KR102569664B1 - 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 장치 및 방법 - Google Patents

환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 장치 및 방법이 개시되며, 본원의 일 실시예에 따른 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 방법은, (a) 환경 시설의 구조 부재에 대한 정보 및 주요 공정에 대한 정보를 포함하는 시설 정보를 획득하는 단계, (b) 상기 구조 부재 각각에 대한 부재 중요도를 평가하고, 상기 부재 중요도에 기초하여 상기 구조 부재 각각에 대한 제1가중치를 설정하는 단계, (c) 상기 주요 공정 각각에 대한 공정 중요도를 평가하고, 상기 공정 중요도에 기초하여 상기 주요 공정 각각에 대한 제2가중치를 설정하는 단계 및 (d) 상기 환경 시설에 대한 가상 재난 상황과 연계된 재난 정보, 상기 시설 정보, 상기 제1가중치 및 상기 제2가중치 중 적어도 하나에 기초하여 상기 가상 재난 상황에 따른 예측 피해 정보를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 장치 및 방법{DAMAGE PREDICTION SIMULATION APPARATUS AND METHOD FOR ENVIRONMENTAL FACILITY}
본원은 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 장치 및 방법에 관한 것이다. 예를 들면, 본원은 지진 및 침수를 포함하는 복합재난과 연계된 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 기법에 관한 것이다.
최근 한반도를 포함한 환태평양 지진대의 국가들은 기후온난화에 따라 지진 및 침수 피해가 증가하고 있으며, 특히 인도네시아에서는 태풍과 지진이 인접하여 발생하는 등 복합재난에 대한 대비가 필요한 실정이다.
아울러, 환경 시설의 경우 재난 발생시 오염 물질에 의한 2차 피해의 발생 가능성이 높고, 해당 환경 시설 내부에서 수행되는 공정에 따라서 피해가 증폭될 수 있어, 재난에 따른 피해 예측 시 환경시설의 특성을 고려하는 것은 매우 중요한 인자이다.
한편, 종래의 재난 시뮬레이션, 피해 예측 기법은 지진, 침수 등의 단일 재난에 대한 연구나 모의 모델 수립이 주로 수행되었을 뿐, 복합재난에 특화된 연구 및 모의 모델에 대한 개발은 미비한 실정이다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1978327호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 환경 시설을 이루는 구조 부재, 환경 시설을 통해 수행되는 주요 공정 등 환경 시설의 주요 특성을 고려하여 지진 및 침수를 포함하는 복합재난에 대한 피해 예측을 수행할 수 있는 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 장치 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 환경 시설을 이루는 구조 부재, 환경 시설을 통해 수행되는 주요 공정 등 환경 시설의 주요 특성을 고려하여 지진 및 침수를 포함하는 복합재난 모의를 수행할 수 있는 환경 시설에 대한 피해예측을 통한 복합재난 시나리오 분석 장치 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 방법은, (a) 환경 시설의 구조 부재에 대한 정보 및 주요 공정에 대한 정보를 포함하는 시설 정보를 획득하는 단계, (b) 상기 구조 부재 각각에 대한 부재 중요도를 평가하고, 상기 부재 중요도에 기초하여 상기 구조 부재 각각에 대한 제1가중치를 설정하는 단계, (c) 상기 주요 공정 각각에 대한 공정 중요도를 평가하고, 상기 공정 중요도에 기초하여 상기 주요 공정 각각에 대한 제2가중치를 설정하는 단계 및 (d) 상기 환경 시설에 대한 가상 재난 상황과 연계된 재난 정보, 상기 시설 정보, 상기 제1가중치 및 상기 제2가중치 중 적어도 하나에 기초하여 상기 가상 재난 상황에 따른 예측 피해 정보를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 재난 정보는 상기 가상 재난 상황의 유형 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유형 정보는 지진 유형, 침수 유형 및 복합재난 유형 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 유형 정보가 상기 지진 유형이면, 상기 (d) 단계는, 상기 재난 정보, 상기 시설 정보 및 상기 제1가중치를 이용하여 지진 피해 예측 정보를 도출할 수 있다.
또한, 상기 유형 정보가 상기 침수 유형이면, 상기 (d) 단계는, 상기 재난 정보, 상기 시설 정보 및 상기 제2가중치를 이용하여 침수 피해 예측 정보를 도출할 수 있다.
또한, 상기 유형 정보가 상기 지진 유형의 재난 상황 및 상기 침수 유형의 재난 상황을 포함하는 상기 복합재난 유형이면, 상기 (d) 단계는, 지진 재난 정보, 상기 시설 정보 및 상기 제1가중치에 기초하여 지진 피해 예측 정보를 도출하는 단계 및 침수 재난 정보, 상기 시설 정보, 지진 피해 예측 정보 및 상기 제2가중치에 기초하여 침수 피해 예측 정보를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계는, 상기 구조 부재 각각의 파손 시의 복구 가능성, 상기 구조 부재 각각의 파손에 따른 상기 환경 시설의 붕괴 위험성 및 상기 구조 부재 각각의 파손에 의해 발생 가능한 이벤트를 고려하여 상기 부재 중요도를 평가할 수 있다.
또한, 상기 (c) 단계는, 상기 주요 공정 각각의 기능 망실에 따른 상기 환경 시설의 구동 상태를 고려하여 상기 공정 중요도를 평가할 수 있다.
또한, 상기 (d) 단계는, 상기 구조 부재 각각에 대하여 미리 설정된 안전율을 고려하여 상기 지진 피해 예측 정보를 산출할 수 있다.
또한, 상기 복합재난 유형에 대응하여 도출되는 상기 예측 피해 정보는, 미리 설정된 복수의 지진 피해 유형 정보 중 어느 하나의 지진 피해 유형 정보와 미리 설정된 복수의 침수 피해 유형 정보 중 어느 하나의 침수 피해 유형 정보의 조합에 따른 유효성 정보를 포함할 수 있다.
