• 한국지반공학회지:지반
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• 제38권2호
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• pp.30-36
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• 2022

• 한국지리정보학회지
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• 제13권4호
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• pp.32-49
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• 2010

1978년 10월 7일 규모 5.0의 지진 발생으로 구조물 피해가 발생한 홍성 지역을 대상으로 지진 부지효과 관련 지진 지반운동을 평가하기 위하여 지질 및 지반 조건에 관한 지반 특성을 평가하였다. 현장에서는 16 개소의 부지에 대해 시추조사와 전단파속도 분포를 획득하기 위한 탄성파 시험의 다양한 지반 조사를 수행하였다. 홍성 및 인근에서의 지반 조사와 추가 수집을 통해 확보한 지반 자료를 토대로, 지반 정보 관련 전문가 시스템을 공간 GIS 기법을 적용하여 구축하였다. 소도시 지역의 지진운동 평가 목적의 GIS 기반 지반정보 시스템의 실질적 활용을 위하여, 기반암심도 및 부지 주기와 같은 지반 특성 변수의 공간 지진재해 구역화 지도를 홍성읍 행정 영역 전체에 걸쳐 작성하고 지진 취약도의 공간 분포를 확인하였다. 부지 주기 기반의 부지 분류 체계를 적용하여 내진설계 시 부지 증폭계수를 결정할 수 있는 공간 구역화를 수행하였다. 홍성 지역의 지진재해 구역화 연구로부터 지반 조사 기반의 GIS가 내륙 소도시의 지진 지반운동의 지역적 예측에 매우 유용함을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.5-19
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• 2009

지진으로 인한 지반 재해의 대부분은 토사 두께나 기반암 심도 그리고 토사 강성과 같은 국부적 지질 조건에 따라 크게 영향을 받는 지반 운동 증폭과 관련된 부지 효과로 인해 발생되어 왔다. 본 연구에서는 지반 자료에 관한 통합적 GIS-기반의 정보 시스템인 지반 정보 시스템(GTIS)이 국내 연구 개발의 거점 도시인 대진 지역에서의 지진 유발 재해에 대한 지역적 종합 대책 수립의 일환으로 구축되었다. 관심 대상 영역에 대한 지반 정보 시스템 구축을 위하여, 연구 대상 영역을 포함하는 확장 영역에 대해 기존 지반공학 관련 자료 수집이 이루어 졌고 지표 지반-지식 자료의 확보를 위한 부지 방문 조사가 추가적으로 수행되었다. 관심 대상 영역의 부지 효과 평가를 위한 실질적 적용 목적으로 부지 주기에 관한 지진재해 구역지도를 작성하고 지진 유발 재해 예측을 위한 지역적 종합 대책으로 제시하였다. 또한, 연구 대상 영역 내 임의 부지에서의 내진 설계 및 내진 성능 평가를 위한 부지 증폭계수의 결정 수단으로 부지 주기의 공간 분포 따른 부지 분류의 지진재해 구역화를 수행하였다. 본 연구에서 수행된 대전 지역에서의 지진재해 구역화로부터 GIS 기반의 지반 정보 시스템이 지진재해의 지역적 예측 뿐만 아니라 지진재해 저감을 위한 의사 결정에서의 높은 유용성을 확인하였다.

• Spatial Information Research
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• 제2권1호
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• pp.39-46
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• 1994

지반의 지질공학 특성분석을 위하여는 일반적으로 여러 방법들에 의하여 얻어진 다양한 지질공학 자료들이 각각 독립적으로 처리, 분석되며, 그렇게 분산되어 재처리, 가공된 자료들을 기초로 지반 설계가 이루어지고 있다. 금번 연구에서는 이러한 지질공학 자료들을 GIS에 의하여 설계된 환경지질정보시스템(Enviromental Geologic Information System)내에서 하나의 종합적 데이타베이스로 구축하여 지반의 지질공학 특성을 3차원적으로 분석할 수 있게 하였다. 이를 위하여 많은 양의 환경지질, 지질공학 정보들이 수치화 및 분석 과정을 거쳐 본 시스템 내에서 재생산되었다. 최종적으로 작성된 지반의 지질공학 특성 분석도(Geotechnical Estimation Index Map)는 지반의 안정성 및 기초 처리를 위한 1차 분석 도면이며, 개발사업이 수행되는 지역의 토지 이용 계획이나 지질공학적 문제점을 해결하는데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.65-74
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• 2014

