농업용 저수지의 정밀안전진단 상태평가 기준 개선

심재웅 ( Jaewoong Shim ),이달원 ( Dalwon Lee ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

현재 사용하고 있는 농업용 저수지의 정밀안전진단 상태평가 기준은 국토교통부의 대규모 댐 기준을 준용하고 있어 농업용 저수지의 특성을 제대로 반영하지 못하고 있다. 본 연구에서는 농업용 저수지에 대한 기존 정밀안전진단의 결함을 바탕으로 2016년부터 2018년까지 한국농어촌공사 기술안전품질원이 정밀안전진단을 실시한 21개소의 시·군 관리 저수지와 20개소의 한국농어촌공사 관리 저수지를 대상으로 새롭게 제안하는 상태평가 기준을 적용·재평가하여 그 결과를 비교·분석하였다. 댐마루와 상·하류사면을 포함하는 제방에 대한 상태평가 기준을 재평가한 결과, 평가지수가 당초보다 증가한 지구는 16곳이며 이중 시·군 관리 저수지는 9곳, 한국농어촌공사 관리 저수지는 7곳으로 분석되었다. 증가된 평가지수는 0.02∼0.67(평균 0.17) 범위로 나타났으며, 당초보다 평가지수가 감소한 지구는 22곳이며 이중 시·군 관리 저수지는 10곳, 한국농어촌공사 관리 저수지는 12곳으로 분석되었다. 감소된 평가지수는 -0.98∼-0.01 (평균 -0.23) 범위로 나타났으며 대부분의 지구에서 변화된 평가지수를 확인하였지만 변화양상은 일정한 경향을 나타내지 않았다. 대상지구 중 시·군 관리 저수지 2곳, 한국농어촌공사 관리 저수지 1곳 등에서는 평가지수의 변화가 없는 것으로 분석되었다. 재평가된 평가지수를 기존 상태평가 기준과 비교분석해 본 결과, 시·군 관리 저수지의 평가지수 증감지구는 각각 9곳, 10곳으로 비슷한 것으로 나타났지만 한국농어촌공사 관리 저수지의 증감지구는 각각 7곳, 12곳으로 감소된 지구가 다소 많은 것으로 분석되었다. 이는 기존의 정밀안전진단 상태평가 기준이 농업용 저수지의 특성을 완전하게 반영하지 못하고 있으며, 평가결과가 상대적으로 양호하게 평가되고 있음을 보여주는 것으로 판단된다. 앞으로 농업용 저수지의 정밀안전진단 상태평가 기준은 균열, 침하, 피복사석, 석축 등의 결함을 보완한 본 연구 결과를 바탕으로 효율적이고 일관성 있는 정밀안전진단의 상태평가 기준을 새롭게 적용하여야 할 것으로 판단된다.

AHP 기법에 의한 농업용 저수지의 상태평가 기준 설정

심재웅 ( Jaewoong Shim ),이영학 ( Younghak Lee ),이달원 ( Dalwon Lee ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

