석축은 장구한 경험의 축적에서 얻어진 표준단면을 사용하여 설계되고 또한 액공되어 왔다. 그리 고 이 표준단면은 각 기관에 따라 약간 상리한 형태로 되어 있다. 석축 단면의 안정성을 검토하는 해석적 방법을 제시하기 위한 실험연구는 별로 없는 상태이다. Hen-dron은 석축과 대 단히 유사한 Rockery설계를 위 한 도표와 계산식을 실험결과를 분석하여 제시하였다. 본 연구는 우리나라 각 기관의 석축 표준단면의 안정성을 Hendron의 방법으로 검토하고 그 결과 를 제시하였다. 내부마찰각이 30$^{\circ}$이상인 경우 석축은 안전하다고 판단되나, 그렇지 못한 경우에는 표준도의 사용에 주의를 요할 때도 있다. 단, Rockery는 메쌓기에 가까우므로 찰쌓기의 경우 이 분 석결과에는 여유가 있다고 생각된다.
건축의 시작은 벽체를 구축하는 작업이다. 고대 로마건축에서의 석축기법은 매우 다양하며 새로운 기술의 반복적인 실험을 통하여 로마제국시대의 위대한 건축물들을 완성할 수 있었다. 본 논문에서는 고대로마의 석축기법을 양식적, 구조적, 재료적 또한 의장적인 다양한 관점에서 연구하여 그 변화의 과정을 단계적으로 분석하였으며 심도있는 자료의 수집과 정리를 통하여 로마건축이 인류에게 남긴 위대한 유산의 일부분을 깊이 있게 파헤쳐 보았다. 아직도 우리에게 영향력을 미치고 있는 로마건축의 연속성을 뒷받침 하는 것은 건축의 시작인 석축기술에 있다는 것도 재확인 할 수 있었다. 다양한 실험적 정신이 훌륭한 건축물이 만들어지는 토대가 됨을 로마건축은 보여주고 있다.
조적식 석축옹벽의 거동 특성을 규명하기 위하여 실내 모형시험과 수치해석을 수행하였다. 실내 모형시험에서 옹벽 블록과 뒤채움재의 변위를 측정하기 위해 PIV 기법의 디지털 이미지 해석을 실시하였다. 유한요소 수치해석을 위해 상용프로그램인 ABAQUS를 사용하였다. 모형시험에서 관찰된 뒤채움재의 변위 발생 과정은 파괴면의 형성이 점진적임을 보여준다. 수치해석 결과에서 석축옹벽의 시공 과정에서 발생하는 전체적인 수평 토압 분포는 기존의 Rankine 이론과 큰 차이가 없지만, 뒤채움재의 내부 마찰각과 석축을 구성하는 석재 간의 마찰각이 작으면 토압의 분포가 불규칙해짐을 확인하였다.
석축은 구조 및 시공이 비교적 간단하고, 축조에 주로 사용되는 석재가 철근 및 콘크리트와 같은 일반옹벽 재료에 비해 값이 저렴하다는 등의 장점 때문에 비탈면보호의 목적으로 많이 이용되어 왔으나, 잦은 붕괴사고로 인해 석축의 안정성 자체에 대한 의문제기 및 근본적인 보강방법의 필요성이 계속 요구되어 왔다. 따라서 본 연구에서는, 주변지반에 대한 보강효과 등으로 이미 효율성이 입증된 'soil nailing system'을 이용해, 구조적으로 불안정한 기존의 노후된 일반석축을 보강하거나 또는 신축되는 석축에도 적용 가능한 '보강석축'의 안정해석법을 제시하였다. 특히 문제시 되는 집중호우 등의 기후조건에서 예상되는 간극수압의 영향을 고려하였으며, 설계지침에 관련된 여러가지 변수의 영향을 엄밀히 분석하여 실무에 적용 가능한 설계예 및 설계도표도 아울러 제시하였다.
본 연구는 청산도 구들장논 석축을 대상으로 관속식물 특성을 파악하여 향후 청산도 구들장논 석축의 식물다양성 보존 및 관리를 위한 기초자료로 수행되었다. 청산도 구들장논 석축의 전체 관속식물은 60과 142속 170종 5아종 9변종 총 184분류군으로 확인되었다. 희귀식물은 1분류군, 한국특산식물은 2분류군, 식물구계학적 특정식물은 28분류군, 암벽식생은 20분류군, 침입외래식물은 25분류군이었다. 이 중 희귀식물인 고란초는 부흥리, 청계리 구들장논 석축에서 소수 개체로 확인되었으나 구들장논 석축 훼손, 방치로 인해 종·개체수 감소가 우려되므로 생육지 보존이 필요하다.
