• 지질공학
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• 제13권3호
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• pp.321-334
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• 2003

본 연구는 암반에서 불연속면 방향의 효율적인 측정 방안에 관한 것이다. 불연속면의 방향성은 주향/경사, 경사방향/경사(세 자리 숫자/두 자리 숫자) 그리고 경사방향을 우측에 두고 바라보는 방향을 주향방향으로 결정하는 방법의 세 가지 방법으로 표현한다. 일반적으로 불연속면의 주향/경사는 클리노미터에 의해 측정이 되며, 경사방향』경사는 실바콤파스(type15)에 의해 측정된다. 주향/경사는 지질조사시에 측정이 되는데, 경사방향/경사는 공학적 목적으로 측정이 되며, 통계처리에 유용하다 클리노미터에 의해 불연속면의 경사방향 측정과 주향/경사를 경사방향/경사로의 전환 시, 측정자에 따라 오류를 유발할 가능성이 있다. 본 연구에서는 불연속면 방향성을 두 가지 방법 (주향/경사. 경사방향/경사)으로 효과적으로 측정하기 위하여 클리노미터에 회전방위판과 주향 및 경사방향 표시 화살표를 부착하여 측정하는 방법을 고안하였다. 이 새로운 측정법은 주향뿐만 아니라 경사방향을 정확하게 측정할 수 있는 효과적인 측정법이다. 또한 이 측정법은 주향/경사 및 경사방향/경사의 동시 측정이 가능하다. 암반사면에서 불연속면의 방향 측정 시, 현행 측정법과 새로운 측정법을 비교한 결과. 새로운 측정법이 오류를 분명히 감소시킴을 알 수 있었다 따라서 새로운 측정법은 도로 설계 시 광역적인 지표지질조사에서 많은 불연속면의 방향성을 측정할 경우와 측정 경험이 부족한 조사자에게 유용한 방법이라고 생각된다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.98-98
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• 2011

중소규모 하천에서 많이 설치되어 있는 경사형보를 대상으로 하류부 세굴에 대한 수리모형실험과 수치모의를 통하여 경사형보 하류부 세굴특성과 세굴영향인자들에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 수리모형실험은 폭 0.8m, 길이 20m의 가변경사 직선 개수로에서 1 : 2(H/L)경사를 가지는 경사형보의 높이, 월류수심, 하류부 수심 변화에 따른 최대 세굴심과 세굴길이의 변화를 관측하였고, 수치모의는 유사이동 모의가 가능한 3차원 수치모형인 FLOW-3D를 이용하여 경사형 보의 경사 변화에 따른 하류부 세굴특성을 모의하였다. 수리모형실험 결과 최대 세굴심 및 세굴길이에 가장 영향을 크게 미치는 인자는 월류고이며, 하류부 수심은 최대 세굴심과 세굴길이의 감소효과 뿐만 아니라 세굴공의 형상에도 영향을 미쳤다. 낙하류의 유입 각도가 예연보에 비하여 작은 경사보는 예연보에 비하여 수평방향 유속이 상대적으로 증가하여 세굴길이가 증가하였으며 이로 인하여 세굴공 하류부 천이영역의 사면경사가 상대적으로 완만하게 형성되었다. 세굴공의 상류부에 재순환 영역이 발생되어 천이영역에서 이송되는 유사의 최대세굴심 발생 위치에 퇴적되는 현상을 방해하며 세굴공의 모양은 완전히 발달된 이중(double) 세굴공을 생성하였으며, 특히 낙하류의 유입각도와 하류부 수위의 영향으로 하류수심($h_t$)과 낙차고(H)의 비($h_t/H$)가 1.0 미만인 경우에 이중(double) 세굴공이 발생하였다. 경사형보의 경사각 영향에 따른 하류부 세굴 영향은 3차원 수치모형을 이용하여 모의하였으며, 경사각을 1V/2H, 1V/3H, 1V/4H로 변화시키며 수치모의를 수행하였다. 수치모의 결과 경사각이 증가할수록 최대 세굴심은 증가하는 경향을 보이고 그에 따른 증가율은 감소하였다. 보 높이, 월류고, 하류부 수심, 경사각 변화에 따른 세굴심의 변화는 상대민감도 방법을 이용하여 비교하였으며 주요 영향인자에 대한 민감도비는 월류고가 보 하류부 세굴에 가장 큰 영향을 미치고, 경사각, 보 높이, 하류부 수심 순이다. 특히 보 하류부의 수심은 음의 민감도를 보이며, 이는 보 하류부 수심이 증가할수록 세굴심이 감소하는 것을 의미한다. 추후 보완 실험 및 수치모의를 추가 활용한다면, 경사형보 하류부 물받이 및 하상보호공 설계를 위한 정량적인 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.632-638
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• 2018

