지진위험은 발생빈도는 낮지만 피해규모는 국가적 재앙을 불러일으킬 수 있는 거대위험이다. 보험회사의 인수능력과 재보험회사의 담보력을 초과하므로 일반적으로는 보험가입이 불가능한 위험이다. 선진 외국에서는 국가 주도의 정책보험으로 지진보험을 성공적으로 운영하고 있다. 본 연구에서는 지진보험이 발달되어 있는 미국, 프랑스, 터키, 일본의 지진보험을 연구하여 국내에 주는 시사점을 도출하고 정책적 제언을 제시한다. 본 논문에서는 터키의 의무 지진보험이 보험회사와 정부, 그리고 국민이 윈윈윈할 수 있는 민관협동의 모범사례라는 사실을 파악하였다. 선진 외국은 정부 주도의 정책보험으로 지진보험을 운영하고 있으며, 터키, 프랑스는 의무가입, 미국, 일본은 임의가입으로 운영하지만 정부가 최종지급보증자의 역할을 하고 있다는 공통점이 있다는 사실을 발견하였다. 이에 본 논문에서는 정책적 제안으로서, 첫째, 우리나라에서도 지진위험을 의무보험화할 필요가 있으며, 둘째, 정부 주도의 국가재보험제도 도입, 셋째, 국가 주도의 지진재해지도를 작성할 필요가 있다는 점을 제시하였다. 향후 지진보험을 의무보험으로 운영하고 있는 뉴질랜드, 노르웨이와 대만에 대한 연구가 추가적으로 필요하다.

현재 백두산에 대한 지진동 관측 및 관련 연구보고서에 따르면 2002년 6월 중국 동북부 왕청현과 두만강 일대에서 M7.3의 지진이 발생한 이후 지속적으로 화산성 지진 발생 빈도 및 규모가 증가해 왔다. 하지만 구조성 지진과는 달리 화산재해로 인한 화산성 지진에 대한 지진특성 규명에 관한 연구는 매우 미진한 상황이다. 본 연구에서는 화산성 지진파 원자료 수집 및 DB작성을 수행하고 이를 통하여 응답스펙트럼특성, 동적특성, 거리감쇠 특성에 대하여 구조성 지진파와 특성비교분석을 실시하였다. 응답스펙트럼 분석 결과, 구조성 지진파에 비하여 화산성 지진파의 경우 탁월주기가 0.1~0.3초로 나타나 비교적 단주기 성분이 강한 것으로 나타났으며, 진원깊이에 따른 감쇠특성 분석 결과 두 지진파가 정반대의 특성을 나타내었다.

지진재해대책법 및 급경사지 재해예방에 관한 법률에 의거 지질 및 지반조사 자료의 관리는 소방방재청의 법적 의무사항이다. 현재, 전국적인 지질 및 지반조사 결과가 각 연구기관별 또는 사업기관별로 조사·관리되고 있어 통합적인 자료로 축적되고 있지 못한 실정으로, 지질 및 지반조사를 위한 중복 투자를 방지하고, 체계적인 관리를 통한 효율적 활용을 위하여 각 기관별 조사자료의 통합관리방안을 마련하여 체계적이고 종합적으로 관리할 필요가 있다. 본 연구는 지질 및 지반조사 자료 통합관리 및 공동 활용체계를 마련하고, 지질 및 지반자료에 대한 통합DB 구축 및 관리시스템 개발과 소방방재청에서 운영 중인 지진재해대응시스템과의 연계 기술을 개발하기 위하여 추진되었다. 본 연구에서는 보다 정밀한 지진 및 급경사지 방재를 위하여 지하공간정보의 범위를 본 연구에서는 지질 및 지반정보와 함께 관정정보, 탄광정보 까지 포함하였다. 연구는 총 3차년도로 나누어 추진하고 있으며 현재는 1차년도 연구가 진행되고 있는 시점으로, 본 발표에서는 1차년도 연구성과로 추진 중인 “지진 및 급경사지 방재를 위한 지하공간정보 확보 및 관리방안”에 대한 연구성과를 소개한다. 즉, 1차년도 연구를 통하여 산출된 국내외 지하공간정보 관리 및 활용 현황, 지진 및 급경사지 관리·활용을 위한 지하공간정보 자료분류 및 자료 확보 방안 마련 연구내용을 소개한다.