한편, 본원의 일 실시예에 따른 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 장치는, 환경 시설의 구조 부재에 대한 정보 및 주요 공정에 대한 정보를 포함하는 시설 정보를 획득하는 데이터 수집부, 상기 구조 부재 각각에 대한 부재 중요도를 평가하고, 상기 부재 중요도에 기초하여 상기 구조 부재 각각에 대한 제1가중치를 설정하고, 상기 주요 공정 각각에 대한 공정 중요도를 평가하고, 상기 공정 중요도에 기초하여 상기 주요 공정 각각에 대한 제2가중치를 설정하는 환경 시설 분석부 및 상기 환경 시설에 대한 가상 재난 상황과 연계된 재난 정보, 상기 시설 정보, 상기 제1가중치 및 상기 제2가중치 중 적어도 하나에 기초하여 상기 가상 재난 상황에 따른 예측 피해 정보를 도출하는 피해 예측부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유형 정보가 상기 지진 유형이면, 상기 피해 예측부는, 상기 재난 정보, 상기 시설 정보 및 상기 제1가중치를 이용하여 지진 피해 예측 정보를 도출할 수 있다.
또한, 상기 유형 정보가 상기 침수 유형이면, 상기 피해 예측부는, 상기 재난 정보, 상기 시설 정보 및 상기 제2가중치를 이용하여 침수 피해 예측 정보를 도출할 수 있다.
또한, 상기 유형 정보가 상기 지진 유형의 재난 상황 및 상기 침수 유형의 재난 상황을 포함하는 상기 복합재난 유형이면, 상기 피해 예측부는, 지진 재난 정보, 상기 시설 정보 및 상기 제1가중치에 기초하여 지진 피해 예측 정보를 도출하고, 침수 재난 정보, 상기 시설 정보, 지진 피해 예측 정보 및 상기 제2가중치에 기초하여 침수 피해 예측 정보를 도출할 수 있다.
또한, 상기 시설 분석부는, 상기 구조 부재 각각의 파손 시의 복구 가능성, 상기 구조 부재 각각의 파손에 따른 상기 환경 시설의 붕괴 위험성 및 상기 구조 부재 각각의 파손에 의해 발생 가능한 이벤트를 고려하여 상기 부재 중요도를 평가할 수 있다.
또한, 상기 시설 분석부는, 상기 주요 공정 각각의 기능 망실에 따른 상기 환경 시설의 구동 상태를 고려하여 상기 공정 중요도를 평가할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 환경 시설을 이루는 구조 부재, 환경 시설을 통해 수행되는 주요 공정 등 환경 시설의 주요 특성을 고려하여 지진 및 침수를 포함하는 복합재난에 대한 피해 예측을 수행할 수 있는 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 환경 시설을 이루는 구조 부재, 환경 시설을 통해 수행되는 주요 공정 등 환경 시설의 주요 특성을 고려하여 지진 및 침수를 포함하는 복합재난 모의를 수행할 수 있는 환경 시설에 대한 피해예측을 통한 복합재난 시나리오 분석 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 지진 및 침수를 포함하는 복합재난과 연계된 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 환경 시설의 시설 정보를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 환경 시설의 구조 부재 각각에 대한 부재 중요도와 주요 공정 각각에 대한 공정 중요도에 대한 평가 결과와 분류 근거를 예시적으로 나타낸 도표이다.
도 4는 환경 시설의 구조 부재 각각에 대하여 설정되는 제1가중치와 주요 공정 각각에 대하여 설정되는 제2가중치 및 가중치를 이용하여 도출되는 예측 피해 정보를 예시적으로 나타낸 도표이다.
도 5a 내지 도 5c는 본원의 일 실시예에 따른 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 장치의 피해 예측 프로세스를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 복합재난에 대한 시나리오 수립을 위한 지진 피해 예측 정보 및 침수 피해 예측 정보의 조합을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 지진 피해 유형 정보와 침수 피해 유형 정보의 조합에 따른 복수의 복합재난 시나리오 각각에 대한 유효성 평가 결과에 따른 유효 시나리오 선정 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 장치의 개략적인 구성도이다.
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 10은 본원의 일 실시예에 따른 환경 시설에 대한 피해예측을 통한 복합재난 시나리오 분석 방법에 대한 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원은 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 장치 및 방법에 관한 것이다. 예를 들면, 본원은 지진 및 침수를 포함하는 복합재난과 연계된 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 기법에 관한 것이다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 지진 및 침수를 포함하는 복합재난과 연계된 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 지진 및 침수를 포함하는 복합재난과 연계된 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 시스템(10)(이하, '피해예측 시스템(10)'이라 한다.)은 본원의 일 실시예에 따른 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 장치(100)(이하, '시뮬레이션 장치(100)'라 한다.), 시설 데이터베이스(200) 및 사용자 단말(300)을 포함할 수 있다.
시뮬레이션 장치(100), 시설 데이터베이스(200) 및 사용자 단말(300)상호간은 네트워크(20)를 통해 통신할 수 있다. 네트워크(20)는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크(20)의 일 예에는, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), wifi 네트워크, 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
사용자 단말(300)은 예를 들면, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(SmartPad), 태블릿 PC등과 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말기 같은 모든 종류의 무선 통신 장치일 수 있다.
한편, 본원의 실시예에 관한 설명에서 시설 데이터베이스(200)는 재난 상황에 따른 예측 피해 정보를 도출하는 피해예측 시뮬레이션을 수행하고자 하는 환경 시설의 구조 부재에 대한 정보, 주요 공정에 대한 정보 등을 포함하는 시설 정보를 저장하기 위한 장치 내지 서버일 수 있다. 예를 들어, 시설 데이터베이스(200)는 환경 시설의 도면 데이터, 주요 공정을 수행하는 설비의 제원 데이터 등을 저장하는 것일 수 있다.