최근 태풍이나 홍수 등과 같은 자연재해, 구조물 설계 오류 및 부실공사 등으로 인해 수변구조물(교량, 옹벽 등) 등에 피해가 늘어가고 있다. 이러한 수변 구조물들은 피해(균열, 파손, 붕괴)가 발생할 경우 수변 구조물뿐만 아니라 그에 따른 추가 피해들이 크게 발생한다. 구조물 손상에 따른 추가 피해로는 시설물의 사용 중단 및 제한, 인명피해, 경제적 손실 등이 있다. 이러한 피해(인명피해, 사용 중단 및 제한 등)를 사전에 방지하기 위해 손상이 발생할 경우 현장여건(온도, 강우, 수위 등)에 적합한 복구공법을 적용해야한다. 신속한 보수 보강을 시행하여 발생할 수 있는 물적 피해, 인적 피해 등과 같은 손실을 최소할 수 있다. 손상 및 재해(태풍, 홍수)에 의해 피해가 발생했을 경우 경과 시간에 따라 피해(인적, 물적)가 더욱 확산되므로 긴급복구가 더욱 중요하다. 긴급복구를 위해서는 손상에 따른 적절한 보수 보강이 중요하다. 본 논문에서는 현장 복구사례(교량, 제방, 옹벽, 사면, 댐, 보)를 긴급복구공법 도출 시나리오에 적용하였으며 실제 사용된 복구공법과 비교하여 긴급복구공법 도출 시나리오의 적용성을 검증했다. 적용성 검증을 통해 실제 피해현장에서 보다 적절한 복구공법을 제시할 수 있어 실무 활용에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권3호
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• pp.27-40
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• 2003

본 연구에서는 프리텐션을 적용한 쏘일네일링 공법을 제시하고, 프리텐션 쏘일네일링 시스템에 대한 변위제어방식 현장인발시험을 총 9회 실시하여 프리텐션 쏘일네일링 구조체의 관련 설계변수인 쉬스관 길이 및 고정콘 유 무 등에 대한 영향에 대해 분석하였으며, 아울러 프리텐션 하중의 평가도 다루어 졌다. 또한 응력제어방식 현장인발시험을 총 3회 실시하여, 일반 쏘일네일 및 프리텐션 쏘일네일의 장 단기적인 인발-변형 특성 등을 비교 분석하였다. 계속해서, 프리텐션 쏘일네일링 시스템의 안정성 평가를 위해, 예상파괴면 및 최소안전율을 결정하기 위해 사면안정해석 등에 주로 적용되고 있는 전단강도감소기법을 이용한 수치해석적 접근방법의 제시 및 분석 등이 이루어졌다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.31-40
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• 2005

본 연구에서는, 남부지방에서 자라나는 풍부한 자연재료인 대나무를 쏘일네일링공법의 보강재로 활용하는, 이른바 대나무 쏘일네일링공법의 적용 가능성을 제시하였다. 이를 위하여 본 연구에서는, 쏘일네일링의 보강재로서 기존의 재료인 철근, 강봉, FRP(Fiberglass Reinforced Plastic) 등을 대체하여 대나무의 활용 가능성을 확인하기 위한 실험 및 해석연구를 수행하였다. 실험연구로는 대나무 재료에 대한 강도특성을 분석하였으며, 현장인발시험을 수행하여 대나무 쏘일네일링의 인발저항특성 및 그 적용성을 분석하였다. 한계평형해석 및 변위해석을 통하여 대나무 쏘일네일 링공법의 적용성을 분석하였다. 본 연구결과, 대나무는 비교적 우수한 강도특성과 인발저항특성을 지닌 것으로 나타났으며, 설계인장력을 만족하는 직경의 대나무를 선택적으로 사용하거나 혹은 대나무스트립의 개수를 조절하여 소요의 인장력을 만족하는 보강재로서의 사용이 가능할 것으로 예상되었다. 따라서, 추후 대나무재료는 굴착벽체 및 사면보강 등 지반보강용 쏘일네일링의 보강재로서 적용이 가능한 대체 재료로 판단되었으며, 향후 적극적인 적용을 위한 시험시공 등의 연구가 뒤따라야 할 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제11권3호
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• pp.303-313
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• 2001

