초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 머신러닝 기반 공동주택 내진성능 확보를 위한 보강 우선순위 평가 모델을 개발하는 것이다. 기존 공공건축물은 비내진 시설에 대한 내진보강 우선순위 평가, 절차 및 방법 등이 마련되어 진행 중이나, 민간 소유인 공동주택은 강제할 수 있는 방법이 없으며, 내진보강을 위한 관련 선행 연구 및 지침 등이 미비하여 대국민 안전차원의 선제적 대응방안이 매우 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 머신러닝 기법을 이용하여 공동주택의 내진보강을 위한 관련 영향요인을 도출하고, 그 우선순위를 예측하기 위한 모델을 개발하

□ 연구개요
본 연구는 머신러닝 기반 공동주택 내진성능 확보를 위한 보강 우선순위 평가 모델을 개발하는 것이다. 기존 공공건축물은 비내진 시설에 대한 내진보강 우선순위 평가, 절차 및 방법 등이 마련되어 진행 중이나, 민간 소유인 공동주택은 강제할 수 있는 방법이 없으며, 내진보강을 위한 관련 선행 연구 및 지침 등이 미비하여 대국민 안전차원의 선제적 대응방안이 매우 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 머신러닝 기법을 이용하여 공동주택의 내진보강을 위한 관련 영향요인을 도출하고, 그 우선순위를 예측하기 위한 모델을 개발하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 과제의 목표는 1.데이터 수집 및 개념 정립, 2.알고리즘 작성, 3.머신러닝기반 공동주택 내진성능 확보를 위한 보강 우선순위 평가모델 개발이다. 현재까지 공동주택의 내진보강 우선순위 산정을 위한 알고리즘을 개발하기 위해 국내 건축물의 내진 성능 평가 절차, 기존 공공건축물의 우선순위 산정 모델 및 그 외 지역계수, 노후도, 구조 형식, 중요도 등과 같은 주요 영향 요인(main factor)들을 다각적으로 조사, 분석하였으며, 관련분야 산학연 전문가들의 자문을 통해 주요 영향인자를 도출하고 점수 산정을 위한 가중치를 부여하였다. 여러 가지 영향요인들을 노후도, 중요도 및 취약도로 구분하여 가중치를 부여하여 우선순위를 도출하도록 산출식을 개발하였으며, 이를 활용하여 최종 점수를 산정하도록 하였다. 건설연도별 콘크리트 공칭강도 기준값(EF₁)과 경과년수에 의한 콘크리트 강도 감소계수(EF₂)에 따른 노후도(P_EF)를 20%, 지진계수(IF₁)와 건축물의 중요도 (IF₂)에 따른 중요도(P_IF)를 30%, 구조형식(VF₁)와 지반조건(VF₂)에 따른 취약도(P_VF)를 50% 로 기준하여 최종점수를 산출하도록 하였다.
포항 지진으로 인한 공동주택의 실제 피해 데이터는 피해조사 결과에 따라 긴급, 단기 및 중기로 조사되었으며, 내진보강 우선순위 알고리즘을 통해 도출된 결과 1~3순위와 비교・검토하였다. 알고리즘을 통해 도출된 우선순위 결과는 51~76점의 점수 분포로 70점 이상의 1순위 12개소, 60점 이상 70점 미만의 2순위 57개소, 60점 이하의 3순위 34개소로 조사되었으며, 우선순위 알고리즘 데이터를 기준으로 지진피해 데이터를 비교하면 1순위는 긴급 5, 단기 7개소, 2순위는 긴급 8, 단기 43, 중기 6개소, 3순위는 단기 15, 중기 19개소의 분포로 조사되었다. 실제 지진 피해 데이터에서 “긴급”으로 조사된 공동주택 중 내진보강 우선순위 알고리즘을 통해 2순위로 분류된 공동주택 8개소는 준공년도가 대부분 2010년도 이후의 5층 이하의 공동주택으로 중요도 점수가 상대적으로 낮게 평가된 것으로 분석되었으며, “단기”로 조사된 공동주택 중 3순위로 분류된 공동주택 15개소는 대부분 구조적인 손상 보다는 조적벽체 전도 또는 비구조체 및 마감재 탈락으로 거주자의 위험이 발생될 수 있는 손상으로 분석되었다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
현재 민간소유인 건축물의 내진 관련 정부 지원 정책은 내진율 확보시 조세감면이 있으며, 실제 피해가 발생한 포항 관련 “진상조사 및 피해구제 등을 위한 특별법”을 제정하여 이재민 이주 및 건축물 피해지원 사례가 있다. 정부의 민간 건축물에 대한 내진 지원은 인명 및 재산 피해를 최소화하기 위해 사후지원 보다 사전지원이 매우 중요하다. 본 연구를 통해 공동주택의 내진성능 확보를 위한 보강 우선순위 평가모델이 개발된다면 정부의 사전지원을 위한 예산 배정의 실효성 있는 근거 마련 가능하며, 우선적으로 내진보강이 요구되는 공동주택의 선별 소요시간 단축 및 공동주택의 안전성에 대한 사전점검 대상의 범위가 축소됨으로써 내진향상을 위한 업무 집중도가 향상될 수 있다.
연구결과의 주요 수요처 및 활용 주체는 국가 및 지자체로서, 내진 지원 정책에 직접적으로 활용 가능한 근거 및 평가 기반 자료로 예상된다. 또한 행정안전부에서 민간의 내진 제도 지원 및 활성화를 목적으로 설립한 ‘내진보강지원센터’ 등 관련 기관에서 활용이 가능할 것으로 예상된다.
특정 구역 내 우선순위 평가를 통해 내진보강에 대한 점검 및 보수가 필요한 공동주택을 사전 선별하고, ‘내진보강 지원센터’ 등 국가 정책 지원센터를 통해 지원 받을 수 있는 예산, 절차, 인력 등을 활용하여 공동주택(민간) 에서도 사전에 지진에 대응할 수 있는 최적의 정책적 서비스를 제공 받도록 지원이 가능할 것으로 판단된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 국내 건축물 및 공동주택의 분포 및 현황 조사 ... 5
• 2) 국내 공동주택의 피해사례 조사 및 분석 ... 6
• 3) 내진성능 주요 영향 조사 ... 7
• 4) 국내 건축물의 내진설계 기준 ... 7
• 5) 지진구역 및 지진구역계수 ... 8
• 6) 지반계수 및 지반종류 ... 8
• 7) 건축물 용도에 따른 중요도 ... 8
• 8) 내진보강을 위한 주요 영향 요인(main factor) 도출 및 점수 산정 ... 9
• 9) 점수산출 및 우선순위 알고리즘 ... 11
• 10) 내진보강 우선순위 알고리즘 신뢰성 검토 ... 11
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 자체점검표 ... 15
• 7. 참고문헌 ... 15
• 끝페이지 ... 34