과학 포털 iKAOS

8 Contents

[Hey! KIGAM] 3화 땅이 갑자기 푹?! AI가 그린 싱크홀 vs 실제 싱크홀의 차이 (feat. 전조증상)

최근 도심에서 발생하는 지반 함몰 현상은 많은 이들의 이목을 끌고 있지만, 학술적으로는 '싱크홀'과 '지반 함몰'을 구분할 필요가 있습니다. 본래 싱크홀은 석회암처럼 물에 녹기 쉬운 암반 지역에서 지하수의 화학적 반응으로 발생하는 자연적인 현상을 의미합니다. 반면, 현대 도시에서 마주하는 지반 함몰은 지반 조건과 다양한 개발 행위가 복합적으로 작용하여 나타나는 결과물입니다. 이 두 현상은 지표면이 아래로 꺼지며 큰 구멍이 생긴다는 형태적 유사성은 있으나, 그 이면의 발생 원인과 과정은 확연히 다른 특성을 보입니다. 자연적인 싱크홀은 빗물이 공기 중의 이산화탄소를 흡수해 산성을 띠게 되면서 시작됩니다. 이 약산성 액체가 석회암과 만나면 암석이 서서히 녹아내리는 용식 과정이 진행되며, 땅속에 거대한 빈 공간인 공동이 형성됩니다. 이러한 과정은 수천 년에서 수만 년이라는 매우 긴 시간에 걸쳐 서서히 진행되지만, 지반이 버틸 수 있는 임계점에 도달하는 순간 갑작스러운 붕괴가 일어납니다. 평화로운 풍경 아래에서 보이지 않게 진행되던 자연의 힘이 한순간에 지표면의 모습을 바꾸어 놓는 것입니다. 도심지에서의 지반 함몰은 주로 지하 침식에 의해 발생합니다. 이는 지하철이나 대심도 터널 같은 대규모 굴착 공사, 지하수위의 급격한 변화, 혹은 노후한 배관에서의 누수 등으로 인해 땅속의 토사가 밖으로 빠져나가면서 시작됩니다. 이렇게 형성된 빈 공간이 일정 규모 이상으로 커지면 상부 지반의 무게를 견디지 못하고 짧은 시간 안에 무너져 내립니다. 즉, 인위적인 지반 함몰은 우리가 땅 아래를 얼마나 복잡하게 개발하고 관리해 왔는지에 대한 결과이자 경고라고 할 수 있습니다. 지반 함몰을 사전에 탐지하고 예측하기 위해 현대 과학은 다양한 기술을 동원합니다. 지표 투과 레이더(GPR)나 중력 탐사, 전기 비저항 탐사와 같은 지구 물리 탐사 기법은 물론, 드론과 위성 영상을 활용한 모니터링이 대표적입니다. 최근에는 인공지능 기술을 융합하여 도시의 지층 정보와 지하수 흐름을 4차원으로 시각화하고 지질 재해 위험도를 사전에 예측하는 지능화 솔루션 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 이러한 기술적 진보는 보이지 않는 땅속의 위험을 가시화하여 시민들의 막연한 불안감을 해소하는 데 기여합니다. 지반 함몰 문제를 해결하기 위해서는 단순한 복구 차원을 넘어 도시 전체의 지속 가능성과 회복력을 고려한 정책적 접근이 필수적입니다. 지하수는 단순히 물이 아니라 땅을 지탱하는 중요한 자원이므로, 지하 개발 시 수위 변화를 정밀하게 평가하는 체계가 갖추어져야 합니다. 또한, 개방형 데이터와 인공지능 기반의 분석 기술을 적극 활용하여 현장의 정보가 정책 결정과 유기적으로 연결되는 실효성 있는 시스템 구축이 필요합니다. 선제적인 도시 설계를 통해 우리는 비로소 안전한 지반 위에서 일상을 영위할 수 있을 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

