콘크리트는 매우 우수한 건설 재료로서 교량, 빌딩 등을 포함한 대다수의 사회기반시설물 건설에 이용되었으며 향후에도 지속적으로 사용되리라 예상된다. 그러나, 콘크리트가 건설 재료로서 아무리 우수하다고 하더라도 시공시의 조건과 방법에 따른 시공 품질 변화와 완공 후 공용 과정에서의 환경과 외력 변화에 의한 열화나 손상을 피할 수는 없으며, 경우에 따라 이러한 요인들은 콘크리트의 내구성과 안전성에 심각한 문제를 유발할 수 있다. 따라서, 시공 과정에서 콘크리트 품질의 적절성을 판단하고 완공 후 공용 과정에서는 콘크리트의 열화와 손상 정도를 진단할 수 있는 기술의 확보는 콘크리트의 안전하고 경제적인 시공 및 유지 관리에 있어서 매우 중요한 부분이다. 시공 또는 공용 중 콘크리트 구조물의 역학적/내구적 상태를 진단 및 평가할 수 있는 다양한 현장 및 실내 시험 방법에 대한 연구가 많이 이루어지고 있으며, 특히 시험 대상 구조물에 손상이나 파괴를 유발하지 않고 구조물의 상태를 진단할 수 있는 비파괴검사(Nondestructive Testing; NDT) 기술은, 시설물 유지 관리에 관한 실무에서의 높은 관심과 수요로 인해 최근에 기술이 빠르게 발전하고 있는 분야이다. 본 특집기사에서는 콘크리트 구조물의 품질 점검 및 손상/열화 진단을 위해 현재 개발이 진행되고 있는 첨단 NDT 기술의 동향과 응용 사례를 소개함으로써, 관련 기술에 관심을 갖고 있는 실무자나 연구자에게 유용한 자료를 제공하고자 한다.

The Youngsan Lake was constructed to supply agricultural water to the extensive rice fields in the basin of the lake in 1981. Hypoxia has often developed in the bottom water of the lake during the warm season although the water depth is relatively shallow (< 16 m). We investigated the spatial and temporal variations of dissolved oxygen (DO) and physical properties such as water temperature, salinity and turbidity to elucidate the effects of change in physical properties on DO dynamics in the lake. Vertical profiles of DO, temperature, salinity, and water density were also explored to verify the development of stratification in relation to DO variation in the water column. Hypoxia (DO < 2 mg L-1) was not observed in the upper regions whereas hypoxia was detected in the lower regions during the warm season. Thermocline generally developed in the lower regions during the warm season unlike the previous studies in which no thermocline was observed. However, water column was well mixed when freshwater water was discharged from the reservoir through the sluice gate of the dike. DO concentrations also decreased when halocline or pycnocline developed during the dry season suggesting that the vertical stratification of water column affects DO dynamics although the water depth is shallow in the Youngsan lake.

슬래밍은 선체가 파도와 부딪히며 선수, 선미에서 강한 충격압력을 받아 급격한 진동이 발생되는 현상이다. 이러한 슬래밍은 사람에 게는 승선감의 불쾌감을 주고, 선체에는 구조적인 위험을 주며 화물의 안전과도 깊은 관계가 있다. 따라서 선박 설계기준에는 슬래밍에 의한 충격압력을 충분히 고려한 구조설계를 해야 한다. 본 연구에서는 자유낙하 하는 쐐기형 구조물의 중량 및 낙하높이의 변화에 따른 슬래밍 충격 압력 및 유동장의 유동특성을 알아보고자 실험을 수행하였다. 유동장의 계측은 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용해 접수와 이수 로 구분하여 실험하였으며, 충격압력의 계측은 압력계측장비인 Dewetron System을 이용하였다. 실험에서 모델과 자유수면간 이루는 각도는 15°를 적용하였으며 이때, 중량의 변화는 1.5, 1.8 및 2.0kg이고 자유낙하높이는 100, 200 및 300mm로 하여 실험하였다. 실험값을 통한 중량의 변화에 따른 충격압력은 중량의 증가하는 것에 비례하여 충격압력 또한 증가했으며, 이러한 경향은 자유낙하 높이가 높을수록 영향을 많이 받 았다.

