건축/환경에너지

Nikkei Architecture_2020.11.12 NEW 기술 (p15)

쓰나미를 단시간에 리얼 영상으로 재현
다이세이건설 개발, 해석 결과를 자동 변환으로 가시화

다이세이건설은 쓰나미에 의한 침수 해석 결과를 단시간에 3차원 영상으로 자동 변환해 침수 상황 등을 가시화하는 기술 ‘T-Tsunami Viewer’를 개발했다. 광역부터 시가지 구획의 작은 단위까지 다양한 규모로 쓰나미의 거동을 분석해 알기 쉬운 영상으로 만든다. 이를 통해 보다 효과적인 방재 대책을 세울 수 있다.

쓰나미의 침수 해석 등을 가시화할 때는 콘투어 그림이나 CG가 많이 사용됐었다. 콘투어 그림은 지도 상에 색깔 있는 등심선을 그리는 방법으로 쓰나미로 인한 침수심(Inundation Depth)을 표현한다. 색깔의 차이나 선의 굵기에 따라서 쓰나미의 높이나 움직임을 확인할 수 있다. 그러나 쓰나미의 거동이나 침수 상황의 변화를 직감적으로 이해하기는 어렵다.

CG는 3차원으로 리얼하게 영상화할 수 있지만 전문 기술이 필요하고 시간이 걸린다. 또한 제작 과정에서 해석 결과가 일부 강조된다는 과제가 있다.

-- 정확하고 알기 쉬운 영상 --
다이세이건설은 이러한 과제를 해결하기 위해 T-Tsunami Viewer를 개발했다. 상정하고 있는 규모는 사방 1,000km의 광역부터 사방 100m의 작은 규모까지 다양하다. 변환에 걸리는 시간은 광역의 경우 30분 정도다. 작은 규모에서는 물의 움직임을 보다 정확하게 표현할 수 있는 입자법을 사용하기 때문에 4시간 정도가 걸린다.

입자법이란 물이 가상 입자로 되어 있다고 상정하는 유체 해석 방법을 말한다. 가상 입자는 각각 자유롭게 움직일 수 있다. 파도의 물보라가 일면서 수면에 흡수되는 모습이나 구조물에 균열이 생겨 무너지는 상황 등 거리를 덮치는 쓰나미를 정확하게 표현할 수 있다.

영상의 원데이터(Raw Data)를 생성하는 쓰나미 침수 해석은 다이세이건설의 독자 기술이다. 경과 시간에 따라서 쓰나미의 움직임을 해석할 수 있다. 여기서 얻어지는 것은 해석 범위의 각 지점의 수면 높이와 수평 방향의 유속이다. 이 결과를 바탕으로 T-Tsunami Viewer가 쓰나미의 움직임을 영상화한다.

다이세이건설에서는 연간 4~5건의 쓰나미 침수를 해석하고 있다. 앞으로 다이세이건설이 전개하는 침수 해석에 T-Tsunami Viewer를 사용해 나갈 생각이다. 특히 쓰나미의 피해 등이 상정되는 연안 지역의 지방자치단체나 공장 등을 대상으로, 방재 대책에 대한 활용을 제안해 나간다. 외부 판매 예정은 없다.

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