• 지질공학
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• 제24권3호
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• pp.373-381
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• 2014

낙석은 형상, 체적 및 중량 등 그 규모를 예측하기 어렵고 비탈면의 높이 및 경사 등 기하학적 형상 등에 따라 불규칙적인 거동을 보인다. 본 연구에서는 해안도로를 따라 낙석이 빈번하게 발생하는 울릉도의 비탈면을 대상으로 현장조사를 수행하여 낙석의 유형을 분류하고 규모를 산정하였다. 또한 시뮬레이션 기법을 적용하여 도로에 영향을 미치는 낙석의 거동을 분석하였다. 연구지역에 분포하는 집괴암과 조면암질암은 각각 탈락형과 박리형의 낙석 유형를 보이며, 낙석의 규모는 조면암질암이 집괴암에 비해 상대적으로 2~3배 크게 분포하는 것으로 나타났다. 시뮬레이션을 이용한 낙석의 거동을 분석한 결과, 도로에 작용하는 충격 에너지가 표준 낙석방지울타리의 흡수 가능 운동에너지의 범위를 초과하여 고강도특수망을 적용할 경우 안정성이 확보되는 것으로 나타났다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.183-183
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• 2011

전 국토의 65%가 산악지형으로 이루어져 있는 우리나라는 도로개설 및 산업기지 건설, 대규모 주택단지 개발 등으로 자연사면을 변형시키는 규모나 빈도가 증가하고 있고, 최근에는 기상이변에 의한 집중호우가 빈번히 발생하여 절토사면에서 낙석이 발생할 위험이 점점 높아지고 있는 실정이다. 낙석방지를 위한 대책공법으로는 낙석방지 망, 낙석방지 울타리 등이 있으며 이중에서 낙석방지 울타리는 국내의 국도 낙석방지 대책공법 중 70% 이상을 차지하고 있다. 그러나 국내 설계지침에는 낙석방지 울타리에 대한 다양한 성능등급과 성능평가를 위한 표준화된 시험방법이 제시되어 있지 않아 현장여건을 고려하여 적절한 낙석방지 울타리를 선정하고 낙석방지 울타리들의 성능을 비교검토하기에 어려움이 있다. 유럽의 경우 유럽연합 출범이후 낙석방지 시설에 대한 통합기준의 필요성이 대두되어 유럽 여러 나라의 성능평가 방법과 스위스의 설계지침을 고려하여 2008년에 유럽 통합 지침인 ETAG 27을 제정하였다. ETAG 27에는 낙석방지 울타리의 성능등급이 100kJ~4,500kJ이상 9등급으로 분류되어 있고 성능등급 별로 Service Energy Level과 Maximum Energy Level에 대하여 실물시험을 통한 성능평가 시험과 구성요소에 대한 검증시험을 수행하도록 되어있다. 실물시험은 낙석에너지의 산정과 낙석질량의 타격위치를 정확하게 결정할 수 있는 방법을 이용하여 수행토록 규정되어 있다. 미국의 경우에는 주별로 상이한 설계기준으로 인하여 발생하는 문제를 해소하기 위하여 2003년에 스위스의 설계지침을 준용하여 통합기준인 NCHRP Report 20-07을 결정하였다. NCHRP Report 20-07에는 낙석방지 울타리의 성능등급이 100kJ~5,000kJ까지 9등급으로 분류되어 있고 성능등급 별 낙석질량이 규정되어 있으며 등급별 낙석에너지의 50%와 100%에 대하여 실물시험을 통한 성능평가 시험을 수행하도록 되어 있다. 실물시험은 낙석에너지의 산정과 낙석질량의 타격위치를 정확하게 결정할 수 있는 방법을 이용하여 수행토록 규정되어 있다. 낙석방지 울타리에 대한 국내 설계지침과 유럽과 미국의 설계지침을 비교분석하고 국내에서 수행된 실물실험을 통한 성능평가 연구결과를 검토하였다. 또한 구성요소의 역학적 특성변화가 전체 시스템의 성능에 미치는 영향을 조사하기 위해서 국내 설계 지침에 제시된 낙석방지 울타리에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 성능평가를 수행하였다. 이러한 연구결과에 근거하여 국내 설계지침은 현장여건에 따라 적절한 낙석방지 울타리를 선정할 수 있도록 다양한 성능등급을 규정하고, 낙석방지 울타리의 성능을 합리적으로 비교검토 할 수 있게 하는 표준화 성능평가 시험방법과 평가기준을 정립하며, 구성요소의 품질에 대한 신뢰성을 확인하는 구성요소의 검증시험을 포함하는 방향으로 개선될 필요가 있는 것으로 조사되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.49-55
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• 2010