연구지역은 경기도 남양주시 화도읍 구암리 부근 절개면으로 2000년 8월 28일 400mm이상의 집중호우시 붕괴가 발생한 곳이다. 붕괴절개면은 경사가 40$^{\circ}$ (1:1.2)로 도로설계기준을 충분히 만족함에도 불구하고, 구성암석 내에 발달하는 불연속면을 따라 암괴가 이동되어 붕괴된 현장이다. 본 연구목적은 당 절개면의 붕괴원인 규명을 위한 불연속면 자료수집 과정에서 발생하는 불연속면의 조사방법에 따른 상관성에 대한 비교검토로서, 현장조사에 의하여 절개면 법면에 나타나는 불연속면의 육안관찰 및 구성암석의 지질학적인 특성을 조사하고, 절개면 붕괴와 관련되는 불연속면의 방향성을 분석하였다. 광역적 범위에서 취할 수 있는 선구조는 항공사진을 통하여 자료를 추출하였으며, 방향성을 분석하였다. 광역적 범위에서 취할 수 있는 선구조는 항공사진을 통하여 자료를 추출하였으며, 지표면 하에 불연속면 자료는 시추조사 및 시추공영상촬열(Borehole Image Processing System, BIPS)에 의해 나타난 불연속면 방향성을 수집하였다. 조사방법에 따라 불연속면의 상관관계에 대하여는 스피어맨 순위상관관계를 이용하여 상관성을 도출하였으며, 그 결과 상관계수는 ${\gamma}_s$ = 0.91에 해당되어 상관성이 있는 것으로 나타났다. 또한, 분석된 불연속면의 방향성을 토대로 하반구 등면적 투영망을 통한 안정성 해석을 실시한 결과, 평면파괴에 대하여 불안정한 상태에 해당되는 것으로 나타났다. 본 절개면에 대하여는 절개면 안정화에 대한 대책으로 기존의 경사도 완화뿐만 아니라 불연속면의 방향성에 대한 근본적인 대책이 마련되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권12호
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• pp.27-34
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• 2016

많은 급경사 보강성토 또는 보강토벽 구조물의 장점은 토지 이용의 효율성이나 현장에서 사용하는 공법 비용들의 경제성 때문에 점점 높아지고 있다. 보강토체의 인장력을 이용한 기존 보강토옹벽 공법들은 자연사면의 경사보다 훨씬 급경사에 설계할 수 있도록 발전해 왔다. 지반개량재를 사용하여 급경사의 전면벽체를 보강한 방법은 최근에 상당히 효율적인 토지 사용을 위해 많이 공사되고 있다. 본 연구는 지오그리드를 매설한 뒷채움 흙과 지반개량재로 보강한 전면벽체로 구성한 복합보강토 옹벽을 소개한다. 급경사를 이루고 있는 전면벽체의 안정성을 위해 현장시공 계측과 수치해석으로 비교 검증과 분석하였다. 또한 현장계측은 14개월 동안의 변위측정으로 안정성에 대한 관측으로 수치해석과 비교하였다. 현장시험 시공에서 일반적인 수직하중에 의한 수평거동은 최대 15mm(대략 0.2%)가 발생하였지만 안전범위인 0.5% 이내를 보여주고 있다. 이러한 결과들을 토대로 최대수평변위의 안정성의 신뢰도와 지반개량재 벽면공의 타당성에 대한 가능성을 검증하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.39-46
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• 2010