The purpose of this paper is to show the internal structures of Korean reflexives such as 'caki, casin and caki casin.' According to Boskovich (2012), Korean is an NP language in which the determiner is positioned in the specifier of NP. In this paper, following his suggestion, it is claimed that 'caki' appear in the position of the specifier of the NP and 'caki casin' is placed in the specifier and head of the NP.: it follows that 'casin' is derived in the head position of the NP. With regards to some problems DP analyses of the Korean reflexives pose, it is pointed out that since Korean is not a DP language, the determiner cannot be the head of the relevant phrase and that since Korean is a head final language, even if Korean would be a DP language, the head D should be in the rightmost position. Lastly, this paper shows the complex structures combined the structures of 'caki. casin, caki casin' with the structural cases such as '-ul/lul' under the structure of the NP.

수중구조물은 구조물 마루가 수면 위로 드러나지 않아 자연경관을 해치지 않으며 해수소통이 원활하게 이루어지는 장점을 가지고 있어 1990년대부터 유럽과 일본을 중심으로 다양한 연구가 이루어졌고, 현장에 적용되고 있다. 현재 우리나라에서도 연안침식 저감 등을 목적으로 수중구조물의 설치사례가 증가하고 있는 실정이다. 그러나 우리나라는 수중구조물에 대한 연구가 상대적으로 미흡하여 해외자료를 이용하여 설계를 수행하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 수중구조물의 기하학적 제원 및 제체 구성재료 등에 따른 해안수리특성에 대한 검토를 수행함과 동시에 수중구조물 피복재의 안정성을 실험적으로 검토하였다. 수중구조물 설계시, 피복재의 안정중량 산정에는 방파제에 적용되는 피복재 안정중량 산정식을 황요하고 있는 실정으로 수중구조물의 안정중량 산정식은 부재한 실정이다. 따라서 본연구에서는 콘크리트블록과 Tetrapod를 적용한 피복재의 안정성을 실험적으로 검토하였다. 또한 콘크리트블록의 거치방법에 따른 안정성도 비교 평가하였다. 수리실험은 2차원 수로에서 진행되었으며, 불규칙파를 적용하였다. 향후 입사각에 따른 피복재 안정성 및 제두부구간의 안정성 검토를 위한 3차원 실험과 해안수리특성 실험도 진행예정이다.

콘크리트의 배합에 있어서 포졸란 물질의 사용은 수화된 시멘트내의 칼슘 실리케이트 수화물을 증가시키고 미세 공극을 채워줌으로써 콘크리트의 투수성을 감소시킨다. 또한 콘크리트 내의 전체 염기량을 낮추어 알카리 골재반응에 의한 균열의 방지에도 효과가 있다. 본 연구에서는 포졸란 물질 중 반응성이 가장 우수한 나노실리카를 사용한 콘크리트 시멘트의 미세구조를 나노압입을 이용하여 분석할 것이다. 물질 표면의 경도를 측정하여 물질의 강도 및 강성을 파악하는 방법은 금속에 대하여 100여년간 수행되어 왔다. 콘크리트의 강도를 파악하는데 있어서도 슈미트 햄머를 이용하여 콘크리트의 표면경도를 측정하고 강도와 연관 짓는 방법이 널리 사용되고 있다. 나노압입 실험은 이러한 이론적인 배경을 바탕으로 나노 스케일의 압입 시험기를 사용하여 시멘트 페이스트를 구성하고 있는 미세구조의 기계적 특성을 파악하는 방법이다. 향후 콘크리트의 동결융해 실험, 알카리 골재 반응, 프리스트레스 강선과의 접착력 실험과 연계하여 균열에 대한 높은 내구성을 요구하는 콘크리트의 제작에 최적화된 나노실리카의 배합비를 산출하기 위한 기초연구로 사용될 것이다.

2014년 국내에서 발생한 리조트 붕괴사고와 환풍구 붕괴 사고는 대형 인명 피해를 가져왔으며, 이로 인해 구조물 상시 안전점검의 필요성이 더욱 부각되었다. 특히, 강 구조물의 연결부는 파괴에 취약하므로 더욱 철저한 안전 관리가 필요하다. 사용 중 구조물의 안전을 보장하기 위하여 구조물 부재와 연결부의 응력상태를 파악해야 하지만, 기존의 비파괴 검사방법으로는 부재의 사용 중 응력상태를 파악하기 어렵다. 강재의 압입실험으로 강재의 응력상태를 파악할 수 있으며, 나노스케일의 압입실험은 마이크로 단위의 흔적만을 남기므로 비파괴 검사의 방법으로 사용될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 용접모재(Weld Metal, WM), 열영향부(Heat Affected Zone, HAZ), 모재(Base Metal, BM)로 구성된 용접 연결부의 미세구조의 구성성분비를 나노압입을 사용하여 측정하는 방법을 제안하였다. 광학현미경을 이용하여 분석된 미세구조 구성성분비와 결과를 비교하였고, 제안된 방법이 유효함을 확인하였다. 향후 연구결과를 바탕으로 구조용강재 용접연결부의 응력상태에 따른 미세구조 특성 변화를 파악할 수 있을 것이고, 용접 연결부의 건전성을 판단하는 진단기술로 확장될 수 있을 것이다.