참고로, 본원의 실시예에 관한 설명에서 환경 시설은 상하수도시설, 오염저감시설, 수처리 시설, 환경에너지화 시설, 폐기물 처리 시설 등 환경 오염 물질 등으로 인한 자연환경 및 생활 환경에 대한 위해를 사전에 예방 내지 저감하거나 환경 오염 물질의 적정 처리 또는 폐기물 등의 재활용을 위한 시설을 폭넓게 포함할 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 시뮬레이션 장치(100)는 환경 시설과 연계된 가상 재난 상황과 연계된 예측 피해 정보를 도출하기 위한 시뮬레이션을 수행하기 위한 적어도 하나의 분석 모델을 보유하는 모델 데이터베이스(101)와 연동할 수 있다. 예를 들어, 모델 데이터베이스(101)에는 환경 시설에 대한 구조 해석 모델, 이하에서 상세히 후술하는 지진 피해 예측을 위한 지진 해석 모델(지진거동 단순해석 모델 및 상세해석 모델), 지진 피해 평가 모델, 침수 피해 예측을 위한 침수 해석 모델, 침수 피해 평가 모델, 침수 해석 시각화 모델 등이 저장될 수 있다.
또한, 본원의 실시예에 관한 설명에서 사용자 단말(300)은 시뮬레이션 장치(100)로부터 해당 환경 시설에 대하여 시뮬레이션 된 예측 피해 정보를 획득하여 출력하고, 생성된 예측 피해 정보를 기반으로 하여 도출된 재난 시나리오 기반의 모의 재난 대응 프로그램을 출력하기 위한 디바이스 일 수 있다.
이하에서는 시뮬레이션 장치(100)의 구체적인 기능 및 동작에 대하여 설명하도록 한다.
시뮬레이션 장치(100)는 환경 시설의 구조 부재에 대한 정보 및 주요 공정에 대한 정보를 포함하는 시설 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 시뮬레이션 장치(100)는 가상 재난 상황에 대한 시뮬레이션을 수행하고자 하는 소정의 환경 시설의 시설 정보를 시설 데이터베이스(200)로부터 수신할 수 있다.
이와 관련하여 도 2는 환경 시설의 시설 정보를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2의 (a)를 참조하면, 시뮬레이션 장치(100)는 환경 시설의 도면 데이터를 포함하는 시설 정보로부터 환경 시설을 이루는 주요 구조 부재의 유형, 위치 및 규격, 설치 형태 등에 대한 정보인 구조 부재에 대한 정보를 파악할 수 있다. 또한, 도 2의 (b)를 참조하면, 시뮬레이션 장치(100)는 환경 시설의 도면 데이터를 포함하는 시설 정보로부터 해당 환경 시설을 통해 수행되는 주요 공정의 유형, 주요 공정 간의 수행 순서, 각각의 주요 공정을 수행하기 위한 설비의 위치, 규격 및 설치 형태 등을 파악할 수 있다.
예시적으로 환경 시설을 이루는 구조 부재는 외벽/슬래브, 내부벽체(일반), 내부벽체(수조), 보/기둥 등으로 구분될 수 있으며, 환경 시설에서 수행되는 주요 공정을 수행하는 설비는 각각 용존산소 저감조, 막분리 호기조, 교대반응조, 협기조, 유량 조정조 등으로 구분될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니며, 환경 시설의 유형에 따라서 구조 부재의 유형 및 주요 공정의 유형이 이와 상이하게 결정될 수 있음은 물론이다.
또한, 시뮬레이션 장치(100)는 획득한 시설 정보에 기초하여 구조 부재 각각에 대한 부재 중요도를 평가하고, 주요 공정 각각에 대한 공정 중요도를 평가할 수 있다.
이와 관련하여 도 3은 환경 시설의 구조 부재 각각에 대한 부재 중요도와 주요 공정 각각에 대한 공정 중요도에 대한 평가 결과와 분류 근거를 예시적으로 나타낸 도표이다.
도 3의 (a)를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 장치(100)는 구조 부재 각각의 파손 시의 복구 가능성, 구조 부재 각각의 파손에 따른 환경 시설의 붕괴 위험성 및 구조 부재 각각의 파손에 의해 발생 가능한 이벤트를 고려하여 부재 중요도를 구조 부재마다 개별적으로 평가할 수 있다.
구체적으로 도 3의 (a)를 참조하면, 시뮬레이션 장치(100)는 상부 슬래브, 1층 기둥, 외벽 지하층 등을 주요 구조 부재로서 포함하는 환경 시설에 대하여, 1층 기둥의 파손 시 보/슬래브 부재의 연쇄 붕괴 발생 가능성이 존재하여 환경 시설의 전체적인 붕괴 위험성이 높아지는 점을 고려하여 '1층 기둥' 유형의 구조 부재에 대한 부재 중요도를 가장 높게 평가하고, 외벽 지하층의 파손 시 환경 시설 내부로 토사가 유입될 수 있어 향후의 부분 복구의 난이도가 상대적으로 높은 점을 고려하여 '외벽 지하층' 유형의 구조 부재에 대한 중요도를 다음으로 높게 평가하고, 상부 슬래브의 부분 파손 시에는 부분 복구가 상대적으로 용이한 점을 고려하여 '상부 슬래브'의 부재 중요도는 상대적으로 낮게 평가할 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
이와 관련하여 본원의 일 실시예에 따르면, 시뮬레이션 장치(100)는 환경 시설을 이루는 구조 부재 중 기둥부를 이루는 구조 부재의 부재 중요도를 외벽/슬래브 유형의 구조 부재 대비 높게 설정할 수 있다.
또한, 도 3의 (b)를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 장치(100)는 주요 공정 각각의 기능 망실에 따른 환경 시설의 구동 상태를 고려하여 공정 중요도를 주요 공정마다 개별적으로 평가할 수 있다.