최근 도시에 근접한 매립장은 인구밀집 지역과의 근접성, 부지개발에 따른 경제적 가치급등 등의 이유로 활용 가능한 새로운 건설부지로서의 관심이 집중되고 있다. 그러나 대부분의 사용 종료된 매립장은 매립장 내에 침출수의 누출방지를 위한 차수시스템이 바닥 및 사면부에 존치되어 있으며, 상부 부지의 재활용 설계 시 침출수 집배수 및 차수시스템의 안정성 평가를 실시하여 차수시스템 손상에 따른 지하수 주변지역 오염을 방지하여야 한다. 일반적으로 사용 종료된 폐기물 매립장의 차수시설은 매립장 운영과정에서 폐기물 덤핑에 따른 충격하중, 장비하중, 장기적인 매립폐기물 하중으로 인하여 인장강도변화 및 불규칙한 침하에 의한 손상이 발생될 수 있다. 본 연구에서는 사용종료매립장 부지의 재활용 시, 침출수의 누출방지를 위하여 기존 차수시스템 안정성 평가에 대한 연구를 수행하였다. 기존 사용종료매립장의 차수시스템의 안정성 및 손상여부를 평가하기 위하여 굴착 샘플링 시료에 대한 인장강도 시험 및 현장 추적자 조사를 실시하였다. 현장시료에 대한 인장강도 시험 결과, 항복인장강도는 시방기준 및 현행 폐기물관리법 설치기준에 적정하였으나, 추적자 조사결과, 위생매립구간 차수쉬트의 손상이 확인되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.75-82
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• 2020

보강토 옹벽이 붕괴되는 사례가 종종 발생되면서, 붕괴된 옹벽의 보강 및 복구에 대한 사회적인 관심은 날로 커지고 있으나 이에 대한 연구는 미미한 경향이 있다. 이와 같은 배경 아래, 본 연구에서는 Plaxis 2D프로그램을 이용한 일련의 수치해석을 수행하여 설계부실로 전면블록의 전도와 배면 침하 피해가 발생된 기존 보강토 옹벽을 복구할 수 있는 방안에 대한 사례연구를 수행하였다. 복구방안으로는 기존 피해 보강토 옹벽에 쏘일네일링과 보강콘크리트(RC) 전면벽체를 보강하는 방안(Case 1)과 기존 피해 보강토 옹벽을 제거하고 재시공하는 방안(Case 2)으로 검토하였다. 보강토 옹벽의 내적안정검토결과는 파단에 대해서는 Case 1이 Case 2보다 크고 인발에 대해서는 Case 2가 Case 1보다 안전율이 크게 나타났다. 수치해석에 의한 외적거동과 전단강도감소법에 의한 전체사면안정 안전율은 Case 1이 Case 2보다 안정적으로 나타났다. 본 연구에서는 보다 안정적인 외적거동을 나타내는 Case 1로 기존 피해 보강토 옹벽을 보강하도록 하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.41-70
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• 1999

쏘일네일 또는 지반앵커와 같은 보강재는 지하굴착 및 사면의 안정성 확보를 위해 효율적으로 적용될 수 있음이 여러 지반공학자들에게 널리 알려져 있다. 그러나 경우에 따라서는, 쏘일네일과 지반앵커를 굴착면 상하 또는 좌우에 복합적으로 적용하여 지반굴착이 진행되는 시공사례가 종종 있어 왔다. 본 연구에서는 한계평형적 접근에 근거하여, 이와같은 상하 또는 좌우 쏘일네일-지반앵커 복합 지지시스템의 전체적인 안정성을 평가할 수 있는 해석법을 제시하였다. 이 과정에서 예상 파괴흙쐐기의 형상은 $FLAC^{2D}\; 및\; FLAC^{3D}$ 프로그램 해석결과를 토대로 결정하였다. 또한 관입전단파괴에 대한 안정성 확보를 위해 요구되는 본 쏘일네일-지반앵커 복합 지지시스템의 전면부 숏크리트 벽체의 두께를 검토하였다. 아울러 쏘일네일 구조체와 지반앵커 구조체가 서로 접하게 되는 경계영역에서는 응력집중, 상대변위 및 이로 인한 전단력 유발 등 전면벽체에 대한 추가 안정성 검토가 요구된다. 이를 위해, 경계영역에서의 상대변위를 예측키 위한 간편 유한요소해석기법을 제시하였으며, 또한 충분한 안정성 확보를 위해 숏크리트 전면벽체의 두께가 과도하게 요구되는 문제점을 적절히 해결하기 위해 수정된 지압판 시스템을 제시하였다. 아울러 관련 설계변수들의 영향에 대한 다양한 분석과 더불어, 예측된 상대변위를 $FLAC^{2D}$프로그램 해석결과와 서로 비교하여 제시된 간편 유한요소해석기법의 적용 가능성을 평가하였다.