Journal of the Korean Geo-Environmental Society ISSN:1598-0820(Print) 2714-1233(Online) 한국지반환경공학회 논문집

도심지에서 대규모 지진이 발생할 경우 피해 수준은 현장의 대응 인프라 확보 수준에 따라 크게 달라질 수 있다. 그러나 지진에 대한 대응력은 개인이 아닌 정부나 국가 단위에서 관리되며, 관련 법령과 지침에 따라 구조적으로 규정된다. 2016년 9월 12일 발생한 경주 지진 이후, 지진방재 종합대책의 일환으로 수립된 지진 옥외대피소 체계는 행정안전부가 총괄하며, 대부분의 지자체는 정량적 기준을 충족한 것으로 보인다. 그러나 도심 지역은 상업지와 주거지의 용도 혼재로 인해 인구 밀도가 시간대에 따라 크게 변동되며, 이에 따라 옥외대피소 운영의 실효성을 재검토할 필요가 있다. 또한, 현재 지정된 대피 장소들이 실제로 지진에 따른 2차적 또는 복합적 피해(예: 낙하물, 지반 붕괴, 액상화 등)에 안전한지에 대한 종합적인 점검 역시 미흡한 실정이다. 이에 본 연구는 서울시를 사례로 하여 인구 이동, 대규모 공원 유무, 주변 환경, 지반 위험성 등을 종합적으로 고려한 새로운 대피소 지정 및 운영의 필요성을 분석하였다. 연구 결과는 지진 대피 인프라의 공간적·지반공학적 복원력을 향상시키기 위한 제도적 보완점과, 도심지 특성을 반영한 효율적 대피계획 수립의 필요성을 도출하였다. 이를 바탕으로 향후 보다 실효성 있고 상황 적응적인 대피 체계 마련을 위한 정책적 제언을 제시하였다.

마이크로파일의 내진 성능 확인은 대부분 수평지반에서 확인되었을뿐 비탈면에서의 내진 성능을 확인하기 위한 연구는 미비하다. 이에 본 연구에서는 마이크로파일 보강 유무가 사질토 비탈면의 내진 성능에 미치는 영향을 확인하기 위해 1g 진동 모형실험을 수행하였다. 실험 결과 무보강 비탈면에 비해 마이크로파일로 보강된 비탈면에서의 지반 가속도가 전체적으로 감소하고 3열 보강인 경우가 1열 보강인 경우에 비해 감소하는 효과가 높게 나타나 내진 성능에 미치는 영향을 확인하였다.

본 연구는 다양한 해안 지형형태를 갖는 해역에서 부분 반사 경계를 갖는 해상 구조물과 파랑의 상호작용에 관한 파고 분포를 조사한 것이다. 경계 적분 방정식을 기반으로 한 경계 요소법의 수치해와 함께 프레넬 적분에 기반한 해석해를 적용하여 서로 비교·분석하였다. 해상 구조물의 형태는 일체형 도제식 방파제로 설정하였으며, 해상 구조물로 입사하는 파가 법선 방향일 때와 경사져서 입사할 때를 분석하였다. 두 가지 방법으로 도출된 파고 분포의 결과는 다양한 계산 조건의 구현을 통해 비교하였으며, 그래프와 등고선도를 통해 표현하였다. 모든 경우에서 프레넬 적분의 해석해와 경계요소법에 의한 수치해가 서로 잘 일치하는 것을 발견하였다. 본 연구의 결과를 통해 다양한 해안 및 해양의 현장 연구 분야에서 많은 데이터를 습득하여 계산할 때 정확한 파고분포를 제시할 수 있으며, 다양한 해안 지형을 갖는 해역에서 해상 구조물을 설치할 때, 그 방향과 길이 등 해상 구조물의 제원 설정에 정보를 제공할 수 있다.

본 논문에서는 수림대의 하부에 간단한 시설을 설치하여 수질개선 기능을 향상시킨 ‘자연기반해법(Nature-based Solution, NbS)’을 소개하고, ‘영주 대율 사례’를 대상으로 경제적 타당성 분석 방법을 제시하였다. 편익은 수질개선 효과와 탄소 저감 효과를 대상으로 하였다. 수질개선편익은 하수처리시설을 대체시설비용법에 적용하여 산정하였다. 탄소 저감 편익은 기존 하수처리시설 운영 시 오염물 처리 과정에서 발생하는 탄소 방지량과 수림대의 광합성 과정에서 발생하는 탄소흡수량의 합에 탄소배출권 거래가격을 곱하여 산정하였다. 분석 결과 20년간 자연기반해법을 통해 BOD 처리량은 141.35kg이 처리되었으며, 탄소저감량은 89.9 CO₂ ton으로 분석되었다. 사업 종료 시점에 원목 가치를 고려한 2021년 기준 총편익은 61.46 백만 원, 총비용은 49.92 백만 원이며, 편익/비용 비율은 1.231, 순현재가치는 11.53 백만 원(현재가치)으로 도출되었다. 이러한 결과는 자연기반해법이 대규모 하수처리시설을 완전히 대체하기는 어려우나, 소규모 마을이나 농촌 지역의 하수처리시설을 대신하여 적용한다면, 적은 비용으로 수질개선효과와 탄소저감효과 외에도 에너지 절감 효과, 경관개선 효과, 악취 감소 효과, 혐오시설의 시각적 완화 효과 등을 얻을 수 있을 것으로 생각된다. 이러한 결과는 자연기반해법이 기후변화 대응과 지속 가능한 물환경 관리를 위한 유효한 방안이 될 수 있음을 시사한다.

산악지형을 통과하는 도로 및 철도 노선에서는 낙석이나 토석류 등 자연재해로 인한 구조물 피해가 빈번하게 발생하고 있다. 특히 고에너지 낙석에 대응하기 위해 설치되는 피암터널은 충격 에너지에 대한 구조적 안전성을 확보해야 하며, 이를 위한 정확한 에너지 산정이 필수적이다. 본 연구에서는 피암터널 구조계산에 적용되는 낙석에너지 산정 방법으로서, Ministry of Land, Infrastructure and Transport(2024)에서 제안한 이론식을 기반으로 한 간편 산정법과 상용화된 수치해석 프로그램인 Rocfall을 활용한 해석 결과를 비교·분석하였다. 이론식은 보수적인 설계와 간편한 적용이 가능하나, 실제 사면 형상의 복잡성과 낙석 운동 특성을 정밀하게 반영하기에는 한계가 있다. 반면 Rocfall 기반 수치해석은 다양한 지형 조건과 낙석 운동 경로를 현실적으로 반영할 수 있어 보다 정확한 에너지 분석이 가능하다. 본 연구에서는 사면 높이 10~30m, 암석 무게 10ton, 사면 경사도의 변화 조건을 설정하여 두 가지 방법에 따른 낙석에너지 산정 결과를 비교하였다. 그 결과 각 방법의 적용 한계와 신뢰도에 대한 분석을 통해 실무에서 보다 합리적인 설계 기준 수립에 기여하고자 한다.