• 한국지반공학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.59-70
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• 2022

지진으로부터 상대적으로 안전지대라고 여겨졌던 한반도에서 2017년 규모 5.4의 강진이 포항지역에 발생함으로써 액상화 현상이 민가, 농지에서 광범위하게 나타났고 이에 액상화 현상을 예측하는 액상화 재해도 작성에 관한 연구수요가 높아지고 있다. 액상화 현상이란 느슨한 사질토에서 지진과 같은 큰 동적응력이 짧은 시간 작용할 때 과잉간극수압의 급격한 증가로 지반의 강도가 완전히 상실되는 현상을 의미한다. 액상화는 액상화 가능지수(liquefaction potential index, LPI)를 통해 평가할 수 있지만 LPI는 단일 시추공 별로 산출되기 때문에 해당지역의 대표성에 대한 문제가 발생하게 된다. 이러한 대표성의 문제는 지리정보시스템(geographic information system, GIS)을 활용한 공간보간을 통해 보완될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 지구통계학적인 공간보간 기법 중 하나인 크리깅(kriging)을 활용하여 지반정보의 대표성 문제를 해결하고자 하였으며 액상화 평가를 위한 지반정보DB를 구축하고자 하였다. 또한 구축된 지반정보DB를 활용하여 재현주기 별 액상화 재해도를 작성하였으며 액상화 재해도 결과는 교차검증을 통하여 정밀도 검증을 수행하였다.

• 지질공학
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• 제31권4호
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• pp.493-506
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• 2021

액상화 현상이란 지반이 포화된 느슨한 사질토 지반에 지진과 같은 동적하중이 급속히 작용할 때 과잉간극수압이 발생하고, 지반이 유효응력을 상실하고 액체화 되는 현상을 말한다. 액상화 평가를 위한 실내반복시험은 반복삼축압축시험과 반복전단시험을 통하여 확인이 가능하다. 이와 관련하여 본 연구에서는 반복삼축압축시험을 이용한 모래의 상대밀도와 입도분포에 따른 액상화 저항 강도를 확인하고자 하였고, 실험장비의 신뢰도 검증과 결과의 타당성을 확인하고자 기존의 선행연구와 대조하여 비교·분석하였다. 실험결과, 흙의 분류에 상관없이 상대밀도가 증가함에 따라 액상화 저항 강도가 높아짐을 확인하였고, 모래의 입도분포에 따른 액상화 저항강도는 SW에 가까운 SP시료의 액상화 저항강도가 상당히 높게 확인되었다. 또한 세립분 0% 대비 세립분 30%를 분석한 결과, 상대밀도 40~70%까지 증가함에 따라 액상화 저항강도가 5~20% 가까이 감소하였고, 국내 풍화토 지반이 주문진 표준사 대비 액상화 저항 강도가 세립분이 10%일 때는 30% 이상, 세립분이 30%일 때는 50% 이상 낮게 측정되었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권2호
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• pp.45-55
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• 1998

액상화 가능성을 예측하기위해 많은 방법들이 제안되어왔지만, 재료의 미세구조의 특성을 이용한 방법은 거의 없다. 본 연구에서는, 동하중을 받는 재료의 전체 응력-변형률의 특징에 대해 통합적 구성방식을 제공하는 교량상태개념(DSC)모델에 이론적 기초를 두며, 포화 사질토의 액상와 가능성을 평가하기 위한 새로운 방법을 제안한다. DSC이론으로부터, 미세구조의 변형시 재료내부 상태의 급격한 변화가 일어나는 시점의 교란도(한계교란도: Dc)를 초기 액상화 시기로 정의한다. 본 방법은 포화 Ottawa 모래를 이용한 진동 실삼축시험 결과로부토 얻은 자료를 이용하여 적합성이 검토되었다. 또한 본 연구로부터, 액상화와 초기 구속압사이의 관계가 Dc의 개념으로부터 밝혀졌다. 본 연구에서 제안한 새로운 액상화 평가방법은 액상화 거동을 예측할 수 있으며, 결론적으로 기존의 경험적 방법보다 향상된 방법이라고 사료된다.