대규모 건설공사, 토목공사 시 지반 특성 파악을 위해 주로 수행되는 시추조사는 명확하고 확실한 지반정보를 제공한다는 장점이 있지만 좌표 공간상 지점마다 수행되기 때문에 현장 전체의 지반특성 파악이 어렵다. 이에 반해 탄성파, 중력파 등을 이용하는 물리탐사는 시추조사와는 달리 연속적인 단면의 정보를 제공하고 넓은 지역의 지반특성을 파악할 수 있다는 장점을 가지고 있는 반면 측정값의 지반공학적 상관성이 불확실하기 때문에 지반 특성을 직접적으로 결정하기에는 적합하지 않다는 단점이 있다. 따라서 대상 부지의 정확한 지반정보 파악을 위해서는 두 가지 이종 지반조사 자료, 즉 물리탐사자료와 시추조사 자료를 상호 보완하여 이용하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 이종 지반조사의 통합분석 기법을 제안하였으며, 분석 방법의 정확성과 신뢰성을 높이기 위하여 수치지도를 도입하였다. 수치지도를 사용하여 시험, 조사 단계에서 발생할 수 있는 지반고의 오차를 보정하였으며, 표고와 기울기를 분석하여 대상분석 영역 설정의 지표로 사용하였다. 다음으로 탄성파의 속도분포 단면 등고선을 디지타이징(digitizing)하고 지구통계학적 방법인 크리깅(kriging)을 이용하여 3차원으로 공간보간하였으며, 이를 시추조사와 결합하여 각 토층 경계 별 평균 탄성파 속도를 도출하였다. 자료를 도출하는 과정에서 이상치 분석을 수행하여 결과의 신뢰성을 높였으며, 최적화된 평균 탄성파 속도를 활용하여 3차원 층상 정보를 결정할 수 있는 통합 분석 기법을 수립하였다. 최종적으로 수립된 통합분석 기법을 A댐 비상여수로 건설현장에 적용하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제19권1호
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• pp.21-28
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• 2011

지진, 산사태, 액상화 등으로 인한 지질재해 규모는 지역적 지반상태에 따라 크게 변화하므로, 지질재해예측시스템(Geologic Loss Estimation System)을 구축 운용하기 위해서는 연구대상 전 지역에 대한 지반분류 정보가 필요하다. 이는 GIS에서 지질도 또는 지형도 등을 이용한 간접적인 방법으로 수행될 수 있다. DEM에서 추출한 경사도는 지반분류 고려사항의 하나로 사용될 수 있고, 이때 DEM의 해상력에 따라 그 결과가 다르게 산출될 수도 있다. 본 연구에서 우리나라 동남부 지역을 고해상도와 저해상도의 DEM으로부터 추출된 경사도를 토대로 지반분류한 결과, 두 해상도 간에 지반분류 C(매우 조밀한 토사 또는 연암) 지반과 E(연약한 토사) 지반의 면적에서 현저한 차이가 확인되었다. 지반분류 B(보통암)와 E 지역의 면적은 고해상도의 DEM을 바탕으로 구축한 지반분류도에서 크게 산출되었고, 지반분류 C와 D(단단한 토사) 지역의 면적은 저해상도의 DEM을 바탕으로 구축한 지반분류도에서 크게 산출되었다. GIS에서 다시 제작한 여러 개의 상이한 해상도의 DEM을 이용해 수행한 지반분류 결과에서도 같은 현상을 확인하였다. 우리나라에서 경사도를 지반분류 시 고려사항의 하나로 사용할 경우, 지형의 변화가 심하고 인구나 산업시설이 밀집된 재해 고위험군 지역은 고해상도의 지도를 이용하여 결과의 신뢰성을 확보해야 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.35-42
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• 2022

지반조사방법 중 표준관입시험 결과인 N치를 통해 알 수 있는 지반 지지층의 깊이는 각종 지반 구조물의 설계를 위한 기본적인 지반 정보를 제공하는 중요한 지표이다. 이러한 지반조사 결과는 시간과 비용 측면을 고려해 간헐적으로 수행될 수밖에 없으며, 그 결과는 현장 지반의 대표성을 갖게 된다. 그러나 지반 내에는 다양한 지층 변동성 및 불확실성이 존재하므로 간헐적인 현장조사를 통해 지반의 특성을 모두 파악하는 것은 어렵다. 따라서 시추공 정보로부터 미계측 지점을 예측하기 위한 방법들이 제시되어 왔으며, 대표적인 방법으로는 공간보간기법인 크리깅(Krigging), 역거리가중법(IDW)등이 있다. 최근에는 보간기법의 정확성을 높이기 위해 지반분야와 딥러닝 기술을 접목한 연구들이 수행되고 있다. 본 연구에서는 약 2만 2천공의 지반조사 결과를 바탕으로 딥러닝과 공간보간기법으로 지반 지지층 깊이 예측을 위한 비교 연구를 수행하였다. 이를 위해 딥러닝 알고리즘인 완전연결 네트워크와 포인트넷 방법, 공간보간기법으로는 IDW를 사용하였다. 각 분석 모델의 지지층 예측 결과 중 오차의 평균은 IDW가 3.01m 였으며, 완전연결 네트워크 및 포인트넷이 각 3.22m와 2.46m 였다. 결과의 표준편차는 IDW가 3.99였으며, 완전연결네트워크와 포인트넷이 3.95와 3.54로 나타났다. 연구 결과 3차원 정보에 특화된 포인트넷 구조를 적용한 네트워크가 IDW 및 완전연결 네트워크에 비해 개선된 결과를 나타냈다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권5_2호
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• pp.773-779
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• 2019

