KR101695539B1 - Method and system for predicting damage of seashore structures based on climate change - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예들에 따른 해안 구조물 피해 예측 방법은 기후노출 조건 범주 및 구조물 조건 범주에 각각 속하는 영향 인자들에 대해 각각 결정된 세부 점수들의 가중 평균으로써 해안 구조물의 물리적 파손 가능성을 산출하는 단계, 안전 요인 범주, 환경 요인 범주 및 재정 요인 범주에 각각 속하는 영향인자들에 대해 각각 결정된 세부 점수들의 가중 평균으로써 파손 피해 중요성을 산출하는 단계 및 물리적 파손 가능성 및 파손 피해 중요성에 기초하여 구조물 피해 위험도를 평가하는 단계를 포함할 수 있다.The coastal structure damage prediction method according to the embodiments of the present invention includes calculating the probability of physical damage of a coastal structure as a weighted average of the detailed scores determined respectively for the influence factors belonging to the category of the climate exposure condition and the structure condition category, Calculating the importance of damage damage as a weighted average of the detailed scores determined for each of the influence factors belonging to each of the factor category, environmental factor category and financial factor category, and evaluating the damage risk of the structure based on the possibility of physical damage and damage damage Step < / RTI >
Description
본 발명은 시설 피해 예측 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 해안 구조물 피해 예측 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a facility damage prediction technique, and more particularly, to a coast damage prediction technique.
해안 구조물은 파도와 폭풍으로부터 항구와 연안의 시설을 보호하기 위해 구축되지만, 해안 구조물 자체도 태풍과 해일 등으로 인해 손실되고 피해를 입는다. Coastal structures are built to protect harbor and coastal facilities from waves and storms, but coastal structures themselves are lost and damaged by typhoons and tsunamis.
기존의 해안 구조물 피해 예측에 관한 연구는 수리적 수문학적인 분석과 토질, 구조적 측면 등의 다각적인 내용을 고려하여 수행되었지만, 대체로 실제 계측 데이터들을 정량적으로 취급하여 해안의 사면 거동을 분석한다거나 구조물의 건전성을 판정하는 방식들로 분류된다.Although the existing coastal structure damage prediction studies have been carried out in consideration of various aspects such as hydrological analysis, soil and structural aspects, it is generally considered to analyze the slope behavior of the coast by quantitatively treating actual measurement data, As shown in FIG.
이러한 기존 연구들은 해안 구조물에 센서들을 장착하여 수집한 데이터와 수리학적으로 구축한 모델을 기초로 해안 구조물의 상태를 분석하고 피해를 예측한다.These existing studies analyze the state of coastal structures and predict damages based on data collected by installing sensors on coastal structures and hydraulically constructed models.
예를 들어 한국공개특허 제10-2010-0115954호는 해안 호안 시설물의 지표면 또는 지중에 변위 감지 센서를 설치하여 변위를 측정하고, 다수 타겟의 변위 정보를 그룹화하며 상대 변위차를 분석하여 해안 사면의 거동을 판단하는 방식이다.For example, in Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0115954, a displacement sensor is installed on a surface or ground of a coastal rescue facility to measure a displacement, group displacement information of a plurality of targets, analyze a relative displacement difference, It is a method to judge the behavior.
이러한 선행연구들은 우리나라가 3면이 바다인 지형적 특성 때문에 예측이 필요한 모든 해안 시설물에 이러한 계측 센서들을 장착하는 것이 비현실적이라는 점에서 실제로 구현되기 어렵다.These prior studies are difficult to implement in Korea because it is impractical to install these measurement sensors on all the coastal facilities that need to be predicted because of the geographical characteristics of the sea.