지구환경과학
융합
공학·기술

[건설inside] 재난 재해를 잡아라! 물에 잠긴 도시, 도시침수

현대 사회는 기후 변화로 인해 일상화된 재난의 시대를 맞이하고 있습니다. 극한의 홍수부터 대형 화재, 초대형 지반 침하까지 우리 삶을 위협하는 요소들이 늘어나고 있는 가운데, 이러한 재난을 선제적으로 방어하는 핵심 기술로 건설이 주목받고 있습니다. 단순한 구조물 건설을 넘어 기존의 인프라를 보호하고 국민의 생명을 지키는 것이 현대 건설 기술의 본질입니다. 한국건설기술연구원은 재난 건설재해 프로젝트 팀을 통해 예측 불가능한 재난의 근본 원인을 분석하고, 실질적인 대응 방안을 마련하며 미래의 위협에 대비하고 있습니다. 특히 최근 한반도를 위협하는 가장 심각한 재난은 도시 침수입니다. 기상청의 분석에 따르면 21세기 말에는 연평균 강수량이 극한 조건에서 최대 18%까지 증가할 것으로 예측됩니다. 이는 과거 200년에 한 번 발생하던 빈도의 홍수가 50년마다 일어날 수 있는 극심한 재난 환경으로 변화하고 있음을 의미합니다. 지구 온난화로 대기가 머금는 수증기량이 늘어남에 따라 정체전선이 특정 지역에 머무르며 쏟아붓는 극한 폭우는 이제 자연재해를 넘어 인프라의 한계를 시험하는 거대한 도전 과제가 되었습니다. 도시가 침수에 취약한 이유는 아스팔트와 시멘트로 뒤덮인 지표면의 특성 때문입니다. 빗물이 지하로 자연스럽게 스며들지 못하는 구조에서 지하 공간의 과도한 개발은 오히려 위험을 키우는 요인이 됩니다. 더욱이 현재의 하수관로와 배수 시설은 수십 년 전의 강수 기준에 맞춰 설계되어 있어, 기록적인 폭우를 감당하기에는 역부족인 상황입니다. 이러한 인프라의 한계는 단순한 침수를 넘어 지반 침하와 같은 2차 피해로 이어질 수 있어, 도시 구조 전반에 대한 새로운 설계 기준과 방지 대책의 도입이 시급하게 요구되고 있습니다. 극한 호우에 대응하기 위해 건설 기술은 이제 인공지능과 최첨단 실험을 결합하고 있습니다. 실제 축구장 24개 크기의 대규모 하천 실험 센터를 통해 인공 홍수 상황을 시뮬레이션하고 제방의 안정성을 검증하는 실규모 실험이 활발히 진행 중입니다. 또한 대심도 빗물 저류 배수 터널과 같은 대형 지하 방수로 시설을 통해 도시 지하 공간의 활용성을 높이고 있습니다. 여기에 실시간 수문 정보를 분석하는 초고속 예측 기술과 AI 홍수 예보 기술이 더해져, 재난 발생 전 골든타임을 확보하고 피해를 최소화하는 정밀한 방어 체계가 구축되고 있습니다. 마지막으로 생활 밀착형 예보와 저지대 보호 기술은 안전 사각지대를 해소하는 핵심입니다. 특정 구역 단위가 아닌 개별 주택이나 도로 단위의 고해상도 침수 정보를 제공함으로써 국민들이 내비게이션 등을 통해 즉각적인 위험을 인지하도록 돕습니다. 특히 침수에 취약한 반지하 주택이나 지하 주차장에는 자동 제어 물막이판 기술을 도입하여 설치 시간을 단축하고 인명 피해를 원천적으로 차단합니다. 이러한 건설 기술의 진화는 제도적 보완과 함께 대한민국 모든 곳을 안전지대로 변화시키는 든든한 밑거름이 될 것입니다.

한국건설기술연구원건설 Inside

지구환경과학
융합
공학·기술

[일상착붙 KICT] 땅꺼짐, 이제 지도로 본다! AI기반 지반함몰 위험예측 모델을 이용한 위험 지도 (feat.1분과학)