구체적으로 도 3의 (b)를 참조하면, 시뮬레이션 장치(100)는 교대반응조 설비의 기능 망실 시 반응조의 화학약품 유출 위험이 존재하는 점을 고려하여 교대반응조 설비에서 수행되는 공정의 공정 중요도를 가장 높게 평가하고, 기능 망실 시 바이패스 방류 등의 이벤트가 발생할 수 있는 유량조정조 설비, 호기조 설비 등에서 수행되는 공정의 공정 중요도는 상대적으로 낮게 평가할 수 있다.
또한, 시뮬레이션 장치(100)는 평가된 부재 중요도에 기초하여 구조 부재 각각에 대한 제1가중치를 설정하고, 평가된 공정 중요도에 기초하여 주요 공정 각각에 대한 제2가중치를 설정할 수 있다.
이와 관련하여 도 4는 환경 시설의 구조 부재 각각에 대하여 설정되는 제1가중치와 주요 공정 각각에 대하여 설정되는 제2가중치 및 가중치를 이용하여 도출되는 예측 피해 정보를 예시적으로 나타낸 도표이다.
도 4를 참조하면, 시뮬레이션 장치(100)는 구조 부재 각각에 대하여 평가된 부재 중요도가 높을수록 다른 구조 부재 대비 상대적으로 높은 가중치(가중치 비율)를 할당하고, 주요 공정 각각에 대하여 평가된 공정 중요도가 높을수록 다른 주요 공정 대비 상대적으로 높은 가중치(가중치 비율)를 할당할 수 있다.
보다 구체적으로 도 4를 참조하면, 시뮬레이션 장치(100)는 환경 시설의 주요 공정(단위 공정)의 특성 및 구조 부재의 특성을 고려한 지진 취약지점 분석 내하력 평가, 연쇄붕괴위험 분석 결과 등을 반영하여 제1가중치의 값을 구체적으로 결정하고, 주요 공정(단위 공정) 각각의 운영 마비 시의 치명도를 기초로 하여 제2가중치의 값을 구체적으로 결정할 수 있다.
예시적으로, 환경 시설이 하수처리시설 유형인 경우, 도 4의 (a)를 참조하면, 시뮬레이션 장치(100)는 '최초침전지'에서 수행되는 공정의 경우, 기능 망실시 바이패스 방류가 이루어지며, 하수 중 입자를 분류하는 공정으로 전체적인 영향이 미비함을 고려하여 상대적으로 낮은 제2가중치(예를 들면, 10% 등)를 부여하고, '소독조'에서 수행되는 공정의 경우, 기능 망실시 바이패스 방류가 이루어지며, 상대적으로 필수적인 처리가 필요하지 않은 것으로 평가되는 것을 고려하여 상대적으로 낮은 제2가중치(예를 들면, 10% 등)를 부여하고, '반응조'에서 수행되는 공정의 경우, 기능 망실시 반응조 약품의 유출 위험이 존재하고, 약품 처리 없이 바이패스가 이루어질 수 있는 점을 고려하여 상대적으로 중간 수준의 제2가중치(예를 들면, 30% 등)를 부여하고, '기계실'에서 수행되는 공정의 경우, 기능 망실시 전체 처리수의 이송이 불가한 상황이 발생될 수 있음을 고려하여 상대적으로 높은 수준의 제2가중치(예를 들면, 50% 등)를 부여할 수 있다.
또한, 도 4의 (b)를 참조하면, 시뮬레이션 장치(100)는 시설 내 기계설비가 설치된 영역, 유체 또는 슬러지가 저장된 영역의 구조 부재는 상대적으로 중간 수준의 제1가중치(예를 들면, 40% 등)를 부여하고, 내하력 검토 결과를 고려하여 지진 피해 시 연쇄붕괴위험도가 높은 구조 부재의 경우, 상대적으로 높은 수준의 제1가중치(예를 들면, 50% 등)를 부여하고, 내하력 검토 결과를 고려하여 지진 피해 시 연쇄붕괴위험도가 낮은 구조 부재의 경우, 상대적으로 낮은 수준의 제1가중치(예를 들면, 10% 등)를 부여할 수 있다.
또한, 시뮬레이션 장치(100)는 환경 시설에 대한 가상 재난 상황과 연계된 재난 정보, 시설 정보, 제1가중치 및 제2가중치 중 적어도 하나에 기초하여 가상 재난 상황에 따른 예측 피해 정보를 도출할 수 있다.
한편, 본원의 실시예에 관한 설명에서 재난 정보는 가상 재난 상황의 유형 정보를 포함하고, 유형 정보는 지진 유형, 침수 유형 및 복합재난 유형 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 지진 유형에 따른 재난 정보는 가상의 지진의 발생 위치, 규모, 진도 등에 대한 정보를 포함할 수 있고, 침수 유형에 따른 재난 정보는 강수 범위, 환경 시설 주변의 하천, 해양의 존부, 강수 시간, 강수(우)량 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 시뮬레이션 장치(100)는 지진 유형의 재난 정보 및 기 파악된 시설 정보에 기초하여 해당 가상 재난(지진)의 발생 시 환경 시설을 이루는 구조 부재 각각의 파손 가능성(예를 들면, 기둥파손, 내벽파손, 슬래브파손, 외벽파손) 및 소정의 구조 부재의 파손에 따른 연계 파손(예를 들면, 특정 층 전체붕괴 등) 발생 여부 등에 대한 발생 가능성을 예측함으로써 피해 예측 정보를 도출할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 시뮬레이션 장치(100)는 침수 유형의 재난 정보 및 기 파악된 시설 정보에 기초하여 해당 가상 재난(침수)의 발생 시 환경 시설에서 수행되는 주요 공정 각각의 기능 망실 가능성을 예측함으로써 피해 예측 정보를 도출할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 장치(100)는 지진 피해 예측 시, 구조 부재 각각에 대하여 미리 설정된 안전율을 고려하여 지진 피해 예측 정보를 산출할 수 있다.
종합하면, 시뮬레이션 장치(100)는 지진 유형의 가상 재난에 대한 피해 예측 시, 지진 재난 정보, 환경 시설의 시설 정보, 구조 부재 각각에 대하여 할당된 제1가중치 및 안전율에 기초하여 지진 피해 예측 정보를 도출할 수 있다.