따라서, 해안 구조물의 파손과 피해를 현실적으로 예측할 수 있는 방안이 필요하다. Therefore, there is a need for realistic prediction of damage and damage to the coastal structures.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기후 변화를 고려한 해안 구조물 피해 예측 방법 및 시스템을 제공하는 데에 있다.A problem to be solved by the present invention is to provide a method and system for predicting damage to a coastal structure in consideration of climate change.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 정성적인 인자들을 분석하여 해안 구조물의 피해를 예측하고 위험도를 평가하는 방법 및 시스템을 제공하는 데에 있다.A problem to be solved by the present invention is to provide a method and system for estimating the damage of a coastal structure and evaluating a risk by analyzing qualitative factors.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 미리 예측 대상 해안에 구축되는 센서 네트워크에 의존하지 않고 지질, 지반, 기후, 시설 등의 영향 인자들을 분석하는 해안 구조물 피해 예측 방법 및 시스템을 제공하는 데에 있다.A problem to be solved by the present invention is to provide a coastal structure damage prediction method and system for analyzing influential factors such as geology, ground, climate, and facilities without depending on a sensor network constructed on the coast in advance.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 해안 구조물 피해 규모를 고려하여 종합적으로 위험도를 평가할 수 있는 해안 구조물 피해 예측 방법 및 시스템을 제공하는 데에 있다.A problem to be solved by the present invention is to provide a method and system for predicting damages of a coastal structure capable of comprehensively evaluating a risk in consideration of damages on coastal structures.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The solution to the problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 측면에 따라 컴퓨터를 이용하여 수행되며 정성적 영향인자들에 기초한 해안 구조물 피해 예측 방법은, 상기 컴퓨터가, 기후노출 조건 범주 및 구조물 조건 범주에 각각 속하는 영향 인자들에 대해 각각 결정된 세부 점수들의 가중 평균으로써 해안 구조물의 물리적 파손 가능성을 산출하는 단계; 안전 요인 범주, 환경 요인 범주 및 재정 요인 범주에 각각 속하는 영향인자들에 대해 각각 결정된 세부 점수들의 가중 평균으로써 파손 피해 중요성을 산출하는 단계; 및 상기 물리적 파손 가능성 및 상기 파손 피해 중요성에 기초하여 구조물 피해 위험도를 평가하는 단계를 포함할 수 있다.A method for predicting coastal structure damage based on qualitative influencing factors performed using a computer in accordance with an aspect of the present invention is characterized in that the computer is programmed to perform the steps of: Calculating the probability of physical damage to the coastal structure as a weighted average of the scores; Calculating the damage damage importance as a weighted average of the detailed scores determined for each of the influence factors belonging to the safety factor category, the environmental factor category, and the financial factor category respectively; And evaluating the structural damage risk based on the physical damage possibility and the damage damage importance.
일 실시예에 따라, 상기 기후 노출 조건 범주에 속하는 영향인자들은 해수면 상승률, 강수량, 해수온 상승, 태풍 횟수 및 폭풍 횟수일 수 있다.According to one embodiment, the influencing factors falling under the category of climate exposure conditions may be sea level rise rate, precipitation, seawater temperature rise, hurricane frequency and storm frequency.
일 실시예에 따라, 상기 구조물 조건 범주에 속하는 영향인자들은 파랑의 처오름 높이, 월파량 및 반사율일 수 있다.According to one embodiment, the influence factors belonging to the structural condition category may be the wave height, wave amount, and reflectance of the wave.
일 실시예에 따라, 상기 구조물 피해 위험도를 평가하는 단계는 상기 물리적 파손 가능성이 제1 축이고, 상기 파손 피해 중요성이 제1 축에 수직하는 제2 축인 판정 평면 상에서, 구조물 피해 위험도의 좌표가 대각선을 중심으로 상삼각에 속하면 구조물 피해 위험도를 높은 위험도로 평가하고, 하삼각에 속하면 낮은 위험도로 평가하며, 대각선에 속하면 중간 위험도로 평가하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the step of assessing the damage risk of the structure is performed on a determination plane where the probability of physical damage is a first axis and the damage damage importance is a second axis perpendicular to the first axis, In the case of the upper triangulation, the risk of structural damage is evaluated as a high risk, the lower risk is evaluated as a lower risk, and the case where the risk is classified as an intermediate risk may be included.
일 실시예에 따라, 상기 세부 점수들, 상기 물리적 파손 가능성, 상기 파손 피해 중요성 및 상기 구조물 피해 위험도는 5점 척도로 평가될 수 있다.According to one embodiment, the sub-scores, the probability of physical damage, the severity of damage damage, and the damage risk of the structure can be evaluated on a five point scale.
본 발명의 다른 측면에 따른 해안 구조물 피해 예측 시스템은 기후노출 조건 범주 및 구조물 조건 범주에 각각 속하는 영향 인자들에 대해 각각 결정된 세부 점수들의 가중 평균으로써 해안 구조물의 물리적 파손 가능성을 산출하는 물리적 파손 가능성 산출부; 안전 요인 범주, 환경 요인 범주 및 재정 요인 범주에 각각 속하는 영향인자들에 대해 각각 결정된 세부 점수들의 가중 평균으로써 파손 피해 중요성을 산출하는 파손 피해 중요성 산출부; 및 상기 물리적 파손 가능성 및 상기 파손 피해 중요성에 기초하여 구조물 피해 위험도를 평가하는 구조물 피해 위험도 평가부를 포함할 수 있다.The coastal structure damage prediction system according to another aspect of the present invention is a weighted average of the detailed scores determined for the influential factors respectively belonging to the climate exposure condition category and the structural condition category respectively and thereby calculating the possibility of physical damage to the coastal structure part; A breakdown damage importance calculator that calculates the breakdown damage importance as a weighted average of the detailed scores, each of which is determined for each of the influence factors belonging to the safety factor category, the environmental factor category, and the financial factor category; And a structural damage risk assessment unit for evaluating the structural damage risk based on the physical damage possibility and the damage damage importance.
