1. 서 론

국내에서 대표적으로 시공되는 터널로는 NATM(New Austrian Tunneling Method) 터널과 TBM(Tunnel Boring Machine) 터널로 구분할 수 있다. 정부계획에 따라 특정지역에 터널시공이 확정되고 터널 시공 전 설계단계에서는 다양한 조건을 검토하게 되는데 가장 먼저 터널 통과구간 및 주변지역을 대상으로 지반조사를 실시한다. 지반조사 후 터널이 시공되는 지반조건을 고려한 터널굴착 계획을 수립하고 터널 내⋅외부 주변지층을 안정한 상태로 만들기 위한 터널 보조공법을 적용하여 라이닝에 가해지는 최종 응력을 평가하게 된다.

이러한 설계 조건들을 감안하여 NATM 터널의 경우 터널을 굴착 후 지보재로 보강하고, 숏크리트, 터널라이닝 등을 시공하며, TBM 터널은 굴착기계를 이용하여 지층을 굴착하는 동시에 외부 공장에서 제작된 세그먼트라이닝을 설치 및 지반보강을 하며 터널을 시공한다.

최근에는 도심지 지하터널을 개발하거나 지반조건이 좋지 않은 시공조건을 극복하기 위해 TBM 공법을 활용한 시공현장이 늘어나는 추세이다. TBM 터널의 경우 시공시 소음이 크지 않다는 장점으로 도심지 하부를 통과하는 구간 시공에 적합하며, 공장에서 제작하는 라이닝 세그먼트는 터널이 시공되는 현장 지층의 조건을 감안한 제작이 가능함으로 필요에 따라 세그먼트 강성 크기를 조절할 수 있는 장점이 있다. 하지만 터널이 설치되는 주변지역의 지층⋅수리 조건을 감안한 시공단계별 지반 굴착조건과 TBM 터널에 설치되는 세그먼트라이닝 구조 특성을 반영한 세그먼트라이닝 링과 링사이의 전단력, 세그먼트와 세그먼트와의 연결부위에 발생하는 휨모멘트를 정확히 검토하는 과정은 전문적인 지식이 필요하다.

앞서 언급했듯이 설계단계에서 라이닝 안전성평가를 하게 된다. 대표적인 방법으로 2가지로 나눌 수 있으며, 첫 번째로는 구조해석이 가능한 프로그램을 활용하여 2차원 라이닝 형상을 모델링하고 이때 라이닝이 받을 수 있는 다양한 하중조건을 다양한 형태로 조합하여 라이닝에 발생하는 부재력을 평가 하는 방법이 있다. 두 번째로는 지반해석 프로그램을 활용하여 지반조건, 수리조건, 지보재조건 등 다양한 현장 시공 조건을 반영한 상태로 터널이 시공되는 과정을 정확히 반영 후 라이닝에 발생하는 부재력을 평가하는 방법이 있다.

터널의 라이닝 부재력 평가시 NATM 터널의 철근 구간 라이닝, TBM 터널의 세그먼트 라이닝은 단면에 철근이 보강된 상태에서 단면 부재에 발휘되는 공칭강도에 강도저감계수를 적용하여 얻을 수 있는 설계 강도가 소요강도 이상이 되어야 안전하다는 개념의 강도설계법을 적용한 방법으로 평가하는 것이 일반적이다.

하지만 일부 연구자들은 터널 안전성 평가시 다른 방법들을 이용한 평가방법을 제시하고 있다.

Fig. 1. Shield TBM longitudinal sectiona (Won, 2021)

^{Kwon(2020) 등}은 대표적인 개착식 지중구조물인 공동구 시설물을 대상으로 기존 시설물(공동구) 내진성능 평가요령(2020)에 따라 응답변위법과 응답이력해석법을 이용하여 내진해석을 수행하고, 특히, 응답이력해석시 구조물 일부에서 소성힌지가 발생하는 결과를 확인하고 유한차분해석 프로그램 FLAC에서 제공하는 기능인 불균형력(Unbalanced force)의 수렴여부에 따른 붕괴여부를 평가하였다.

^{Lee and Jang(2019)}는 직경 약 8 m 규모의 쉴드터널에 대한 실대형 하중재하 시험을 실시하고 현장 계측결과를 이용하여 쉴드터널 세그먼트 라이닝 구조적 안정성 분석 및 축력을 고려한 세그먼트 사용성 검토방안의 적합성 및 품질관리 방안에 대하여 연구하였다.