또한, 시뮬레이션 장치(100)는 침수 유형의 가상 재난에 대한 피해 예측 시, 침수 재난 정보, 시설 정보 및 주요 공정 각각에 대하여 할당된 제2가중치에 기초하여 침수 피해 예측 정보를 도출할 수 있다.
한편, 본원의 일 실시예에 따르면, 시뮬레이션 장치(100)는 가상 재난 상황의 유형 정보가 지진 유형의 재난 상황 및 침수 유형의 재난 상황을 포함하는 복합 재난 유형인 경우, 1차적으로 지진 재난 정보, 환경 시설의 시설 정보, 구조 부재 각각에 대하여 할당된 제1가중치 및 안전율에 기초하여 지진 피해 예측 정보를 도출하고, 후속하여 2차적으로 침수 재난 정보, 시설 정보, 지진 피해 예측 정보 및 제2가중치에 기초하여 침수 피해 예측 정보를 도출할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본원의 일 실시예에 따른 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 장치의 피해 예측 프로세스를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 시뮬레이션 장치(100)의 피해 예측부(130)는 지진 피해 예측 정보를 도출하기 위한 지진 피해 예측부(131) 및 침수 피해 예측 정보를 도출하기 위한 침수 피해 예측부(132)를 포함할 수 있으며, 시뮬레이션 장치(100)를 통해 모의하고자 하는 가상 재난의 유형이 단독 재난 유형(지진 또는 침수 유형) 또는 복합 재난 유형(지진 및 침수 복합 유형)인지 여부에 따라 지진 피해 예측부(131)와 침수 피해 예측부(132)가 선택적으로 동작할 수 있다.
또한, 도 5a를 참조하면, 시뮬레이션 장치(100)는 모델 데이터베이스(101)로부터 기 구축된 지진 해석 모델, 지진 피해 평가 모델 등을 로드(Load)하여 지진 피해 예측 정보를 생성하고, 모델 데이터베이스(101)로부터 기 구축된 침수 해석 모델, 침수 피해 평가 모델, 침수 해석 시각화 모델 등을 로드(Load)하여 침수 피해 예측 정보를 생성하도록 동작할 수 있다.
또한, 도 5b를 참조하면, 지진 피해 예측부(131)는 구체적으로 환경시설의 주요 공정 특성을 반영한 상세지진 피해 평가를 하기 식 1수행할 수 있다.
[식 1]
여기서, j는 지진피해의 평가 대상이 되는 단위 공정(주요 공정)의 인덱스(번호)이고, EDIj는 j번째 단위 공정의 지진피해지수이고, Kj는 j번째 단위 공정의 제2가중치이고, W는 해당 단위 공정과 연계된 구조 부재의 제1가중치이고, SF는 구조 부재의 지진 하중에 대한 안전율이고, N는 j번째 단위 공정과 연계된 구조 부재 중 안전율이 1.0보다 작은 부재의 수이고, u(x)는 단위 계단 함수(unit step function; '0' for x<=0, '1' for x>0)일 수 있다.
또한, 지진 피해 예측부(131)는 산출된 단위 공정의 지진피해지수의 크기를 기초로 하여 손상도 지수를 평가함으로써 환경 시설의 피해 범위를 분류할 수 있다. 예시적으로, 전술한 식 1을 통해 산출된 지진피해지수의 값이 미리 설정된 상한값(예를 들면, '5' 등) 이상인 경우, 해당 환경 시설이 붕괴되거나 전 공정의 기능이 상실될 수 있는 것으로 보아, 가장 심각한 레벨의 손상도 지수(레벨 Ⅰ)가 도출되고, 산출된 지진피해지수의 값이 미리 설정된 하한값(예를 들면, '2' 등)이상이고 전술한 상한값 미만인 경우, 환경 시설의 일부 기능이 마비될 수 있고, 처리수의 바이패스방류가 이루어지는 것으로 보아 중간 레벨의 손상도 지수(레벨 Ⅱ)가 도출되고, 산출된 지진피해지수의 값이 전술한 하한값 미만이면, 환경 시설의 정상 운영이 가능한 가장 낮은 레벨의 손상도 지수(레벨 Ⅲ)가 도출될 수 있다.
또한, 도 5c를 참조하면, 침수 피해 예측부(132)는 침수해석을 통한 위험도 및 피해에 대한 정량화 평가를 수행하고, 환경 시설의 시설 구조적 특성에 따른 침수 위험도, 피해 지수와 수처리 공정 특성 등에 따른 공정 민감도 지수를 고려하여 환경 시설에 특화된 침수 피해 평가를 수행할 수 있다.
구체적으로 침수 피해 예측부(132)는 본원의 일 실시예에 따르면, 하기 식 2-1 내지 식 2-3에 기초하여 침수 위험도 지수, 침수피해지수 등을 산출할 수 있다.
[식 2-1]
[식 2-2]
[식 2-3]
여기서, j는 피해평가대상 단위 공정(주요 공정)의 인덱스(번호)이고, FDIj는 j번째 단위 공정의 침수피해지수이고, Kj는 j번째 단위 공정의 제2가중치이고, FIj는 j번째 단위 공정의 침수 경로를 고려한 침수 지수이고, v는 침수 유속이고, h는 침수심이고, Pj는 j번째 단위 공정의 침수 순서(미침수시, '0'), FIIj는 침수위험도 지수를 각각 의미할 수 있으며, u(x)는 단위 계단 함수(unit step function; '0' for x<=0, '1' for x>0)일 수 있다.
또한, 도 5c를 참조하면, 침수 피해 예측부(132)는 침수재난 피해의 시계열 분석(예를 들면, 침수피해지수, 침수위험도 지수 등의 시계열적인 변화 모니터링 등)을 통한 재난 대응 데드라인 정보를 도출함으로써, 재난 발생 후의 각 시점별 대응 기준 및 지침으로 활용되도록 할 수 있다.