지반함몰(싱크홀)은 자연적으로 발생하기도 하지만, 현대 도심에서 발생하는 지반함몰은 주로 인위적인 요인에 의해 나타납니다. 자연적인 지반함몰은 주로 석회암 지반이 지하수에 녹아 공동이 생기고 이것이 무너지며 발생합니다. 반면 도심에서는 지하 개발 공사나 노후된 지하 매설물로 인해 토사가 유실되면서 지표면이 붕괴하는 경우가 많습니다. 실제 실험을 통해 확인해 보면, 지하 매설물의 파손으로 새어 나온 물이 주변 지반을 침식시키고 점차 거대한 공동을 만들어 결국 지표면을 주저앉게 만드는 과정을 명확히 관찰할 수 있습니다. 한국건설기술연구원(KICT)은 이러한 지반함몰 사고를 미연에 방지하기 위해 디지털 지하 공간 정보와 인공지능(AI)을 결합한 위험 분석 모델을 개발했습니다. 연구진은 지하 매설물의 밀집도, 관의 크기, 노후도 등 다양한 속성 데이터와 과거의 지반함몰 이력을 체계적으로 수집하여 데이터베이스를 구축했습니다. 이를 바탕으로 특정 단위 면적별로 위험도를 분석하여 시각화된 '지반함몰 위험지도'를 제작합니다. 이 기술을 활용하면 육안으로 확인하기 어려운 지하의 상태를 체계적으로 진단하고 관리할 수 있는 과학적 근거를 마련할 수 있습니다. 지반함몰 위험지도는 단순히 사고 발생을 예보하는 것을 넘어 효율적인 지하 관리를 돕는 이정표 역할을 합니다. 지도에서 위험도가 높게 표시된 지역을 중심으로 지하 매설물을 우선 교체하거나 지표투과레이더(GPR) 탐사 주기를 단축함으로써 사고를 선제적으로 예방할 수 있기 때문입니다. 실제로 2018년부터 최근까지 발생한 사고 데이터를 대조해 본 결과 약 75%의 높은 예측 정확도를 기록했습니다. 연구진은 앞으로 이 기술을 각 지자체에 전파하여 지하 안전 관리 시스템에 실질적으로 활용될 수 있도록 노력함으로써 시민들이 안심하고 걸을 수 있는 안전한 도시 환경을 조성할 계획입니다.

한국건설기술연구원일상착붙 KICT

지구환경과학
융합
공학·기술

⛑️안전 받고, 비파괴 드루와🔥디테일이 남다른 출렁다리 안전관리 기술!｜[신상 건설기술 랜덤박스] 시즌 2

최근 전국 각지의 명소에 설치된 출렁다리는 관광객들에게 짜릿한 경험을 선사하는 필수 코스로 자리 잡았습니다. 하지만 이러한 출렁다리는 구조적으로 흔들림을 허용하도록 설계되어 있어, 일반적인 교량과는 전혀 다른 진동 특성을 나타냅니다. 이에 한국건설기술연구원에서는 출렁다리의 안전을 더욱 정밀하게 관리하기 위해 비파괴 모니터링 기술을 개발했습니다. 이 기술은 교량의 미세한 거동을 실시간으로 감지하여 사고를 미연에 방지하는 데 핵심적인 역할을 수행하게 됩니다. 이 기술의 가장 큰 특징은 구조물에 직접적인 타격을 주지 않는 비파괴 모니터링 기술을 채택했다는 점입니다. 센서를 통해 수집된 데이터는 출렁다리 보행자의 진동 사용성까지 분석할 수 있을 정도로 섬세합니다. 즉, 구조적인 안전성뿐만 아니라 다리 위를 걷는 사람들이 느끼는 불안감까지 관리 범위에 포함시킨 것입니다. 이러한 감성적인 측면까지 고려한 기술력은 사용자 중심의 안전 관리를 가능하게 하며 국내 건설 기술의 수준을 한 단계 높였습니다. 현재 국내에는 200개가 넘는 출렁다리가 운영되고 있지만, 대다수가 지방자치단체의 독립적인 관리하에 있어 안전 관리 수준을 표준화하는 데 어려움이 있었습니다. 기존의 점검 방식은 주로 전문가의 육안에 의존해 왔기에, 정밀한 진동 데이터 분석이나 실시간 이상 징후 포착에는 한계가 있었습니다. 연구진은 이러한 공백을 메우기 위해 정보통신기술을 접목하여 전국 어디에서나 일관된 수준의 안전 점검이 가능하도록 시스템을 최적화하는 데 집중해 왔습니다. 새롭게 개발된 '교량 구조물 스마트 유지 관리 플랫폼'은 출렁다리의 진동뿐만 아니라 통행량, 온도, 습도 등 환경 데이터를 동시에 모니터링합니다. 특히 2년간 축적된 장기 데이터를 활용해 계절 변화에 따른 효과를 보정함으로써 데이터의 신뢰도를 극대화했습니다. 이를 통해 관리 주체는 실시간으로 다리의 상태를 확인하고, 정확한 근거에 기반하여 통행 제한이나 보수 작업을 결정할 수 있습니다. 이는 데이터에 기반한 체계적인 교량 관리의 시대를 여는 중요한 이정표가 됩니다. 현재 이 플랫폼은 제주시 용연 구름다리와 전북 순창군 강천산 구름다리에 시범적으로 적용되어 그 실효성을 입증하고 있습니다. 연구진은 앞으로 지방자치단체를 대상으로 기술 교육을 실시하고 행정안전부 등 관련 부처와 긴밀히 협력하여 플랫폼을 전국적으로 확대할 계획입니다. 모든 국민이 전국의 출렁다리를 안심하고 건널 수 있는 환경을 만드는 것이 이 기술의 최종 목표입니다. 체계적인 안전 시스템의 보급은 예기치 못한 대형 사고를 예방하는 가장 강력한 보호막이 될 것입니다.

