공간 지반 정보의 합리적 예측 목적으로, 대상 연구 지역을 포함하는 확장 지역 및 지표면 지질 자료 획득을 위한 추가 부지 조사라는 새로운 두 개념을 도입하여 GIS 기법 토대의 지반-지식 기반 지반 정보화 시스템(GTIS) 구축 기법을 개발하였다. 지역적 모범 적용 연구로서의 경주 지역에 대한 GTIS를 구축하기 위하여 개발된 기법에 따라, 기존 지반 조사 자료의 수집과 연구 목적의 지반 조사가 수행되었고 지표 지층 자료 확보를 위한 추가적인 부지 지표 조사가 실시되었다. 경주 지역의 지반-지식 기반 GTIS 내에서 지구통계학적 크리깅 기법을 적용하여 확장 지역에 대한 공간 지층 정보를 예측하였으며, 이로부터 연구 대상 지역의 공간 지층 정보를 추출하였다. 뿐만 아니라, 지반 관련 실무적 활용 목적의 지층 두께 및 기반암 심도의 공간 분포 지도를 구축하였다. 본 연구의 지반-지식 기반 GTIS와 일반적인 지반공학적 GIS와의 비교 결과, GTIS의 우월성을 표준 편차와 지질 전문가적 판단을 통해 확인하였다.
본 연구는 전라남도 광양만의 6개 임해매립지 식재지반의 토양환경 특성을 조사분석하였다. 토심이 깊어짐에 따른 토양성질의 수직적 특성은 각 식재지반별로 다르게 나타났다. 토양성질의 수직적 특성에 영향을 미치는 요인은 개토와 준설토의 이질서, 토양의 물리. 화학성의 교란, 지반하부에 잔존하는 염류의 이동, 유기물의 이동과 강우나 가뭄 등이었다. 수목생 상 유리한 식재지반은 식재지반의 높이가 낮은 곳보다 높은 성토지역이었으며, 이것은 토양의 물리. 화학적 교란과 지하부의 염류로부터 안전성이 높기때문이었다. 조경식물의 생육상 불리한 토양성질들은 토성의 이질서, 토양의 경화, 알칼리성 염류토양, 높은 ECe, Na, K. 저농도의 Ca, Mg, T-C등이었으며, 이러한 토양성질들은 표토보다는 지하의 근권부에 주로 분포하여 있었다. 따라서 임해매립지 식재지반 조성시에는 토양의 성질이 교란되지 않은 방법이 모색되어야 하며, 조경수목의 생육에 관련된 토양환경조사는 지하근권부 이하까지 정밀하게 조사. 분석하여야 할 것으로 사료되었다. 사료되었다.
최근 컴퓨터 성능 및 컴퓨터 가시화 기술의 발달에 힘입어 지반공학 분야의 지반조사결과를 가시화 할 수 있는 소프트웨어들이 출시되고 있다. 지반조사의 중요한 목적 중 하나는 건설대상 부지 내에 분포하는 건설에 불리하게 작용하는 불확실성을 예측하고 파악하는 것이다. 이들 불확실성은 시공의 안정성을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 공기를 지연시키고 공사비를 증가시킨다. 3차원 가시화 기법은 이러한 지반의 불확실성을 극복할 수 있는 좋은 도구중 하나이다. 본 논문에서는 터널설계 및 시공분야에 3차원 가시화 기술, GIS 기술, 데이터베이스 기술을 적용하기위하여 새롭게 개발된 시스템을 소개한다. 가상현실과 3차원 가시화 기술은 지반구조 및 특성을 3차원 모델화 하는데 사용되었으며, 데이터베이스 기술과 GIS 기술을 접목하여 지반조사와 터널시공 중에 획득되는 지반정보를 데이트베이스화 하였다. 본 시스템을 이용함으로서 초목 엔지니어는 설계단계에서 계획을 세울 때 지반조사 정보를 유용하게 이용할 수 있고, 시공단계에서 공사의 안정성 및 경제성을 극대화시킬 있을 것이다.
시추조사는 설계 및 시공을 위한 기본적인 조사이며 조사자는 지층을 정확히 판단하고 시추주상도를 매개체로하여 이를 설계자와 시공자에게 전달하여야 한다. 많이 개선되었다고는 하지만 시추주상도의 내용이 작성자 또는 작성회사별로 양식과 기재방법이 다른 경우가 많아 시추주상도의 역할이 반감되는 경우가 많다. 본 고에서는 조사업계에 종사한 경험을 바탕으로 합리적인 시추주상도 작성을 위해 국내외의 시추주상도 양식을 비교하고 표준안을 제시하였으며 기재방법의 통일을 기하기 위한 개선 사항을 제시하였다.
지반 해석 결과에는 항상 불확실성이 존재하며, 이러한 불확실성은 주로 지반 구조의 불확실한 평가에 기인한다. 이러한 지반 구조의 불확실성에 따른 지반 해석 결과의 불확실성은 몬테카를로 시뮬레이션을 사용한 확률론적 해석에 의해 고려될 수 있다. 몬테카를로 시뮬레이션을 사용한 확률론적 지반 해석의 수행을 위해서는 대상 지반에서 존재 가능한 다양한 지반 구조의 생성이 필요하다. 본 연구에서는 확률론적 지반 해석을 위한 대상 지반에서 존재 가능한 다양한 지반 구조 생성 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 대상 지반에서 획득된 지반 조사 결과를 바탕으로 하모닉 웨이브릿 변환을 사용하여 지반 구조를 평가한 후, 이로부터 대상 지반에 존재 가능한 다양한 지반 구조를 생성할 수 있다. 제안된 방법은 실제 현장 조사 결과들에 적용되었으며 이를 통해 제안된 방법의 현장 적용성을 확인할 수 있었다.
최근 도시지역의 지반침하가 빈번하게 발생하여 주민들의 불안이 증가하고 막대한 사회적 비용이 발생하고 있다. 지반침하의 원인 중 노후 상하수도관의 파열은 매설관의 가동을 정지시킬 뿐만 아니라 지반 및 수질오염 문제를 야기한다. 그러나 대부분의 파이프는 시공 후 매설되어 육안으로 볼 수 없기 때문에 다른 구조물에 비해 유지보수의 중요성이 저평가되고 있다. 최근 몇 년 동안 지하 파이프 및 구조물의 유지 보수에 통합 물리적 탐사가 적용되었다. 현재 지하 공간 내부와 지반취약점을 조사하기 위해 통합물리조사를 실시하고 있다. 통합물리조사는 여러 가지 물리조사를 이용하여 다양한 물성자료를 얻고 기존 자료를 추가하는 분석기법이다. 일반적으로 지반 공학에서는 전기 및 표면파 조사를 포함한 통합 물리 조사가 채택되지만, 이러한 조사를 이용하여 지하 공간의 시간적 변화를 조사하는 것은 어렵다. 이에 반해 원자로 내부를 스캔하기 위한 투과기술로 우주선 뮤온을 이용한 탐사가 이루어지고 있다. 뮤온을 이용한 측량은 진동이나 전기의 영향 없이 실시간 관찰이 가능하다. 이러한 조사는 많은 노동력을 요구하지 않고 밀도 분포를 조사할 수 있기 때문에 활용 가능성 측면에서 큰 잠재력을 가지고 있다. 본 논문에서는 우주선 뮤온을 이용한 측량 기술을 소개하고, 이러한 기술을 지하 공간 및 지하 구조물에 대한 새로운 물리 측량 기술로 적용할 가능성을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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