원자력 사고 후 대기로 누출된 방사성물질이 지표 토양내 침적된 후 강우에 의하여 주변 환경으로 이동하여 지표수계를 오염시킨다. 지표 토양내 침적된 방사성핵종의 거동 평가를 위하여 수립된 지표 수계 및 토양 유실 모델의 주요 입력자료를 수 집하여 분석하였다. 월성 원전이 위치한 낙동강권역의 하천과 호수에서의 물리적 특성과 주요 생물상의 변화를 파악하기 위해서 원전 주변 수생 환경의 조사 및 분석을 수행하였다. 이를 위해 국내 여러 기관에서 제공하는 수치지도, 수문자료, 수질 및 생태환경자료 등을 수집 분석하여 자료간 상호 연계성을 갖도록 체계적인 DB를 구축하였다. 구축된 수생환경 자료는 지표수계에 흡착된 방사성물질의 중장기 거동 평가를 위하여 수립된 지표수계 유동, 토사유실 및 생태계 모델의 기본 입력자 료로 제공되어 종합적인 방사선영향평가에 활용될 예정이다.

후쿠시마 원자력 발전소의 사고로 인해 일본 동부 지역에 다량의 방사성 핵종이 축적되었다. 이러한 방사성 물질은 숲, 도시, 하천, 호수를 포함한 넓은 범위에서 관측되고 있다. 방사성 세슘의 토양 입자에 강하게 흡착하는 특성 때문에 방사성 세슘은 침식된 토사와 함께 이동하여, 인구가 밀집한 하천 하류지역으로 그리고 연안으로 서서히 이동한다. 본 연구에서는 수생환경의 오염된 토사의 이동을 재현하기 위한 수치모델을 개발하고, 그 성과의 일부를 한국원자력연구원 내에 위치한 침식 된 토사 관측 장비에서 관측된 결과와 비교하였다. 수집된 토사 시료의 입경 특성을 분석하기 위해서 표준 체분석과 이미지 분석법을 적용하였다. 수치 모델은 초기 포화도, 강우의 토사 침투율, 멀티 레이어, rain splash 등을 고려하여 현실의 강우에 따른 토사의 이동을 시뮬레이션 할 수 있도록 개발하였다. 2019년 연구에서는 수치모델에 나무에 의한 강우 쉴드 효과, 증발효과, 표면물의 쉴드 효과 등이 추가될 계획이다. 토사 유실 관측 장비를 2018년부터 월성 원전 인근에 설치해 지속적으로 관측 자료를 수집하고 있다. 이러한 관측자료를 기반으로 방사성 핵종의 강우, 하천, 연안으로 이동하는 장기 영향 평가 수치모델을 개발할 계획이다.

인접 국가인 일본의 후쿠시마 원전에서 극한 자연재해로 인한 중대사고가 발생하면서, 국내에서 중대사고 및 확률론적 안전성 평가 (PSA, Probabilistic Safety Assessment)에 대한 중요성이 재인식되었다. 국내에서는 원전의 소외결말을 평가하는 3단계 PSA에 대한 연구개발이 최근까지 거의 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 국외 3단계 PSA 전산코드 중, 미국의 MACCS2 (MELCORE Accident Consequence Code System 2), 유럽의 COSYMA (COde SYstem from Maria) 그리고 일본의 OSCAAR (Off-Site Consequence Analysis code for Atmospheric Releases in reactor accidents)에 대한 간략한 분석과 미국 의 MACCS2에 대한 단점 및 한계점 분석을 수행하였다. 국내·외 전문가들에 의해 공통적으로 지적되어 온 MACCS2의 한 계점은 다수호기사고와 사용후핵연료 저장조로부터의 방출 모사의 불가능, 그리고 대기확산모델을 단순 가우시안 플륨모델을 기본으로 한다는 것이며, 이중 일부는 MACCS2업데이트 버전을 통해 개선되어 왔다. Food chain 모델의 모사의 제한, 해양 및 수계 확산모델의 부재, 제한된 범위의 경제영향평가 등 또한 개선되어야 할 사항이다. 기술보고의 결과는 국내 3단 계 PSA 관련 기술 개발을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 항 내부에서 부하되는 오염물질이 파랑 및 흐름 조건으로 인하여 항외로 유출되는 과정을 수리실험을 통해 알아보았다. 월성원자력발전소 항내에 오염물질이 부하 되었을 시, 실험인자를 변화시켜가며 추적자를 활용한 흐름거동 조 사를 수행하였다. 각 실험의 결과는 지수 함수에 따른 항내 오염물이 감소하는 경향이 나타나며, 항외 유출에 걸리는 시간의 기울기는 각각 다른 결과를 보여주었다. 관측된 데이터로부터 회귀식을 도출한 결과, 흐름 관측의 경우 유입되는 모터의 회 전 속도 30, 20, 10 rpm에서 좌측 항내의 오염물이 50% 유출률에 도달하는 시간은 각각 2.70, 10.40, 26.39 days를 보였다. 모터의 회전속도가 30 rpm인 실험에서 유출되는 감소 추세가 가장 뚜렷하게 나타났으며, 회전속도 10 rpm인 실험에서 기 울기는 완만하였다. 파랑 관측의 우측 영역의 오염물이 50% 유출률에 도달하는 시간은 4.59 days로 나타났으며, 좌측영역 의 경우 15.35 days의 결과를 보였다.