이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 시뮬레이션 장치(100)가 다양한 지진 피해 유형 및 침수 피해 유형에 따라 개별 도출되는 지진 피해 예측 정보와 침수 피해 예측 정보의 조합에 따른 유효 복합재난 시나리오를 도출하는 프로세스에 대하여 설명하도록 한다.
도 6은 복합재난에 대한 시나리오 수립을 위한 지진 피해 예측 정보 및 침수 피해 예측 정보의 조합을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 시뮬레이션 장치(100)로 인가되는 가상 지진 상황에 대한 지진 재난 정보의 세부 파라미터에 따라서, 시뮬레이션 장치(100)에 의해 출력되는 지진 피해 예측 정보는 복수의 지진 피해 유형 정보를 포함하도록 도출될 수 있고, 마찬가지로 시뮬레이션 장치(100)로 인가되는 가상 침수 상황에 대한 침수 재난 정보의 세부 파라미터에 따라서, 시뮬레이션 장치(100)에 의해 출력되는 침수 피해 예측 정보는 복수의 침수 피해 유형 정보를 포함하도록 도출될 수 있다.
예를 들어, 복수의 지진 피해 유형 정보는 환경 시설을 이루는 각각의 구조 부재의 파손 발생 패턴에 따라 구분될 수 있으며, 복수의 침수 피해 유형 정보는 환경 시설을 통해 수행되는 각각의 주요 공정의 기능 망실 패턴(달리 말해, 각 주요 공정을 수행하는 설비의 구동 가부에 대한 패턴)에 따라 구분될 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 시뮬레이션 장치(100)는 지진 피해 예측을 통해 1차적으로 도출된 지진 피해 예측 정보에 따라 예상되는 구조 부재 각각의 파손 여부를 고려하여, 후속 수행되는 침수 피해 예측 시의 주요 공정 각각의 기능 망실 여부를 결정할 수 있으며, 이를 반영하여 최종적인 침수 피해 예측 정보가 도출될 수 있다.
또한, 시뮬레이션 장치(100)는 복수의 지진 피해 유형 정보 중 어느 하나의 지진 피해 유형 정보와 복수의 침수 피해 유형 정보 중 어느 하나의 침수 피해 유형 정보의 조합에 따른 복수의 복합재난 시나리오 각각에 대한 유효성을 평가할 수 있다.
이와 관련하여 도 6을 참조하면, 복합재난 시나리오 각각에 대한 유효성 평가 시에는, 지진 피해 유형 정보 각각의 발생 빈도, 침수 피해 유형 정보 각각의 발생 빈도, 소정의 지진 피해 유형과 침수 피해 유형이 조합된 복합재난 시나리오 각각의 발생 시 환경 시설에 대하여 미치는 영향과 연계된 민감도(후속 피해 유무에 대한 정보, 피해 연계 유무에 대한 정보 등) 등이 고려될 수 있다.
종합하면, 시뮬레이션 장치(100)는 지진 및 침수를 포함하는 복합재난 유형에 대하여, 미리 설정된 복수의 지진 피해 유형 정보 중 어느 하나의 지진 피해 유형 정보와 미리 설정된 복수의 침수 피해 유형 정보 중 어느 하나의 침수 피해 유형 정보의 조합에 따른 유효성 정보를 포함하는 예측 피해 정보를 도출할 수 있다.
도 7은 지진 피해 유형 정보와 침수 피해 유형 정보의 조합에 따른 복수의 복합재난 시나리오 각각에 대한 유효성 평가 결과에 따른 유효 시나리오 선정 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 시뮬레이션 장치(100)는 복합재난 시나리오 각각에 대하여 평가된 유효성에 기초하여 복수의 복합재난 시나리오 중에서 유효 시나리오를 선정할 수 있다. 예시적으로 도 7은 5개의 지진 피해 유형과 3개의 침수 피해 유형의 조합에 따른 15개의 복합재난 시나리오 중에서 네 번째 지진 피해 유형과 첫 번째 침수 피해 유형이 조합된 복합재난 시나리오와 두 번째 지진 피해 유형과 두 번째 침수 피해 유형이 조합된 복합재난 시나리오를 포함하는 2개의 복합재난 시나리오가 유효 시나리오로서 선정된 결과를 나타낸다.
이와 관련하여 본원의 일 실시예에 따르면, 시뮬레이션 장치(100)는 미리 설정된 임계 수치를 초과하는 유효성 평가 결과가 도출된 복합재난 시나리오를 유효 시나리오로서 선정할 수 있으며, 이 때 유효 시나리오의 선정 기준이 되는 유효성 평가 결과에 대한 임계 수치는 해당 환경 시설의 유형, 중요도, 파손 시 위험도 등을 고려하여 가변적으로 적용될 수 있다.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 장치의 개략적인 구성도이다.
도 8을 참조하면, 시뮬레이션 장치(100)는 데이터 수집부(110), 환경 시설 분석부(120), 피해 예측부(130) 및 시나리오 선정부(140)를 포함할 수 있다. 또한, 도 8을 참조하면, 피해 예측부(130)는 지진 피해 예측부(131) 및 침수 피해 예측부(132)를 포함할 수 있다.
데이터 수집부(110)는 환경 시설의 구조 부재에 대한 정보 및 주요 공정에 대한 정보를 포함하는 시설 정보를 획득할 수 있다.
환경 시설 분석부(120)는 해당 환경 시설의 구조 부재 각각에 대한 부재 중요도를 평가하고, 평가된 부재 중요도에 기초하여 구조 부재 각각에 대한 제1가중치를 설정할 수 있다.
또한, 환경 시설 분석부(120)는해당 환경 시설에서 수행되는 주요 공정 각각에 대한 공정 중요도를 평가하고, 평가된 공정 중요도에 기초하여 주요 공정 각각에 대한 제2가중치를 설정할 수 있다.