2007년 2월 22일 설악산국립공원 천불동계곡 병풍교 부근에서 대규모 낙석이 발생하였고, 탐방로가 한동안 폐쇄되었었다. 설악산국립공원내에서는 기후변화로 인한 암반의 절리, 풍화와 지표수 등의 급격한 변화로 유사한 낙석사고 빈도가 잦아지고 있다. 이 연구에서는 계곡바닥에서 높이 80m 부근에서 발생한 대규모 낙석의 정밀조사에 근거하여 낙석의 거동을 분석하였고, 낙석에너지를 산정하였다. 분석결과로부터 설악산국립공원내의 자연환경을 훼손하지 않고, 위험요소를 최소화할 수 있는 효과적인 낙석관리방법을 제안하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.581-584
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• 2008

본 연구에서는 형상과 규모에 따른 낙석의 특성별로 그 운동과 영향 요인을 분석하였다. 선정된 대상 사면에 대해 낙석 시뮬레이션 프로그램을 수행하여 낙석 특성별 운동에너지 분포화 낙하속도, 도약높이 등에 대한 분석과 연구를 수행하였다. 또한, 연구대상 절토사면의 대책 방안인 낙석방지울타리의 효율적인 설치를 위해 낙석의 운동에너지와 도약높이 등을 활용하는 방안을 검토하였다.

• 자원환경지질
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• 제55권5호
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• pp.497-510
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• 2022

포항 달전리 주상절리(천연기념물 제415호)에서 발생하고 있는 낙석의 원인을 파악하기 위해 2018년 1월부터 2022년 8월까지 월별 모니터링과 3차원 스캔 측량, 전기 비저항탐사를 실시하였다. 약 5년간 주상절리대에서 떨어져 나온 낙석은 총 3,231개이며, 낙석의 크기(길이)는 20cm 이하가 1,521개(47%)로 가장 많고, 20~30cm는 978(30.3%), 30cm 이상은 732개(22.7%)가 발생하였다. 2018년부터 연도별 낙석 발생 개수는 감소하는 반면, 30cm 이상의 낙석 발생 빈도는 증가하는 경향을 보인다. 대규모의 낙석은 해빙기(3월~4월)와 장마기(6월~7월)에 주로 발생하였으며, 누적강우량과 낙석 발생 관계 분석에서 3~4일 간의 누적강우량도 낙석 발생에 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 주상절리 내의 사면물질(충진물)을 대상으로 한 XRD 분석에서 팽창성 점토광물인 스멕타이트와 일라이트가 관찰되었으며 전기비저항탐사에서 단층파쇄대가 존재하는 것이 확인되었다. 또한, 확인된 단층파쇄대와 3D 정밀측정을 통해 분석된 최대 침식지점이 무인카메라에서 관찰된 주 낙석 발생 지점과 일치하였다. 따라서 포항 달전리 주상절리의 낙석 발생 주요 원인은 내부요인(단층파쇄대와 절리의 발달, 암석의 풍화, 팽창성 점토광물의 존재)과 외부요인(강우량, 해빙기 급속한 융해현상)이 복합적으로 작용하여 대규모 낙석을 발생하는 것으로 판단된다. 반면, 일부에서 지속적으로 제기 되었던 포항-경주 지진은 주요 원인이 아님이 확인되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권12호
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• pp.53-59
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• 2014

본 논문에서는 경험에 따라 비합리적으로 설계되고 있는 낙석방지망의 합리적인 설계를 위한 기초자료를 획득하기 위해 표준 단면을 결정하고 비탈면의 경사, 높이, 낙석의 무게, 이격거리 등의 매개변수가 도약높이나 운동에너지, 통과속도 등 낙석의 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 낙석의 무게는 400, 700, 1,000 kg으로 변화하고 20 m 높이를 기준으로 낙석방호시설이 낙석의 거동에 영향을 미칠 수 있는 1:0.5($63^{\circ}$), 1:0.7($55^{\circ}$)의 경사에 대해 수행하였으며, 낙석의 낙하높이를 3, 15, 20 m를 변경시켜가면서 해석을 실시하여 사면 하부에 발생하는 최대운동에너지의 변화를 분석 평가하였다. 해석결과, 낙석방지망의 설계 시 현행과 같이 일률적인 적용에서 벗어나 사면의 경사와 예상되는 낙석의 규모나 무게, 법면의 상황 및 낙석의 모양, 낙석 운동형태 등 다양한 조건을 고려한 설계가 필요할 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제24권4호
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• pp.275-281
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• 2014