To evaluate the development of the microstructure and mechanical properties on surface modified and post-heat-treated Inconel 718 alloy, this study was carried out. A friction stir process as a surface modification method was employed,and overlap welded Inconel 718 alloy as an experimental material was selected. The friction stir process was carried out ata tool rotation speed of 200 rpm and tool down force of 19.6-39.2kN; post-heat-treatment with two steps was carried out at720oC for 8h and 620oC for 6h in vacuum. To prevent the surface oxidation of the specimen, the method of using argongas as shielding was utilized during the friction stir process. As a result, applying the friction stir process was effective todevelop the grain refinement accompanied by dynamic recrystallization, which resulted in enhanced mechanical properties ascompared to the overlap welded material. Furthermore, the post-heat-treatment after the friction stir process accelerated theformation of precipitates, such as gamma prime (γ') and MC carbides, which led to the significant improvement of mechanicalproperties. Consequently, the microhardness, yield, and tensile strengths of the post-heat-treated material were increased morethan 110%, 124% and 85%, respectively, relative to the overlap welded material. This study systematically examined therelationship between precipitates and mechanical properties.

본 연구에서는 Google Map과 연동하여 원하는 곳의 위성사진을 이용하거나 사전에 미리 획득한 위성사진을 이용하여 해안선을 추출하고 이를 활용하여 해안으로 들어오는 주파향각을 자동으로 계산하는 프로그램을 개발하였다. 본 프로그램은 Matlab GUI(Graphical User Interface)로 개발하여 사용자의 접근성이 편리하고 프로그램 활용이 직관적이다. 해안선은 해안으로 들어오는 파봉선의 모양과 유사하게 형성되며 일정 시간이 지난 후 안정화된다. 최근 전국 연안에 잠재나 이안제 등 인공구조물의 건설로 인해 해안으로 들어오는 파봉선에 변화가 생기면서 이로 인하여 평형상태를 이룬 해안선이 새로이 변화하는 파봉선에 안정화되면서 퇴적 및 침식이 가속화되는 등 심각한 문제를 야기하고 있다. 본 프로그램을 통해 위성사진에서 해안선을 추출하고 해안에 입사하는 주파향각을 산정할 수 있으며, 이를 통해 해당 지역에 인공 구조물 등이 건설된 이후의 해안선의 변화를 예측할 수 있다. 본 프로그램을 활용하여 인공구조물 건설 후 해안선의 변화를 예측하여 구조물의 위치나 크기 등을 결정하는데 도움이 되는 툴로써 활용 할 수 있으리라 기대된다.

산업사회에 대한 의존도가 커짐에 따라 당면한 사회의 가장 중요한 문제중 하나는 다양한 오염원으로부터의 환경파괴이다. 최근 들어 지구온난화, 환경오염, 이상기후 등의 문제가 심각하게 제기되고 있고 화산활동, 쓰나미 등의 재해 발생 빈도가 증가하고 있다. 이상기후의 진행 속도가 빠르게 진행되어가고 있는 시점에서 컴퓨터의 연산속도 향상으로 이송 및 확산모델에 대한 수치상의 상당한 진전을 보이고 있나 모델간의 특징에 따라서 이송 또는 확산 처리능력에 단편적인 우월성을 발휘할 뿐 두 과정 모두를 효과적으로 다루지 못하고 있다. 성균관대학교 해안환경 연구실에서는 대기 오염물의 확산 특성을 예측하기 위해 국내외 대기 확산 모델과 비교한 Matlab 기반의 Random Walk Method 오염물질 이동 예측 프로그램을 수립하였다. 하지만 Random Walk Method에 의한 라그란쥐적 모델은 이송이 우월한 지역에서 상당히 효과적이지만 확산이 우월한 지역에서는 많은 입자가 동원되어야 정확도를 확보할 수 있다는 문제점을 안고 있다. 본 연구에서는 수치계산이 빠르고 흐름이 우세한 지역에서도 적용 능력이 탁월한 전방입자추적기법의 이송 확산 모델을 수립하여 모델의 검증 및 전방입자 추적법 이송 연산에 의한 확산 모델을 소개하려고 한다. 본 모델에서는 대기 정보를 실시간으로 기류 흐름을 예측할 수 있는 기상수치예보모델(Regional Date Assimilation and Prediction System; RDAPS)을 활용하고 있다. 따라서 기상장 자료로부터 백두산 화산재가 계절풍 시나리오에 대한 한반도 남부로 확장 진출될 가능성 및 화산재의 분포도, 침적범위를 분석하며 본 모형을 통해 앞으로 우리나라의 원전 사고시 대기중으로 방사성 물질이 확산되는 평가에 활용할 수 있을거라 기대된다.

