• 한국지반공학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.5-15
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• 2022

지난 2017년 포항 지진에 의해 액상화가 관측됨에 따라 액상화 피해를 예측하는 연구수요가 높아지고 있다. 액상화 현상은 지반이 전단 강도를 상실하는 현상을 말하며 상부 구조물이 가라앉는 피해가 발생하게 된다. 이에 대한 대비책으로써 액상화 가능지수(Liquefaction Potential Index, LPI)를 활용하여 액상화 피해 규모를 파악하는 연구가 수행되어 왔으나 국내의 연구 사례 또한 충분하지 못한 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 공간보간 대상에 따른 액상화 재해도 및 액상화 가능지수를 결정하는 지반정보에 따른 액상화 재해도를 작성하고 각 재해도의 정밀도를 비교하여 액상화 재해도의 정밀도를 향상시키는 방안을 제안하고자 하였다. 그 결과, 공간보간의 대상을 LPI 결정에 활용되는 지반정보로 하는 것이 LPI값 자체를 공간보간 하는 경우에 비해 높은 정밀도를 보이는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.5-11
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• 2020

최근 포항 및 주변 지역에서 지진 발생에 따른 액상화 현상 관측으로 인해 액상화 발생 가능성을 예측하는 연구의 중요성이 대두되고 있다. 액상화 발생 가능성은 지반정보를 활용하여 평가할 수 있는데 평가에 활용되는 전단저항강도비(CRR)값은 두 가지 지반정보인 SPT-N값과 V_s값을 활용하여 결정할 수 있다. 이 두 가지 지반정보를 활용하여 평가한 액상화 발생 가능성의 정확도를 비교하는 연구가 수행된 바 있으며 해당 연구에서는 SPT-N값을 활용한 결과가 V_s값을 활용한 결과보다 정확하다는 결론을 지었다. 또한 V_s값을 활용한 결과의 정확도가 낮은 이유는 V_s값이 액상화에 취약한 심도를 고려하지 않고 일률적으로 12m 심도에서 측정되었기 때문인 것으로 판단하였다. 따라서 본 연구에서는 일률적으로 12m 지점에서 측정된 지반정보의 타당성을 확인하고자 액상화에 취약한 심도에서 측정된 SPT-N값을 V_s값으로 환산하는 총 10가지의 경험식을 활용하여 환산된 V_s값을 통해 액상화 발생 가능성을 평가하고 실제 액상화 발생 결과와 비교하여 정확도를 확인하는 작업을 수행하였다. 그 결과 액상화에 취약한 심도를 고려한 10가지 경우 중 7가지 경우에 대하여 고려하지 않은 결과에 비해 정확도가 높게 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권11호
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• pp.5-13
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• 2021

한반도 인근 지역은 지진으로부터 상대적으로 안전지대라고 여겨졌지만, 지난 2017년 포항지역에서 실제 액상화 현상이 발생 및 관측됨에 따라 액상화 현상을 예측하는 연구수요가 높아지고 있다. 액상화는 지반의 강도가 상실되면서 상부 구조물을 지지하지 못하게 되는 현상을 말하며, 이에 대한 대비책으로써 액상화 가능지수(LPI)를 바탕으로 하여 액상화가 발생할 시 동반되는 피해의 규모를 파악하기 위한 목적으로 액상화 재해도를 작성하는 연구 및 정밀도를 향상시키기 위한 연구가 다양하게 수행되고 있다. 본 연구에서는 액상화 재해도 작성 시 공간보간의 대상을 LPI 값과 LPI를 산정하는데 활용되는 지반정수로 구분하여 공간보간 대상에 따른 정밀도 변화를 분석하였으며, 정량적인 특성을 바탕으로 작성된 액상화 재해도의 작성 방법별 정밀도 변화 양상을 바탕으로 정성적인 특성을 통해 작성된 확률지도의 확률값 변화 양상을 파악하고자 하였다. 분석결과 공간보간대상을 LPI를 산정하기 위한 지반정수로 설정하는 경우의 정밀도가 LPI 자체를 공간보간하는 경우에 비해 높게 나타났으며, 액상화 재해도의 정밀도가 액상화 확률지도의 확률값 분포에 영향을 미치지는 않는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.39-46
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• 2019

