• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.5-13
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• 2022

본 연구에서는 국내 지진모의시험 수행 시 모래지반의 모사를 위해 국내에서 널리 이용되는 지반재료인 인공규사를 대상으로 상대밀도 차이에 따른 진동삼축시험을 수행하여 인공규사의 동적특성 및 액상화 저항특성을 실험적으로 분석하였다. 상대밀도 조건을 40%, 60%, 80%로 달리한 시험결과를 통해 상대밀도에 따른 액상화 저항특성을 확인하였으며, 액상화 진동저항응력비(Cyclic resistance stress ratio, CRR) 산정 곡선을 도시하였다. 또한, 액상화 진동저항응력비(CRR) 산정곡선의 타당성을 검토하기 위해 실내진동삼축시험에 사용된 규사로 이루어진 인공지반을 조성한 후, 간편예측법과 상세예측법을 통한 액상화 평가를 수행하여 각각의 안전율을 비교·검토하였다. 최종적으로, 상대밀도를 달리한 실험을 통해 인공규사의 동적물성을 파악하여 결과를 도출하였으며, 이 결과를 물성치로 적용한 상대밀도 40% 간편예측법은 안전율이 1로 안전한 지반으로 도출된 반면 상세예측법은 0.05작은 값으로 결과가 도출되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.35-51
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• 2008

본 논문에서는 액상화 해석에 관한 DSC 모델을 실험 및 해석적 관점에서 그 적용성을 평가하였다. 포화 사질토의 동적거동을 보다 정확히 예측하기 위해 DSC 모델을 유효응력 경로와 과잉간극수압 발현에 기초하여 수정하였다. 액상화에 대한 동적거동 및 DSC 모델에 대한 매개변수 산정을 위해 정적배수삼축시험과 반복 비배수삼축시험을 상대밀도와 구속응력에 따라 수행하였다. 유효응력 경로와 과잉간극수압의 항으로 액상화 상태를 분류하고 수정된 DSC 모델을 적용시켜 액상화 해석을 수행하였다. 제안된 방법을 토대로 DSC 모델과 제안된 DSC 모델에 대한 액상화 해석을 상대밀도와 구속응력에 따라 비교하였다. 비교 결과 수정 모델은 액상화 시작점 및 동적 거동을 보다 정밀하게 평가하였고, 입력변수의 수가 감소하고 산정방법이 간편해졌다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제37권1호
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• pp.39-44
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• 2021

• 자원환경지질
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• 제52권5호
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• pp.471-484
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• 2019

액상화는 반복적인 전단력 혹은 강한 충격으로 인해 실트-모래로 구성된 미고결 퇴적층내 공극수압이 증가하여 전단강도를 상실함에 따라 미고결퇴적층이 액체처럼 거동하는 현상이다. 액상화는 미고결 퇴적층의 물리적 특성인 입도, 느슨함, 지하수위, 지층의 심도, 연령, 액상화 발달 유무 등과 밀접한 관련이 있으며 지표균열, 사태 및 연질퇴적변형 구조의 형성을 야기한다. 연질퇴적변형구조는 다양한 변형원인(trigger)에 의해 퇴적물의 전단강도가 감소함에 따라 퇴적물의 하중 등과 같은 변형동력(driving forces)이 발생하여 액상화, 요변성과 이에 수반된 유체화로 대표되는 변형기작(deformation mechanism)을 통해 형성된다. 이러한 변형구조는 퇴적작용이나 지진과 같은 지질학적 사건에 의해 발생하기 때문에 퇴적분지에서 발생하였던 지질학적 사건을 이해하는데 있어 중요한 역할을 한다. 이 뿐만 아니라 지진에 의하여 유발된 연질퇴적변형구조는 퇴적동시기성 구조운동을 이해할 수 있으며 지표파열을 수반하지 않는 피해 유발지진(> Mw 5.0)에 대한 고지진정보를 제공한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.13-19
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• 2013