일 실시예에 따라, 상기 기후 노출 조건 범주에 속하는 영향인자들은 해수면 상승률, 강수량, 해수온 상승, 태풍 횟수 및 폭풍 횟수일 수 있다.According to one embodiment, the influencing factors falling under the category of climate exposure conditions may be sea level rise rate, precipitation, seawater temperature rise, hurricane frequency and storm frequency.
일 실시예에 따라, 상기 구조물 조건 범주에 속하는 영향인자들은 파랑의 처오름 높이, 월파량 및 반사율일 수 있다.According to one embodiment, the influence factors belonging to the structural condition category may be the wave height, wave amount, and reflectance of the wave.
일 실시예에 따라, 상기 구조물 피해 위험도 평가부는 상기 물리적 파손 가능성이 제1 축이고, 상기 파손 피해 중요성이 제1 축에 수직하는 제2 축인 판정 평면 상에서, 구조물 피해 위험도의 좌표가 대각선을 중심으로 상삼각에 속하면 구조물 피해 위험도를 높은 위험도로 평가하고, 하삼각에 속하면 낮은 위험도로 평가하며, 대각선에 속하면 중간 위험도로 평가하도록 동작할 수 있다.According to one embodiment, the structure damage risk assessment section evaluates, on the determination plane where the probability of physical damage is the first axis and the damage damage importance is the second axis perpendicular to the first axis, If you belong to a triangle, you can evaluate the risk of damage to the structure at a high risk. If you belong to a lower triangle, you can evaluate it as a low risk. If you are in a diagonal, you can evaluate it as an intermediate risk.
일 실시예에 따라, 상기 세부 점수들, 상기 물리적 파손 가능성, 상기 파손 피해 중요성 및 상기 구조물 피해 위험도는 5점 척도로 평가될 수 있다.According to one embodiment, the sub-scores, the probability of physical damage, the severity of damage damage, and the damage risk of the structure can be evaluated on a five point scale.
본 발명의 해안 구조물 피해 예측 방법 및 시스템에 따르면, 정량적 데이터가 아닌 정성적인 인자들을 분석하여 해안 구조물 피해를 예측하고 위험도를 평가할 수 있다.According to the coastal structure damage prediction method and system of the present invention, it is possible to predict the damage of coastal structures and to evaluate the risk by analyzing qualitative factors rather than quantitative data.
본 발명의 해안 구조물 피해 예측 방법 및 시스템에 따르면, 미리 선별된 지역에 구축되는 센서 네트워크에 의존하지 않고 지질, 지반, 기후, 시설 등의 영향 인자들을 분석하여 해안 구조물 피해 위험도를 예측할 수 있다.According to the method and system for predicting damage to coastal structures according to the present invention, the risk factors of coastal structures can be predicted by analyzing influential factors such as geology, ground, climate, and facility without depending on sensor networks established in pre-selected regions.
본 발명의 해안 구조물 피해 예측 방법 및 시스템에 따르면, 해안 구조물 피해 규모를 고려하여 종합적으로 해안 구조물 피해 위험도를 평가할 수 있다.According to the method and system for predicting damage to a coastal structure according to the present invention, the risk of damage to a coastal structure can be evaluated comprehensively considering the damage scale of a coastal structure.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해안 구조물 피해 예측 방법을 예시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해안 구조물 피해 예측 방법 중에 물리적 파손 가능성 평가 단계에서 이용되는 영향 인자들을 예시한 표이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해안 구조물 피해 예측 방법 중에 피해 중요성 평가 단계에서 이용되는 영향 인자들을 예시한 표이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해안 구조물 피해 예측 방법 중에 위험도 평가 단계에서 이용되는 판정 평면을 예시한 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 해안 구조물 피해 예측 시스템을 예시한 블록도이다.FIG. 1 is a flowchart illustrating a coastal structure damage prediction method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a table illustrating impact factors used in the physical damage possibility evaluation step in the coast damage estimation method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a table illustrating impact factors used in the damage importance estimation step in a coastal structure damage prediction method according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram illustrating a determination plane used in a risk assessment step in a coastal structure damage prediction method according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating a coastal structure damage prediction system according to an embodiment of the present invention.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.For the embodiments of the invention disclosed herein, specific structural and functional descriptions are set forth for the purpose of describing an embodiment of the invention only, and it is to be understood that the embodiments of the invention may be practiced in various forms, The present invention should not be construed as limited to the embodiments described in Figs.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해안 구조물 피해 예측 방법을 예시한 순서도이다.FIG. 1 is a flowchart illustrating a coastal structure damage prediction method according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 해안 구조물 피해 예측 방법은 컴퓨터를 이용하여 정성적 영향인자들에 기초하여 해안 구조물의 피해를 예측하는 방법으로서, 단계(S11)에서, 컴퓨터가, 기후노출 조건 범주 및 구조물 조건 범주에 각각 속하는 영향 인자들에 대해 각각 결정된 세부 점수들의 가중 평균으로써 해안 구조물의 물리적 파손 가능성을 산출할 수 있다.Referring to FIG. 1, a coastal structure damage prediction method according to embodiments of the present invention is a method for predicting damage of a coastal structure based on qualitative influencing factors using a computer. In step S11, , The probability of physical damage to coastal structures can be calculated by weighted average of the detailed scores determined for the influencing factors, respectively, belonging to the climate exposure condition category and the structure condition category respectively.