• 지구물리
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• 제4권3호
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• pp.197-203
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• 2001

변동수압에 의한 해저 포화 사질틍의 연적 간극수압 분로를 이론 및 실험적으로 연구하였다. 실험에 의해 모래표면에 작용하는 수압은 모래층으로 전달되며 진폭이 감쇠하고 상이 지연되며, 유효응력이 0이 되는 액상화 현상이 특별 조건에서 발생한다. 이러한 실험결과는 탄성 대수층에 대한 지하수문제와 같은 이론으로 잘 설명된다. 해석에 의한 액상화의 주요 특징은 다음과 같다: 1)액상회 심도는 진폭 및 변동수압의 주파수 증가에 따라 증가한다. 2) 수량(水量)을 증가시키고 모래층 내의 공기가 많아짐에 따라 액상화 심도가 증가한다. 특히, 공기의 적은 양도 액상화에 크게 영향을 미친다. 3)압축율이 증가함에 따라 액상화 심도는 감소한다. 4)투수 계수값이 어느 특정값 이상이 되면 투수계수 값이 증가함에 따라 액상화 심도가 감소한다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.45-56
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• 2019

본 연구는 수도권 지역의 전력구 매설지반을 대상으로 지진 재현주기 1,000년을 고려한 최대기반암가속도 0.154g로 설정하여 지진시 위험을 평가하였다. 이때, 지진시 위험도 평가는 총 3단계로 진행하였으며 1단계는 대상지역의 지반조사 정보를 기초로 지반분류를 우선 실시한 후, 액상화 발생가능성을 파악할 수 있는 Macro영역 기법인 지반증폭계수를 이용한 액상화 발생가능지수(LPI, Liquefaction Potential Index) 재해지도를 이용하여 후보지를 선정한다. 2단계 위험도 평가는 1단계 평가에서 액상화 발생가능성이 매우 높게 판정된 전력구 주변의 시추주상도를 바탕으로 부지특성을 반영한 지진응답해석을 수행하고 이를 토대로 액상화 발생가능성 지수를 재산정하여 지진시 액상화 위험도를 상세평가 하였다. 3단계는 시추공자료를 기반으로 하는 한계성을 보완하기 위하여 2단계에서 액상화 발생가능성이 높게 평가된 대상 전력구의 현장조사를 실시하여 건설시 보강공법적용, 내진설계적용 및 현장상태 등을 고려하여 최종적으로 액상화 위험도를 평가하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.29-42
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• 2024

2017년 포항지진으로 인해 액상화 현상에 의한 안벽구조물에 피해가 발생하였다. 액상화는 지진 시 과잉간극수압 증가로 인해 유효응력이 소실되어 발생하게 된다. 이에 따른 잔교식 안벽의 피해 발생 부분을 규명하며 액상화로 인한 피해를 분석하였다. 또한 개량지반의 경우 연암층과 강성차이로 인해 하부 Sand 층의 액상화 현상으로 인해 피해가 발생하여, 비액상화 지반으로 가정하고 추가적인 수치해석을 수행하였다. 과잉간극수압비의 증가에 영향을 주는 요인으로는 지반의 상대밀도 및 입력 지진가속도의 크기 등 여러 가지 원인이 있다. 따라서 본 연구는 입력가속도의 크기를 증가시켜 Case 1~3에 대해 수치해석을 수행하였고, 개량지반의 경우 하부 Sand층의 액상화 현상으로 인한 피해가 발생하여 비액상화지반으로 가정하여 분석을 수행하였다. 결과적으로, 개량지반은 하부 액상화지반이 있을 경우 추가적인 보강이 필요하며, 잔교식 안벽 말뚝의 수평변위가 약 2배 감소하는 현상이 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권1호
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• pp.59-70
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• 1998

