• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.62-72
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• 2019

지진해일 규모와 발생시기 예측의 어려움으로 인해 결정론적 방법으로 얻은 결과가 실제 재난을 반영하지 못하는 사례가 발생하고 있다. 따라서 지진해일의 불확실성을 확률론적으로 접근하는 확률론적 지진해일 재해도 분석(Probabilistic Tsunami Hazard Analysis) 연구의 중요성이 점차 증가하고 있다. 본 연구에서는 과거 동해안에 피해를 유발한 동해 동연부 지진에 대하여 확률론적 지진해일 재해도 분석을 위한 기초연구를 수행하였다. 초기수면변위와 해일고분포의 불확실성을 고려하기 위해 로직트리 기법을 사용하였으며, 우리나라에 내습하는 지진해일의 특성을 반영하여 분기를 구성하였다. 프랙타일 곡선을 산출하는 과정에서 분기의 수가 증가하면 시간소요가 비선형적으로 증가하므로 모든 분기를 고려하면서도 계산시간을 줄일 수 있는 개선된 방법을 제안하였다. 새로 제안된 이산가중치분포법(Discrete Weight Distribution)과 정렬기법 및 몬테카를로법으로 얻은 결과의 일관성과 소요시간을 비교하였다. 이산가중치분포법은 정렬기법을 적용한 경우보다 계산시간이 짧아 효율적인 것으로 평가되었으나, 다수의 분기나 세그먼트를 고려할 경우 몬테카를로 방법이 더 효율적인 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.435-448
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• 2024

지진 시 발생하는 지반의 액상화는 터널, 관로, 맨홀, 지하 탱크 등 지중 구조물에 큰 피해를 초래한다. 이러한 액상화에 의한 피해는 지중 구조물의 부상(uplift)이 주요 원인인 것으로 나타났으며, 현재까지 설계 실무에서는 지중 구조물의 이러한 상향 변위를 충분히 고려하지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 개착식 터널을 대상으로 하여 한계평형법 기반의 analytical solution을 제안하였다. 이를 활용하여 토피고, 액상화 심도, 지반개량, ledge 유무에 대한 민감도 분석을 시행하였다. 안전율 변화를 통해 안전율에 대한 각 요소들의 기여도를 합리적으로 도출할 수 있음을 확인하였다. 현재 모델 내 다수의 가정과 불명확성이 존재하며, 이에 대한 적합 여부에 대한 검토는 여전히 과제로 남아있다. 하지만, 보수적인 접근 방식을 통해 상당 부분의 불확실성이 완화된 것으로 판단되며, 지중 구조물의 uplift 거동 특성을 고려한 안정성 평가 방법이라는 점에서 의미가 있다고 사료된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.59-66
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• 2011

지진재해로 인한 라이프라인의 피해는 구조물의 손상뿐만 아니라, 통신장애, 전력 가스 수자원 등 다양한 생활에너지의 공급에 장애를 발생시킨다. 이러한 지진재해에 효율적으로 대응하기 위해 미국과 일본에서는 HAZUS 및 HERAS와 같은 지진재해평가 시스템을 구축하여 활용하고 있다. 국내에서도 이러한 시스템 구축을 위해 노력하고 있으나, 근본적으로 구조물의 지진 해석을 통한 평가자료가 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 다양한 구조물 중 국내에 시공된 수많은 매설관을 조사하여 관 재질 특성에 따라 연성관과 취성관으로 분류하고 이에 대한 동적 거동을 분석하였다. 다양한 지진하중 하에서 국내 및 미국의 시공기준에 따라 매설관의 동적 거동을 비교 평가하였다. 본 연구를 통하여 미국 HAZUS 프로그램의 알고리즘에 따른 국내의 매설관 손상평가의 적정성을 조사하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.81-94
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• 2007