단계(S12)에서, 컴퓨터가 안전 요인 범주, 환경 요인 범주 및 재정 요인 범주에 각각 속하는 영향인자들에 대해 각각 결정된 세부 점수들의 가중 평균으로써 파손 피해 중요성을 산출할 수 있다.In step S12, the computer can calculate the damage damage importance as a weighted average of the detailed scores determined for each of the influence factors, each of which belongs to the safety factor category, environmental factor category, and financial factor category.
또한 단계(S13)에서, 컴퓨터가 물리적 파손 가능성 및 파손 피해 중요성에 기초하여 구조물 피해 위험도를 평가할 수 있다.Further, in step S13, the computer can evaluate the damage risk of the structure based on the physical damage possibility and damage damage importance.
실시예에 따라서, 세부 점수들, 물리적 파손 가능성, 파손 피해 중요성 및 구조물 피해 위험도는 각각 5점 척도로 평가될 수 있다. 즉, 가장 부정적인 상태부터 가장 긍정적인 상태까지 1점에서 5점까지 점수가 결정되는 것이다.Depending on the embodiment, the scores, the probability of physical damage, the severity of damage damage, and the risk of damage to the structure can be evaluated on a 5 point scale, respectively. That is, scores from 1 to 5 are determined from the most negative state to the most positive state.
한편, 단계(S11)에서 물리적 파손 가능성은 기후 노출 조건 범주 및 구조물 조건 범주에 각각 속하는 영향인자들의 세부 점수 값들에 의해 결정되는데, 도 2를 참조하여, 구체적인 영향인자들을 설명한다.On the other hand, in step S11, the probability of physical damage is determined by the detailed score values of influence factors belonging to the category of the climate exposure condition and the structure condition category, respectively. Referring to FIG. 2, specific influence factors are described.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해안 구조물 피해 예측 방법 중에 물리적 파손 가능성 평가 단계에서 이용되는 영향 인자들을 예시한 표이다.FIG. 2 is a table illustrating impact factors used in the physical damage possibility evaluation step in the coast damage estimation method according to an embodiment of the present invention.
도 2에서, 물리적 파손 가능성의 산출에 영향을 줄 수 있는 기후 노출 조건 범주에 속하는 영향인자들과 구조적 파괴를 일으킬 수 있는 구조물 조건 범주의 영향인자들의 세부 점수들의 가중 평균을, 해안 구조물이 파손될 물리적 가능성 평가 점수로서 산출할 수 있다.In Figure 2, the weighted average of the impact factors in the category of climate exposure conditions that can affect the calculation of the probability of physical damage and the detailed scores of the impact factors in the structural condition categories that can cause structural damage, It can be calculated as a possibility evaluation score.
구체적으로 기후 노출 조건 범주에 속하는 영향인자는 해수면 상승률, 강수량, 해수온 상승, 태풍 횟수 및 폭풍 횟수이다.Specifically, the influencing factors in the category of climate exposure conditions are sea level rise rate, precipitation, seawater temperature rise, typhoon frequency and storm frequency.
해수면 상승률은 해안 특성상 동해안, 서해안 및 남해안이 서로 다를 수 있는데, 각 해안마다 해수면 상승률 영향인자에 관하여 배점을 다르게 할 수 있다. 한편, 해수면 상승률에 부여된 세부 점수에는, 해수면 상승률이 기후 노출 조건 요인 범주 중에서 가장 중요한 점에 따라, 0.59의 가중치가 부여될 수 있다.The rate of sea level rise may differ between the East Coast, the West Coast and the South Coast due to its coastal characteristics. On the other hand, the level of detail given to the sea level rise rate can be weighted to 0.59, depending on the most important of the climate exposure conditional categories, the sea level rise rate.
강수량, 해수온 상승 및 태풍 횟수는 해안 구조물의 파손에 영향을 줄 수 있는 기후요소로서 각각의 세부 점수들에 각각 0.11, 0.22 및 0.04의 가중치가 부여될 수 있다.Precipitation, seawater temperature rise, and typhoon frequency are climate factors that can affect the damage of coastal structures. Each subscore can be weighted with 0.11, 0.22, and 0.04, respectively.
한편, 폭풍 횟수도 해안 구조물 파손에 영향을 줄 수 있는 기후요소이며, 해안 특성상 동해안, 서해안 및 남해안이 서로 다를 수 있는데, 각 해안마다 폭풍 횟수 영향인자에 관하여 배점을 다르게 할 수 있다. 또한, 폭풍 횟수의 세부 점수에 0.04의 가중치가 부여될 수 있다.On the other hand, the number of storms is also a climatic factor that can affect coastal structure damage, and the coastal characteristics of the coastal region, the west coast and the south coast may be different. Further, the detailed score of the number of storms can be given a weight of 0.04.