본 연구에서는 액상화 평가 대상지반을 선정하여 미국, 일본 등 액상화 발생지역에 적용한 사례가 있는 에너지를 기반으로 하는 Arias intensity 액상화 평가법을 적용하고, 적용성을 검토하기 위하여 기존의 원위치시험을 통한 액상화 간편예측법을 수행하여 평가결과를 비교하였다. 대상지반에 대한 액상화 평가결과, Hachinohe 지진과 Ofunato 지진의 실지진기록을 이용한 Arias Intensity 안전율은 간편예측 안전율과 유사하게 산정되었으며, 설계응답스펙트럼으로부터 작성된 인공지진의 경우 Arias Intensity 안전율은 간편예측 안전율과 비교하여 다소 차이가 나타났다. 액상화를 발생시키는 전단응력비와 발생강도는 응력과 에너지라는 서로 다른 개념으로 산정되지만, 간편예측법의 전단저항응력비와 Arias Intensity의 저항강도는 실지진에 따른 액상화 발생지역을 대상으로 한 표준관입시험 등 경험적 도표를 사용한다는 점에서 Hachinohe 지진과 Ofunato 지진의 경우 Arias Intensity 평가법과 응력개념의 간편예측법 사이에 비슷한 결과가 나타난 것으로 판단된다. 따라서, 에너지를 기반으로 하는 Arias Intensity 액상화 평가법은 응력개념의 간편예측법에서 고려하지 않은 실지진 기록에 대한 가속도, 지속시간, 진폭 등의 지진특성으로 야기되는 지반의 동적변화를 표현할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.15-21
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• 2000

액상화되기 쉬운 모래지반 위에 축조된 제방의 지진시 거동을 조사하고 액상화 경감을 위한 대책공법의 효과를 비교하기 위하여 12가지 경우에 대해 진돈대 시험을 수행하였다. 본 시험에는 널말뚝, 자갈배수재, 모래다짐 말뚝과 강관말뚝 등의 대책공법이 적용되었다. 진동대 시험에 사용된 투명토조의 길이는 194cm이고 폭은 44cm 그리고 높이는 60cm이다. 기초지반은 포화된 모래이며 수중침강법을 적용하여 상대밀도 약 30%로 조성되었다. 이 포화된 느슨한 모래지만 위에 15cm 높이의 제방이 경사 1:1.5로 축조되었다. 진동대 시험시 제방과 기초지반의 거동을 측정하기 위해서 간극수압계 12개, 가속도계 4개 및 LVDT 2개가 시험모델에 설치되었다. 진동대의 크기는 2m$\times$2m이며, 진동시의 입력가속도는 0.1g에서 시작하여 최고 0.4g까지 증가시켰다. 본 모델에 적용된 공법 모두가 일반적인 진동법위에서 액상화 발생을 억제시키는데 유용한 것으로 증명이 되었으며, 그 중에서 모래다짐말뚝이 액상화로 인한 피해를 감소시키는데 가장 효과적인 것으로 나타났다. 또한 각각의 대책공법에 대한 최적 배치안의 본 연구에서 제시되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.5-15
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• 2020

포항지진(M_L=5.4) 시 발생한 액상화 현상은 국민들에게 지진으로 유발되는 액상화의 위험성을 새롭게 각인시켰고, 이에 대한 대비책으로 액상화 위험지도의 관심이 높아지고 있다. 현재 행정안전부가 보유하고 있는 액상화 위험지도는 2014년 제작된 것으로 전국 100,000개 이상의 시추 자료를 토대로 지하수위 0m인 조건으로 지반조건별 증폭계수를 사용하였으며 시추정보가 없는 지역은 보간법을 이용하여 2km × 2km 격자형식으로 제작된 것이 특징이다. 이러한 가운데, 2018년 행정안전부는 내진설계 공통기준의 새로운 지반분류법과 증폭계수를 공표하였다. 따라서 개정된 행정안전부의 증폭계수를 반영한 액상화 위험지도의 재작성이 필요하다. 본 연구는 내진설계 공통기준 개정 전·후 두 개의 기준으로 전 국토를 대상으로 지반분류를 수행하여 변동성을 분석하였으며, 지반조건별 증폭계수를 적용한 액상화 평가결과를 부산시 강서구를 대상으로 수행하였다. 이때 재현주기 500년과 1,000년에 해당하는 지반가속도를 적용하였으며 우리나라 평균 지하수위인 5m와 극한 조건인 0m로 구분하여 액상화 위험도를 평가하였다. 액상화 위험지도는 기존의 2km × 2km보다 높은 해상도를 확보하기 위해 500m × 500m 격자를 생성하여 위험지도를 작성하였다. 연구결과, 기존 지반분류 기준을 통해 S_C, S_D 지반으로 분류되었던 지반상태가 개정된 지반분류 기준을 통해 S₂, S₃, S₄로 재분류되었다. 재현주기 500년과 1,000년으로 액상화 평가를 수행한 결과 개정 전 지반증폭계수 적용한 LPI가 상대적으로 과대평가되는 결과를 도출하였다. 본 연구결과는 증폭계수를 이용하는 광역지역 액상화 위험지도 작성의 근간인 액상화 평가에 큰 영향을 미치는 요소로써 향후 광역지역 액상화 위험지도 작성의 경우 반드시 고려될 사항으로 판단된다

