• 지질공학
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• 제20권4호
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• pp.371-380
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• 2010

본 연구에서는 3차원 유한요소해석을 통해 터널 굴착 전방에 위치한 단층대를 내공변위 계측결과를 이용하여 예측하기 위한 방안을 고찰하였다. 이를 위하여 터널과 단층대의 기하학적 위치변화에 따른 수치해석 모델을 구성하였다. 단층대의 경사는 각각 $90^{\circ}$, 터널 진행 반대방향 $45^{\circ}$, 터널 진행방향 $45^{\circ}$의 3가지로 구분하였으며, 각 경사별로 주향을 $15^{\circ}$ 간격으로 변화시켜 총 15개의 해석 모델에 대하여 분석하였다. 각 모델별 내공변위의 변화양상은 천단부와 측벽부에서의 벡터 방향성을 이용하여 분석하였다. 최종적으로, 총 9가지 조건의 단층대 분포 특성에 해당하는 굴착면 전방 예측 경향선을 도시화 하였으며, 이를 기반으로 일상 계측 데이터 분석을 통한 전방 단층대 출현 및 배향의 예측 방안을 제시하였다.

• 지질공학
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• 제26권2호
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• pp.235-250
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• 2016

우리나라는 여름철 강수량이 연 강수량의 약 70% 이상을 차지하고 일 강우량이 200 mm가 넘는 극한강우가 증가하고 있다. 강우는 산사태를 유발하는 가장 직접적인 인자로서 이를 활용한 산사태 발생 예측 기준을 설정하고 경보를 발령하여 산사태로 인한 피해를 최소화 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 발생한 산사태이력 중 발생시점 및 장소가 분명한 12개소를 선정하고 각 지역의 강우데이터를 수집하여 분석하였으며, RTI (Rainfall Triggering Index) 모델에 사용된 각 인자들을 한국의 산사태 유발 강우특성에 따라 적정성을 검토하여 반영하고 강우강도의 단위시간을 달리한 3가지 모델을 비교하였다. 분석결과, 60-minutes RTI 모델은 3개소에서 산사태 발생 예측에 실패하였으며, 30-minutes RTI 모델 및 10-minutes RTI 모델은 모두 사전예측 가능하였다. 각 모델별 산사태 발생 경보에 따른 평균 대응시간은 60-minutes RTI model이 4.04시간, 30-minutes RTI model과 10-minutes RTI model은 각각 6.08과 9.15시간으로 단위시간이 짧은 강우강도를 사용한 RTI 모델이 산사태 사전예측실패 가능성이 적고 보다 긴 대응시간을 확보 할 수 있는 것으로 나타났다. 이를 통해 산사태 발생 예측을 통한 대응시간은 단위시간을 세분화한 모델일수록 더 많은 시간을 확보 할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 단시간 내 발생하는 변동성이 큰 강우강도 가진 한국의 강우특성을 고려할 때 시간 단위 이하의 강우강도를 적용하는 것이 RTI 모델을 통한 산사태 예측과 조기경보시스템의 정확도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권1호
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• pp.102-111
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• 2022

