정환(Jeonghwan Lee) 대한자원환경지질학회 2023 자원환경지질 Vol.56 No.6

스웨덴, 스위스, 영국 등 폐기물 처분 선도국들은 고준위방사성폐기물 심층처분시설의 계획, 부지선정, 건설, 운영, 폐쇄, 그리고 폐쇄 후 관리 전 단계에서 안전성평가를 수행하고 있다. 안전성평가는 각 단계에서 반복적으로 이루어지며, 장기간에 걸쳐 다양하고 방대한 양의 데이터를 생성하므로, 안전성평가 자료를 위한 데이터베이스를 구축하고 효과적으로 관리하기 위한 자료 관리체계를 구축하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 폐기물 처분 분야에서 선도적인 국가의 안전성평가 자료관리체계를 1) 안전성평가 입력 및 참조자료, 2) 자료관리 지침, 3) 자료관리 조직, 그리고 4) 자료관리 전산시스템으로 구분하여 분석하였다.각 국가는 특정 부분에서는 차이를 보였지만, 안전성평가 입력자료를 처분 시스템 구성 요소를 기반으로 분류하고, 이를 제공, 사용, 관리하는 조직을 설립하며, 지침 및 매뉴얼에 따라 품질관리 체계를 구현하는 등 공통적인 특성을 보이고 있다. 이러한 사례들은 고준위방사성폐기물 처분시설의 안전성을 확보하고 신뢰성을 향상시키기 위해 효과적으로 데이터 관리 시스템과 문서 관리 시스템을 구축하는 것이 중요하다는 것을 시사한다. 이를 위해서는 유연하게 활용 가능한 입력자료의 분류, 입력자료의 일관성과 추적성 보장, 그리고 입력자료와 문서관리를 위한 품질관리 체계를 수립하는 것이 필요하다. Leading waste disposal countries, such as Sweden, Switzerland, and the United Kingdom, conduct safety assessments across all stages of High-Level Radioactive Waste Deep Geological Disposal Facilities-from planning and site selection to construction, operation, closure, and post-closure management. As safety assessments are repeatedly performed at each stage, generating vast amounts of diverse data over extended periods, it is essential to construct a database for safety assessment and establish a data management system. In this study, the safety assessment data management systems of leading countries, were analyzed, categorizing them into 1) input and reference data for safety assessments, 2) guidelines for data management, 3) organizational structures for data management, and 4) computer systems for data management. While each country exhibited differences in specific aspects, commonalities included the classification of safety assessment input data based on disposal system components, the establishment of organizations to supply, use, and manage this data, and the implementation of quality management systems guided by instructions and manuals. These cases highlight the importance of data management systems and document management systems for securing the safety and enhancing the reliability of High-Level Radioactive Waste Disposal Facilities. To achieve this, the classification of input data that can be flexibly and effectively utilized, ensuring the consistency and traceability of input data, and establishing a quality management system for input data and document management are necessary.

월성원자력환경관리센터의 폐쇄후 처분안전성평가 : 1단계 인허가 적용사례를 중심으로

박주완,윤정현,김창락 한국방사성폐기물학회 2008 방사성폐기물학회지 Vol.6 No.4

중저준위 방사성폐기물의 영구처분을 위하여 건설되는 월성원자력환경관리센터의 1단계 폐쇄후 안전성평가에 대하여 기술하였다. 처분시설의 건설운영허가를 위하여 작성된 안전성평가에 대하여 평가개요, 처분시설의 폐쇄개념, 처분부지에 대한 지하수 유동특성을 이용하여 평가를 위한 시나리오의 개발과정과 도출된 평가대상 시나리오에 대한 개념을 기술하였다. 폐쇄후 안전성평가 모델링을 위한 평가도구, 입력인자와 개별 시나리오에 대한 핵종누출 모델링, 기체발생 및 기체이동 모델링, 인간침입 모델링과 생태계 모델링에 대하여 기술하였다. 처분시설의 폐쇄후 안전성 평가시나리오에 대하여 국내 규제치를 만족하는 것으로 평가되었으며 향후 처분시설 안전성에 대한 불확실성 저감과 신뢰성 증진을 위한 노력을 지속적으로 수행할 예정이다. Post-closure safety assessment for the Wolsong Low- and Intermediate-level radioactive wasteDisposal Center is described. Based on assessment context, closure concept and ground water flowcharacteristics of the disposal site, brief descriptions are included on the assessment scenarios,models, input parameters and tools. Radionuclide transport modeling in the near-field and far-field,gas generation and transport modeling, human intrusion and biosphere transport are also describedbriefly. Assessment results for each scenarios are shown to meet the performance criteria ofregulatory body. Further and continuous efforts to improve the safety of disposal facility will bemade during the construction and operational period.