한국건설기술연구원건설기술 랜덤박스📦

융합
공학·기술

[Hey! KIGAM] 2화 Hey~ KIGAM 산사태가 발생한 모습 그려줘!

한국지질자원연구원 산사태연구센터는 강우 예측을 기반으로 한 신뢰성 높은 산사태 조기경보 시스템을 개발하고 있습니다. 연구진은 지질 조건과 토질의 물리적, 역학적 특성을 정밀하게 분석하여 재난 발생 전 골든타임을 확보하는 데 주력합니다. 이러한 연구는 단순히 현상을 관찰하는 것을 넘어, 지속 가능한 위험성 평가 체계를 구축함으로써 국민의 생명과 안전을 보호하는 중요한 역할을 수행합니다. 과학적 데이터를 바탕으로 한 예측 모델은 산사태 피해를 최소화하는 핵심 기술로 자리 잡고 있으며, 전문적인 지질 분석 역량을 결집하여 우리 지형에 최적화된 방재 기술을 구현하는 데 매진하고 있습니다. 최근 인공지능이 묘사한 산사태 시각 자료는 거대한 대재앙의 모습부터 현실에 가까운 형태까지 다양하게 나타나며 연구자들에게 새로운 영감을 줍니다. AI는 토사가 흘러내리는 형상이나 강수 시 발생하는 지표류의 흐름을 상당히 구체적으로 포착해 냅니다. 특히 암반이 무너지는 경우보다 토심이 깊게 무너지는 한국형 산사태의 특성이나, 댐이 붕괴되어 물이 넘치는 오버토핑(월류) 현상을 시각화하는 능력은 실제 연구 데이터와도 일맥상통하는 부분이 있습니다. 비록 일부 과장된 표현이 섞여 있기도 하지만, AI가 학습한 방대한 데이터를 통해 재난의 위력을 간접적으로 실감하고 이를 연구의 시각적 보조 자료로 활용할 수 있는 가능성을 보여줍니다. 전문가들은 산사태와 토석류를 명확히 구분하여 체계적으로 대응해야 한다고 강조합니다. 산사태는 산지 내부에서 흙이 붕괴되는 형태를 의미하지만, 토석류는 발생한 물질이 물과 섞여 계곡 하부까지 매우 빠르게 이동하며 마을에 큰 피해를 입히는 현상을 말합니다. 연구센터는 과거에 발생한 재난의 위치와 규모를 정밀하게 기록한 '산사태 인벤토리 맵'을 구축하여 미래의 위험을 과학적으로 예측하고 있습니다. 이러한 시각화된 기록물은 특정 지역에 얼마만큼의 집중호우가 내릴 때 어떤 규모의 피해가 예상되는지를 수치화하여 더욱 정교한 방재 전략을 수립할 수 있게 만드는 기초 자료가 됩니다. 산사태 발생 시 가장 중요한 대응 원칙은 위험 징후를 감지하는 즉시 안전한 곳으로 신속하게 대피하는 것입니다. AI는 간혹 산 쪽으로 대피하는 잘못된 상황을 그리기도 하지만, 실제 상황에서는 견고한 구조물이나 산에서 멀리 떨어진 안전지대로 즉시 이동해야 생명을 지킬 수 있습니다. 재난의 이동 속도와 타이밍을 고려할 때, 조기경보 시스템이 실시간으로 제공하는 정보는 대피의 성패를 가르는 결정적인 요소가 됩니다. 연구진은 현장에서 수집한 시각적 정보들을 체계적으로 기록하고 분석하여, 시민들이 위험을 사전에 인지하고 충분한 시간적 여유를 가지고 대피할 수 있는 환경을 마련하기 위해 연구에 전념하고 있습니다. 자연재해 자체를 인위적으로 완전히 막을 수는 없지만, 고도화된 과학 기술을 통해 인명 피해를 0으로 만드는 것은 불가능한 목표가 아닙니다. AI와의 소통을 통해 재난 예측 분야의 현재 수준을 점검한 연구진은, 앞으로 더욱 정밀한 학습 데이터를 축적하여 예방과 예측 시스템을 고도화하겠다는 의지를 보이고 있습니다. 산지에 설치된 사방댐과 같은 방재 시설물이 마을의 안전을 든든하게 지켜주는 모습을 보며, 안전한 나라를 만드는 것이 연구센터의 궁극적인 미션임을 다시 한번 확인합니다. 기술의 진보와 연구자의 헌신이 결합될 때, 우리 사회의 재난 대응 역량은 그 어느 때보다 견고해질 것이며 국민은 더욱 안심하고 일상을 누릴 수 있을 것입니다.