본 연구에서는 5~7세기 신라시대 석축의 입면조형원리를 규명하고자 돌의 크기, 비례, 형상, 각도, 분포 등에 대하여 분석하여 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 신라시대 석축의 돌의 크기 균등도는 -0.8~4.1로 낮게 나타났다. 이는 작은 돌부터 큰 돌까지 다양한 규격의 돌을 사용했음을 의미한다. 또한 신라시대 석축의 큰 돌의 분포는 높이에 관계없이 균등하게 나타났다. 이는 신라시대의 석축에서 우물, 산성 등 구조적 분류와 관계없이 공통적으로 나타났다. 신라인들은 석축공사에서 실용성, 효율성만을 추구한 것이 아니며, 의장적 요소를 고려했다고 생각된다. 둘째, 신라시대 석축의 돌의 비례편차는 0.861~1.515로 높게 나타났다. 이는 신라시대 석축은 긴 판석형의 돌만 사용한 것이 아니라, 길고 짧은 돌을 혼재하여 사용한 것을 의미한다. 셋째, 신라시대 석축의 돌의 형상평균은 0.45로 낮게 나타났으며, 형상편차는 최대 0.15로 높게 나타났다. 이는 전체적으로 돌은 불규칙적인 형상을 하고 있으며, 각 돌은 형상의 차이가 높은 것을 의미한다. 넷째, 신라시대 석축의 돌의 각도편차는 4.3~16.2로 나타났으며, 각도의 평균은 2로 나타났다. 이는 신라시대 석축의 각 돌의 각도는 좌, 우로 기울어져 있음을 의미한다. 다섯째, 신라시대 석축은 돌의 크기, 세장비, 형상, 각도간의 상관성이 나타나지 않았으며, 조선시대 석축은 돌의 크기와 세장비에서 양의 상관관계, 돌의 크기와 형상에서 음의 상관관계가 나타났다. 이는 조선시대 석축은 돌이 비교적 정형화된 반면, 신라시대 석축은 재료의 본성을 지켜 입면이 재료와 하나가 됨으로써 절제의 미를 나타낸다고 할 수 있다.
연구목적: 본 연구에서는 석축단면의 설계를 지배하는 안정성 검토조건과 그에 따라 계산되는 블록 설치 폭의 변화양상을 살펴보고자 하였다. 연구방법: 이를 위해 높이 10m 인 석축을 가정하고 석축을 구성하는 블록 및 지반조건 등에 관해서는 일반적인 설계 값을 적용하여 활동 및 전도를 고려한 석축단면을 결정해보고 그 결과를 비교해 보았다. 연구결과: 설계결과에 따르면 활동에 대한 안정을 고려하여 결정된 블록의 설치 폭이 전도를 고려하여 결정된 블록의 설치 폭 보다 현저하게 작음을 알 수 있었는데 이러한 차이는 활동에 대한 안전율을 전도에 대한 안전율과 같게 적용하더라도 크게 개선되지는 않았다. 전도를 고려하여 블록 설치 폭을 결정하는 방법에는 전도되는 부분의 바닥을 수평으로 보는 방법과 하부의 파괴쐐기를 고려하는 방법이 있는데 석축의 설계를 지배하는 방법은 하부의 파괴쐐기를 고려하는 방법임을 알 수 있었다. 결론: 전도되는 부분의 하부 파괴쐐기를 고려하는 경우 가정한 파괴쐐기의 경사각이 클수록 블록 설치 폭 또한 커짐을 알 수 있었다. 특정한 경사각을 갖는 파괴쐐기를 가정한 벽체에 대하여 벽체 하부에서의 전도를 고려하는 경우 석축의 기하학적 제약조건에 의해 파괴쐐기의 경사각이 감소하게 되어 블록 설치 폭 또한 감소함을 알 수 있었다.
석산개발 지역 퇴적장 석축사면의 사면 조성 및 관리기술 증진을 위하여 현황측량을 실시하고, 대표단면을 선정하여 사면의 안정성 해석을 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 사면안정 해석을 위하여 선정한 대표단면의 퇴적장 최하단부 사면(A) 경사는 $59^{\circ}$로서 급경사를 이루고 있으나, 전체 퇴적장 사면(A, B, C, D, E, F)의 평균경사는 $38.5^{\circ}$이었다. 퇴적장 사면의 수평거리는 총 66.2 m, 사면높이는 48.3 m이지만 퇴적장 석축사면의 경사는 비교적 급하며, 시각적으로도 불안정해 보인다. 사면안정 해석에는 건조시와 포화시를 고려하였으며 포화시의 사면안정 해석은 대상사면이 완전히 포화된 상태를 모델링하여 수행하였다. 지반의 강도정수는 석축과 배면지반으로 구분하고 안전성을 검토하였다. 건기시 안전율은 1.850, 우기시 안전율은 1.333으로 나타나 건기시 및 우기시의 안전율 1.5와 1.2를 상회하여 사면의 활동에 대하여 모두 안전한 것으로 나타났다. 그러나 집중호우 시 퇴적장 사면 상부의 풍화된 마사토는 사면침식과 붕괴 위험성이 높아 배수로 설치 등 적절한 유지관리를 통한 안정대책이 필요하다고 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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