이어서, 구체적으로 구조물 조건 범주에 속하는 영향인자는 파랑(波浪)의 처오름 높이, 월파량 및 반사율이다.Then, the influence factors belonging to the structural condition category are wave height, wave - cover wave amount and reflectance.
파랑의 처오름 높이는 파랑의 처오름, 즉 파랑이 해변 구조물과 상호작용으로 솟구쳐오르는 현상이 일어날 때에 파랑의 높이이다. 예를 들어, 파랑이 해변 구조물과 만나는 경사각이 커질수록 최대 처오름 높이는 줄어드는 경향이 있다.The elevation of the blue is the height of the blue when the phenomenon of blue rising, interacting with the beach structure occurs. For example, as the inclination angle of the wave to the beach structure increases, the maximum running height tends to decrease.
월파량(wave overtopping)은 월파, 즉 처오름 높이가 여유고보다 높아 구조물을 넘어가는 파도의 양이다. 월파는 방파제, 호안, 접안시설 등과 같은 항만 구조물의 마루 높이를 선정하는 데에 있어 주요한 설계요인으로서, 방파제 배후면의 접안 시설 활용, 월파에 의한 전달파 발생으로 인한 항내 정온에 미치는 영향, 사석 경사제의 경우에 배후면 피복재의 안정성에 대한 영향 등을 결정한다.Wave overtopping is the amount of wave that passes over the structure because the wave height is higher than the margin. Wolpa is a major design factor for determining the floor height of port structures such as breakwaters, shore, and docking facilities. It is affected by the use of the dockside at the backside of the breakwater, The impact on the stability of the rear covering material should be determined.
반사율은 구조물에 의해 입사파의 에너지가 반사되는 정도를 의미한다. 예를 들어 해변 구조물의 경사가 90도에 가까우면 반사율이 완전 반사에 가깝게 형성되고, 완만하면 반사율이 감소하며, 처오름 높이와 관계가 있다.Reflectivity means the degree to which the energy of the incident wave is reflected by the structure. For example, when the slope of a beach structure is close to 90 degrees, the reflectivity is formed close to perfect reflection, while the gentle slope reflectivity is decreased, and the height of running is related.
파랑의 처오름 높이, 월파량 및 반사율은 각각의 세부 점수들에 각각 0.33씩의 가중치들이 부여될 수 있다.The wave height, wave amount, and reflectance of each wave can be weighted by 0.33 for each of the subscores.
한편, 단계(S12)에서 실제로 파손 피해가 일어날 경우에 피해의 중요성을 평가하기 위한 파손 피해 중요성은 안전 요인 범주에 속하는 영향인자, 환경 요인 범주에 속하는 영향인자 및 재정 요인 범주에 속하는 영향인자의 세부 점수들에 의해 결정되며, 도 3과 같이 산출될 수 있다.On the other hand, the damage damage importance for evaluating the importance of damage in the case of actual damage damage in step S12 is influenced by the influence factor belonging to the safety factor category, the influence factor belonging to the environmental factor category and the influence factor belonging to the financial factor category And can be calculated as shown in FIG.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해안 구조물 피해 예측 방법 중에 파손 피해 중요성 평가 단계에서 이용되는 영향 인자들을 예시한 표이다.FIG. 3 is a table illustrating influence factors used in the damage damage importance evaluation step in a coastal structure damage prediction method according to an embodiment of the present invention.
도 3에서, 파손 피해 중요성에 영향을 줄 수 있는 안전 요인 범주에 속하는 영향인자, 환경 요인 범주에 속하는 영향인자 및 재정 요인 범주에 속하는 영향인자의 세부 점수들의 가중 평균을, 해안 구조물이 파손되어 피해가 발생할 경우의 피해 중요성 평가 점수로서 산출할 수 있다.In FIG. 3, the weighted average of the detailed scores of the influence factors belonging to the safety factor category, the influence factor belonging to the environmental factor category, and the influence factor belonging to the financial factor category, which can affect the damage damage importance, Of the damage occurred.
안전 요인 범주, 환경 요인 범주 및 재정 요인 범주는 각각 0.33의 가중치가 부여될 수 있다. The safety factor category, environmental factor category, and financial factor category can each be weighted to 0.33.