^{Lee(2017) 등}은 복층터널을 대상으로 생애전주기 안정성 평가가 가능한 프로그램 개발을 위한 빔-스프링 모델을 개발하고 중간슬래브 지지방식, 터널심도 및 지반탄성계수가 복층터널의 안정성에 미치는 영향을 분석 후 그 결과를 상용프로그램과 비교하였다.

본 연구에서는 TBM 터널 세그먼트의 구조적 특성인 링과 링사이의 전단력, 세그먼트 연결부위의 휨모멘트를 검토할 수 있는 Janssen 모델을 활용한 지반 내진해석 수행을 통해 세그먼트 라이닝 이음부에서 발생한 회전각을 검토하여 세그먼트 라이닝의 안전성을 평가 하였다.

2. TBM(Tunnel Boring Machine)터널

터널 구조물은 지하 공간의 안정성과 기능성을 동시에 확보해야 하는 복합 구조물이며, 그 설계 방식은 시공 공법에 따라 달라진다. 최근 지하공간 개발이 고도화되며 도시 기반시설로서의 터널 구조물은 점차 복잡하고 정밀한 설계를 요구받고 있다. 특히 국내외에서 폭넓게 적용되고 있는 NATM(New Austrian Tunneling Method)과 TBM(Tunnel Boring Machine) 공법은 각각의 시공 원리, 구조 시스템, 해석 접근에 있어 뚜렷한 차이를 보이며, 이에 따른 구조적 안정성 확보 방식도 상이하다.

TBM 터널은 기계화 시공법으로서 천공발파(Drilling and Blasting)터널인 NATM 터널과 크게 구별되는 터널 굴착공법이다. TBM 터널은 대구경 회전체인 Cutter Head를 통해 토사 또는 암반 지반을 굴진한다. 이어서 후통부에 위치한 Erector에 의해 구조체로서 역할이 가능한 콘크리트 Segment를 즉시 설치해 배면부의 토압 및 수압을 지지하고 Tail void에 그라우팅을 실시함으로 지반침하를 최소화 할 수 있는 기계화 시공 방식으로 효율적이고 안정성이 높은 공법으로 알려져 있다.

쉴드 유형은 타입에 따라 아래 Table 1 과 같이 크게 2가지로 구분할 수 있다.

세그먼트 라이닝은 분할된 세그먼트를 연결해 하나의 세그먼트링을 이루게 되며 설치된 세그먼트링의 반발력을 이용해 전진하며 굴착하게 되는데 세그먼트링은 종방향으로 교차되게 설치하며 Fig. 2 와 같은 형태를 가진다.

TBM 터널은 도시철도, 공동구 및 장대 터널 등 굴착면 붕괴 방지, 진동 및 소음 저감, 자동화 제어 측면에서 널리 적용되고 있으며 다양한 지하인프라 구축에 적합한 시공 방법으로 자리 잡고 있다. 하지만 공법 특성상 장점에도 불구하고 시공 전 후 사고방지를 위해선 설계 단계에서부터 다양한 현장조건을 검토와 이를 반영한 정밀한 수치해석이 요구된다.

Fig. 2. Segment Lining (Guan et al., 2015)

3. Segment Joint Model(Janssen Model)

본 연구에서 활용한 Zsoil 프로그램의 경우 2차원 단면에서 세그먼트는 Beam 요소로 모델링하고 세그먼트 접합부(조인트)는 Beam 힌지로 모델링이 가능하다. Beam 힌지는 전단력 및 휨모멘트에 대하여 비선형 강성특성을 갖게 되며, 휨 강성은 세그먼트 조인트가 닫힌 경우와 부분적으로 열린 경우 다음 식과 같은 Janssen 모델로 평가할 수 있으며 조인트가 부분적으로 열린 경우 조인트에 균열이 발생한 것으로 볼 수 있다.

Janssen모델의 연결부위가 닫힌 경우, 휨모멘트 및 휨강성 공식은 다음과 같이 탄성식으로 나타낼 수 있다.

또한 Janssen모델의 연결부위가 부분적으로 열린 경우, 휨모멘트 및 휨강성이 축력에 따라 변화하기 때문에 다음 식과 같이 비선형특성을 나타낸다.