현대의 이상기후변화에 따른 국지성 집중호우로 도심 침수피해가 자주 발생하고 있으며, 특히 중소하천변이나 저지대 지역에서는 심각한 홍수재해로 확대되어 많은 인명피해와 도시 인프라의 손실을 가져오고 있다. 지역개발 사업에 의한 도시화로 인하여 녹지공간이 줄고 시가지 택지·도시건축물 건설과 차도·보도포장 조성은 불투수층 비율을 높여, 이로 인해 호우시 지표유출량과 첨두유량이 현저하게 증가한다. 도시개발 전에 비하여 개발 후 도시유역 수리수문특성이 변화하고 내수 침수 위험이 증가되므로, 도심지표유출을 저감하기 위하여 최근 국내에는 LID(Low impact development, 저영향개발)기반의 빗물침투형 도로교통시설 요소기술로 투수성·배수성 포장을 적용하고 있다. 그러나 이러한 투수성 포장형식은 임의의 배합설계에 따라 바인더 함량이 적고 주로 불량입도(Poor graded) 조골재로 구성되는 다공성 포장 재료를 사용하므로, 변형성 또는 강도특성 측면에서 재료 내구성이 저하되어 포장층의 균열, 변형, 탈락 또는 침하 현상 등이 일어날 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 투수성포장내 표층 또는 기층부에 보강그리드를 설치함으로써 포장구조체의 내구성능을 개선하면서 강성을 향상시킬 수 있는 포장구조체를 제시하였고 실내 실험을 통하여 성능을 평가하였다. 실험 및 분석결과, 투수성 포장층에서 요구되는 1.0×10-2cm/sec 이상의 투수성능을 확보하면서 포장구조체내 보강그리드 적용으로 10%이상의 강성 증가를 확인하여 포장체 내구성능 개선효과를 확인하였다.

면진장치 중에 하나인 마찰진자시스템(FPS)은 진자의 성질을 활용하여 면진된 구조물의 고유주기를 임의로 결정할 수 있는 지진격리장치이며, 면진장치의 진자운동으로 인하여 곡률반경과 중력에 의한 고유복원력과 마찰에 의한 감쇠력을 갖는다는 장점이 있다. 마찰진자시스템은 곡률반지름과 재료의 마찰계수를 기본적인 설계변수로 하며 면진장치를 설계할 때 중요하게 작용되는 변수 중 하나이다. Coulomb 마찰이론에 따르면, 마찰계수는 상재압이나 마찰속도에 따라 그 값은 변하지 않는 일정한 값을 지닌다고 정의하고 있다. 하지만 실제로 진자운동의 속도, 상부하중 및 유지시간, 외·내 온도 등과 같은 영향을 주는 인자에 따라 마찰계수는 변한다. 여기서 마찰계수는 크게 정지마찰계수, 운동 마찰계수로 나뉠 수 있으며, 정지마찰계수는 마찰에 의한 면진장치 거동 시, 실제 면진된 구조물이 거동하는데 큰 영향을 끼치지 않는 것으로 알고 있다. 하지만, 운동 마찰계수는 마찰진자시스템의 거동에 의한 속도에 의존하여 느린 속도에서의 저속마찰계수, 평균속도 이상에서의 고속마찰계수로 분류될 수 있으며, 구조물에 적지 않은 영향을 끼치는 것으로 알고 있다. 본 연구에서는 마찰진자시스템의 마찰계수의 변화에 따라 면진된 원전 구조물의 구조적 응답 비교를 실시하고 Coulomb 마찰이론의 일정한 마찰계수를 갖는 모델과 비교·분석하여 면진장치에서의 마찰계수 영향성에 대해 검토하고자 한다.