액상화란 느슨한 사질토 지반에서 지진과 같은 큰 진동하중이 발생하여 과잉간극수압이 급격히 증가해 전단강도를 상실하는 현상으로 국내 포항에서 발생한 액상화 현상과 더불어 그 관심이 증가하고 있는 추세이다. 이러한 액상화 평가는 주로 Seed and Idriss(1982)가 제시한 반경험적 방법을 통해 수행할 수 있으며 시추공 DB와 SPT에서 얻어진 관입저항력을 기초로 액상화 위험을 평가할 수 있지만 획득된 시추공 DB는 일정 구역을 대표하지 못하는 문제를 내재하고 있다. 따라서 본 연구는 액상화 평가의 필요한 지반정보를 분류 및 검토하여 지반정보의 DB구축방안을 모색하고 지리정보시스템(GIS)을 활용하여 공간보간을 수행해 액상화 평가 대상이 되는 지층의 대표성 문제를 해소하고자 하였다. 액상화 발생이 예상되는 지층의 두께를 정의하는 방안에 따라 세 가지 지층심도DB구축 방안을 제시하였고 교차검증을 통해 제시한 구축방안의 정밀도를 비교, 분석하여 액상화 평가에 적합한 지층심도DB구축 방안을 제시하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.296-304
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• 2018

연구목적: 이 논문에서는 인천 해안 매립 지반에 대한 액상화 평가를 위하여 장주기의 Hachinohe 지진파와 단주기의 Ofunato 지진파에 대하여 ProShake 프로그램을 사용하여 지반응답해석을 수행하였다. 연구방법: 지반응답해석 결과와 수정 Seed and Idriss의 방법을 이용하여 액상화 평가를 수행하였다. 각 지점의 액상화 평가 결과를 대표할 수 있는 지표로 Iwasaki가 제시한 액상화 가능성 지수를 산정하였다. 또한, 액상화 구역도 작성을 위한 정량적인 지표로서 등가 액상화 안전율을 이용하였다. 연구결과: 이 논문에서는 액상화 가능지수와 등가 액상화 안전율을 이용하여 인천 해안 매립지역을 대상으로 액상화 구역도를 작성하였다. 결론: 구역도 작성 결과, 액상화 가능지수와 등가 액상화 안전율을 이용하여 작성된 구역도가 유사한 분포 형태를 보여 이 논문에서 제시한 액상화 구역도 작성 지표로 인천 해안 매립 지역의 액상화 구역도를 작성할 경우 이용에 편리할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.1831-1836
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• 2014

공학적 측면에서 확률론적 액상화 재해 작성법이 점차 요구됨에 따라, 본 연구에서는 실제 액상화 피해 현장의 액상화 가능 지수(Liquefaction Potential Index, LPI)를 이용한 로지스틱 회귀분석으로 액상화 피해 확률을 예측하였다. 또한 이 분석을 바탕으로 광역지역의 액상화 재해도 기법을 제시하였다. 사례 연구로서 미국 세인트루이스 지역 홍수평야의 표준관입시험(273 곳) 결과를 대상으로 LPI를 산정하였고 최대지반가속도를 코크리깅의 이차변수로 적용하여 보간하였다. 연구결과, 일부 구역에서 연약지반과 얕은 지하수위로 인해 LPI 값이 5이상으로 나타나, 액상화로 인한 지반 피해 확률이 0.5 이상으로 예측되었다.

• 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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권10호
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• pp.57-71
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• 2020

본 연구에서는 2017년 11월 15일 포항지진 시 액상화 위험도가 높았던 5개소의 부지에 대해 액상화 가능성을 재분석하였다. 액상화 지진 하중은 포항 지진파를 지반예측운동방정식(Ground motion prediction equation, GMPE)로 산정한 응답스펙트럼에 보정한 결과를 입력 지진파로 사용하였다. 지반의 액상화 저항력은 현장 시험 중 표준관입시험(Standard Penetration Test, SPT)과 콘관입시험(Cone penetration test, CPT)을 통해 결정되었다. 한편, 액상화 발생 가능성은 지반 액상화 지수(LPI)를 통해 정량화되었으며 이를 기존 연구 결과와 비교하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권11호
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• pp.65-70
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• 2011

모래지반의 액상화 발생 가능성 및 측방유동 평가 방법에 대한 연구는 많이 알려져 있다. 최근에는 비소성 실트의 액상화 발생 가능성에 대해서도 연구하고 있다. 그러나 비소성실트의 동적하중이 작용하는 동안과 그 이후의 거동에 대해서는 세계적으로도 다소 알려져 있을 뿐이다. 특히 비소성실트의 측방유동에 대한 평가방법에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. 이에 본 연구에서는 비소성실트지반에서의 액상화 발생 가능성 및 측방유동량의 평가 방법을 제안하는 것을 목적으로 하였다. 연구방법은 정적 및 동적 시험을 수행할 수 있는 직접단순전단시험기를 이용하여 동적하중을 받은 비소성실트의 액상화 가능성을 평가하였으며, 그 후 정적 시험을 수행하여 잔류강도를 측정하였다. 이 시험결과 비소성실트는 유효응력이 완전이 소멸되는 것은 곤란하지만 액상화에 거의 가깝게 발생하는 것을 확인하였다. 특히, 전단응력의 증가에 따른 강도저하는 매우 현저한 것을 확인하였다. 이 시험결과를 이용하여 액상화 발생 가능성 및 측방유동량을 추정할 수 있는 방법을 제안하였다.

• 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.