도 2 및 도 3에 예시된 영향인자들의 세부 점수들은 각 영향인자들의 구체적인 측정값이 아닌, 상대적인 평가 점수들이라는 점이 선행기술들과 다르다. 즉, 예를 들어 처오름 높이라는 영향인자는, 측정치로서 반영되는 것이 아니라, 특정 해안 구조물에 의한 처오름 높이가 상대적으로 높은 편인지 또는 낮은 편인지 등의 정성적 평가에 의한 세부 점수로서 5점 척도로 평가된다. 따라서, 이러한 세부 점수들은, 선행기술들과 같이 해안 구조물에 직접 설치된 센서 네트워크로부터 실시간적으로 획득하지 않아도, 결정될 수 있다. 한편, 이러한 가중치들은 지역이나 기후 상황에 따라 다르게 결정될 수 있다.The detailed scores of the influence factors illustrated in Figures 2 and 3 differ from prior art in that they are relative scores, rather than a specific measure of each influence factor. In other words, for example, the influence factor of climb height is not reflected as a measurement, but is a detailed score based on a qualitative evaluation, such as whether the height of climb by a specific coastal structure is relatively high or low. . Thus, these sub-scores can be determined without having to acquire them in real time from sensor networks installed directly on coastal structures, such as prior art. On the other hand, these weights can be determined differently depending on the region or climate conditions.
다시 도 1로 돌아가서, 단계(S13)의 물리적 파손 가능성 및 파손 피해 중요성에 기초하여 구조물 피해 위험도를 평가하는 절차는 물리적 파손 가능성이 제1 축이고, 파손 피해 중요성이 제1 축에 수직하는 제2 축인 판정 평면 상에서, 만약 구조물 피해 위험도의 좌표가 대각선을 중심으로 상삼각에 속하면 구조물 피해 위험도를 높은 위험도로 판정하고, 하상각에 속하면 낮은 위험도로 판정하며, 판정 평면의 대각선 상에 있을 때에는 중간 위험도로 판정하는 절차를 포함할 수 있다.Referring again to FIG. 1, the procedure for evaluating the structural damage risk based on the probability of physical damage and damage damage in step S13 is based on the assumption that the probability of physical damage is the first axis and the damage damage importance is the second axis perpendicular to the first axis On the judgment plane, the risk of damage to the structure is judged to be a high risk if the coordinates of the damage risk of the structure belongs to the upper triangle around the diagonal line. It may include a procedure to determine the risk.
실시예에 따라, 판정 평면 상에서 만약 구조물 피해 위험도의 좌표가 대각선을 중심으로 상삼각에 속하면 구조물 피해 위험도는 높은 위험도로 판정되고, 그렇지 않으면 낮은 위험도로 판정될 수 있다.According to the embodiment, if the coordinates of the structural damage risk on the judgment plane belong to the upper triangle centered on the diagonal line, the structural damage risk is determined to be high risk, otherwise it can be determined to be low risk.
이러한 구조물 피해 위험도 평가를 예시하기 위해 도 4를 참조하면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해안 구조물 피해 예측 방법 중에 구조물 피해 위험도 평가 단계에서 이용되는 판정 평면을 예시한 모식도이다.FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a determination plane used in the structure damage risk assessment step in the coast damage estimation method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 4에서, 판정 평면의 가로축은 5점 척도의 물리적 파손 가능성 값을 나타내고, 세로축은 5점 척도의 파손 피해 중요성 값에 상응한다. In Fig. 4, the abscissa of the judgment plane represents the physical damage possibility value of the five-point scale, and the vertical axis corresponds to the damage damage importance value of the five-point scale.
만약 물리적 파손 가능성이 3-4로 높은 상황이더라도 파손 피해 중요성 값이 0-1이나 1-2로 낮으면 구조물 피해 위험도는 낮은 위험도 또는 중간 위험도로 평가될 수 있다. 이는 물리적 파손 가능성이 다소 높더라도 그로 인하여 발생한 피해의 중요성이 낮은 경우에, 구조물 피해에 따른 영향이 크지 않을 것이므로 타당하다.Even if the probability of physical damage is as high as 3-4, if the damage damage importance value is as low as 0-1 or 1-2, the risk of structural damage can be evaluated as low risk or intermediate risk. This is reasonable because, even if the probability of physical damage is somewhat high, the damage caused by the damage is not so significant, the damage will not be significant.
반면에 물리적 파손 가능성이 4-5로 높아지고 파손 피해 중요성 값이 1-2로 약간 높아지면 구조물 피해 위험도는 높은 위험도로 평가될 수 있다. 이는 물리적 파손 가능성이 높은데 파손 피해 중요성이 어느 정도 있는 경우에, 종합적인 구조물 피해의 영향을 무시할 수 없을 것이므로 타당하다.On the other hand, if the probability of physical damage increases to 4-5 and the value of damage damage importance is increased to 1-2, the risk of structural damage can be evaluated as high risk. This is reasonable because it is likely that physical damage would be negligible if the damage damage severity is significant.
물리적 파손 가능성이 2-3이지만 파손 피해 중요성 값이 3-4일 때에는 구조물 피해 위험도는 높은 위험도로 평가될 수 있다. 이는 물리적 파손 가능성이 상당히 높고 파손 피해의 중요성도 큰 경우에, 종합적인 구조물 피해의 영향이 상당히 높을 것이므로 타당하다.When the physical damage probability is 2-3, but the damage damage importance value is 3-4, the structural damage risk can be evaluated as high risk. This is reasonable because the impact of comprehensive structural damage will be significant if the probability of physical damage is considerably high and the damage damage is of great importance.