지진피해예측시스템(HAZUS)을 이용하여 지진발생 시 지역별 재해규모를 예측할 수 있으며, 이 결과는 실제상황에서는 신속하고 효과적인 피해복구대책을, 가상지진상황에서는 실효성 있는 종합 지진재해대비책을 수립하는데 큰 도움을 줄 수 있다. 지역적 지반특성에 따라 지진동의 크기가 다르게 나타나므로, 지역적 지반특성을 반영한 지반특성분류도를 작성하여 지진재해예측시스템 구현에 적용하면 보다 신뢰성 높은 피해예측 결과를 산출 할 수 있다. 이번 연구에서는 경주지역에서 발생하는 규모 6.7의 가상지진에 대하여 지반특성분류도를 적용한 경우와 그렇지 아니한 경우 지역별 지진재해예측 결과에 차이가 있음을 확인하였다. 지반특성분류도를 적용하지 않았을 경우에는 지진발생위치로부터 거리가 멀어질수록 점차적으로 재해가 작아지는 일정한 형태를 보인다. 그러나 지반특성분류도를 적용한 경우에는 지진발생위치와 지반특성이 동시에 지역별 재해크기에 영향을 미친다. 경주시의 경우 지진발생위치와 가까이 위치하기 때문에 피해규모가 크고, 포항시 남구의 경우 이 지역에 광범위하게 분포하고 있는 연약지반의 영향으로 경주와 비슷한 피해규모가 예상된다.

필로티 구조는 인구 및 산업시설의 도시 집중화로 인해 부족한 택지 및 용지의 해결을 위하여 도입된 이래, 국내 기존 저층 다세대 주택 및 근린생활시설 등의 주차공간 및 기준층 공간 확보를 위하여 주로 채택되고 있으나, 이들 필로티 구조는 지진발생시 필로티 층의 내진성능 부족으로 층 전체가 붕괴될 가능성이 높다. 하지만 이에 대한 파괴모드 및 손상 메커니즘에 관한 연구가 부족한 실정으로, 본 연구에서는 필로티 구조의 손상 메커니즘을 파악하기 위하여 저층 철근콘크리트 필로티 건축물을 모사한 실험체를 제작하여 실제 지진파를 이용한 진동대 실험을 수행하였다. 실험체는 기존 저층 다세대 주택 및 근린생활시설의 도면을 수집·분석하여 실제 대상 건축물의 구조적 특성 및 동적 응답특성을 가장 잘 모사할 수 있도록 기둥과 코어간 전단력비, 강성비 등을 고려하여 계획하였으며, 총 2개 층으로 1층은 4개의 필로티 기둥과 1개의 계단실 코어벽으로, 2층은 1층에서 연장된 코어벽과 전단벽으로 구성되었다. 실험에 사용한 지진파는 El-Centro NS파(1940년, PGA=350gal)로, 최대가속도를 기준으로 국내 내진설계기준의 지진하중 기준을 고려하여 Scale을 증가시키며 동적가력 하였다. 실험결과, 필로티층에 손상이 집중되었으며 상층부는 강체로 거동하면서 거의 손상이 발생하지 않았다. 필로티 층에서는 가진방향 코어벽체에 최초로 전단균열이 발생한 후 점차 균열이 확대되어 최종 전단파괴 된 반면, 기둥은 상·하부에 미소 휨균열만이 발생하였다. 이는 코어벽체가 기둥보다 전단내력은 더 크지만 단면 형상에 따른 수평강성 또한 커지게 되어 코어벽체와 기둥이 병렬적으로 연결된 본 실험체 경우, 강성이 큰 코어벽체에 하중이 집중되었기 때문이다. 따라서 필로티 구조를 가지는 건축물이 지진하중을 받을 시, 필로티 층에 손상이 집중되며 필로티 층에서는 강성이 큰 코어벽체의 전단파괴가 선행되고 이후 내력을 상실하면 상대적으로 기둥의 내력이 부족하여 전제 수직·수평하중을 부담하지 못하고 층붕괴에 이르는 손상 메카니즘을 가지는 것으로 판단된다.