1차 산업인 수산물 양식업은 다양한 자연재해 위험에 노출되어 있으며, 기술의 낙후 등으로 국내 어류양식업계는 어려움에 처해 있다. 이러한 자연재해 등의 위험으로부터 어업경영의 재해 위험도 분석을 통하여 안정성을 도모하고 어류양식업 경쟁력 강화를 위한 합리적이고 안정적인 운영의 모색이 요구된다.따라서 본 연구에서는 수산물 양식업에 큰 영향을 주는 태풍과 적조의 최근 10개년도 발생 현황과 피해현환을 분석하고, 양식업의 생산 현황과 특성을 분석하여 어업피해에 대한 원인별 분석 및 재해위험도 자료 분석을 실시하고 아울러 피해원인에 대한 대응방안을 제시하기 위하여 양식장 재해에 대한 비구조적, 구조적, 제도적인 종합적 방재대책을 고려한 효율적으로 대처할 수 있는 방안을 제시하였다.

최근 기후변화의 영향으로 태풍 및 국지성 폭우로 인해 피해 규모가 커지고, 폭염, 폭설, 가뭄, 강풍 등 다양한 도시재해도 인구와 기반시설이 밀집된 도시를 중심으로 재해가 대형화, 다양화되는 추세에 있다. 특히 2010년 이후로 연속적으로 강남역 사거리 일대가 호우로 인하여 침수 피해가 발생함에 따라 강남역 일대의 침수원인을 분석 및 침수예방을 위한 장기적인 대비책이 요구된다.따라서 본 연구는 재해예방 및 대비를 위해서 7월부터 9월 사이의 강우자료를 활용한 강우빈도에 따른 강남역 침수피해 위험도 분석, 저지대 영향 위험도 분석, 통수능력, 지표 유출량 및 불투수지역 분포등 침수원인에 대한 위험도 분석을 실시하고 소방방재청, 국토해양부, 환경부, 지자체 등에서 시행되고있는 각종 방재대책을 종합적으로 고려하여 효율적으로 대처할수 있는 방안을 제시하고자한다

우리나라의 해양 관광 자원 개발에 힘쓰고 있지만 해안 안전 서비스는 수상 안전 요원에 의한 구조 서비스에 국한되어 있다. 이를 개선하기 위해 해수욕장 안전관리평가 및 해수욕장 안전도에 관한 연구가 진행 중이지만 아직 실용화 단계에 이르지 못하고있다. 이에 반해 호주 및 영국은 해안 위험 관리 서비스에 있어 실용적인 통합 안전 시스템을 가지고 있으며 해안의 위험 평가 및 관리에 있어 체계적인 단계별로 구축하고 있으며 이에 따른 적절한 서비스를 제공하여 해안 구조 서비스뿐만 아니라 해안 방재를 위한 공학적인 근거로 활용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 동해, 서해, 남해, 제주지역 주요 16개 해수욕장을 대상으로 직접 현지방문 및 현장조사를 원칙으로 하여 주요 선진국의 해수욕장 안전관리 시스템과 비교를 통한 안전관리 실태진단 및 문제점 분석을 실시하고 해수욕장 안전관리 체계정립을 위한 해수욕장별 맞춤형 안전 서비스 제공함과 동시에 국제 익사사고 예방단체에서 권장하는 익사사고 4대 요인에 따라 사고예방을 위한 대응방법을 단계적으로 제시하고자 한다.

본 논문에서는 동해 풍파 발생 및 너울성 파랑의 동해안 내습 예측 시스템인 SIFESS에서 풍파의 발달 예보 시스템을 소개한다. SIFESS는 기존의 풍파모형과는 달리 풍파의 발달과 전파모의 과정을 분리하여 계산하기 때문에 너울파의 내습을 빠르고 정확하게 파악할 수 있다. 풍파의 발달 과정은 Toba(1972)가 제시한 풍파 첨두주기 방정식을 사용하였으며 방향에 따른 fp 발달을 제약하도록 Toba(1972)의 식 K에 방향성을 부여하였다. 이때 풍파의 발달은 오랜기간 개발 및 검증 과정을 통해 실용적인 수단으로 받아들여진 스펙트럼 경험식을 바탕으로 모의한다. 그러므로 관련 파라메터도 적으면서 신속하게 계산되며 신뢰성이 높아 비전문가가 다루기에도 편리한 예보용 목적의 모의 방식을 채택하고 있다.