지반의 열확산 특성은 지반을 구성하는 토립자와 공극을 이루고 있는 기체, 액체의 성질이 함께 반영되어 결정된다. 본 연구에서는 지표면에 일정한 열원이 가해지는 경우 지반의 구성성분에 따라 해당 지반에 나타나는 열확산 현상의 차이가 발생하고 이로 인해 지표면의 온도 변화에도 차이가 나타나는 점을 이용하여 지반의 구성성분 및 지층구조를 파악하는 방법에 대해 제안하고 있다. 암반위에 쌓인 건조 모래 지층의 두께에 따라 달라지는 지표면의 온도 변화를 적외선 화상과 온도계를 통해 측정하였고, 이를 수치해석 방법으로 검증하였다. 연구 결과 건조 모래층의 경우 깊이 10cm까지는 일정 열원에 의한 지표의 온도변화를 통해 지층의 깊이를 추정하는 것이 가능한 것으로 나타났다.

최근 몇몇의 거대한 영향을 준 지진해일은 주로 태평양 주위에서 발생하고 있으며, 그 중 2011년 3월 11일 일본에서 발생한 지진해일은 사회적, 과학적으로 관심을 끌고 있다. 동일본 지진해일 발생으로 인해 사망(실종 포함) 20,000명 이상의 많은 인명피해와 엄청난 재산손실을 입혔다. 대한민국은 삼면이 바다로 둘러싸이고, 연안역에서 활발한 사회, 경제적인 활동이 이루어지고 있기 때문에 지진해일 발생시 피해가 클 것이라 예상된다. 이러한 지진해일 재해에 대한 방호계획이 매우 시급한 상황이므로 가장 효과적이고 경제적인 방법으로 취약지역인 연안에서 비상 대처 행동 계획을 개발해야 한다. 그럼에도 예상치 못한 지진해일 대한 피해는 계속적으로 발생되었으며, 보다 현실적인 대응 방안의 수립이 필요하다. 본 연구에서는 우리나라의 강원도 주요 항만인 삼척항에 과거 지진해일 피해사례 및 지형적 특성을 통해서 고려하여 산정하고 그 지역의 지진해일 발생시 침수방지를 위한 지진해일 보호대책을 연구하고자 한다. 삼척항 인근에 위치한 정라항 입구에 게이트 설치와 배후지역에 약 1km의 방호벽과 방호문 시설이 건설됨으로써, 주민의 생명과 재산을 안전하게 보호할 수 있을 것으로 판단된다.

해양구조물의 말뚝기초 주변에서 일어나는 세굴 현상은 구조물을 불안정하게 만들고 구조물의 기능을 잃게 만들기도 한다. 기초 주변에서 발생하는 와류는 세굴의 주된 요인이며, 그것은 유동조건, 지반조건, 기초의 형태 등에 영향을 받는다. 세굴에 의해서 해양구조물 기초말뚝의 근입깊이가 감소하면 지지력이 감소하고 구조물에 큰 변위가 일어나 결국 구조물의 붕괴로 이어지기도 한다. 본 연구에서는 해양구조물 주변에서의 세굴심을 예측하기 위해 STAR-CCM+라는 3차원 상용 CFD 소프트웨어를 이용하였다. 해저면을 높은 동점성계수와 밀도를 갖는 유체로 가정하여 VOF multiphase 모델을 이용한 세굴심 예측이 가능하도록 하였다. 이 모델은 RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) 방정식 기반의 k-Є 난류모델을 해석하여 세굴심을 산정한다. 모델의 신뢰성을 확보하기 위해 실험 논문과의 비교가 이루어졌으며 유사성을 발견할 수 있었다.

철도 역사의 경우 보다 효율적인 진동 저감 대책 수립을 위해서는 열차-궤도, 궤도-구조물 등의 상호작용 및 진동의 전달 경로에 대한 고려 등이 필요하다. 또한 역사 구조물의 경우도 접속 교량과의 상호작용, 승강장, 지붕 등 부대시설과의 상호작용에 대한 고려도 필요할 수 있다. 그러나 이러한 역사 구조물과 부대시설과의 상호작용이 소음 및 진동에 미치는 영향에 대한 연구는 미미한 실정이다. 이 논문에서는 승강장과 역사 구조물간의 상호작용 분석을 통하여 소음과 진동을 저감시키는 방안에 대한 연구를 수행하였다. 특히 승강장과 역사 구조물간 연결부의 강성 및 감쇠에 대한 조절을 통한 역사 구조물의 진동 저감 가능성을 검토하였다. 진동 저감 성능은 2차원 및 3차원 유한요소 모델을 이용하여 검증하였다.