국내 해안에 퇴적된 실트질 모래와 hydraulic fill한 지반에서 채취한 시료의 액상화 강도 측정을 위해 응력제어 진동삼축압축시험을 수행하였다. 이를 위해 1) 불교란시료와 교란시료의 액상화 강도 산정과 2) 등방 압밀된 시료와 비등방 압밀된 시료의 반복삼축시험결과 비교, 3) 본 시험결과와 국내 다른 시험자료 및 외국의 결과를 비교하였다. 등방 압밀 시료의 액상화 강도는 시료의 상대밀도에 따라 나타내었다. 실트질 함유량이 30%이하의 경우 액상화 강도는 실트질 영향을 거의 받지 않음이 나타났다. 비등방 압밀된 시료의 액상화 강도는 수직응력을 구속응력으로 나눈 유효압밀비에 영향을 받는다. 본 연구의 시험결과 한국 서해안의 실트질 모래의 액상화 강도는 Seed and Pea cock(1971)가 제안한 범위에서 내에 있음을 알 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.13-19
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• 2020

최근 한반도 및 주변 지역에 지진 발생 횟수가 증가함에 따라 지진피해 대책 및 내진설계에 대한 중요성이 대두되고 있다. 이에 지진 발생 시 우려되는 문제 중 하나인 액상화에 대한 관심과 우려의 목소리가 높아지는 실정이다. 특정 지반에 대하여 지반정보를 활용하면 액상화 발생 여부에 대한 가능성을 평가하는 것이 가능하며 이에 대한 다양한 방법이 존재한다. 그러나 각 방법에 대한 직접적인 비교는 아직 이뤄지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 액상화 평가방법인 간편법에 필요한 전단저항 응력비(CRR)를 산정하는 방법 중 SPT-N값과 전단파 속도를 이용한 두 가지 방법의 비교 및 이를 활용하는데 요구되는 지반정보의 보정에 대한 비교 분석을 실시하였고 SPT-N값을 활용하여 액상화 발생 여부를 평가할 경우 더 정확한 것으로 확인되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.333-340
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• 2019

레드머드(Red mud)는 보크사이트(Bauxite)를 원료로 알루미나를 제조하는 공정에서 발생하는 산업부산물이다. 한국의 경우 베이어프로세스 공정을 통하여 Al2O3 1톤을 생산할 경우 함수율 50%의 레드머드가 약 2톤이 발생된다. 강알칼리성의 레드머드를 중화시킴으로서 재활용을 증대시킬 수 있고 보관 및 관리 측면에서 환경부하를 저감시킬 수 있다. 더욱이 재활용하기 위해 가열 및 분쇄 공정이 필요없는 액상화 레드머드에 대한 관심이 증대되고 있다. 따라서 본 논문에서는 질산 및 황산의 첨가량에 따른 액상화 레드머드의 pH 변화를 검토한 후 중화시킨 액상화 레드머드의 첨가량에 따른 시멘트 페이스트의 압축강도 특성을 비교 검토하였다. 그 결과 질산 및 황산으로 중화시킨 액상화 레드머드의 압축강도는 중화하지 않은 액상화 레드머드와 비교하여 상대적으로 높게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.35-46
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• 2020

액상화 구성모델의 입력변수는 실내외 실험 등을 통해 지반 및 하중 조건에 적합한 값을 결정하는 것이 중요하지만, 설계 실무에서는 시험수행의 어려움 등으로 입력변수의 결정 및 해석결과의 검증이 어려웠다. 본 연구에서는 반복 직접전단시험에 대한 수치모델링을 수행하여 액상화 구성모델 중 Finn 모델과 PM4Sand 모델의 적용성을 분석하였다. 그 결과, Finn 모델은 과잉간극수압의 최대값 도달시점은 모사할 수 있었지만 항복 이후의 과잉간극수압 응답 및 응력-변형률 거동을 모사하는데 한계가 있었다. 이에 반해, PM4Sand 모델은 액상화 도달시점 및 및 액상화 이후의 응력-변형률 거동을 잘 모사할 수 있었다. 최종적으로, 설계조건에 맞는 액상화 저항전단응력비 CRR을 모사할 수 있는 액상화 모델의 입력변수 산정절차를 제안하고 PM4Sand 모델의 입력변수를 산정하는 간편식을 제안하였다.