여기서, E : 콘크리트 탄성계수
b : 세그먼트 폭

Fig. 3. Stress and Strain Distribution by Joint Open(Zsoil, 2020)

Fig. 4. Cross section of the Janssen model(Zsoil, 2020)

Janssen모델은 Beam요소보다 단면이 작은 기하형상으로 가정하여 아래와 같이 폭 b, 두께 h인 사각형 단면으로 정의한다.

또한, Beam 힌지의 국부좌표계는 아래 Fig. 5와 같이 정의할 수 있다. Beam힌지는 Beam요소의 중심축이 항상 Local X축이 되며, Local XY 평면에 수직한 방향이 Local Z축이 된다. 아래 그림에서 Beam 힌지는 절점 1 및 절점 2사이의 숨은 절점 H1과 H2사이에 존재하며, 힌지요소의 길이는 Zero이다. Beam힌지의 부재력 결과 값은 별도로 출력되지 않으며, 인접한 Beam요소의 값에서 얻을 수 있는 특성이 있다.

Fig. 6. Analysis section

Fig. 5. Beam Hinge Element(Zsoil, 2020)

4. 수치해석

지중구조물의 안전성 평가시 구조물 주변 지반의 응력상태를 고려해야 한다. 운영 중인 구조물의 수치해석시에는 설계단계에서 적용한 지층구성 현황, 지층별 물성, 구조물 형태, 철근배근 현황, 콘크리트 강도 특성 등을 기본으로 반영하고 여기에 현장 조사 결과를 추가로 반영하게 된다. 지반을 포함한 연속체 해석시에는 일반적으로 상용프로그램을 이용하며 수치해석 결과로 얻은 부재력을 강도설계법으로 분석하여 구조물의 안전성을 평가한다.

본 연구에서는 지반 정밀해석이 가능한 스위스 로잔공대와 ZACE 社에서 개발한 상용프로그램 ZSOIL을 사용하였다. ZSOIL은 2D/3D 고체요소에 HS Model, Mohr-Coulomb Model 등 ULS(극한한계상태) 해석이 가능하고 터널 세그먼트 접속부위 모델링을 위해 선형탄성 Shell요소, Nonlinear Hinge 모델(Janssen Model)이 적용 가능해 TBM 터널을 적절히 모사할 수 있는 프로그램이다.

수치해석에 적용한 TBM 터널은 원형단면이며, 터널하부 인버트 콘크리트는 쉴드 세그먼트에 작용하는 자중하중으로 작용하고 동시에 콘크리트 강성을 갖는 구조에 해당한다. 본 연구에서는 지하수위가 존재하는 지반의 지하에 매설된 TBM 터널을 2차원으로 모사하기 위해 두께 32 cm를 가진 세그먼트를 균등 분할 조건으로 7개로 나누고 앞서 언급한 세그먼트 조인트모델(Janssen모델)을 적용하였다. Beam Hinge는 전단힌지와 회전힌지로 정의하고, 전단강도는 전단변위-전단력으로 정의하였다. 여기서 힌지에 적용된 Janssen모델은 단면적, 탄성특성, 비선형특성으로 정의 할 수 있다. Hinge는 세그먼트와 세그먼트 사이에 하나만 존재할 수 있으므로 7개의 Beam Hinge를 적용하였다. TBM 터널은 원형단면이며, 인버트 콘크리트는 쉴드 세그먼트에 작용하는 자중으로 작용함과 동시에 콘크리트 강성을 갖는 구조로 모델링하고 지층 조성은 Fig. 6과 같이 매립층, 점토층, 모래층 및 자갈층 순으로 구성하였다. 지하수위는 최상부 지층 1 m 하부에 형성하는 것을 가정하고 응력-지하수 연계해석(Fully Coupled Analysis between Displacement and Water Flow)을 통해 응력-간극수압은 매시간 증분마다 동일한 평형방정식에서 상호작용하게 적용하고 동시에 연속방정식에서 지하수 침투해석이 병행되도록 가정하였다. 지반 경계조건으로 바닥은 X, Y축 변위를 고정하고, 내진해석시 Viscous Boundary를 양쪽 모서리에 적용하여 수평방향으로 지진파가 반사되는 현상을 방지하였다. 마지막으로 Unloading Function을 이용하여 내진해석 직전단계까지 지점경계에서 반력을 유지시킨 후 내진해석 단계에서 응력경계로 적용하였다. Table 2는 해석을 위해 적용한 지반 및 재료 물성을 나타낸다^{(Choi et al., 2024)}.