전력설비 지진관측망은 주요 전력시설물인 원자력발전소 인근, 화력발전소, 765/345kV 변전소, 수력/양수댐 부지의 실시간 지진감시를 위해 운영 1999년 이후로 단계적으로 구축되고 운영되고 있으며, 2008년 발효된 지진재해대책법에 따라 지진관측 구성기기 및 설치 위치 등을 보완하고 있다. 상기 주요 전력시설물에 대해서는 내진설계 혹은 내진성능평가를 통해 제시된 시설물의 내진성능수준을 이용하여 지진관측망의 안전조치 지진동크기로 설정하고 있다. 주요 전력시설물에 설치된 지진관측장비의 운영 및 관리 주체는 원자력발전소 및 수력/양수댐인 경우는 한수원(주), 화력발전소인 경우는 5개 전력그룹사(남부발전, 남동발전, 서부발전, 동부발전, 동서발전), 765/345kV 변전소인 경우는 한전으로 구분되어 있다. 한편 전력공급망은 전기를 생산하는 발전소와, 변전소를 통한 송전망, 일반 설비로 구성된 배전망이 동시에 유기적으로 연계된 망이며, 해당 설비 위치가 공간적으로 중복되거나, 국부적인 피해가 전국적인 전력공급 장애를 가져올 수 있기 때문에 발전소, 변전소, 일반 설비의 지진피해특성은 일관되고도 체계적으로 감시될 필요가 있다. 이에 따라 전력공급 업무를 최종적으로 책임지고 있는 한전은 전력시설물 별로 분리되어 운영되고 있는 지진감시서버를 한전 전력연구원 지진감시센터를 중심으로 연계하여 전체적인 자료를 관리하고, 지진피해시 신속하고 체계적으로 대응할 수 있는 정보를 제공할 수 있는 전력설비 지진피해대응시스템을 2014년까지 구축하여 시범운영할 계획이다.

2008년 3월에 지진재해대책법이 제정되었고, 지진가속도계측기의 배치를 계획하고 성능과 시스템 구성에 있어서 표준안이 될 수 있는 ‘지진가속도계측기 설치 및 운영기준’ 이 2010년에 고시되었다. 하지만 지난 1년여 간의 지진가속도계측시스템 운영 결과 ‘지진가속도계측기 설치 및 운영기준’ 에 대한 현실적·기술적 부분에 대한 문제점이 발견되었고 지진가속도 계측이 체계적으로 수행될 수 있도록 ‘지진가속도계측기 설치 및 운영기준’에 대한 개선이 필요하다고 판단되었다. 이에 본 연구는 토목구조물에 대한 지진가속도계측기의 효율적인 설치, 운영에 대한 연구를 수행하였다. 현행 ‘지진가속도계측기 설치 및 운영기준’의 제3장 지진가속도계측기 설치대상 시설 중 제8조(설치대상 시설)의 4항에 ‘「건설기술관리법」 제34조에 따른 현수교 및 사장교’ 의 고시 내용 중 민자로 건설된 현수교 및 사장교를 설치의무대상으로 지정하고, 제8조(설치대상 시설)의 11항을 신설하여 항만시설을 계측대상에 포함시켰다. 또한 ‘지진가속도계측기 설치 및 운영기준’의 제4장 지진가속도계측기의 설치 위치 중 제5절 현수교 및 사장교, 제7절 고속철도 교량의 경우 동적 해석을 통하여 지진가속도계측기 설치 위치와 개수를 결정할 수 있다. 하지만 동적 해석을 수행하지 않을 경우 현행 고시가 정한 위치와 개수에 따라 지진가속도계측기를 설치도록 되어 있다. 따라서 본 연구에서는 공학적 검토를 통해 동적 해석을 수행하지 않은 경우 지진가속도계측기 설치 위치와 개수에 대하여 개정안을 제시하였다. 본 연구를 통해 1. 국내 이미 설치 완료된 지진가속도계측시스템을 통해 ‘지진가속도계측기 설치 및 운영기준’의 문제점을 분석하였고 개선사항을 도출하였으며, 2. 본 연구에서 도출된 개선사항을 적용하여 보다 효율적인 센서의 배치와 계측을 통해 정확하고 신뢰성 있는 지진가속도데이터를 축적할 것으로 판단된다.