지진가속도 계측기반 사장교의 안전성평가 기법 적용성 분석

정영석,권민호,박성우,김진섭 한국복합신소재구조학회 2019 복합신소재구조학회논문집 Vol.10 No.5

최근 지진가속도 계측기의 활용성에 대하여 많은 관심이 대두되고 있다. 하지만 계측데이터를 활용하지 않거나 최대 가속도 데이터만 이용하고 있는 실정으로 계측한 데이터의 활용을 위한 방안 마련이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 지진가속도계측기 설치대상 구조물 중 사장교의 지진가속도 계측자료를 활용한 교량의 긴급 안전성평가 방법에 대하여 조사하고, 대상 교량을 선정하여 최근 연구동향 중 대표적인 3가지 안전성평가 기법을 적용하여 적용의 문제점과 개선사항에 대하여 분석하였다. 분석결과 첫째로 변위를 통한 안전성평가에서는 계측 지점의 변위산출에서 장주기 특성이 오차를 증가시키는 경향을 확인하였다. 둘째로 통계지표를 통한 안전성 평가를 통해서 표준편차의 증가에 따라 첨도가 일정하게 유지되는 특성을 확인하였고, 이를 활용하여 차량통행이 많은 주간시간에 첨도를 활용한 안전성 평가가 가능할 것으로 분석하였다. 마지막으로 고유주기 변화를 통한 안전성 평가는 계절적인 요인으로 고차모드에서 고유주기 변화가 크게 나타나는 특성을 확인하였고, 1차 모드의 고유진동수를 통해서 구조물의 손상을 평가할 수 있을 것으로 분석하였다. Recently, much attention has been concentrated on the utility of seismic accelerometers installed and operated in accordance with the installation and operation manual for seismic accelerometers. However, at present, measurement data is either not used, or only maximum acceleration data is used. Therefore, it is necessary to come up with ways to utilize the measured data. Hence, in this study, we investigated the emergency safety assessment method using the seismic acceleration measurement data of a cable-stayed bridge, which is among the target structures waiting the installation of seismic acceleration meters. The target bridge was selected and three safety assessment techniques typical of recent research trends were applied to analyze the application problems and possible improvements. The results of the analysis showed that: 1) the error of displacement safety evaluation increased due to long-term behavior characteristics; and 2) safety evaluations using statistical indicators showed that the characteristics of kurtosis stabilized as the standard deviation increased. Because of this characteristic, safety evaluations using kurtosis will therefore be possible during daytime while there is heavy traffic; 3) safety assessments using the changes in natural frequency showed that the characteristics of the large variation in natural frequencies in higher modes is due to seasonal factors. It was determined that damage to the structure can be assessed through natural frequency of the first mode.

AHP를 이용한 농업용저수지 수문학적 안전성평가 방법 개발 및 적용

이재주,박종석,이경훈 한국습지학회 2014 한국습지학회지 Vol.16 No.2

현재 국내 일정규모 이상 댐들에 대해서는 「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(댐)」기준에 따라 정밀안전진단을 수행하고 있다. 하지만 여러 평가 기준 중 수문학적 안전성 평가는 가능최대홍수량(ProbableMaximum Flood, PMF)에 대한 기존 댐 안전성을 평가하는 것으로 대부분의 농업용저수지에 대해서는 적용성이 많이 떨어진다. 따라서 본 연구에서는 계수화 모델과 AHP 기법을 통해 다각적 위험요인을 고려한 농업용저수지의 수문학적 안전성을 재평가하고자 한다. 이를 위하여 농업용저수지의 다양한 인자를 반영하기위한 수문학적 안전성 상·하위 평가항목을 선정하여 계수화 모델을 개발하였다. 평가항목 별 지표 점수의총합을 산출한 후 전문가 집단의 응답에 대한 검증절차를 실시하였고, 평가항목의 가중치를 산정하여 최종적으로 다각적 위험요인을 고려한 농업용저수지의 수문학적 안전성 평가를 위한 실용계수를 산정하였다. 본연구 결과 기존 평가기준은 댐의 가능최대홍수량에 대한 수문학적 안전성을 평가하는 기준으로 대부분의 농업용저수지에 대해서는 홍수방어능 부족에 따른 제체의 월류로 저수지의 파괴위험성이 큰 것으로 분류되었다. 그리고 가능최대홍수량에 대한 여유고 기준을 만족하는 저수지에 대해서는 댐의 형식 및 상태별 여유고에 대한 평가만으로 필댐을 평가하는 것으로 나타났다.

