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사건수 분석 기법을 이용한 필댐의 내부 침식 위험도에 대한 지반공학적 시스템 응답 확률 산정
Estimating Geotechnical System Response Probability of Internal Erosion Risk in Fill Dam using Event Tree Analysis 원문보기

대한토목학회논문집 = Journal of the Korean Society of Civil Engineers, v.34 no.6, 2014년, pp.1815 - 1829  

노경륜 (경희대학교 사회기반시스템공학과) ,  임정열 (한국수자원공사 K-water) ,  목영진 (경희대학교 사회기반시스템공학과) ,  정영훈 (경희대학교 사회기반시스템공학과)

초록
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최근 빈번하게 발생하는 노후 필댐의 붕괴 사고로 인해 안전관리에 대한 사회적 관심이 높아지고 있다. 지금까지 국내에서는 설계 당시 보수적인 설계기준에 근거한 설계 홍수량을 기준으로 필댐의 안정성을 단순하게 평가하고 있다. 하지만 해외 주요 국가에서는 사건수 분석 기법과 같은 체계적인 위험도 평가 기법을 도입하여 이미 오랜 기간 동안 필댐을 관리 운영하고 있다. 본 연구에서는 노후화된 국내 필댐의 체계적인 위험도 분석을 위해 사건수 분석 기법을 이용한 미공병단 내부 침식 평가 기법을 적용하여 필댐의 내부 침식에 대한 지반공학적 시스템 반응 확률을 분석하였다. 본 연구 결과는 지반공학적 시스템 반응 확률이 결함의 존재 확률과 동수경사의 크기에 가장 큰 영향을 받으며 노후된 필댐의 위험도를 정량적으로 평가할 수 있음을 보여준다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently frequent collapse of old fill dams has taken place, which increases social awareness in the safety of the infrastructure. Fill dams in Korea has been incautiously regarded as safe once the fill dam is considered to have a full capacity to retain a conservative design flood determined by gov...

주제어

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
댐에 자주 쓰는 위험도 분석 기법은 무엇이 있는가? 정성적인 위험도 분석 기법으로는 점검표로 확인하는 체크리스트(checklist)기법과 공정위험요소나 효율저하 원인의 위험 등급별 대응책을 결정하는 위험성 평가(Hazard Operability Method, HAZOP)기법이 있다. 댐에 자주 쓰는 기법으로는 파괴모드 영향 분석(Failure Mode and Effect Analysis, FMEA)기법과 파괴모드 치명도 영향 분석(Failure Mode and Effect Criticality Analysis, FMECA)이 있다. 정량적인 위험도 분석 기법으로는 인지 사고 시나리오를 최상위 사건(top event)으로 놓고 사고발생 영향 파괴 모드를 귀납적 트리(tree)로 작성하는 결함수 분석 기법(Fault Tree Analysis, FTA)과 연역적 트리로 작성하는 사건수 분석 기법(Event Tree Analysis, ETA)이 있다.
사건수 분석 기법은 무엇인가? 다양한 확률론적 위험도 분석 기법 중 필댐의 위험도 평가 분야에서 특히 심도 있게 다루어진 기법은 사건수 분석(Event Tree Analysis, ETA) 기법이다. 사건수 분석 기법은 일련의 사건을 시작부터 끝까지 시간 순서로 나열하고 시스템의 파괴 확률을 얻기 위해 문제를 작은 조각으로 나누어 분석하는 방법이다(Baecher and Christian, 2005). 국내에서는 원전 운영 중의 위험도에 대한 평가(An, 1991; An et al.
국내에서 사건수 분석 기법이 활용되는 예는 무엇인가? 사건수 분석 기법은 일련의 사건을 시작부터 끝까지 시간 순서로 나열하고 시스템의 파괴 확률을 얻기 위해 문제를 작은 조각으로 나누어 분석하는 방법이다(Baecher and Christian, 2005). 국내에서는 원전 운영 중의 위험도에 대한 평가(An, 1991; An et al., 1994; Han et al., 1996; Kim et al., 1997)에서 선박의 화재 사고에 대한 위험도 분석(Jang et al., 2005) 등 다양한 분야에서 사건수 분석 기법이 적용되고 있으며, 건축-토목 분야에서도 초고층 건축물의 확률론적 피난 안정성 평가(Jeon et al., 2010) 및 위험도 기반의 건설 프로젝트 계획 및 설계 단계의 최적 의사결정 모형을 위한 접근방법(An, 2013)과 같은 세부 분야에서 폭넓게 활용되고 있다.
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참고문헌 (21)

  1. An, G. I. (1991). "Application of the fuzzy set theory to analysis of accident progression event trees with phenomenological uncertainty issues." J. of the Korean Nuclear. Soc., Vol. 23, No. 3, pp. 285-298 (in Korean). 