한국지질자원연구원KIGAM iN 실험실

지구환경과학
융합
공학·기술

국민 안전을 위한 미래형 경비안전 체계 구축

과거 대구 지하철 화재 참사나 일본 후쿠시마 원전 사고와 같은 대형 재난은 우리 사회에 지울 수 없는 상처를 남겼습니다. 최근에도 철도 사고와 데이터 센터 화재 등 국가 주요 기반 시설의 안전 사고가 끊이지 않고 발생하며 국민의 불안감을 고조시키고 있습니다. 현재의 경비 안전 시스템은 주로 인력에 의존하고 있어, 광범위한 지역을 장시간 완벽하게 감시하는 데 한계가 따를 수밖에 없습니다. 이러한 한계를 극복하고 국민의 안전을 철저히 보장하기 위해서는 기존의 인력 중심 체계에서 벗어나 과학 기술을 접목한 새로운 패키지형 경비 안전 시스템의 도입이 절실한 시점입니다. 미래형 경비 안전 시스템의 핵심은 5G, 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI)과 같은 첨단 과학 기술의 융합에 있습니다. 초거대 멀티모달 AI를 학습시키고 활용하기 위해서는 방대한 과학 기술 데이터와 고성능 슈퍼컴퓨팅 자원이 필수적입니다. 이를 통해 경비 및 안전 관제 분야에서 발생하는 복잡한 상황들을 지능적으로 분석하고 대응할 수 있는 기반이 마련됩니다. 특히 이러한 시스템은 인력 중심의 한계를 넘어 실시간 모니터링을 가능케 하며, 기술 자문을 거친 정교한 알고리즘을 통해 관제 업무의 정확도를 비약적으로 향상시킵니다. 공항, 철도, 항만, 원자력 발전소와 같은 국가 주요 기반 시설은 국민 생활과 국가 안보에 직결되는 매우 중요한 자산입니다. 하지만 이러한 시설들을 대상으로 하는 테러 시도나 협박은 지금도 끊이지 않고 있으며, 최근에는 도심 밀집 지역에서 불특정 다수를 겨냥한 이상 동기 범죄가 늘어나 사회적 비용이 급증하고 있습니다. 이러한 위협은 단순히 특정 시설의 문제를 넘어 시민의 일상을 위협하는 중대한 사안입니다. 따라서 유무인 복합 관제 플랫폼 기술은 공공장소에서의 위협 요인을 통합 모니터링하여 예방 중심의 안전망을 구축하는 데 그 목적을 두고 있습니다. 현재 미래 경호 전략 애자일 팀은 AI, 데이터, 사이버 보안 등 다양한 분야의 전문가들과 함께 유무인 복합 관제 플랫폼 기술을 기획하고 있습니다. 이 연구는 단순히 기술 개발에 그치지 않고 수요 부처 및 외부 전문가 그룹과의 긴밀한 협력을 통해 현장 실용성을 높이는 데 주력하고 있습니다. 특히 최근에는 폴란드와의 국방 협력을 바탕으로 방산 수출 경쟁력 강화 및 미래형 경비 안전 시스템 구축을 위한 글로벌 공동 연구도 활발히 추진 중입니다. 이러한 범부처 및 국제적 협력은 국내 기술이 세계 시장으로 뻗어나갈 수 있는 든든한 발판이 될 것입니다. 우리나라의 K2 전차와 K9 자주포 등 방산 기술이 전 세계의 주목을 받고 있는 시점에서, 미래형 경비 안전 시스템의 수출은 국익 창출에 크게 기여할 것입니다. 이 기술이 표준화되어 전 세계의 원전이나 공항 등 주요 시설에 적용된다면 대한민국의 위상을 한층 더 높일 수 있습니다. 연구자들에게 국민 안전을 확보하고 국가 보안을 강화하는 일은 무엇보다 무거운 책임감이 따르는 사명입니다. 앞으로도 유무인 복합 관제 기술이 군과 민간 등 다양한 영역에서 활용되어, 안전한 사회를 만드는 글로벌 표준 기술로 자리매김할 수 있도록 끊임없는 연구를 이어갈 것입니다.