본 연구는 저수지에 특화된 시설별 중요도 기준을 마련하고, 정밀안전진단(정밀안전점검) 보고서와 상태변화 데이터를 기초로 제체에서 발생하는 상태변화를 범주화하고 평가유형을 새롭게 설정하였다. 분야별 전문가 집단을 대상으로 설문을 실시하고 AHP기법을 통하여 저수지 안전관리 및 효율적인 제도운영을 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 1. 저수지를 구성하는 1계층 평가항목 대하여 AHP기법에 의해 중요도를 재설정한 결과, 제체는 기존 65%에서 59%로, 여수로는 25%에서 24%로 각각 하향되었고, 취수시설은 10%에서 17%로 상향되었다. 이러한 변동성은 최근 노후화로 인한 복통의 상태변화와 이에 따른 사고가 취수시설의 중요도를 높인 결과로 분석되었다. 2. 제체와 여수로, 취수시설을 구성하는 2계층 평가항목은 기존의 중요도 기준이 없어 본 연구에서 중요도를 새롭게 설정하였다. 2계층 중 제체를 구성하는 댐마루, 상류사면, 하류사면의 중요도는 각각 32%, 31%, 37%로 비슷한 범위내의 비율을 나타내었는데, 이들 개별시설에 대한 균형적인 관리가 필요한 것으로 분석되었다. 여수로를 구성하는 접근수로와 물넘이, 방수로, 감세공에 대한 중요도는 15%, 44%, 26%, 15%이며, 취수시설을 구성하는 사통과 복통에 대한 중요도는 35%, 65%로 나타났다. 이와 같은 결과는 향후 저수지 안전관리 및 재해예방에 관한 기초자료로서 활용될 것으로 기대된다. 3. 새로운 기준을 적용하여 평가지수를 다시 산출하고 안전등급을 새롭게 결정한 결과 기존 안전등급과 비교하여 11%의 등급 변화가 발생하였다. 제체 유지관리 계획 및 보수·보강 여부는 저수지 안전등급 수준에 따라 반영되고 있으므로, 정밀안전진단(정밀안전점검)시 본 연구결과를 적용하여 평가함으로서 일관성 있고 신뢰성 있는 진단결과를 도출할 수 있을 것으로 기대된다. 4. 관리주체, 설계분야, 연구분야, 진단분야 등 분야별 전문가의 저수지 구성요소에 대한 중요도 인식 차이는 향후 저수지 유지관리 및 재해에 대비한 연계적인 문제해결을 위한 과정에서 협업체계를 구성하는데 유용한 정보를 제공하여 상호 보완의 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

청소년의 연예인에 대한 관심과 섭식장애

심재웅(Jaewoong Shim),황재원(Jaewon Hwang) 한국언론학회 2016 한국언론학보 Vol.60 No.4

반복적 폭력 애니메이션 노출이 여대생들의 폭력에 대한 감정과 인지 변화에 미치는 영향

김현정(Kim, Hyunjung),심재웅(Shim, Jaewoong) 청운대학교 방송예술연구소 2013 미디어와 공연예술연구 Vol.8 No.1

연구에서는 여대생들이 짧게 편집된 폭력적 애니메이션에 반복적으로 노출되었을 때, 폭력에 대한 반응에 어떤 변화가 있는지를 실험연구를 통해 살펴보았다. 이와 함께, 애니메이션 속 폭력 피해자의 성별이 피험자의 성별과 일치할 경우 폭력에 대한 반응에 차이가 나타나는 지도 분석했다. 이를 위해 일본애니메이션 14편에서 연구목적에 부합하는 장면을 골라 2분짜리 짧은 영상물로 편집했다. 여대생 60명이 피험자로 참가했다. 실험은 피험자들이 피해자가 여성인 집단과 남성인 집단에 30명씩 무작위로 할당돼 편집된 7편의 영상물을 보고 폭력 피해자 캐릭터에 대한 동정심, 폭력물에 대한 전반적인 감정, 폭력 애니메이션에 나타난 물리적 폭력과 언어적 폭력에 대한 인지에 응답하는 방식으로 진행됐다. 연구결과, 여대생들은 폭력에 대한 둔감화와는 반대로 4가지 종속변인 모두에서 폭력에 대해 더욱 민감해지고 폭력을 더욱 분명하게 인식하는 결과를 보였다. 이러 한 결과는 피험자와 캐릭터 성별의 일치여부와는 무관하게 나타났다. 이에 대한 함의가 함께 논의됐다. This study investigated the effects of college female students exposure to a series of short edited violent animations on their reponses to violence. It also explored if there are differences in the responses to violence when the subject s gender is matched to the victim s gender in violent animations. This study edited 14 2-minute video clips adapted from popular Japanese animations including violent themes. 60 college female students participated in the experiment. Each of them was randomly assigned to either a condition where a female character was described as a victim or a condition where a male character was described as a victim. The subjects answered a questionnaire after watching first and last clips. Results show that female students have become more sensitive to 4 dependent measures including degree of sympathy and emotion, and awareness of physical and linguistic violence. This result is interesting in that the findings does not support the previous research focusing on desensitization phenomenon. No differences were found depending on the match or dismatch between gender of the subject and that of the victimized character in the animations. The implications of the study were also discussed.