실도로 기반 자율주행자동차 주행안전성 평가 방법론 개발 연구

이영택,김예진,정하림,유호식,윤일수 한국ITS학회 2021 한국ITS학회논문지 Vol.20 No.6

전 세계적으로 자율주행자동차의 개발이 활발히 진행됨에 따라 자율주행자동차에 대한 합 리적이고 체계적인 평가 방법에 대한 요구가 증가하고 있다. 시뮬레이션 및 주행시험장 (proving ground, PG)에서 수행하는 자율주행자동차 평가를 위한 시나리오, 평가 절차 및 방법 관련 연구는 국제적으로 활발하게 진행되고 있다. 이에 비해, 실도로에서의 평가에 대한 방법 및 절차 등은 국제적으로 아직 초기 단계이다. 따라서, 향후 자율주행자동차의 상용화에 대비 하여 실도로에서 자율주행자동차를 평가하는 것에 대한 연구가 진행될 필요가 있다. 본 연구 에서는 실도로에서 자율주행자동차의 주행안전성 평가에 관한 기초적인 방향을 정의하고자 한다. 이를 위해 실도로에서의 자율주행자동차의 평가 방향과 프로세스를 제시했으며 주행안 전성을 평가하기 위한 정성적 및 정량적 평가지표를 선정하였다. 실도로에서 자율주행자동차 의 주행안전성 평가를 위한 정성적 평가항목으로 「도로교통법」을 기반으로 하여 총 38개의 항 목을 선정하였다. As the development automated vehicles(AV) actively progresses around the world, the demand for a reasonable and systematic evaluation method for AVs is increasing. Research on scenarios, evaluation procedures, and methods for evaluating AVs conducted in simulations and proving ground(PG) is actively conducted internationally. In contrast, methods and procedures for evaluations on real roads are still in their infancy internationally. Therefore, it is necessary to conduct research on evaluating AVs on real roads in preparation for future use of AVs. This study aims to define the basic direction for evaluating the driving safety of AVs on real roads. To this end, the evaluation direction and process of AVs were presented on the real roads, and qualitative and quantitative evaluation indicators were selected to evaluate driving safety. A total of 38 items were selected based on the Road Traffic Act as qualitative evaluation items for evaluating the driving safety of AVs on real roads.

변위 비교를 통한 케이블지지교량의 긴급 지진 안전성 평가 방법의 고찰

박성우,이승한 한국구조물진단유지관리공학회 2018 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.22 No.6

이 연구에서는 사장교 및 현수교에 부착된 지진가속도계측기를 활용하여 교량의 안전성을 긴급하게 평가할 수 있는 기법을 제안한다. 실측된 지진가속도계측기의 상시 응답을 이용하여 구조해석 모델의 고유주파수와 비교를 통해 최대한 유사한 동적특성을 갖도록 모델링을 개선한다. 설계지진에 대한 지진해석을 수행하여 지진가속도계측기 설치 위치별 최대 변위를 도출하며, 도출된 변위는 사전에 관리기준치로서 시스템에 기 입력된다. 지진발생 시 실시간으로 측정된 가속도 시간이력을 필터링 후 2중적분을 통해 변위시간이력으로 변환한 뒤 최대 변위를 추출한다. 최종적으로 시스템에 기 입력된 관리기준치와 추출된 변위와의 비교를 통해 안전성을 평가한다. 경주지진 시 기록된 데이터를 활용한 12개 특수교량의 긴급 안전성평가 수행을 통해 제안된 방법의 적용성을 확인한다. This study presents the emergency assessment method about seismic safety of cable-supported bridges using seismic acceleration sensors installed on the primary structural elements of them. The structural models of bridges are updated iteratively to make their dynamic characteristics to be similar to those of real bridges based on the comparison of their natural frequencies with those of real bridges estimated from acceleration data measured at ordinary times by the seismic acceleration sensor. The displacement at the location of each seismic acceleration sensor is derived by seismic analysis using design earthquake, and the peak value of them is determined as the disaster management criteria in advance. The displacement time history is calculated by the double integration of the acceleration time history which is recorded at each seismic acceleration sensor and filtered by high cut(low pass) and low cut(high pass) filters. Finally, the seismic safety is evaluated by the comparison of the peak value in calculated displacement time history with the disaster management criteria determined in advance. The applicability of proposed methodology is verified by performing the seismic safety assessment of 12 cable-supported bridges using the acceleration data recorded during Gyeongju earthquake.

