The paper presents the damage estimation of bridge structures in Daegu city based on the scenario-based earthquakes. Since the fragility curves for domestic bridge strucures are limited, the Hazus methodology is employed to derive the fragility curves and estimate the damage. A total of four earthuquake scenarios near Daegu city are assumed and structure damage is investigated for 81 bridge structures. The seismic fragility function and damage level of each bridge had adopted from the analytical method in HAZUS and then, the damage probability using seismic fragility function for each bridge was evaluated. It was concluded that the seismic damage to bridges was higher when the magnitude of the earthquake was large or nearer to the epicenter.

For earthquake loss estimation of building structures in Gangnam-Gu district in Seoul, three scenario earthquakes were selected by comparison of the response spectra of these scenario earthquakes with the design spectrum in Korean Building Code (KBC 2009), and then direct losses of the building structures in the Gangnam-Gu district under each scenario earthquake are estimated. The following conclusions are drawn from the results of damage and loss in the second scenario earthquake, which has a magnitude = 6.5 and epicentral distance =15 km: (1) The ratio of building stocks undergoing the extensive and complete damage level is 40.0% of the total. (2) The amount of direct economic losses appears approximately 19 trillion won, which is 1.2% of the national GDP of Korea. (3) About 25% of high-rise (over 10-story) RC building wall structures, were inflicted with the damage exceeding moderate level, when compared to 60% of low-rise building structures. (4) From the economical view point, the main loss, approximately 50%, was caused by the damage in the high-rise RC wall building structures.

정확한 지진재해 예측을 위해서는 대상지역 특성을 고려하여 개발한 강진동 감쇠식을 사용해야 한다. 본 연구에서는 한반도의 감쇠식에 관한 기존연구에서 제시한 여러 감쇠식 및 지진자료를 비교한 후 그 유형이 가장 유사한 관계식을 선별하였다. 지진재해예측을 위한 HAZUS에서는 미국을 서부와 중동부로 구분한 강진동 감쇠식을 지원하는데, 앞서 선별한 국내 감쇠식과 부합하는 미국의 감쇠식 종류를 알아보았다. 이번 연구는 향후 HAZUS를 이용하여 한반도의 지진재해를 예측하고자 할 때, 우리나라의 감쇠현상과 가장 유사한 미국의 강진동 감쇠식을 사용함으로써 신뢰성 높은 재해예측에 효과적인 영향을 줄 것으로 기대한다.

The paper presents the damage estimation of bridge structures in Daegu city based on the scenario-based earthquakes. Since the fragility curves for domestic bridge strucures are limited, the Hazus methodology is employed to derive the fragility curves and estimate the damage. A total of four earthuquake scenarios near Daegu city are assumed and structure damage is investigated for 81 bridge structures. The seismic fragility function and damage level of each bridge had adopted from the analytical method in HAZUS and then, the damage probability using seismic fragility function for each bridge was evaluated.

지진에 따른 인명 피해 예측을 위한 핵심적 자료는 시간에 따른 사람들의 공간적 분포이다. HAZUS 플랫폼에서는 하루 중 세 시각(오후 2시, 5시, 오전 3시)에서 발생되는 인명 피해를 예측하기 위하여, 미국의 시간 별 인구공간분포를 사용하고 있으나, 인구공간분포 예측모델이 실제 행태자료를 자료를 바탕으로 하고 있지 않을 뿐 아니라, 대한민국의 시간별 행태패턴과 상이하여, 시간에 따른 공간적 exposure를 정확하게 예측할 수 없다. 본 연구에서는 HAZUS 플랫폼을 활용하여, 울산광역시 56개동의 지진 인명피해 규모 예측 모델을 제시한다. 2009년 생활시간조사 자료를 활용하여 24시간의 행태 패턴을 파악하고, 파악된 자료를 바탕으로 행정동별 exposure 변화를 예측한다. 예측된 수치를 활용하여, 지진발생시각에 따른 행정동별 인명피해 규모 변화를 시뮬레이션한다. HAZUS 플랫폼을 대한민국에 적용하여 피해규모를 예측한 수편의 연구가 있으나, 정확한 인명피해 예측을 위하여 별도의 행태 패턴 자료를 활용하여 예측모델은 개선한 시도는 없었다. 본 연구를 통하여 도시공간의 시간별 exposure를 이해하고, 지진 대응을 위한 적절한 정책적 함의를 도출하고자 한다.

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.

교량구조물의 지진재해평가기술을 개발하기 위해서는 전체 교량에 대한 분류체계별 표준교량을 선정한 후, 간편한 정식화 방법을 통해 지진취약도를 분석하고, 이로부터 교량의 근사적인 지진위험도를 평가하는 것이 현실적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 HAZUS에서 사용 중인 간편하면서도 실용적인 방법을 미국과 국내의 내진설계수준 등을 고려하여 국내 PSC-I 거더교에 적용 가능하도록 ‘수정된 HAZUS 방법에 의한 한국형 지진취약도함수’를 개발하였다. 이를 위해 국내 표준교량 형식 중 하나인 PSC-I 거더교에 대해 수치해석적 방법을 적용하여 해석적 지진취약도함수를 구하고, 수정된 HAZUS 방법을 적용하여 지진취약도함수를 구한 후 그 결과를 비교‧분석하였다. 수정된 HAZUS 방법에서의 주요 계수는 수치해석적 방법에 의한 지진취약도함수와 가장 유사한 경향을 보이도록 하는 계수를 선택하는 방법으로 결정하였으며, 강도감소계수의 경우 HAZUS에서 제시한 값의 70% 수준을 사용할 때 해석적 결과와 유사한 지진취약도 함수를 구할 수 있음을 알 수 있었다.