수문운영에 따라 상하류 수위차로 발생하는 압력변화는 수문 하단부 흐름에 변화를 주어 진동현상을 야기한다. 이러한 진동 현상이 발생할 경우, 구조적 위험성이 증가하여 치수의 기능을 상실할 수 있기에 진동에 대한 수문 안정성 및 위험성 검토에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 상하류 수위차에 의한 진동으로 Radial Sluice Gate에 작용하는 구조적 영향을 피로해석 기법으로 분석하였다. 피로해석 모형으로 ANSYS 구조물 해석 모형에 포함된 Fatigue analysis tool을 사용하였으며 피로해석을 위한 입력값은 ANSYS CFX의 유체-구조 연성해석(Fluid-Structure Interaction, FSI)을 이용하여 시간대별 작용 하중을 산출하였다. 시간대별 작용 하중 결과의 최소 단위 기간을 한달로 설정하여 대표값으로 가정한 후, Radial Sluice Gate의 내구도 연한을 50년으로 산정하여 수문 개방고에 따라 진동 경향이 다른 4가지 조건에 대해 응력변화와 피로해석을 수행하여 비교하였다. 진동 크기가 증가함에 따라 응력변화가 커지는 것을 확인하였으며, 피로해석을 통해 구조물의 잠재 위험성을 확인하였다. 현재 수문진동 검토가 선택 과업으로 적용되고 있는 국내에서 본 연구 결과를 기초 자료로 활용하여 진동에 의한 구조적 영향 검토가 충분히 수행될 경우, 수문 설계와 진동 검토에 있어 현장의 특수한 여건을 반영한 안전성 및 위험성 예측 방법으로 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

최근 다양한 평면 형태의 건물이 늘어나면서 질량중심과 강성중심이 일치하지 않는 수평 비정형 구조물이 증가하고 있다. 이러한 수평 비정형 구조물은 지진 발생 시 비틀림 변형을 유발하여 예상하지 못한 지진 피해가 발생하므로 수평 비정형 구조물의 거동을 예측하는 것이 중요하다. ASCE/SEI 7-10에서는 수평 비틀림 비정형 구조물에 대해서 추가적인 기준을 적용하여 설계를 수행하도록 요구하고 있다. 본 연구에서는 지진 발생 시 편심의 영향을 평가하기 위하여 높이가 3층인 정형과 비정형 철골 모멘트 골조의 지진응답평가를 수행하였다. 정형구조물은 ASCE/SEI 7-10에 따라 응답스펙트럼해석법을 이용한 내진설계를 수행하였다. 그리고 비정형 구조물은 모멘트골조의 위치를 조정하여 편심을 갖도록 모델링하였다. 대상 구조물의 지진하중에 대한 해석을 수행하기 위하여 FEMA P695에서 사용된 원거리 지진기록 중 3가지 지진 데이터를 선정하여 탄성시간이력해석을 수행하였다. 대상 구조물의 층간변위비를 비교해본 결과, 정형과 비정형 구조물의 층간 변위비는 3층에서는 유사하였지만 1층에서 큰 차이를 보였다. 이를 통해 지진이 발생하였을 때, 편심의 영향이 층마다 다르다는 사실을 알 수 있었다.

최근 들어 전 세계적 기상이변에 의한 자연재해의 피해가 급증하고 있으며, 재난·재해의 대형화, 집중화, 세계화로 인한 위험을 조기에 발견하고, 피해를 최소화하기 위해 IT 기술을 활용한 재난관리의 필요성이 증대되고 있다. 또한, 각종 재해를 분석하는데 있어서 기존의 2차원 종이지도를 이용하는 형태에서 벗어나 수치지도, 항공영상, 위성영상 등의 다양한 데이터를 융합하여 이용하는 추세이며, 실세계에서 발생하는 재해형태를 정밀하게 해석하기 위해 3차원 지형정보 이용에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 태풍, 호우, 지진 등의 자연재해 발생 시 댐, 보, 교량, 제방, 옹벽, 절토사면 등 수변구조물의 효과적인 피해정보의 추출과 분석에 적합한 3차원 정밀 Reference 데이터 구축을 위해 항공라이다, 항공영상(UAV 포함), 지상라이다 측량 등의 다양한 센서 데이터를 융합하여 자료처리를 수행하고 정확도를 평가함으로써 수변구조물의 피해분석에 효율적인 데이터 구축 기법을 제시하였다. 또한, UAV 등을 이용하여 취득된 다중 항공영상에 최신의 영상매칭 기법을 적용하여 3차원 공간정보를 추출한 후 기 구축된 3차원 Reference 데이터와 비교함으로써 수변구조물의 정량적인 피해분석 가능성과 한계를 분석하였다.