이렇듯, 물리적 파손 가능성과 파손 피해 중요성은 서로 독자적으로 구조물 피해 위험도에 영향을 줄 수 있다.Thus, the likelihood of physical damage and damage damage can independently affect the risk of structural damage.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 해안 구조물 피해 예측 시스템을 예시한 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a coastal structure damage prediction system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예들에 따른 해안 구조물 피해 예측 시스템(50)은 물리적 파손 가능성 산출부(51), 파손 피해 중요성 산출부(52), 구조물 피해 위험도 평가부(53) 및 세부 점수 DB(54)를 포함할 수 있다.The coastal structure damage prediction system 50 according to the embodiments of the present invention includes a physical damage
먼저, 세부 점수 DB(54)에 예측 대상 지역의 기후노출 조건 범주 및 구조물 조건 범주에 각각 속하는 영향 인자들에 대해 각각 결정된 세부 점수들과, 안전 요인 범주, 환경 요인 범주 및 재정 요인 범주에 각각 속하는 영향인자들에 대해 각각 결정된 세부 점수들이 각각 저장된다.First, the
이러한 영향인자들의 세부 위험도 값들은 실시간적으로 획득되어야 하는 정량적이고 절대적인 측정치들이 아니고, 장기간의 조사, 탐사 및 관측에 의해 결정되는 정성적이고 상대적인 척도 환산치이다. 세부 점수들, 물리적 파손 가능성, 파손 피해 중요성 및 구조물 피해 위험도는 5점 척도로 평가될 수 있다.The detailed risk values of these influencing factors are not quantitative and absolute measures to be obtained in real time, but qualitative and relative scale conversions determined by long-term investigation, exploration and observation. The detailed scores, the probability of physical damage, the severity of damage damage, and the risk of structural damage can be evaluated on a 5-point scale.
물리적 파손 가능성 산출부(51)는 기후노출 조건 범주 및 구조물 조건 범주에 각각 속하는 영향 인자들에 대해 각각 결정된 세부 점수들의 가중 평균으로써 해안 구조물의 물리적 파손 가능성을 산출할 수 있다.The physical
구체적으로 기후 노출 조건 범주에 속하는 영향인자는 해수면 상승률, 강수량, 해수온 상승, 태풍 횟수 및 폭풍 횟수이다.Specifically, the influencing factors in the category of climate exposure conditions are sea level rise rate, precipitation, seawater temperature rise, typhoon frequency and storm frequency.
구조물 조건 범주에 속하는 영향인자는 파랑의 처오름 높이, 월파량 및 반사율이다.Influential factors belonging to the structural condition category are wave height, wave - induced wave, and reflectance.
파손 피해 중요성 산출부(52)는 안전 요인 범주, 환경 요인 범주 및 재정 요인 범주에 각각 속하는 영향인자들에 대해 각각 결정된 세부 점수들의 가중 평균으로써 파손 피해 중요성을 산출할 수 있다.The damage damage
구조물 피해 위험도 평가부(53)는 물리적 파손 가능성 및 파손 피해 중요성에 기초하여 구조물 피해 위험도를 평가할 수 있다.The structure damage
실시예에 따라, 구조물 피해 위험도 평가부(53)는 물리적 파손 가능성이 제1 축이고, 파손 피해 중요성이 제1 축에 수직하는 제2 축인 판정 평면 상에서, 만약 구조물 피해 위험도의 좌표가 대각선을 중심으로 상삼각에 속하면 구조물 피해 위험도를 높은 위험도로 판정하고, 하상각에 속하면 낮은 위험도로 판정하며, 판정 평면의 대각선 상에 있을 때에는 중간 위험도로 판정할 수 있다.According to the embodiment, the structure
실시예에 따라, 구조물 피해 위험도 평가부(53)는 판정 평면 상에서 만약 구조물 피해 위험도의 좌표가 대각선을 중심으로 상삼각에 속하면 구조물 피해 위험도를 높은 위험도로, 그렇지 않으면 낮은 위험도로 평가하도록 동작할 수 있다.According to the embodiment, the structure damage
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. It will be understood that variations and specific embodiments which may occur to those skilled in the art are included within the scope of the present invention.
또한, 본 발명에 따른 장치는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽힐 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, 광학 디스크, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크, 비휘발성 메모리 등을 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Further, the apparatus according to the present invention can be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the recording medium include ROM, RAM, optical disk, magnetic tape, floppy disk, hard disk, nonvolatile memory and the like. The computer-readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner.