지진발생 규모가 점차 대형화, 복잡화되고 그로 인해 많은 인명피해와 재산피해가 발생하고 있다. 2008년 중국 쓰촨성 지진의 발생으로 건축물 붕괴로 인해 사망자가 80%이상 되었으며, 쓰촨성 내 학교건축물이 7,000여채 붕괴되어 학생들의 피해가 큰 것이 특징이었다. 우리나라 또한 2007년 오대산 지진으로 인해 학교건물이 균열되고 체육관의 지붕이 파손되는 등 학교시설의 피해가 발생한바 있다. 이에 본 논문은 지진발생에 따른 국내/외 지진피해현황에 대해 알아보고, 지진발생지역에 현장조사를 실시한 자료를 바탕으로 학교시설의 피해를 검토하였다. 또한 고등학생을 대상으로 방재의식 설문조사를 실시하여 지진방재대책의 기초자료를 작성하고자 했다.

전 세계적으로 홍수, 지진, 지진해일 등 복합적이고 광역적인 재해·재난이 발생함에 따라 많은 인적·물적 피해가 발생하고 있으며, 이에 대한 신속한 재난대응 및 피해지역에 대한 조기분석에 대해 국내외적으로 다양한 기술개발과 재난관리 적용성에 관한 연구개발이 진행되고 있다. 그 가운데 위성영상을 활용한 분석 결과에 대한 가치와 활용도가 증가하고 있는 추세이다. 국내에서도 재해·재난분야의 위성영상 활용성을 인지하여 정부기관 고유 업무에 대한 실무적 대안 마련이 검토되고 있으며, 특히 재난발생시 위성영상 분석을 통한 의사결정지원에 대한 인식이 높아지고 있는 실정이다. 이와 관련하여 본 논문에서는 고해상상도 위성영상인 Kompsat-2 영상과 GeoEye 영상의 피해 전·후 영상을 육안 분석하여 2010년 1월 12일에 진도 7규모의 지진이 발생한 HAITI의 수도인 포르토프랭스 중심으로 건물피해 분석 및 피해밀집도를 분석하였다. 또한 이를 검증하기 위해 국외 위성영상 분석 전문기관인 UNOSAT 및 SERTIT의 영상촬영, 취득, 분석, 건물피해에 대해 비교·분석하여 결론을 도출하였다.

본 연구에서는 지진시 nailed-soil 굴착벽체의 안전율과 거동특성에 대하여 제시하였다. 시간이력해석을 이용하여 정적하중과 지진하중을 받는 nailed-soil 굴착벽체 전면부의 수평변위, 축력, 전단력, 모멘트를 해석하였다. Dawson과 Roth가 제안한 전단강도 감소기법에 바탕을 둔 안전율을 지진시 nailed-soil 굴착벽체의 안전율 계산에 사용하였다. 제안된 방법에 의한 안전율을 기존의 연구에서 산정된 안전율과 비교하여 그 타당성을 확인하였다.