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.307-317
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• 1999

본 연구에서는 기존의 액상화 평가방법과 국내의 지진규모(M=6.5)를 고려한 수정 상세예측법을 비교 분석하였다. 액상화 발생 가능성은 흙의 액상화 저항강도와 지진에 의해 토층내에 유발되는 전단응력을 비교하여 평가하였다. 지진에 의한 전단응력은 지진응답해석을 이용하여 산정하며 흙의 액상화 저항강도는 진동삼축시험결과를 이용하여 산정한다. 진동삼축시험은 상대밀도(50%, 60%, 70%)와 초기유효구속압(70kPa, 100kPa, 150kPa) 그리고 세립분함유량(10%, 20%, 30%)을 변화시키며 시료를 재성형하여 수행하였다. 기존의 액상화 평가방법과 수정 상세 예측법 결과를 비교해 볼 때, 수정 상세 예측법은 연약한 사질토지반$(FS \leq1.5)$에서 액상화 안전율을 기존 평가방법에 비하여 크게 산정하는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 토대로 액상화 발생가능성 판정시, 진동삼축시험에 기초한 수정 상세 예측법을 이용하도록 제안하였다. 또한 국내 발생 지진규모 6.5를 고려한 수정 상세 예측법에서의 액상화가 발생할 수 있는 최대심도는 약 15m인 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.5-12
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• 2019

2017년 11월 15일 발생한 $M_L=5.4$의 포항지진으로 액상화 피해사례가 접수되었으며 이에 대한 많은 연구가 수행 중에 있다. 지진에 의한 피해사례가 전무하였던 우리나라의 경우, 예방 및 대비에 해당하는 지진위험지도 작성과 지진 및 지진해일 관측시스템의 구축에 매우 소극적이었다. 지진은 가뭄, 홍수나 태풍 등과 달리, 발생 징후를 관찰하고 그 영향 및 규모를 미리 예측하기란 거의 불가능에 가깝기 때문에 예방 및 대비차원의 액상화 위험지도와 같은 지진재해지도 구축은 매우 효과적일 수 있다. 본 연구는 수도권지역 14,040개의 시추공 데이터를 수집하여 지반증폭계수를 이용한 액상화 평가를 우선적으로 실시하고 최대기반암가속도는 재현주기 200년부터 4,800년을 포함하는 최대기반암가속도 0.06g, 0.14g, 0.22g, 0.30g에 대한 액상화 위험지도를 작성하였다. 또한, 실시간 예측 가능한 액상화 위험지도 작성을 위해 지진가속도와 상관관계 분석을 실시하였으며 그 결과로 수치지도의 모든 셀에 해당하는 상관식이 제안되었다. 최종적으로 제안된 상관식을 이용하여 가상의 지진에 대한 액상화 위험지도를 작성하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.49-57
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• 2014

본 연구에서는 남극 장보고기지 부근에서 채취한 시료를 활용하여 동하중에 대한 액상화 저항특성을 파악하기 위하여 반복삼축시험을 실시하였다. 또한 기존문헌과의 비교를 통하여 남극에서 퇴적된 지반의 동적거동을 규명하였다. 시험결과 동일한 압밀응력비에 대한 반복회수와 축변형률 5%를 발생시키는데 필요한 반복응력비와의 관계는 모든 시료에서 초기액상화를 발생시킬 수 있는 반복응력비가 증가할수록 반복회수가 감소하였다. 세립분 함유량이 10%로 증가할수록 액상화 저항강도가 감소하다가 다시 증가하는 경향을 나타내었다. 점착력과 액상화 저항강도와의 관계는 세립분 함유량과 액상화 저항강도와의 관계와 같이 점착력이 증가할수록 액상화 저항강도도 감소하지만 어느 시점 이후에는 반복응력비가 증가하는 경향을 보였다. 또한, 마찰각과 평균입경이 증가할수록 반복응력비가 증가하는 경향을 나타내었다.