초록 ▼

□ 연구개요
중요핵심기반시설들은 외부충격 등에 의해 제 기능을 못 할 경우 도시의 필수 기능이 쉽게 마비될 뿐만 아니라, 이러한 시설들에 의지하는 다른 기능들 역시 제 기능을 못하게 된다. 중요핵심기반시설들은 거시적으로 볼 때 네트워크의 형상을 띄고 있어 복잡계 네트워크 이론을 이용한 분석의 가능성을 열어준다. 대부분의 중요핵심 기반시설들은 사람, 물질, 에너지 등의 수송을 담당하고 있는 만큼 그 흐름의 방향성이 반드시 존재하며 또한 흐름의 양에 따른 가중치가 있어 기존 균질한 네트워크와 달리 비균질한 특성이 매우 강하다. 이

□ 연구개요
중요핵심기반시설들은 외부충격 등에 의해 제 기능을 못 할 경우 도시의 필수 기능이 쉽게 마비될 뿐만 아니라, 이러한 시설들에 의지하는 다른 기능들 역시 제 기능을 못하게 된다. 중요핵심기반시설들은 거시적으로 볼 때 네트워크의 형상을 띄고 있어 복잡계 네트워크 이론을 이용한 분석의 가능성을 열어준다. 대부분의 중요핵심 기반시설들은 사람, 물질, 에너지 등의 수송을 담당하고 있는 만큼 그 흐름의 방향성이 반드시 존재하며 또한 흐름의 양에 따른 가중치가 있어 기존 균질한 네트워크와 달리 비균질한 특성이 매우 강하다. 이에 본 연구에서는 중요핵심기반시설 네트워크의 세부 사양에 기반한 방향성 및 가중치가 고려된 네트워크의 토폴로지를 분석할 수 있는 알고리즘을 개발하고 이를 이론적 및 실제 네트워크에 적용하여 분석하였다. 또한, 기반시설과 같은 공간적 네트워크의 경우 축척불변성과 같은 보편적 특성과는 거리가 먼 결과 역시 자주 관찰이 되는 바, 다양한 토폴로지 특성을 가진 네트워크를 구축하여 무작위, degree 기반, betweenness기반, 피해확산 등 시나리오별 외부 교란 시 기능 변화를 관찰하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
다음과 같은 연구목표를 모두 수행.
- 도로망, 전력망, 상하수도관망의 중요핵심기반시설의 자료 수집
- 중요핵심기반시설을 대상으로 방향성 및 가중치가 부여된 일원화 및 이원화 네트워크의 구축
- 시나리오별(무작위, degree 기반, betweenness 기반, cascading failure) 네트워크 강건성 및 리질리언스 평가
- 상수관망을 대상으로 실제 네트워크의 토폴로지에 기반한 형성 가능한 네트워크 토폴로지의 스펙트럼을 구축하고 각 토폴로지 별 리질리언스의 평가
- 네트워크 토폴로지와 거시적 리질리언스의 관계 규명

□ 연구개발결과의 중요성
최근 각종 재난 관련 과제들이 발주, 진행되었으며 마포 KT지국 화재, 강원도 산불 등 기반시설망의 핵심 기능에 충격을 가하는 사건, 사고들이 발생하였다. 본 연구 개발 결과는 향후 불확실성이 증가하는 환경에서 리질리언스 기반의 재난 대책 마련으로 더욱 안전한 사회를 건설하는데 일조할 수 있고, 기존 전통 토목공학에서는 다루어지지 않은 새 이론을 이용한 첨단 방재 방안을 제시함으로써 기존 방재 기술의 한계를 극복시킬 수 있을 것으로 기대된다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구의 필요성 ... 4
• 1.2 연구목표 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 2.1. 1차년도 ... 5
• 2.2. 2차년도 ... 10
• 2.3. 3차년도 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 16
• 5. 연구성과 ... 17
• 대표적 연구실적 ... 20
• 끝페이지 ... 29