수변구조물 스마트 피해복구 지원시스템은 태풍이나 홍수 등 자연재해에 의해 수변구조물에 피해가 발생했을 때, 대책본부가 피해 상황을 신속히 파악해 가장 적절한 피해복구가 이루어질 수 있도록 지원한다. 본 시스템은 실시간 피해분석, 1단계 복구(응급복구), 2단계 복구(장기복구) 지원 기능을 가지고 있으며, 각 단계별로 총 35개의 세부 기능으로 구성되도록 설계하였다. 신속하고 정확한 피해분석을 위하여 무인항공기 및 지상 CCTV 정보를 활용하여 피해가 발생한 시설물의 부위별 피해유형과 크기를 지능적으로 판단하며, 스마트 영상정보와 센서정보, 구조해석 정보를 바탕으로 피해의 유효성을 판단하여 응급 복구 가능성 여부를 판단하게 된다. 수재해에 의해서 주로 발생하는 수변구조물별 피해유형에 대해서 복구 시나리오를 사전에 구축하여 가장 적절한 복구 공종 및 공법을 자동으로 도출하며, 투입되는 복구 자원을 효과적으로 할당하고, 복구상황을 관리하게 된다. 긴급 상황이 종료되고 장기복구가 필요한 경우에는 장기복구 실행계획을 도출하여 복구계획 사용에 사용될 수 있도록 하였다. 아울러 이 시스템은 지속적인 복구관리가 가능하며 추가적인 피해 발생 요인도 예견할 수 있어, 현장에 적용되면 시설물 관리 책임자를 효과적으로 지원할 수 있을 것이다.

국내에서는 재난 및 안전관리 기본법에 명시된 재난관리 책임기관과 주관기관에 의해 재난안전관리가 수행되고 있으며, 각 기관들은 개별적으로 시스템을 개발 또는 운영 하고 있다. 정보기술의 발달과 더불어 다양한 시스템 개발이 진행되고 있지만, 시스템 개발과정에서 발생 가능한 여러 가지 문제들과 개발 후 시스템 적용에서 생긴 문제점들로 인해 실용화에 실패하였거나 유사한 시스템 개발로 인한 혼란 등이 야기되고 있다. 지금까지 개발된 시스템들의 경우, 이러한 문제점을 해결하기 위해 기존 서비스의 강화, 신규 서비스 추가 등을 통해 혼재된 시스템들이 하나로 통합되거나 기존의 다양한 시스템과 연계되어 만들어지고 있으나 시스템들이나 구조적 측면, 운영/관리 측면에서의 개선은 아직까지 이루어지고 있지 못한 실정이다. 본 연구에서는 국내외 재난방재분야 플랫폼 개발 현황을 조사 분석하고, 기존 시스템으로부터 파악된 문제점과 그에 대한 방안들을 현재 개발 중에 있는 수변구조물 통합안전관리 플랫폼의 설계 단계에서부터 개선 반영하도록 하여 시스템의 목적, 대상 시설물 그리고 시스템 사용자가 고려될 수 있는 효율적인 시스템 구축방안을 제시하고자 한다.

지반의 열확산 특성은 지반을 구성하는 토립자와 공극을 이루고 있는 기체, 액체의 성질이 함께 반영되어 결정된다. 본 연구에서는 지표면에 일정한 열원이 가해지는 경우 지반의 구성 성분에 따라 해당 지반에 나타나는 열확산 현상의 차이가 발생하고 이로 인해 지표면의 온도 변화에도 차이가 나타나는 점을 이용하여 지반의 구성성분 및 지층구조를 파악하는 방법에 대해 제안하고 있다. 암반위에 쌓인 건조 모래 지층의 두께에 따라 달라지는 지표면의 온도 변화를 적외선 화상과 온도계를 통해 측정하였고, 이를 수치해석 방법으로 검증하였다. 연구 결과 건조 모래층의 경우 깊이 10cm까지는 일정 열원에 의한 지표의 온도변화를 통해 지층의 깊이를 추정하는 것이 가능한 것으로 나타났다.