수치해석은 최초단계에서 응력-간극수압을 초기화하고 해석의 효율성을 높이기 위해 2단계에서 4단계까지 1일 간격으로 구성하고 이후 5, 6단계에서는 터널의 피해 현상 등을 검토하기 위해 1시간 간격으로 해석단계를 설정하였다. 이를 통해 2단계에서는 터널 굴착을, 3단계에서는 세그먼트라이닝 타설, 4단계에서는 인버트콘크리트 타설, 5단계에서는 터널 주변 공동생성, 6단계에서는 내진해석 단계를 설정하였다. 그리고 굴착단계가 시작하는 2단계에서 지보재는 존재하지 않으며 하중분담률은 10%를 재하하여 단순화 하였다. 이는 굴착직전 초기응력의 90%가 굴착효과에 저항하다가 3단계에서는 저항력이 소멸됨을 의미하고, 3단계 세그먼트 라이닝이 설치되는 단계에서는 세그먼트를 두께 32 cm를 균등분할 조건으로 7개로 나누고 추가로 세그먼트 연결부위 모사를 위해 세그먼트와 세그먼트 사이에 Beam Hinge를 7개를 설치하여 단면적, 탄성특성, 비선형특성을 정의 가능한 Janssen 모델(세그먼트 조인트모델)을 적용하였다. 또한 공동의 경우 좌측터널 우측 하단 부 hinge 부위에 약 가로 25 cm, 세로 25 cm의 사각형 모양의 공동을 1개에서 4개까지 크기를 늘리며 지반 전단파괴가 일어나지 않는 범위에서 수치해석을 수행하였다.

Fig. 7. Beam Hinge

Fig. 8. Analysis section with Cavity(4 cavities)

Fig. 7은 Beam Hinge 입력상태를, Fig. 8은 터널주변에 공동이 발생한 상황을 적용한 최종해석단계를, Table 1은 지반재료 물성을 나타낸다.

내진해석을 위해 우리나라와 같은 판 내부에서 발생한 실지진파를 이용하였다. 지진파는 캐나다 Nahanni 국립공원 지역에서 1985년 발생한 지진파로 규모(ML) 6.76, 진앙거리 6.52 km, PGA(g) 0.489에 해당한다. 수치해석을 위해 활용한 지진파는 유효수평 지반가속도 0.154 g의 붕괴방지수준에 해당하는 지진파를 적용하였다. Fig. 9는 실지진파를 나타내고, Fig. 10은 붕괴방지 수준의 지진파 생성을 위한 응답스펙트럼 분석결과를 나타내며, Fig. 11은 수치해석에 적용한 지진파를 나타낸다^{(Choi et al., 2024)}.

Fig. 9. Real Earthquake Wave (Nahanni, Canada)

Fig. 10. Spectrum Match (Nahanni, Canada)

Fig. 11. Design Earthquake Wave (Nahanni, Canada)

5. 해석결과

본 연구에서는 도심지 하부 토사층에 시공된 TBM 터널을 대상으로 세그먼트 조인트 모델(Janssen Model)을 적용하고 내진해석을 수행 후 터널 배면에 발생하는 공동의 크기 변화에 따른 구조적 안전성을 평가하였다. 해석은 공동이 없는 상태를 기준으로, 동일한 위치에 가로 25 cm, 세로 25 cm의 사각형 공동을 1개에서 최대 4개까지 단계적으로 증가시키며 수행하였다. 평가 항목은 세그먼트에 발생한 휨모멘트, 축력, 전단력, 회전각(Rotation Angle)이며, 회전각의 허용기준은 콘크리트강도 40 Mpa 이하에서 콘크리트 압축 극한변형률 조건인 0.0033을 고려하고 라이닝 두께 32 cm를 반영하여 Fig. 12 같은 조건에 상응하는 0.022 rad로 설정하였다.

