지진과 같은 자연재해는 사회, 경제적으로 광범위한 피해를 초래한다. 지금까지 우리나라의 지진피해는 타 국가에 비해 상대적으로 크지 않았지만, 최근 지진발생 빈도가 점차적으로 증가함에 따라 사회기반 시설물의 지진에 대한 대비가 필요한 실정이다. 지진에 대한 사전 대책은 시설물 계획단계에서의 내진설계와 기존 시설물의 내진보강 등을 예로 들 수 있다. 이러한 사전대책은 피해경감을 위해 필수적이지만, 피해가 발생할 수밖에 없는 자연재해의 특성상 지진 피해 발생 이후의 복구를 위한 효율적인 방안이 제시되지 않는다면 장기적인 손실이 초래되는 것은 자명한 사실이다. 국내의 경우, 지진과 같은 자연재해에 대비하기 위해 전력, 도로 및 교량 시스템 등과 같이 지상에 설치된 ...
지진과 같은 자연재해는 사회, 경제적으로 광범위한 피해를 초래한다. 지금까지 우리나라의 지진피해는 타 국가에 비해 상대적으로 크지 않았지만, 최근 지진발생 빈도가 점차적으로 증가함에 따라 사회기반 시설물의 지진에 대한 대비가 필요한 실정이다. 지진에 대한 사전 대책은 시설물 계획단계에서의 내진설계와 기존 시설물의 내진보강 등을 예로 들 수 있다. 이러한 사전대책은 피해경감을 위해 필수적이지만, 피해가 발생할 수밖에 없는 자연재해의 특성상 지진 피해 발생 이후의 복구를 위한 효율적인 방안이 제시되지 않는다면 장기적인 손실이 초래되는 것은 자명한 사실이다. 국내의 경우, 지진과 같은 자연재해에 대비하기 위해 전력, 도로 및 교량 시스템 등과 같이 지상에 설치된 라이프라인 시스템(Lifeline system)의 내진설계에 대한 기준 및 연구는 점차 강화, 보완되고 있으나, 대부분 지하에 매설되어 있는 상수관망 시스템의 내진설계 및 관련 연구는 상대적으로 취약한 상황이다. 더불어 사후복구 차원에서의 복원력 향상방안 연구는 더욱 미흡한 실정이다. 특히, 과거 지진재해를 고려한 상수관망 시스템의 지진대응 연구는 진행된 바가 없어, 본 논문은 국내 상수관망 시스템의 지진재해 복구방안에 관한 연구를 처음으로 제안하고, 피해저감 방안을 제시할 수 있다는 점에서 의의가 있다. 본 연구에서는 지진발생에 따른 상수관망시스템의 피해상황을 모의하고, 정밀한 수리해석을 통해 시간별 복구과정의 모의를 실시하는 컴퓨터 기반의 가상 시뮬레이션 모형을 개발하였다. 즉, 재해가 발생한 이후의 비상상황을 모의한 후, 시스템의 취약도 및 수리분석을 통해 최적의 복구대책 및 전략을 수립하기 위한 시뮬레이션 모형을 개발하였다. 미국 환경청(US EPA)에서 개발한 관망 수리해석모형인 EPANET을 탑재하고, 복구 소요시간 예측, 복구 소요자원 산출, 사후복구 과정 및 절차, 그리고 시·공간적 복구 양상 등을 제시함으로써 의사결정 시스템의 역할을 수행할 수 있는 모형을 개발하였다. 제안된 모형은 상수관망에 발생할 수 있는 다양한 지진피해를 모의하여, 해당 시스템에 가장 효과적인 복구전략을 마련하는데 도움을 줄 것이다. 또한, 사후 복구와 관련한 전문지식과 실무자의 교육 및 훈련을 실시하여, 지진과 같은 긴급 상황에 효율적으로 대처할 수 있는 중요한 자료가 될 것으로 판단된다.
지진과 같은 자연재해는 사회, 경제적으로 광범위한 피해를 초래한다. 지금까지 우리나라의 지진피해는 타 국가에 비해 상대적으로 크지 않았지만, 최근 지진발생 빈도가 점차적으로 증가함에 따라 사회기반 시설물의 지진에 대한 대비가 필요한 실정이다. 지진에 대한 사전 대책은 시설물 계획단계에서의 내진설계와 기존 시설물의 내진보강 등을 예로 들 수 있다. 이러한 사전대책은 피해경감을 위해 필수적이지만, 피해가 발생할 수밖에 없는 자연재해의 특성상 지진 피해 발생 이후의 복구를 위한 효율적인 방안이 제시되지 않는다면 장기적인 손실이 초래되는 것은 자명한 사실이다. 국내의 경우, 지진과 같은 자연재해에 대비하기 위해 전력, 도로 및 교량 시스템 등과 같이 지상에 설치된 라이프라인 시스템(Lifeline system)의 내진설계에 대한 기준 및 연구는 점차 강화, 보완되고 있으나, 대부분 지하에 매설되어 있는 상수관망 시스템의 내진설계 및 관련 연구는 상대적으로 취약한 상황이다. 더불어 사후복구 차원에서의 복원력 향상방안 연구는 더욱 미흡한 실정이다. 특히, 과거 지진재해를 고려한 상수관망 시스템의 지진대응 연구는 진행된 바가 없어, 본 논문은 국내 상수관망 시스템의 지진재해 복구방안에 관한 연구를 처음으로 제안하고, 피해저감 방안을 제시할 수 있다는 점에서 의의가 있다. 본 연구에서는 지진발생에 따른 상수관망시스템의 피해상황을 모의하고, 정밀한 수리해석을 통해 시간별 복구과정의 모의를 실시하는 컴퓨터 기반의 가상 시뮬레이션 모형을 개발하였다. 즉, 재해가 발생한 이후의 비상상황을 모의한 후, 시스템의 취약도 및 수리분석을 통해 최적의 복구대책 및 전략을 수립하기 위한 시뮬레이션 모형을 개발하였다. 미국 환경청(US EPA)에서 개발한 관망 수리해석모형인 EPANET을 탑재하고, 복구 소요시간 예측, 복구 소요자원 산출, 사후복구 과정 및 절차, 그리고 시·공간적 복구 양상 등을 제시함으로써 의사결정 시스템의 역할을 수행할 수 있는 모형을 개발하였다. 제안된 모형은 상수관망에 발생할 수 있는 다양한 지진피해를 모의하여, 해당 시스템에 가장 효과적인 복구전략을 마련하는데 도움을 줄 것이다. 또한, 사후 복구와 관련한 전문지식과 실무자의 교육 및 훈련을 실시하여, 지진과 같은 긴급 상황에 효율적으로 대처할 수 있는 중요한 자료가 될 것으로 판단된다.
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