본 연구에서는 유럽에서 운영 중인 Sentinel-1 위성레이더 자료를 기반으로 하여 한반도 전역의 지반변화를 자동으로 분석하는 체계 구축을 수행하였다. 장시간에 걸려 발생하는 지반변화 자연재난은 광역적 지역에서 발생하게 되어 관측의 어려움과 분석을 위한 대용량의 자료가 요구되었다. 하지만, 인공위성의 발달로 광역지역을 주기적으로 관측할 수 있는 방법이 개발되었으며, 이렇게 축적된 다년간의 위성 관측 자료를 활용하여 시계열적인 지반의 변화를 분석할 수 있게 되었다. 이에 연구원에서는 한반도 전 지역을 대상으로 위성레이더 관측자료 취득에서 부터 지반변위 분석 및 분석 결과 표출까지 모든 과정을 자동화 하는 체계를 구축하였다. 본 연구에서 개발된 체계를 기반으로 한반도 전 지역에 대한 주기적인 지반변화 자료의 갱신이 가능하게 되었으며, 변화 우려지역에 대한 사전적 정보제공을 통하여 대형 재난에 대한 예방단계의 대응이 가능하게 될 것으로 기대된다. 향후 지역별 자동화 분석 체계와 동일대상 지역의 다 채널 분석 및 3차원 변화 분석체계에 대한 연구가 진행된다면, 보다 다양한 지반변위 정보를 제공할 수 있을 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권12호
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• pp.33-40
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• 2021

도심지에서 빈번하게 발생하는 지반함몰 사고는 지하시설물의 노후화, 지하개발 활동에 따른 지반의 교란과 지하수 변화 등 다양한 원인에 의해 발생하고 있다. 지반함몰 위험을 사전 예측하기 위해서는 지반함몰 사고에 영향을 미치는 인자들에 대한 지반 공학적 및 수리학적 검토가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 현재 운영되고 있는 지반조사 데이터 및 지하수위 변동 정보를 이용하여 지반함몰이 발생한 연구대상 지역의 3차원 지반모델링 및 월별 지하수위에 대한 자료 분석을 수행하였으며, 이를 활용해 실제 지반함몰 발생 이력과 지반조건 및 지하수위 변화와의 관계성을 확인하였다. 또한, 기존 시추정보에서 통일 분류 체계(USCS)에 따라 제시된 흙의 공학적 특성을 지반함몰과 연관된 공학적 지표인 흙의 내부 침식 민감도로 재구성하여 지반함몰 위험도를 가시화하는데 활용하는 방법론을 제시하였다. 연구결과, 지반함몰 발생 지역의 지반은 내부 침식이 취약한 모래(SM, SC, SP, SW)가 40% 이상 구성되어 있음을 확인했으며, 지하수위 변화에 따른 지반함몰 발생빈도와의 관계성도 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권1C호
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• pp.65-76
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• 2010

최근 지진 발생 사례들에서는 암반보다는 대부분 토사 퇴적층으로 구성된 부지에서의 심각한 지진 피해를 보여주고 있다. 이는 지진지반 운동의 증폭을 야기하는 부지 효과가 기반암 위 토사의 공간적 분포 및 동적 특성에 주로 관련되어 있기 때문이다. 본 연구에서는 지반 자료에 관한 통합적 GIS 기반의 정보 시스템을 국내 대표적 대도시 지역인 서울에서의 지진 운동에 대한 지역적 종합 대책 수립의 일환으로 구축하였다. 서울 지역에 대한 GIS 기반 지반 정보 시스템을 구축하기 위하여, 연구 대상 영역 및 인근에 대한 기존 지반 조사 자료의 수집이 이루어 졌고 지표 지반-지식 자료의 확보를 위한 부지 방문 조사가 추가적으로 수행되었다. 관심 대상 영역의 부지 효과 평가를 위한 지반 정보 시스템의 실질적 적용 목적으로, 지반지진공학적 변수인 기반암 심도 및 부지 주기에 관한 지진재해 구역 지도를 작성하고 지진 유발 재해 예측을 위한 지역적 종합 대책으로 제시하였다. 또한, 서울 지역 내 임의 부지 및 하위 행정 단위에서의 내진 설계 및 내진 성능 평가를 위한 부지 증폭계수의 결정 수단으로 부지 분류의 지진재해 구역화를 수행하였다. 본 연구에서 수행된 서울 지역에서의 지진재해 구역화 사례 연구로부터 GIS 기반의 지반 정보 시스템의 대도시에 대한 지진재해의 지역적 예측 뿐만 아니라 지진재해 저감을 위한 의사 결정 지원에서의 활용가능성을 확인하였다.