지진에 대한 구조물의 위험도를 해석하는 경우, 여러 위험 단계에 대한 구조물의 취약도 또는 손상도를 확인할 필요가 있다. 그리고, 교량과 같은 구조물은 지진에 저항하는 능력을 가져야하므로, 지진 격리장치가 있는 경우와 없는 경우에 대해 지진에 대한 손상 해석을 할 필요가 있다. 본 논문에서는 지진의 영향으로 최대지반가속도(PGA), 최대지반속도(PGV), 스펙트럼가속도(SA), 스펙트럼속도(SV), 스펙트럼강도(SI) 등의 특성을 고려하여, 납면진 받침을 갖는 교량의 손상도 곡선을 구하고, 입력 지진의 변화에 따른 이들 손상도 곡선의 안정성을 평가하였다.

본 연구에서는 응답변위법을 이용한 지중구조물의 지진해석에 있어서 지반반력계수에 관한 기본 자료와 근거를 제공하는데 목적이 있다. 지반반력계수를 도로교 설계기준(2001), 지하공동구 내진설계기준(2004), 유한요소법으로 산출한 후, 비교․분석 하였다. 지반반력계수는 산정방법에 따라 도로교 설계기준에 비해 지하공동구 내진설계기준은 최대 4.55배, 유한요소법은 연직과 전단방향에 대해 각각 최대 3.24배와 2.00배 크게 산정되었으며, 단면력은 도로교 설계기준과 지하공동구 내진설계기준에 근거하여 구한 값이 정밀해석인 유한요소법으로 구한 값보다 전반적으로 크게 산출 되었다.

본 연구는 지반조건을 고려한 브레이스된 강골조 구조물의 연속 및 이산화 내진 최적설계에 관한 내용이다. 지반조건을 고려한 구조해석과 연속 및 이산화 최적설계를 동시에 수행할 수 있는 내진 최적설계 프로그램을 개발하여 이를 브레이스가 없는 경우, Z-형, X-형의 브레이스 배치형태를 사용한 강골조 구조물에 적용하였고, 정하중, 지진하중을 고려하여 해석하였다. AISC-ASD 시방규정과 ATC-3-06에 규정한 사용성, 허용층간변위 및 다양한 제약조건을 모두 만족하는 최소중량, 설계변수 등을 도출하고, 특히 Newmark-Hall 설계스펙트럼 해석과 지반조건을 고려한 ATC 설계스펙트럼 해석 및 ATC 등가정적해석의 해석결과를 비교․분석함으로서 보다 내진에 적합한 브레이스 배치 형태 및 적용한 해석방법이 최적설계에 미치는 영향을 찾고자 하는데 그 목적이 있다.

The purpose of this study was to predict occurrence of earthquakes in Korea by measuring the concentration of radon radioactivity in the air and in the underground water. Two monitoring systems of radon concentration detection in the air were installed in Seoul, East Coast area, whereas of radon concentration in the underground water in Kyungju area during December, 1999 to June, 2001. The distribution of radon concentration in the air in Seoul is as follows : winter(10.10±2.81Bq/m3), autumn(8.41±1.35Bq/m3), summer(5.83±0.05Bq/m3) and spring(5.34±0.44Bq/m3), whereas the distribution of radon in the air in the East Coast area showed some difference as follows : autumn(14.08±5.75Bq/m3), summer(12.04±0.53Bq/m3), winter(12.02±1.40Bq/m3) and spring(8.93±0.91Bq/m3). In the meanwhile, the distribution of radon in the water is as follows : spring(123.59±16.36count/10min),winter(93.95±79.69counter/10min),autumn(68.96±37.53counter/10min) and spring(34.45±9.69counter/10min). The daily range of the density of radon concentration in Seoul and East Coast area was between 5.51Bq/m3-9.44Bq/m3, 7.15Bq/m3-15.27Bq/m3, respectively. Correlation of the distributions of radon concentrations in the air and in underground water with earthquake showed considerable variations of radon concentration before the occurrence of the earthquake. The results suggested that radon radioactivity seemed to be helpful for the prediction of the occurrence of earthquake.