월류에 의한 제체보강공법에 관한 실험적 검토

이영학 ( Younghak Lee ),이달원 ( Dalwon Lee ),허준 ( Joon Heo ),심재웅 ( Jaewoong Shim ),김철한 ( Cheolhan Kim ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

Fill 제체에서 붕괴원인은 월류와 파이핑이 약 76%로 붕괴의 대다수가 침투파괴에 의해 발생되는 것으로 제시되고 있다. 월류와 파이핑의 비교에서 파이핑은 시간경과에 따른 침식으로 진행성 파괴가 발생하는 반면 월류는 집중호우 등의 기상조건에 의해 순간적인 파괴를 수반하는 점에서 붕괴발생 원인에 차이가 있다. 최근 기상조건의 변동성이 커지고 있는 환경에서 축조기간이 50년이 경과된 국내 저수지가 82%에 이르고 있다는 점을 감안하면 월류발생에 대하여 제체가 어느시점까지 저항 가능한지 여부와 구조적인 안정성 확보 대책에 대하여 검토할 필요가 있다. 월류에 의한 제방붕괴속도는 침투나 세굴에 의한 붕괴보다 훨씬 빠르고 계획홍수량 이상의 홍수량이 발생하거나 여유고가 작을 때 발생하기 때문에, 제체파괴의 시발점인 댐마루를 보강의 핵심부위로 산정하고 장·단기적으로 붕괴확장의 억제와 붕괴시간을 사전에 지연시킬 수 있는지 여부를 확인하여야 한다. 따라서, 본 연구에서는 노후화된 균일형 저수지가 이상강우에 의해 월류되었을 경우 영구적 방법인 아스팔트 및 콘크리트 보강과 응급적 방법인 차수시트를 댐마루에 적용함으로써 하류사면에 미치는 영향과 침투 억제공법의 효용성을 대형모형실험에 의해 검토하였고, 무처리 지반의 붕괴형태와 붕괴억제 지속 시간을 비교분석하였다. 그 결과, 월류수심이 일정하게 유지된 조건에서 월류된 경우 무처리 지반은 초기 월류시부터 세굴의 가속화와 함께 여러 개의 세굴방향이 나타났고 폭과 깊이가 증가해 가는 점진적 붕괴형태를 나타내었다. 영구적 방법인 아스팔트와 콘크리트 보강의 비교에서는 댐마루에서 세굴의 발생이 나타나지 않았으나 댐마루와 하류사면의 사석 경계부에서 점차적으로 침식을 시작하였고 최종적인 파괴형상에서 콘크리트로 보강한 경우가 아스팔트 보다 붕괴폭과 깊이가 크게 나타났다. 응급적인 방법인 차수 시트로 보강한 경우에는 댐마루와 하류사면에서 세굴이 발생되지 않았으며, 콘크리트나 아스팔트의 보강과 비교하여 안정화된 상태를 나타내었다. 실험시간동안 붕괴억제 지속시간은 아스팔트, 콘크리트, 차수시트로 보강한 경우가 무처리 지반보다 전체적으로 약 1시간 40분정도 붕괴를 억제시킬 수 있는 것으로 나타나 월류재해에 대하여 유효한 방법이 될 것으로 판단된다.

3차원 수치해석과 모형실험에 의한 월류유도수로의 침투거동

류정현 ( Junghyun Ryu ),이달원 ( Dalwon Lee ),이영학 ( Younghak Lee ),허준 ( Jeon Heo ),김철한 ( Cheolhan Kim ),심재웅 ( Jaewoong Shim ),윤보라 ( Bora Yun ),김민기 ( Mingi Kim ),이풍현 ( Punghyun Lee ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