Fig. 12. Relation between the radius of curvature, R, beam curvature, κ, and the strains within a beam subjected to a bending moment

Table 3은 공동 개수 변화에 따른 세그먼트 부재력과 회전각을 검토한 결과를 나타낸다. 공동이 존재하지 않을 때에는 최대 휨모멘트가 31.2 kN⋅m, 축력이 1,620.2 kN, 전단력이 88.3 kN, 회전각이 0.01 rad로 나타나 터널이 안정한 상태로 평가할 수 있다. 공동이 1개 발생할 경우 휨모멘트는 96.7 kN⋅m로 수치가 증가하였으나 여전히 허용 회전각(θ < 0.022 rad) 이내로 안정한 거동 특성을 나타낸다. 공동이 2개일 때 회전각은 0.019 rad로 허용치에 근접하였지만 여전히 안정한 상태를 유지하였다. 반면 공동이 3개 이상으로 증가할 경우 회전각이 0.025 rad∼0.075 rad로 급격히 증가하여 허용치를 초과하였으며, 이때 세그먼트 접합부에서 국부적인 손상이 발생할 수 있을 것으로 판단할 수 있다.

이와 같은 결과를 나타낸 Figs. 13∼16에서도, 공동이 증가함에 따라 좌측터널 우측 하단부 주변으로 응력 집중현상이 뚜렷해지고 회전각 크기가 커지는 것을 확인할 수 있다.

Fig. 13. Rotation angle variation by cavity count

공동 발생에 따른 지반 내부의 간극수압 및 유속 검토결과를 Fig. 17~Fig. 18에 나타내었다. 공동이 없을 때는 하부로 갈수록 간극수압이 증가하는 분포를 보였으며, 터널 내부로의 지하수의 침투는 발생하지 않았다. 공동이 1개∼2개일 때에는 공동 주변부에서 미소한 간극수압 소산이 나타났으며, 퇴적층(자갈층) 구간에서는 간극률이 높은 이유로 상대적으로 빠른 유속이 관찰되었다. 공동이 3개 이상이 되면 터널 천단부와 측벽부에서 유속벡터가 집중되는 경향을 보였으며, 일부 공동 상부 지층에서 간극수압이 급격히 소산되는 양상이 나타났다. 이러한 현상은 공동 확대에 따른 지반 연속성 부재로 인해 배수 경로가 형성되었기 때문으로 판단된다.

Fig. 14. Bending Moment variation by cavity count

Fig. 15. Axial Force variation by cavity count

공동이 발생하는 5단계에서 소성영역 검토 결과(Fig. 19) 공동 개수가 늘어날수록 좌터널 공동 주위 및 터널 하단부, 우터널 천단부로 소성영역이 크게 발생하는 것을 확인할 수 있으며, 이는 라이닝 회전각 검토시 회전각이 크게 발생한 위치와 유사한 경향을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 특히 공동이 4개 발생한 경우 회전각이 급격히 증가함과 동시에 휨모멘트와 전단력이 크게 상승하는데 공동주변 세그먼트 연결부의 안정성이 크게 저하되는 양상을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 TBM 터널 배면에 형성되는 공동이 일정 크기를 초과할 경우, 세그먼트 조인트 부위의 회전거동에 직접적인 영향을 미쳐 구조적 안전성을 저하시킬 수 있음을 의미한다.

Fig. 16. Shear Force variation by cavity count

Fig. 17. Fluid Velocity variation by cavity count

본 해석결과를 종합하면, 공동 개수가 2개 이하인 경우 터널 라이닝은 안정한 상태를 유지하는 것으로 볼 수 있으나 공동 수 3개 이상에서는 허용 회전각을 초과하며 구조적으로 불안정이 특성이 발생하는 것을 확인 할 수 있다. 즉, TBM 터널의 라이닝 배면 공동은 세그먼트 접합부의 회전강성 감소 및 응력 집중을 유발하여 구조적 손상으로 이어질 가능성이 높다.