지진시 발생하는 지반 액상화 현상은 지진피해예측시 가장 중용하게 평가해야 하는 항목으로 실내에서 액상화 현상을 시뮬레이션하는 경우, 불규칙성의 지진을 제어하기 어려운 이유로 등가반복형태의 정현파 또는 쐐기파를 이용하는 것이 통상적이었다. 그러나, 90년대 이후 컴퓨터의 발달과 함께한 신호처리 및 제어기술의 급속한 발전은 동역학분야에서의 실험연구에 큰 도움을 주었으며 지반진동분야의 경우, 진동대 및 원심모형기와 같은 대형지진모의시험에서 실지진하중을 이용한 연구사례들이 증가되고 있는 실정이다. 국내에서도 실지진하중재하가 가능한 요소시험결과에 대한 연구사례가 발표되는 등 이에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있으며 특히, 실지진하중 시험결과로부터 실지진하중하에서의 과잉간극수압의 변화가 정현하중시험에서의 결과와 큰 차이를 보이고 있다는 분석결과가 발표되어 현재까지 지반동역학분야에서 지진하중의 불규칙성을 크게 고려하지 않았던 통상적 가정사항들이 문제점으로 대두되어 관심을 집중시키고 있다. 본 연구에서는 등가의 정현파 및 쐐기파와 증가형태의 쐐기파, 그리고 실지진파 등 다양한 진동하중을 재하할 수 있는 삼축압축시험기를 이용하여 기존의 유효응력개념에서 사용하는 과잉간극수압관련 매개변수인 소성일, 전단소성 변형률 상각궤도, 그리고 액상화 상태전환선의 기울기를 비교분석하였으며 하중변화에 따른 토립자의 변형과 간극수압의 변화를 상세분석하였다. 연구결과, 토립자의 변형, 간극수의 동적흐름, 동적흐름 속도수두의 압력수두로의 전환, 그리고 과잉간극수압의 증가로 표현되는 새로운 개념의 액상화 발생이론을 제안하였으며 그 타당성 검토를 위해 과잉간극수압과 동적흐름의 압력수두(흐름속도의 제곱값)와의 상관관계를 비교하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.37-43
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• 2011

구조물 내 설치된 파이프시스템은 주로 내부구성원들의 인간생활에 근간이 되는 기반시설로서 현대 도시생활의 생명선과 같은 역할을 한다. 이들 구조물 내 파이프시스템이 만약 지진발생에 의하여 손상될 경우 1차적으로 구조물 내 기능성이 저하되고 구조물 내 많은 정신적, 물질적 피해가 발생할 수 있다. 실제 내진공학에서 지진발생에 따른 비구조재요소의 거동은 크게 중요하게 고려되지 않으나 인적 및 물적 피해와 매우 밀접하게 연관되는 가스 혹은 수계파이프시스템에 대한 비구조적 요소의 거동예측 및 성능평가 연구는 보다 효과적인 구조물 유지관리를 위하여 그 필요성이 크다고 판단된다. 본 연구는 현재 일반적으로 널리 시공되어져 있는 노후 철근콘크리트 빌딩구조물 내 설치된 가스 혹은 수계파이프시스템에 대하여 실제 지진발생이 예측되는 거동을 살펴보고 이들 거동에 따른 성능평가 및 현 설계기준에 대한 검토도 병행하여 수행하고자 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 해석적으로 발생 가능한 총 10회의 지진파에 대하여 현재 실제 건물 내 기설치된 수계파이프시스템 모델링 및 해석을 통하여 그 결과를 검증, 평가하였으며 부가적으로 실제 발생 가능한 파괴유형 분석을 통하여 현 설치된 수계파이프시스템의 설계에 대한 적절한 내진보강방법에 대하여도 제안하고자 한다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제1권4호
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• pp.37-43
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• 1997

여러 가지 진동원으로부터 전파되는 진동으로 인하여 진동폐해민원이 계속적으로 증가하는 추세에 있으나 이에 대한 진동규제기준이 미흡한 상태이다. 진동피해의 예측이나 경감방안을 마련하기 위해서 간편하고 실용적인 진동예측이 절실한 상태이다. 본 연구에서는 Newmark와 Hall이 제시한 증폭계수의 개념을 도입한 응답스펙트럼을 이용하여 쉽게 진동을 예측할 수 있는 기법을 제시하고 그 적용성을 검토하고자 한다. 이를 위하여 운행중인 지하철 구조물 내부 및 지상과 건물에서의 진동을 측정하였으며 제시된 방법으로 분석한 결과 본 방법이 진동예측에 손쉽게 적용될수 있음을 보여 주었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.17-27
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• 2015

최근 우리 정부는 안전한 대한민국이라는 슬로건 아래 지진재해를 포함한 자연재해피해를 최소화하는데 많은 노력을 집중하고 있으며, 이를 위해 산사태 위험도와 액상화 위험도와 같은 지진 시 지반피해 GIS 시스템 데이터가 구축되고 있는 실정이다. 우리나라 전역을 포함하는 지진 시 액상화 위험도를 작성하기 위해서는 수많은 지반시추정보에 대한 적용성 검토가 필요하다. 본 연구에서는 액상화 위험도 작성을 위해 인구밀도가 높은 광역지역의 지반증폭계수를 검토하였으며 이를 위해 S시 522개 시추공지반 정보를 수집하여 지반응답해석을 수행하였다. 이때 지반분류는 지반정보의 불확실성을 고려하고자 현행 내진 설계기준에서 제안하고 있는 시추종료 깊이 이후의 지반 정보를 30m로 가정하는 경우와 지반정보의 오리지널 데이터 값만을 이용하는 경우로 나누어 비교하였으며, 타당성 검토 시에는 지반응답해석 결과에 대한 확률분포와 통계분석을 이용하여 수행하였다. 최종적으로 정규분포를 통한 신뢰도 50%, 70%, 90%에 대한 지반증폭계수를 도출하여 액상화 위험도를 도시하였으며, 이를 지반응답해석을 통해 도시한 LPI 액상화 위험도와 비교하여 가장 유사한 값을 추천하였다. 연구결과 제안된 지반증폭계수가 향후 국내 액상화에 대한 연구와 중진지역의 광역지역 액상화 위험도 작성에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.69-77
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• 1997