필댐의 붕괴는 월류와 파이핑이 주된 원인으로, 최근의 강우특성은 집중호우나 홍수에 의한 자연재해가 과거보다 증가되고 있어 월류에 의한 피해가 더욱 확대될 것으로 전망된다. 특히 노후화된 농업용 저수지는 발생 가능한 최대홍수량(PMF) 유입시에 여수토에서 홍수량을 처리할 수 없기 때문에 월류로 인하여 저수지가 붕괴된다. 이와 같은 조건에서 홍수량을 일시적으로 처리할 수 있는 월류유도수로를 축조하여 저수지 전체붕괴를 사전에 예방할 수 있다면 현장에서 매우 유용하게 적용될 것으로 판단된다. 본 연구는 여수토 방수로와 인접하여 콘크리트로 월류유도수로를 축조하고 월류수심을 변화시켜가면서 방류량을 측정하며 이론방류량과 비교분석하였다. 또한 침투특성과 안정성을 분석하기 위해 3차원 응력침투연계해석(3D-Fully coupled analysis)을 실시하였다. 대형실내모형실험 결과, 월류유도수로에서 여수토방수로 계획홍수량의 40%를 처리할 수 있는 월류수심은 홍수위와 댐마루를 기준으로 각각 1.1cm 와 3.5cm 로 나타났고, Francis 공식을 이용한 월류수심-홍수량과의 이론치와 비교하여 매우 유사한 것으로 평가되었다. 공극수압은 만수위 상태로 유지한 후에 월류수심이 증가함에 따라 모든 위치에서 급격하게 증가하였고 댐마루에서도 급격한 증가현상이 나타나 현장 적용시 공극수압의 영향을 고려해야 할 것으로 판단된다. 수치해석은 균일형 저수지(Case 1), 균일형 저수지에 월류유도수로를 설치한 단면(Case 2), 균일형 저수지에 월류유도수로와 Gabion을 설치한 단면(Case 3)으로 구분하여 실시하였다. 공극수압은 월류유도수로의 하부 제체에서 평가한 공극수압은 Case 3를 기준으로 Case 1에서는 약 1.1 - 2.4kPa 정도 크게 나타났고, Case 2는 약 0.8 - 2.4kPa 정도 크게 나타났다. Case 3 (Fs=7.0)를 기준으로 안전율을 평가하면 Case 1(Fs=2.3)은 3.1배, Case 2(Fs=0.7)는 10.0 배 정도 작게 나타나서 균일형 저수지에서는 월류유도수로와 Gabion을 함께 설치하는 방법이 내부침식을 저감시키고 저수지 안정에 매우 효과적인 방법으로 평가되었다.

모형실험에 의한 농업용저수지의 복통 균열 위치에 따른 침투특성

류정현 ( Junghyun Ryu ),이달원 ( Dalwon Lee ),이영학 ( Younghak Lee ),허준 ( Jeon Heo ),김철한 ( Cheolhan Kim ),심재웅 ( Jaewoong Shim ),윤보라 ( Bora Yun ),김민기 ( Mingi Kim ),이풍현 ( Punghyun Lee ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

노후화된 농업용저수지에서 내부침식으로 인한 붕괴 원인은 콘크리트 구조물인 복통과 접촉한 성토재의 경계부에서 발생하고, 내부침식은 복통경계부에서 침식과정에 따라 수리학적 및 역학적인 특성이 크게 변하기 때문에 메커니즘을 추정하기가 매우 복잡하다. 이러한 취약부에서 내부침식을 방지하기 위한 저감시키기 위한 방법을 파악하기 위하여 복통 주위에 점토층을 포설하여 누수를 방지하는 현재모델(A 방법)과 점토층 상부에 Sand층과 Geotextile을 적용하여 복통에 가중되는 침투 수압 저감과 함께 성토존에서 토립자 유실을 최소화하기 위한 개선모델(B 방법)을 적용하여 대형실내모형실험을 수행하였다. 모형의 구성은 복통 주위를 국내의 복통구조물 설치기준을 따라 점토층을 포설하였고, 균열위치에 따른 침투특성을 파악하기 위해 복통에 하류사면, 중앙부, 상류사면 복통에 누수를 유도하기 위한 폭 10cm, 직경(φ)8 -10mm의 균열을 모사하였고 현행모델과 개선모델과의 침투특성을 비교하였다. 복통의 보강방법에 따른 침투형태를 모형실험에 의해 분석한 결과, 현재모델(A 방법)은 균열부를 통하여 복통내부로 토립자가 유실되었고, 개선모델(B 방법)은 토목섬유가 clogging 효과를 나타내며 토립자의 침식속도를 억제하는 것으로 나타났다. 균열부를 보강한 B 방법은 복통내부로 토립자의 유실이 나타나지 않았고, 모래층이 배수성을 향상시켜 복통주위에 포화영역이 형성되는 것을 억제하여 파이핑 가능성을 저감시키는 것으로 나타나서 A 방법보다는 우수한 방법이라고 판단된다. 균열위치에 따른 침투특성을 비교분석한 결과, 균열이 발생한 모든 위치에서 균열부로의 누수 및 토립자의 유실이 발생하며 복통과 점토층의 경계면에 공동을 발생시켜 후방형 파이핑으로 진행되는 메커니즘을 나타냈다. 또한 상류사면에 위치한 복통에 균열이 발생한 경우 내부침식의 진행속도가 가장 빠르고 상류사면에 소용돌이 현상이 발생하며 가장 큰 영향을 나타냈다. 복통에 각각 균열이 발생된 경우의 공극수압은 상류사면에서 급격하게 증가하고 누수로 인하여 점차적으로 감소하였다. 중앙부에서는 모래층으로 침투수가 배출되면서 점차적으로 감소하였고, 하류사면에서는 침투수가 도달되지 않아 부(-) 공극수압을 나타냈다. 따라서 복통균열위치에 따른 침투특성을 기초로 개선모델의 현장적용과 균열위치에 따라 보수·보강공법도 변경되어야 할 것으로 판단된다.