50 해안 구조물 피해 예측 시스템
51 물리적 파손 가능성 산출부
52 파손 피해 중요성 산출부
53 구조물 피해 위험도 평가부
54 세부 점수 DB50 Coastal Structure Damage Prediction System
51 Physical Damage Potential Calculator
52 Damage Damage Importance Calculator
53 Structural damage assessment part
54 Detailed score DB
Claims (11)
기후노출 조건 범주 및 구조물 조건 범주에 각각 속하는 영향 인자들에 대해 각각 결정된 세부 점수들의 가중 평균으로써 해안 구조물의 물리적 파손 가능성을 산출하는 단계; 안전 요인 범주, 환경 요인 범주 및 재정 요인 범주에 각각 속하는 영향인자들에 대해 각각 결정된 세부 점수들의 가중 평균으로써 파손 피해 중요성을 산출하는 단계; 및 상기 물리적 파손 가능성 및 상기 파손 피해 중요성에 기초하여 구조물 피해 위험도를 평가하는 단계를 포함하며,
상기 기후 노출 조건 범주에 속하는 영향인자들은 해수면 상승률, 강수량, 해수온 상승, 태풍 횟수 및 폭풍 횟수 중 적어도 하나이고,
상기 해수면 상승률이 영향인자로 채택되면, 해수면 상승률의 가중치가 다른 영향인자 보다 최대로 부여되는 것을 특징으로 하는 해안 구조물 피해 예측 방법.CLAIMS What is claimed is: 1. A method for predicting coastal structure damage based on qualitative influencing factors performed using a computer,
Calculating a probability of physical damage to a coastal structure by weighted averages of the detailed scores determined for each of the influential factors respectively belonging to the climate exposure condition category and the structure condition category; Calculating the damage damage importance as a weighted average of the detailed scores determined for each of the influence factors belonging to the safety factor category, the environmental factor category, and the financial factor category respectively; And evaluating the structural damage risk based on the physical damage possibility and the damage damage importance,
The influence factors belonging to the category of the climate exposure condition are at least one of the sea level rise rate, the precipitation amount, the sea temperature rise, the typhoon frequency and the storm frequency,
Wherein when the sea level rise rate is adopted as an influence factor, the weight of the sea level rise rate is given a maximum value than other influence factors.
상기 물리적 파손 가능성이 제1 축이고, 상기 파손 피해 중요성이 제1 축에 수직하는 제2 축인 판정 평면 상에서, 상기 구조물 피해 위험도의 좌표가 대각선을 중심으로 상삼각에 속하면 구조물 피해 위험도를 높은 위험도로 평가하고, 하삼각에 속하면 낮은 위험도로 평가하며, 대각선에 속하면 중간 위험도로 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 해안 구조물 피해 예측 방법.The method of claim 1, wherein evaluating the structural damage risk comprises:
If the coordinate of the damage risk of the structure falls in the upper triangle centering on the diagonal line on the judgment plane where the possibility of physical damage is the first axis and the damage damage importance is the second axis perpendicular to the first axis, Evaluating the risk of a coastal structure damage, evaluating the risk to a lower risk if it falls under a lower triangle, and evaluating the risk to an intermediate risk if it falls in a diagonal line.
상기 기후 노출 조건 범주에 속하는 영향인자들은 해수면 상승률, 강수량, 해수온 상승, 태풍 횟수 및 폭풍 횟수 중 적어도 하나이고,
상기 해수면 상승률이 영향인자로 채택되면, 해수면 상승률의 가중치가 다른 영향인자 보다 최대로 부여되는 것을 특징으로 하는 해안 구조물 피해 예측 시스템.A physical damage probability calculator that calculates the probability of physical damage to a coastal structure as a weighted average of the detailed scores determined for each of the impact factors belonging to the climate exposure condition category and the structural condition category, respectively; A breakdown damage importance calculator that calculates the breakdown damage importance as a weighted average of the detailed scores, each of which is determined for each of the influence factors belonging to the safety factor category, the environmental factor category, and the financial factor category; And a structure damage risk evaluation unit for evaluating a structural damage risk based on the physical damage possibility and the damage damage importance,
The influence factors belonging to the category of the climate exposure condition are at least one of the sea level rise rate, the precipitation amount, the sea temperature rise, the typhoon frequency and the storm frequency,
When the sea level rise rate is adopted as an influence factor, the weight of the sea level rise rate is given a maximum value than other influence factors.
상기 물리적 파손 가능성이 제1 축이고, 상기 파손 피해 중요성이 제1 축에 수직하는 제2 축인 판정 평면 상에서, 구조물 피해 위험도의 좌표가 대각선을 중심으로 상삼각에 속하면 구조물 피해 위험도를 높은 위험도로 평가하고, 하삼각에 속하면 낮은 위험도로 평가하며, 대각선에 속하면 중간 위험도로 평가하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 해안 구조물 피해 예측 시스템.The structure damage assessment system according to claim 7,
If the probability of the physical damage is the first axis and the damage damage importance is the second axis perpendicular to the first axis, if the coordinates of the damage risk of the structure belongs to the upper triangle centering on the diagonal line, And evaluates a low risk if it is in the lower triangle and an intermediate risk if it falls in a diagonal line.
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