한국과학기술정보연구원

융합
공학·기술

[KRISS 표준백과사전] 제 14화 우리 집은 안전할까...?

최근 부실 시공과 노후화로 인한 대형 건축물 붕괴 사고는 우리 사회에 큰 두려움을 안겨주고 있습니다. 아파트나 교량, 터널 같은 구조물은 시간이 흐르며 자연스럽게 노후화되지만, 때로는 부실한 시공이 비극의 원인이 되기도 합니다. 1970년대 와우아파트 붕괴부터 90년대 성수대교와 삼풍백화점 참사까지, 우리는 자연재해가 아닌 인재로 인한 뼈아픈 역사를 경험했습니다. 이러한 사고들은 구조물 안전 관리와 정밀한 검증의 중요성을 일깨우는 강력한 계기가 되었습니다. 반복되는 참사를 막기 위해 우리나라는 1995년 '시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법'을 제정했습니다. 이 법은 시설물을 중요도에 따라 1종부터 3종까지 나누어 체계적으로 관리하며, 정기적인 안전 점검을 법적으로 의무화하고 있습니다. 점검 결과에 따라 부여되는 안전 등급은 A부터 E까지 다섯 단계로 구분됩니다. 특히 D등급은 긴급한 보수와 보강이 필요하고 E등급은 즉각적인 사용 금지가 필요한 위급 상태를 의미하며, 이는 대형 재난을 사전에 차단하는 핵심적인 기준이 됩니다. 건축물도 사람처럼 시간이 지나면 노화 과정을 겪으며 점차 안전성이 낮아집니다. 이러한 노후화 문제를 조기에 감지하지 못하고 방치하면 대형 사고로 이어질 위험이 커지기에, 지속적인 모니터링 기술이 필수적입니다. 한국표준과학연구원(KRISS)은 교량이나 철도, 지하 배관과 같은 공공 기반 시설의 손상 정도를 상시 감시하는 기술을 개발하고 있습니다. 미세한 균열이나 부식을 정밀하게 측정하고 구조물 변형을 실시간으로 감지함으로써 재난에 대한 대비책을 견고히 구축하고 있습니다. 4차 산업혁명 시대를 맞아 사물인터넷과 빅데이터는 시설물 안전 관리 분야에도 혁신을 일으키고 있습니다. KRISS는 데이터 과학을 기반으로 한 차세대 비파괴 검사 기술을 통해 안전 관리의 신뢰도를 한층 높이고 있습니다. 인공지능을 도입한 이 기술은 원자력 발전소나 정유 설비 등 고도의 정밀함이 요구되는 산업 현장에서 빛을 발합니다. 이는 단순히 안전을 지키는 것을 넘어 전자와 배터리, 조선 등 국가 핵심 산업 전반의 경쟁력을 강화하고 기술적 우위를 확보하는 밑거름이 됩니다. 집은 우리가 가장 편안하게 쉬어야 할 안식처이며, 교량과 터널은 우리 삶을 잇는 중요한 기반 시설입니다. KRISS는 사회적으로 시급한 안전 문제에 민첩하게 대응하기 위해 다양한 측정 기술을 현장에 적용하며 연구에 매진하고 있습니다. 일상 속에 숨어 있는 표준과 정밀한 측정 기술은 보이지 않는 곳에서 우리의 안전을 굳건히 지탱해 주는 힘입니다. 이러한 기술적 노력이 계속되는 한 우리의 일상은 더욱 안전하고 풍요로워질 것이며, 사고 걱정 없는 든든한 미래를 기대할 수 있습니다.