국내 국도에 분포하는 160개 비탈면에서의 발생한 낙석에너지의 특성을 고려하여 신뢰도지수를 산정하고 낙석방지울타리의 요구성능을 고찰하였다. 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 낙석에너지를 결정하는 변수의 통계적 특성을 고찰한 결과 비탈면 경사는 정규분포형태이며, 낙석중량과 발생높이는 대수정규분포형태인 것으로 나타났다. 낙석에너지는 대수정규분포형태인 것으로 나타났으며 이는 낙석중량에 영향을 받은 결과로 판단된다. 낙석방지울타리의 신뢰성지수는 0.678이며 파괴확률은 24.9%로 매우 높은 것으로 나타났다. 국내의 낙석에너지 규모를 고려하여 제시된 낙석방지울타리의 요구성능은 최대 500kJ 수준이며 신뢰성지수의 범위는 1.028~1.956으로 분석되었다. 제시된 신뢰도지수를 통해 비탈면의 낙석에너지가 고려된 요구성능을 적용할 경우 낙석방지울타리의 파괴확률은 14.8~2.5% 수준인 것으로 분석되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.37-47
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• 2022

최근 적극적인 안정대책의 수립으로 비탈면의 대규모 붕괴는 감소하고 있으나 비탈면 내 또는 비탈면 상부의 뜬돌이나 전석의 불안정화로 인한 낙석의 발생빈도는 크게 줄고 있지 않은 상황이다. 낙석의 안정화와 방재대책으로 낙석방지 울타리나 낙석 방지망 등의 보호공법이 대표적으로 적용되고 있으나 낙석의 에너지를 감소시키고 낙석의 구름조건을 변화시켜 낙석을 일정 공간에 포집하기 위한 접근은 상대적으로 미진한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 범용 낙석 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 비탈면 하부에 설치되는 ditch의 제원에 따라 낙석의 구름특성이 변화하는 양상을 파악하였다. 연구결과는 일반도로나 탐방로 등에 적용할 수 있는 ditch의 제원을 결정하기 위한 기초적인 자료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제34권3호
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• pp.10-16
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• 2016

최근 석회석광산은 분진 소음 등 환경적인 문제와 함께 석회석 품위 저하 현상으로 갱내 채광이 증가하고 있다. 석회석을 파쇄시키기 위한 파쇄 시설을 갱내 설치하려면 대규모 지하공동이 필요하게 되며, 공동의 규모가 커짐에 따라 낙석이나 낙반의 발생 가능성이 높아지게 된다. 그리고 석회석 지하공동 주변 암반은 다양한 절리가 발달하여 낙석 발생에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 채광 발파 시 대형갱도 내 낙석발생 여부 관찰과 발파진동 계측을 수행하여, 이를 바탕으로 불연속면 수치해석 소프트웨어인 UDEC를 이용하여 절리암반 동해석 모델을 제안하고 발파진동 여기에 의한 대형 지하갱도의 낙석 발생을 해석하였다. 또한 절리암반 모델에 다양한 절리특성(경사각, 간격)의 변화와 발파굴착 손상영역을 고려하였다.

• 터널과지하공간
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• 제20권1호
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• pp.15-27
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• 2010

국토의 약 70%가 산악지형인 우리나라의 지형적 특성상 각종 건설공사에 따른 대절토 사면의 형성으로 인해 낙석의 위험성이 급증하고 있다. 특히 해마다 반복되는 집중호우 시의 사면 붕괴는 대규모 낙석을 동반하면서 막대한 인적, 물적 피해를 초래하고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 많은 현장조사연구 및 기초연구들이 수행되고 있으나 이들 연구의 대부분은 낙석이 발생할 경우의 보강 및 낙석 위험도 분석 등에 국한되고 있어, 근본적인 낙석의 거동에 관한 검토 및 분석은 미진한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수치해석적 기법을 이용하여 사면의 외적 요소에 따른 낙석의 거동 특성을 규명하였으며, 이를 위해 개별요소법의 하나인 PFC2D가 이용되었다. 사면의 외적 요소로 사면의 표면상태, 구배, 소단 개수, 소단 구배 및 낙석의 크기에 대한 소단의 너비의 비 등이 검토되었으며, 이들 요소에 대한 다양한 변화를 통해 낙석의 거동 메커니즘이 수치해석적으로 분석되었다.