1996년 12월 13일 강원도 영월에서 발생한 지진에 대한 설문 조사를 남한 전지역에 걸친 262개 지역에서 실시하고 진도 평가를 실시하였으며 남한 지역에서의 지진 에너지 감쇠특성을 분석하였다. 진도평가 결과 이번 지진은 남한지역에서 진도II~진도VIII 사이의 분포를 보이나 남한 일대의 전반적인 진도분포를 잘 보여주고 있다. 진도 VI이상의 지역에서는 벽에 금이 가는 등 상당한 지진피해가 있는 것으로 조사되었다. 등진도도에서 나타난 가장 현저한 특징은 이 지진의 규모가 기상청에서 4.5로 보고된 점을 감안할 때 감진 지역이 제주도를 제외한 남한 전지역을 포함하여 타 지진의 경우보다 두드러지게 넓다는 점이다. 이러한 사실은 이 지진도 규모가 실제 보다 낮게 평가되었거나 진원의 심도가 보다 깊다는 것으로 해석된다. 이 지진이 기상청 발표과 같이 진원심도가 10km 이하인 천발지진이라고 가정할 때 등진도도에서 진도 IV에서 VII사이의 등진도 등고선에 의해 둘러싸인 감진 지역의 면적으로부터 규모를 산정한 결과 규고가 평균 5.4로 나타났다. 따라서 앞으로 원거리 지진기록을 이용한 보다 정밀한 규모 및 진원 깊이의 산정이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제24권1호
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• pp.126-137
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• 2021

최근 자연재해로 인한 많은 피해가 발생하고 있으며, 특히 국내 지진 발생 추이를 보면 규모 3이상의 강도 높은 지진이 발생하는 빈도가 증가하고 있다. 2017년 발생한 규모 5.4의 포항 지진에서는 이례적으로 진앙지 인근에서 액상화 현상이 발견되었다. 토양 액상화에 따른 토양 수분지수의 증가를 간접적으로 파악하기 위해서 액상화가능성지수 자료와 다중시기 Landsat-8 위성영상을 활용하여 지진 전후의 토지피복별 원격탐사지수 변화를 분석하였다. 해당 기간의 위성영상을 취득해 정규식생지수(NDVI)와 지표면온도(LST)를 계산하고 액상화 가능 지역에 대해 토양수분지수(SMI)를 산출하여 각 영상을 구성하고 있는 픽셀의 평균값을 분석한 결과 지진 직후 토양 액상화 현상에 따른 토양 수분지수의 증가를 확인할 수 있었다.

• 지질공학
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• 제24권1호
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• pp.123-135
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• 2014

지진은 인적, 물적으로 많은 피해를 야기시키기 때문에 지진피해를 저감하기 위해서 활성단층에 대한 연구가 최근 매우 다양한 방법으로 진행되고 있다. 이러한 연구를 위해서는 활성단층의 존재를 밝히는 것이 우선되어야 하는데 기존 연구에서는 주로 항공사진, 위성사진 그리고 낮은 해상도의 DEM 등을 이용하여 선형구조를 분석하여 주로 연구를 수행하였다. 하지만 단층의 활성도가 상대적으로 낮은 한국의 지체구조 및 지형특성과 수목이 많은 단점으로 인해 기존의 연구 방법은 많은 한계를 가지고 있었다. 이번 논문에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 최근 세계적으로 많은 주목을 받고 있는 원격탐사 방법인 LiDAR 기법에 대해 소개하고 자료 사용법에 대해 간략히 소개하고자 한다. 특히 이 논문에서는 아직 국내에서는 보편화되지 않은 항공 LiDAR 기법을 이용한 연구방법에 대한 최근의 이해를 간략히 소개하고, 국내외의 자료를 통해 지질학에 어떻게 이 기법을 적용할 수 있을지에 대해 소개하고 더 나은 방안을 모색해 보고자 하였다.