범밀도이론함수(Density Functional Theory, DFT) 기반의 제일원리전산모사는 기저상태의 DFT 에너지를 구하는데 많은 시간소요 및 전산자원을 소모하였다. 이러한 막대한 전산자원의 소모는 DFT 계산에서 고려할 원자수를 수 백개 이 하로 제한되게 되었으며, 이를 해결하기 위해서는 전자구조 계산이 아닌 원자의 환경 내에 원자간 상호작용을 정의 (Force Field, 힘장)하고 이를 통해 주어진 조성 혹은 구조에 따른 에너지를 빠르게 예측 할 수 있어야 한다. 본 논문에서 는 Behler-Parrinello가 제시한 인공신경망 모델을 활용해 인공지능 다원계 힘장을 개발하고 코발트-구리 산화물의 조성에 따른 에너지를 예측하고 안정한 구조를 탐색하는 연구를 수행하였다. 인공신경망 기술로 부터 구리-코발트 산화물에 대 해 15.7 meV/atom의 에너지 오차와 단위거리당 힘 103.6 meV/Å의 정확도를 가지는 인공신경망 포텐셜을 개발하였다. 이 방법으로 빠르고 정확하게 CuCoO 표면구조의 산소 결함률에 따른 생성에너지를 계산할 수 있었고, 에너지 컨벡스 홀을 도시 조성에 따른 안정한 구조를 예측하였다.

Geo-structures such as levee and cut slope contain uncertainty in soil properties. Therefore, a probabilistic analysis considering the uncertainty of soil properties is required. In this study, probabilistic safety assessment of levee and cut slope has been performed.

최근 백두산에서 화산가스가 일부 분출되면서 백두산 화산폭발의 가능성이 제기되었고, 사(死)화산이 아닌 휴(休)화산으로서의 백두산이 언제든 화산폭발을 일으킬 수 있다는 우려가 사회적인 공감대를 형성하게 되었다. 뿐만 아니라 화산폭발로 인해 분출되는 화산재에 의해 동북아 지역에 걸친 항공운송 마비 등의 피해가 우려되고 있는 실정이다. 이에 백두산 화산폭발의 가능성이 높아지고 있는 시점에서, 화산폭발로 발생되는 화산재가 우리나라에 어떠한 피해를, 어느 정도로 영향을 미칠 것인가에 대한 객관적이고 과학적인 연구가 필요한 시점이다. 이에 본 연구에서는 2010년 4월 발생한 아이슬란드 화산분화를 주된 사례로 하여 피해사례를 체계적으로 정리하였으며, 문헌조사 및 피해사례를 통한 유형화와 피해정도를 정리하였다. 분석결과, 화산재에 의한 항공교통에의 영향을 크게 두가지 측면에서 분석해 볼 수 있으며, 항공기 기체에 미치는 피해요인으로는 주로 흡착·침착에 의해 발생되었으며, 그로 인해 엔진정지나 계기이상, 화산재로 인한 기체내부의 오염의 피해가 발생되었다. 또한 항공편(공항)에 미치는 영향으로는 화산재로 인한 운항규제와 그로 인한 관광, 물류 등에의 피해확산으로 파악되었다.

화산분화재난은 판상형 지구 지각의 활동으로 인하여 발생하는 자연재난의 한 유형이다. 한반도에도 백두산, 한라산과 같은 화산이 분포하고 있지만 우리나라에서는 이러한 화산들이 그동안 사화산 또는 휴화산으로 분류되어 재난의 발생위험이 매우 낮은 것으로 인식해왔다. 그결과 재난의 유형을 정의하는 우리나라의 기본법령인 「재난 및 안전관리 기본법」과 「자연재해대책법」에서는 화산과 관련된 재난의 명칭을 명기하지 않았으며 화산의 특성을 고려한 정부의 재난대응체계도 최근까지 갖추지 못한 상태였다. 그러나 2002년부터 2006년까지 백두산은 화산활동을 재개하여 2003년 11월 최대 243회의 지진이 발생하였고, 2004년 12월에는 최대 4.4진도의 지진이 발생하였다. 본 연구는 이러한 백두산 화산분화의 가능성을 고려하여 화산분화재난이 육상교통에 어떠한 위험요인으로 작용하며 그 영향은 어떠한지 전세계에서 발생한 화산재난 사례 중에서 육상교통에 피해를 발생시킨 사례를 조사하고, 그 영향을 분석하는 것을 목적으로 하였다.