3차원 침투해석에 의한 균열된 복통의 안정성 평가

류정현 ( Junghyun Ryu ),이달원 ( Dalwon Lee ),이영학 ( Younghak Lee ),허준 ( Jeon Heo ),김철한 ( Cheolhan Kim ),심재웅 ( Jaewoong Shim ),윤보라 ( Bora Yun ),김민기 ( Mingi Kim ),이풍현 ( Punghyun Lee ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

최근 기후변화의 영향으로 과거보다 강우가 집중되는 현상이 증가하고 있고, 이러한 기상 변화는 비교적 침투에 취약한 농업용 저수지의 구조적 안정성에 큰 위협을 줄 수 있다. 특히 국내엔 축조된 지 50년이 경과한 저수지가 82%에 이르고 있으며, 이러한 노후저수지는 장기간 내부에서 발생하는 침식으로 인해 내구성이 저하되어 파이핑 가능성이 높으며 누수의 진행 과정을 관찰하기 어렵다는 점에서 잠재적인 붕괴위험성을 가지고 있다. 또한 복통에서의 내부침식 과정은 시간에 의존한다는 특징 때문에 사전방지 할 수 있는 방법은 제한적이라 현재까지는 인력 또는 촬영장비에 의해 복통내의 누수현상의 조사결과를 근거로 복통을 부분 혹은 전체 보수하는 방법이 채택되고 있다. 따라서 본 연구에서는 균열 발생 위치별 조건과 보강방법의 설치조건에 따른 3-D 침투해석을 통해 침윤선 분포, 공극수압 변화, 동수경사에 의한 안전율을 분석하여 복통균열 발생으로 인한 제체의 안정성을 평가함과 동시에 균열에 의한 내부침식 가능성을 사전에 저감하는 보강공법에 대하여 비교분석하였다. 복통에 균열이 발생된 경우의 침윤선 분포는 중앙 균열부 및 하류사면에서는 유출이 작고, 상류사면에서는 크게 나타났으며, 상류사면에서는 균열부를 통해 초기에 침투수가 배출되기 때문에 하류사면보다는 더 빠르게 침윤선이 하강하였다. 상류사면 균열시의 동수경사는 하류사면 보다 약 4.4배, 중앙 균열부 보다 약 1.9배 크게 나타나 파이핑 가능성이 가장 큰 것으로 나타났다. 복통균열 위치에 따른 안전율은 하류균열부(FS=0.34), 중앙균열부(FS=0.15), 상류균열부(FS=0.08)로 모든 균열부에서 기준안전율보다 작게 나타나 불안정한 상태로 나타났다. 공극수압은 균열발생부에서 균열이 발생하지 않은 경우보다 현저히 낮은 경향을 나타냈다. 복통모형단면에 따른 동수경사 분포는 복통 주위에 점토층을 포설하여 누수를 방지하는 현재모델은 높게 나타났고, 점토층 상부에 Sand층과 Geotextile을 적용하여 복통에 가중되는 침투 수압 저감과 함께 성토존에서 토립자 유실을 최소화하기 위한 개선모델은 낮게 나타났으며, 공극수압은 약 3.3배-약 8배 정도 작게 나타나 내부침식을 저감시키는데 효과적인 방법이라고 판단된다.