피해 예측부(130)는 환경 시설에 대한 가상 재난 상황과 연계된 재난 정보, 시설 정보, 제1가중치 및 제2가중치 중 적어도 하나에 기초하여 가상 재난 상황에 따른 예측 피해 정보를 도출할 수 있다.
구체적으로, 지진 피해 예측부(131)는 가상 지진 상황과 연계된 지진 재난 정보, 환경 시설의 시설 정보 및 환경 시설의 구조 부재 각각의 부재 중요도를 기초로 미리 설정되는 제1가중치에 기초하여 지진 피해 예측 정보를 도출할 수 있다.
또한, 침수 피해 예측부(132)는 가상 침수 상황과 연계된 침수 재난 정보, 시설 정보, 지진 피해 예측부(131)에 의해 도출된 지진 피해 예측 정보 및 환경 시설의 주요 공정 각각의 공정 중요도를 기초로 미리 설정되는 제2가중치에 기초하여 침수 피해 예측 정보를 도출할 수 있다.
시나리오 선정부(140)는 지진 피해 예측 정보 및 침수 피해 예측 정보에 기초하여 지진 및 침수를 포함하는 복합재난에 대한 시뮬레이션을 위한 시나리오를 도출할 수 있다.
구체적으로, 시나리오 선정부(140)는 복수의 지진 피해 유형 정보 중 어느 하나의 지진 피해 유형 정보와 복수의 침수 피해 유형 정보 중 어느 하나의 침수 피해 유형 정보의 조합에 따른 복수의 복합재난 시나리오 각각에 대한 유효성을 평가할 수 있다. 또한, 시나리오 선정부(140)는 평가된 유효성에 기초하여 복수의 복합재난 시나리오 중에서 유효 시나리오를 선정할 수 있다.
이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 9에 도시된 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 방법은 앞서 설명된 시뮬레이션 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 시뮬레이션 장치(100)에 대하여 설명된 내용은 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 9를 참조하면, 단계 S11에서 데이터 수집부(110)는 (a) 환경 시설의 구조 부재에 대한 정보 및 주요 공정에 대한 정보를 포함하는 시설 정보를 획득할 수 있다.
다음으로, 단계 S12에서 환경 시설 분석부(120)는 (b) 해당 환경 시설의 구조 부재 각각에 대한 부재 중요도를 평가하고, 평가된 부재 중요도에 기초하여 구조 부재 각각에 대한 제1가중치를 설정할 수 있다.
다음으로, 단계 S13에서 환경 시설 분석부(120)는(c) 해당 환경 시설에서 수행되는 주요 공정 각각에 대한 공정 중요도를 평가하고, 평가된 공정 중요도에 기초하여 주요 공정 각각에 대한 제2가중치를 설정할 수 있다.
다음으로, 단계 S14에서 피해 예측부(130)는 (d) 환경 시설에 대한 가상 재난 상황과 연계된 재난 정보, 시설 정보, 제1가중치 및 제2가중치 중 적어도 하나에 기초하여 가상 재난 상황에 따른 예측 피해 정보를 도출할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S11 내지 S14는 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
도 10은 본원의 일 실시예에 따른 환경 시설에 대한 피해예측을 통한 복합재난 시나리오 분석 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 10에 도시된 환경 시설에 대한 피해예측을 통한 복합재난 시나리오 분석 방법은 앞서 설명된 시뮬레이션 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 시뮬레이션 장치(100)에 대하여 설명된 내용은 환경 시설에 대한 피해예측을 통한 복합재난 시나리오 분석 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 10을 참조하면, 단계 S21에서 지진 피해 예측부(131)는 (a) 모의하고자 하는 가상 지진 상황과 연계된 지진 재난 정보, 환경 시설의 시설 정보 및 환경 시설의 구조 부재 각각의 부재 중요도를 기초로 미리 설정되는 제1가중치에 기초하여 지진 피해 예측 정보를 도출할 수 있다.
다음으로, 단계 S22에서 침수 피해 예측부(132)는 (b) 모의하고자 하는 가상 침수 상황과 연계된 침수 재난 정보, 시설 정보, 단계 S21에서 도출된 지진 피해 예측 정보 및 환경 시설의 주요 공정 각각의 공정 중요도를 기초로 미리 설정되는 제2가중치에 기초하여 침수 피해 예측 정보를 도출할 수 있다.
다음으로, 단계 S23에서 시나리오 선정부(140)는 (c) 지진 피해 예측 정보 및 침수 피해 예측 정보에 기초하여 지진 및 침수를 포함하는 복합재난에 대한 시뮬레이션을 위한 시나리오를 도출할 수 있다.
구체적으로, 단계 S23에서 시나리오 선정부(140)는 복수의 지진 피해 유형 정보 중 어느 하나의 지진 피해 유형 정보와 복수의 침수 피해 유형 정보 중 어느 하나의 침수 피해 유형 정보의 조합에 따른 복수의 복합재난 시나리오 각각에 대한 유효성을 평가할 수 있다.