농업용저수지의 수문학적 안전성 평가를 위한 계수화 모델 산정

박종석,이경훈,이재주,심춘석,진완규,허신영 한국습지학회 2015 한국습지학회지 Vol.17 No.2

현재 국내 일정규모 이상 댐들에 대해서는 「안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(댐)」 기준에 따라 정밀안전진단을 수 행하고 있다. 하지만 여러 평가 기준 중 수문학적 안전성 평가는 가능최대홍수량(Probable Maximum Flood, PMF)에 대한 기존 댐 안전성을 평가하는 것으로 대부분의 농업용저수지에 대해서는 적용성이 많이 떨어진다. 따라서 본 연구 에서는 계수화 모델과 AHP 기법을 통해 다각적 위험요인을 고려한 농업용저수지의 수문학적 안전성을 재평가하고자 한다. 이를 위하여 농업용저수지의 다양한 인자를 반영하기 위한 수문학적 안전성 상·하위 평가항목을 선정하여 계수 화 모델을 개발하였다. 연구결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 농업용저수지의 수문학적 안전성 확보를 위해서는 단기적 방안으로 신속한 개선이 가능한 안전점검 상태평가 등급의 개선이 유용하며, 장기적으로 여수로 방류능력과 제체의 여유고를 확보하는 방안이 필요할 것으로 판단된다. According to the「Safety Evaluation Detailed Instructions (Dam) 」, a precise safety inspection is carried out for dams that exceed a certain scale. However, as the Hydrological Safety Evaluation from various evaluation standards is designed to evaluate the safety of existing dams considering PMF(Probable Maximum Flood), the evaluation is much less applicable for most agricultural reservoirs. Therefore, the Hydrological Safety Guidelines for agricultural reservoirs are expected to be re-evaluated considering the diverse risk factors with the coefficient model and AHP(Analytic Hierarchy Process) in this study. The coefficient model has been developed by selecting the hydrological safety superordinate․subordinate evaluation factors to reflect diverse risk factors of agricultural reservoirs. This study indicated that in the short term, improving the safety check condition evaluation grade will be useful to improve the hydrological safety of the agricultural reservoir because it can be performed immediately.

노후 교량 유지관리를 위한 상부구조물의 상태평가 결과와 교량의 안전성 및 내하력과의 상관관계 분석

박주현,안효준,한만석,민지영,이종한 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.24 No.4

In recent years, many infrastructure have been rapidly aging around the world, which grows interest in the maintenance of theinfrastructure. Among the social infrastructure, bridge is a very important structure to transport lots of human and various products. Theperformance evaluation of bridge can be divided into the condition evaluation and safety evaluation, proposed by Korea Infrastructure Safety andTechnology Corporation. However, there are no separate criteria for the performance evaluation of three-class bridges. In general, the performanceof bridge is dominated by the results of the condition evaluation, which is lower than that of the safety evaluation. Therefore, this study assessed thecorrelation between the condition evaluation of superstructure and bridge and also between the condition evaluation and the safety andload-carrying capacity of bridge. The results of the study would provide a basic data for the more quantitative and higher relevant performanceevaluation of the existing bridges, particularly for three-class bridges. 최근 국내외적으로 노후화된 시설물이 증가함에 따라 사회인프라 공용시설물 유지관리에 대한 관심이 급증하고 있다. 사회인프라공용시설물 중 교량은 인적 및 물적 통행량이 많은 안전성에 대한 중요도가 매우 높은 시설물이다. 교량의 유지관리를 위한 교량의 종합평가는한국시설안전공단에서 제시된 상태평가와 안전성평가로 분류할 수 있다. 하지만, 3종 교량에 대해서는 현재 종합평가와 관련된 구체적인 기준이 따로 없는 실정이다. 일반적으로 교량의 상태평가 결과가 안전성평가 결과보다 낮게 평가되어, 실제적으로 교량의 종합평가는 상태평가 결과에 지배적이라 할 수 있다. 따라서 본 연구는 교량의 상부부재들간의 상태평가 지수를 비교 분석하고, 상태평가와 안전성 및 내하력 간의 상관관계를 분석하였다. 상태평가 결과와 교량의 안전성, 내하력 등의 성능평가 결과와의 상관관계를 분석함으로써 정량적이고 관련성이 높은 교량의 종합평가, 특히 3종 교량의 종합평가 기준 정립 시 활용할 수 있는 기초자료를 제시하고자 한다.