Fig. 18. Pore Pressure(four cavities)

Fig. 19. Plastic Zone variation by cavity count

6. 결 론

주요 선진국에서는 도시화 개발이 이미 활발히 진행된 상태로 지하공간 개발에 더욱 집중하고 있다. 이 같은 맥락으로 도심지를 통과하는 터널 개발도 활발히 진행되고 있다. 국내에서도 수도권 지역과 서울 권역을 이어주는 GTX라인 개발이 진행되고 있으며 여기에서도 도심지를 통과하는 터널의 장점을 활용하기 위해 TBM 공법이 적용되고 있다. 국내외에서 TBM 터널 시공이 활발히 진행되고 있는 만큼 관련 사고도 끊이지 않고 발생하고 있다. 국내에서도 대표적으로 부전-마산구간을 연결하는 복선 전철 시공 중 TBM 터널 시공구간에서 터널연결부위 사고로 개통이 수년째 미뤄지고 있는 실정이다. 대체로 지반조건이 분리한 조건에서 적용하는 공법인만큼 지반조건, 수리조건, 주변 환경조건 등 설계시 정확한 검토를 통해 안전한 시공이 이뤄져야 터널 개통 후에도 안전하게 활용될 수 있을 것이다.

본 연구에서는 TBM 터널 라이닝 배면에 발생한 공동 크기 변화가 세그먼트의 회전거동이 구조적 안전성에 미치는 영향을 검토하고, 이를 바탕으로 합리적인 안정성 평가 방향을 제시하고자 하였다. 수치해석을 통해 얻은 결과는 다음과 같다.

(1) 세그먼트 라이닝에 발생한 부재력을 분석한 결과, 대체로 공동 수가 증가할수록 공동주변의 부재력이 증가 하는 것을 확인할 수 있었다. 특이점은 최대 휨모멘트가 공동이 4개 발생한 터널에서 128.4 kN⋅m, 축력은 공동이 3개 발생한 터널에서 2120.8 kN, 전단력은 공동이 2개 발생한 터널에서 236.4 kN으로 가장 큰 수치로 나타났다.

(2) 공동발생 주변 세그먼트 접합부의 회전각 검토 결과, 공동이 없는 경우 0.01 rad, 공동이 1∼2개일 때는 0.014∼0.019 rad로 나타나 허용 회전각(0.022 rad) 이내의 안정한 상태를 유지하였다. 그러나 공동이 3개 이상으로 확대될 경우 회전각이 0.025 rad 이상으로 증가하여 허용 한계를 초과하였으며, 세그먼트 접합부의 강성 저하와 국부적 손상이 발생 가능할 가능성이 있을 것으로 판단할 수 있다.

(3) 비배수 터널인 TBM 터널에 공동이 발생하지 않은 조건에서는 지하수위 변화가 발생하지 않는 정수압 상태를 나타냈다. 이에 따라 지층 상부에서 하부로 갈수록 간극수압이 증가하는 경향을 나타냈다.

(4) 터널 주변부에 발생한 소성영역 검토결과 터널 주변 공동의 크기가 커질수록 소성영역이 크게 발생하는 것을 확인할 수 있었으며 회전각 검토내용과 비교시 유사한 경향을 나타내었다.

이상의 결과를 종합하면, TBM 터널의 세그먼트 라이닝 배면에 공동이 발생하더라도 그 규모가 일정 범위 이내일 경우 구조적 안정성에는 큰 영향을 주지 않을 것으로 판단된다. 그러나 공동이 일정 수준을 초과하거나 연속적으로 발생할 경우 회전각 증가와 응력 집중이 동시에 발생하여 구조물의 안정성을 저하시킬 수 있을 것이다. 또한 콘크리트구조 휨⋅압축 설계기준(KDS 14 20 20)에서 압축형률 0.0033을 콘크리트 파괴 상태로 가정하는 점을 고려할 때, 본 연구에서 도출된 회전각 수치는 일부 공동 크기에서는 여전히 안전 영역에 해당하지만, 공동의 확대는 구조물의 장기적 내구성에 부정적 영향을 줄 수 있음을 확인하였다.

따라서 TBM 터널의 안정성 확보를 위해서는 시공단계에서 그라우팅 품질관리와 배면 공동 주입(Back grouting) 절차의 철저한 이행이 필요하며, 운영 중인 터널에 대해서는 회전각 기반의 모니터링 시스템을 구축하여 배면 공동 발생을 조기에 탐지할 수 있다면 터널의 안전성 확보에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

따라서 향후 연구에서는 부재력, 공동의 위치, 형상, 간격이 세그먼트 회전거동에 미치는 영향을 추가적으로 분석하고, 실측 계측데이터와의 비교를 통해 회전각 기반 안전성 평가 모델의 정량적 기준을 제시하고자 한다.