또한, 단계 S23에서 시나리오 선정부(140)는 평가된 유효성에 기초하여 복수의 복합재난 시나리오 중에서 유효 시나리오를 선정할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S21 내지 S23은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본원의 일 실시예에 따른 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 방법 내지 환경 시설에 대한 피해예측을 통한 복합재난 시나리오 분석 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 전술한 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 방법 내지 환경 시설에 대한 피해예측을 통한 복합재난 시나리오 분석 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 지진 및 침수를 포함하는 복합재난과 연계된 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 시스템
100: 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 장치
110: 데이터 수집부
120: 환경 시설 분석부
130: 피해 예측부
131: 지진 피해 예측부
132: 침수 피해 예측부
140: 시나리오 선정부
200: 시설 데이터베이스
300: 사용자 단말
20: 네트워크

Claims (10)

  1. 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 방법으로서,
    (a) 환경 시설의 구조 부재에 대한 정보 및 주요 공정에 대한 정보를 포함하는 시설 정보를 획득하는 단계;
    (b) 상기 구조 부재 각각에 대한 부재 중요도를 평가하고, 상기 부재 중요도에 기초하여 상기 구조 부재 각각에 대한 제1가중치를 설정하는 단계;
    (c) 상기 주요 공정 각각에 대한 공정 중요도를 평가하고, 상기 공정 중요도에 기초하여 상기 주요 공정 각각에 대한 제2가중치를 설정하는 단계; 및
    (d) 상기 환경 시설에 대한 가상 재난 상황과 연계된 재난 정보, 상기 시설 정보, 상기 제1가중치 및 상기 제2가중치 중 적어도 하나에 기초하여 상기 가상 재난 상황에 따른 예측 피해 정보를 도출하는 단계,
    를 포함하고,
    상기 (b) 단계는,
    상기 구조 부재 각각의 파손 시의 복구 가능성, 상기 구조 부재 각각의 파손에 따른 상기 환경 시설의 붕괴 위험성 및 상기 구조 부재 각각의 파손에 의해 발생 가능한 이벤트를 고려하여 상기 부재 중요도를 평가하고, 상기 부재 중요도가 높을수록 해당 구조 부재에 대하여 상기 제1가중치를 나머지 구조 부재 대비 높게 할당하되, 지진 취약지점 분석 내하력 평가 및 연쇄붕괴위험 분석 결과를 반영하여 상기 제1가중치의 값을 결정하고,
    상기 (c) 단계는,
    상기 주요 공정 각각의 기능 망실에 따른 상기 환경 시설의 구동 상태를 고려하여 상기 공정 중요도를 평가하고, 상기 공정 중요도가 높을수록 해당 주요 공정에 대하여 상기 제2가중치를 나머지 주요 공정 대비 높게 할당하되, 상기 주요 공정 각각의 운영 마비 시의 치명도를 반영하여 상기 제2가중치의 값을 결정하는 것인, 시뮬레이션 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재난 정보는 상기 가상 재난 상황의 유형 정보를 포함하고, 상기 유형 정보는 지진 유형, 침수 유형 및 복합재난 유형 중 하나 이상을 포함하는 것인, 시뮬레이션 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유형 정보가 상기 지진 유형이면,
    상기 (d) 단계는,
    상기 재난 정보, 상기 시설 정보 및 상기 제1가중치를 이용하여 지진 피해 예측 정보를 도출하는 것인, 시뮬레이션 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 유형 정보가 상기 침수 유형이면,
    상기 (d) 단계는,
    상기 재난 정보, 상기 시설 정보 및 상기 제2가중치를 이용하여 침수 피해 예측 정보를 도출하는 것인, 시뮬레이션 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 유형 정보가 상기 지진 유형의 재난 상황 및 상기 침수 유형의 재난 상황을 포함하는 상기 복합재난 유형이면,
    상기 (d) 단계는,
    지진 재난 정보, 상기 시설 정보 및 상기 제1가중치에 기초하여 지진 피해 예측 정보를 도출하는 단계; 및
    침수 재난 정보, 상기 시설 정보, 지진 피해 예측 정보 및 상기 제2가중치에 기초하여 침수 피해 예측 정보를 도출하는 단계,
    를 포함하는 것인, 시뮬레이션 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제3항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 구조 부재 각각에 대하여 미리 설정된 안전율을 고려하여 상기 지진 피해 예측 정보를 산출하는 것인, 시뮬레이션 방법.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 복합재난 유형에 대응하여 도출되는 상기 예측 피해 정보는,
    미리 설정된 복수의 지진 피해 유형 정보 중 어느 하나의 지진 피해 유형 정보와 미리 설정된 복수의 침수 피해 유형 정보 중 어느 하나의 침수 피해 유형 정보의 조합에 따른 복수의 복합재난 시나리오 각각의 유효성에 대한 평가 결과를 포함하는 것인, 시뮬레이션 방법.
  10. 환경 시설에 대한 피해예측 시뮬레이션 장치로서,
    환경 시설의 구조 부재에 대한 정보 및 주요 공정에 대한 정보를 포함하는 시설 정보를 획득하는 데이터 수집부;
    상기 구조 부재 각각에 대한 부재 중요도를 평가하고, 상기 부재 중요도에 기초하여 상기 구조 부재 각각에 대한 제1가중치를 설정하고, 상기 주요 공정 각각에 대한 공정 중요도를 평가하고, 상기 공정 중요도에 기초하여 상기 주요 공정 각각에 대한 제2가중치를 설정하는 환경 시설 분석부; 및
    상기 환경 시설에 대한 가상 재난 상황과 연계된 재난 정보, 상기 시설 정보, 상기 제1가중치 및 상기 제2가중치 중 적어도 하나에 기초하여 상기 가상 재난 상황에 따른 예측 피해 정보를 도출하는 피해 예측부,
    를 포함하고,
    상기 환경 시설 분석부는,
    상기 구조 부재 각각의 파손 시의 복구 가능성, 상기 구조 부재 각각의 파손에 따른 상기 환경 시설의 붕괴 위험성 및 상기 구조 부재 각각의 파손에 의해 발생 가능한 이벤트를 고려하여 상기 부재 중요도를 평가하고, 상기 부재 중요도가 높을수록 해당 구조 부재에 대하여 상기 제1가중치를 나머지 구조 부재 대비 높게 할당하되, 지진 취약지점 분석 내하력 평가 및 연쇄붕괴위험 분석 결과를 반영하여 상기 제1가중치의 값을 결정하고,
    상기 주요 공정 각각의 기능 망실에 따른 상기 환경 시설의 구동 상태를 고려하여 상기 공정 중요도를 평가하고, 상기 공정 중요도가 높을수록 해당 주요 공정에 대하여 상기 제2가중치를 나머지 주요 공정 대비 높게 할당하되, 상기 주요 공정 각각의 운영 마비 시의 치명도를 반영하여 상기 제2가중치의 값을 결정하는 것인, 시뮬레이션 장치.
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