  2. An, G. I., Jin, Y. H., Kim, D. H. and Park, C. K. (1994). "For the containment event tree analysis methodology study." J. of the Korean Nuclear. Soc., Vol. 26, No. 4, pp. 611-626 (in Korean). 

  3. An, H. J. (2013). New approach to optimal decision model for planning & design of construction projects based on risk-based utility value criterion, Ph.D. Dissertation, University of Hanyang (in Korean). 

  4. Baecher, G. B. and Christian, J. T. (2005). Reliability and statistics in geotechnical engineering, John Wiley & Sons, pp. 471-500. 

  5. Beim, G. K. and Hobbs, B. F. (1997). "Event tree analysis of lock closure risks." J. Water Resour. Plan Manag., ASCE, Vol. 123, pp. 137-198. 

  6. Bowles, D., Rutherford, M. and Anderson, L. (2011). "Risk assessment of Success Dam, California: Evaluation of operating restrictions as an interim measure to mitigate earthquake risk." Proc. of GeoRisk, ASCE, Atlanta, Georgia, pp. 586-599. 

  7. Han, S. H., Kim, T. U. and Park, C. K. (1995) "An approach to develop a PSA Workstation in KAERI." Proc. of the 10 th KAIF/KNS Annual Conference, Korean Nuclear Society, Daejeon, pp. 610-615. 

  8. Hong, B. M., Kim, H. T., Kang, B. Y. and Yoo, K. C. (2005). "Disaster reduction technique based on the case study on embankment failures." Proc. of 2005 Geotechnical Joint Workshop, Korean Geotechnical Society, pp. 117-128 (in Korean). 

  9. Jang, D. J., Lee, S. J., Lee, T. J., Oh, T. Y., Han, G. H. and Kim, H. B. (2005). "Quantitative analysis of submarine diving safety: Fire Event." Proc. of the Korean Naval Architect Society, pp. 1163-1169 (in Korean). 

  10. Jeon, E. M., Choi, J. H. and Hong, W. H. (2010). "Probabilistic evacuation safety assessment of high-rise building through event tree analysis." Proc. of Annual Conf. of the Architectural Institute of Korea, pp. 399-401 (in Korean). 

  11. Kim, D. H., Jeong, C. G. and Je, M. S. (1997). "DYLAM-3 appendix operation using a core part of the evaluation frequency of exposure incidents." Proc. '97 Fall Conf. of the Korean Nuclear Soc., pp. 444-449 (in Korean). 

  12. Korea Infrastructure Safety Corporation (KISC) (2010). Yedang reservoir agricultural infrastructure precise safety diagnostics report (in Korean). 

  13. Lim, S. S. and Lim, H. D. (2008). "Statistical analysis of the causes of the embankment dam incidents and the importance of piping." KSCE Magazine, Vol. 56, No. 7, pp. 73-79 (in Korean). 

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  16. Samlim Engineering (2008). Go-Sam reservoir agricultural infrastructure precise safety diagnostics report (in Korean). 

  17. Srivastava, A. (2008). Generalized event tree algorithm and software for dam safety risk assessment, Master's Thesis, Utah State university, Logan, Utah. 

  18. Srivastava, A., Bowles, D. S. and Chauhan, S. S. (2009). "Improvements to DAMRAE: A Tool for Dam Safety Risk Analysis Modelling." Proc. ASDSO Conf. on Dams, ASDSO, Hollywood, Florida. 

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  20. US Army Corps of Engineers (USACE) (2009). Internal erosion toolbox. 

  21. US Nuclear Regulatory Commision (1975). Reactor safety study: An Assessment of Accident Risks in U.S. Commercial Nuclear Power Plants, WASH-1400, Nuclear Regulatory Commission, Washington, DC, U.S. 

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