한국표준과학연구원KRISS 표준백과사전

융합
공학·기술

[재해 시리즈-지진편] 더 이상 남의 나라 이야기가 아닌 "지진"! 2차 피해 방지의 중요성 (ft.대한민국 지진 TOP3 +3차원 액상화 위험지도)

대한민국은 더 이상 지진 안전지대가 아닙니다. 2016년 경주에서 발생한 규모 5.8의 지진은 한반도 전역을 공포에 몰아넣었으며, 이어 2017년 포항 지진은 우리에게 '액상화'라는 낯선 위협을 현실로 다가오게 했습니다. 관측 이래 최대 규모였던 경주 지진은 수도권에서도 진동을 느낄 만큼 강력했으며, 가옥 파손 등 막대한 물리적 피해를 입혔습니다. 이러한 대형 지진의 발생은 건축물과 기반시설에 대한 내진 설계뿐만 아니라, 우리가 발을 딛고 서 있는 지반 자체의 안정성을 과학적으로 분석해야 할 필요성을 강력하게 시사했습니다. 포항 지진을 통해 널리 알려진 액상화 현상은 지진의 강력한 진동이 지반 내부의 수압을 높여 고체 상태였던 흙이 일시적으로 액체처럼 변하는 현상입니다. 땅이 물처럼 흐르게 되면 지반의 지지력이 급격히 상실되어 건물이 기울거나 붕괴할 수 있고, 지하시설물인 수도관이나 가스관이 파손되는 2차 피해로 이어질 가능성이 큽니다. 과거에는 주로 일본이나 미국 같은 지진 다발 국가의 문제로만 여겨졌으나, 이제는 우리나라도 액상화로 인한 광범위한 사회적·경제적 손실을 방지하기 위한 체계적인 대비책 마련이 시급한 시점입니다. 액상화 위험을 관리하기 위해 도입된 액상화 위험지도는 각 지역의 토양 성질과 지하수위 등을 분석하여 지진 발생 시 액상화가 일어날 확률을 시각적으로 나타낸 도구입니다. 지반은 종류에 따라 지진 하중을 견디는 능력이 다르기 때문에, 액상화 위험지도를 활용하면 취약지역을 사전에 식별하고 보강 공사를 우선적으로 시행할 수 있습니다. 한국건설기술연구원에서는 실제 지반환경을 모사한 정밀한 실험을 통해 액상화 메커니즘을 규명하고 있으며, 이를 바탕으로 데이터의 신뢰도를 높인 정교한 지도를 구축하여 국가 재난 안전망을 더욱 견고하게 다지는 데 주력하고 있습니다. 특히 최근에는 평면적인 정보 전달의 한계를 극복하기 위해 지하공간을 입체적으로 구현한 3차원 지진 및 액상화 위험지도 개발에 박차를 가하고 있습니다. 우리나라는 도심지 지하공간 이용률이 매우 높기 때문에 지표면의 흔들림뿐만 아니라 지하구조물에 전달되는 에너지를 입체적으로 분석하는 것이 필수적입니다. 연구팀은 국토교통부의 지하공간 통합지도 데이터와 자신들의 액상화 분석 기술을 융합하여, 복잡한 지하시설망의 안전성을 가시화하는 연구를 지속하고 있습니다. 이는 지하시설물의 피해를 입체적으로 예측할 수 있는 혁신적인 기술입니다. 앞으로의 연구는 지반의 위험도 분석을 넘어 지상의 건축물과 지하의 기간망을 통합적으로 관리하는 종합 위험지도를 완성하는 방향으로 나아갈 것입니다. 대심도 터널이나 지하 물류 시스템 등 미래형 도시 기반시설이 확충될수록 지진에 대한 안전성 확보는 국가 경쟁력의 핵심 요소가 될 것입니다. 과학적인 데이터 기반의 피해 예측 시스템이 현장에 적용된다면, 지진 발생 시 신속한 대응과 복구가 가능해져 시민의 안전을 더욱 확실하게 보장할 수 있습니다. 한반도가 지진으로부터 안전한 공간이 될 수 있도록 기술적 보완은 멈추지 않을 것입니다.

한국건설기술연구원건기왕

지구환경과학
융합
공학·기술