보호지역 중 국립공원은 생물다양성이 풍부한 곳으로 다른 곳에 비해 인간에게 제공되는 생태계서비스 혜택이 높은 편이다. 이러한 국립공원의 가치를 객관적이고 과학적인 데이터를 기반으로 관리하기 위해 생태계서비스 평가가 활용되고 있다. 생태계서비스는 공급, 조절, 문화, 지지의 4가지 서비스로 분류되며, 본 연구에서는 지지서비스 중 서식지질을 평가하였다. 서식지질 평가는 InVEST의 Habitat Quality 모델을 활용하였으며, 선행연구 분석 및 국내 보호지역 실정을 반영하여 인자별 민감도 및 서식지질 초기값 계수를 재설정하였다. 한라산국립공원을 제외한 21개 국립공원의 서식지질을 분석하고 지도화하였다. 서식지질은 0과 1사이의 값으로 나타나며, 1에 가까울수록 자연성이 높은 것으로 평가한다. 서식지질 분석결과 설악산·태백산국립공원(0.90), 지리산·오대산국립공원(0.89), 소백산국립공원(0.88) 순으로 높게 나타났다. 해안-해상형 국립공원을 제외한 18개 국립공원의 면적과 서식지질을 비교한 결과 면적이 넓을수록 전반적으로 서식지질이 높게 나타났다. 용도지구별 서식지질을 비교한 결과 공원자연보존지구, 공원자연환경지구, 공원문화유산지구, 공원마을지구 순으로 서식지질이 높게 나타났다. 서식지질 분석과 용도지구별 법적인 규제를 함께 고려하였을 때, 인위적인 행위가 제한될수록 서식지질은 높아지는 것으로 판단된다. 본 연구는 국내 보호지역 상황에 맞게 매개변수를 조정하여 21개 전 국립공원을 대상으로 서식지질 분석을 실시한 것에 의의가 있다. 적확한 수치와 지도화를 통해 직관적으로 파악이 용이하며, 향후 보호지역의 개발 및 보전에 관련한 정책 결정에 유용할 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권1호
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• pp.35-44
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• 2022

V_S30지도는 부지증폭을 나타내는 주요 변수로 임의의 부지에서 지반운동을 예측하는 ShakeMap의 핵심 변수로 사용된다. 하지만, 한반도의 지질특성과 지형특성을 고려하는 V_S30지도는 아직 제시된 적이 없다. 이번 연구에서는 지질과 지형을 고려하는 V_S30지도를 작성하기 위해 전단파 속도 주상도로부터 계산 또는 추정된 1,101개의 V_S30과 한반도 광범위 지질, 지형정보 레이어를 수집하였다. 이러한 데이터와 일반선형회귀분석 방법을 사용하여 V_S30 추정 모델을 개발하였다. 모델은 지질분류에 따라 매립지, 신생대 제4기 퇴적층, 중생대 그룹, 선캄브리아기와 해양층으로 구분된 후 지형정보의 함수로 제안되었다. 지도의 해상도는 기상청에서 기존에 진도추정을 위한 ShakeMap 구동에 사용하는 미국지질조사국(USGS)의 지도의 2배로 하였다. 그 결과, 프락시 기반 V_S30지도의 대수로그 잔차의 표준편차는 0.233으로 USGS의 V_S30 지도의 표준편차인 0.387보다 낮은 수치를 보인다. 본 연구에서 개발한 V_S30지도를 사용한다면 ShakeMap의 불확실성이 줄어들 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제35권5호
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• pp.445-454
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• 2002

본 연구에서는 지진 데이터를 이용한 지진 토모그래피 방법을 통해 남한 지역의 3차원 P파 속도모델을 구하였다. 구해진 3차원 속도모델은 정확한 진앙의 위치 결정과 한반도의 지하구조 연구에 이용될 수 있다. 3차원 속도모델을 구하기 위한 지진토모그래피 방법에서 보다 나은 역산 결과를 얻기 위해 초기모델로서 동시역산방법을 이용한 최소 1차원모델을 사용하였다. 최소 1차원모델의 속도는 0~l9 km사이는 6.04 km/s, 19~32 km차이는 6.45 km/s, 그리고 32~55 km사이는 7.78 km/s 였다. 최소 1차원모델을 초기값으로 하여 3차원 속도모델을 구해본 결과 1층(0~3 km) 에서는 경상분지, 영남육괴, 옥천습곡대에서 높은 속도값을 보이고, 경기육괴에서는 낮은 속도값을 보인다. 2층(3~19 km)에서 경상분지와 연일분지를 제외한 영남육괴 지역에서 높은 속도값이 분포한 반면, 경기육괴와 옥천습곡대에서 낮은 속도값이 분포한다. 3층(19~32 km)에서는 한반도 남부의 속도값은 높은 반면, 경기육괴 내의 SNU, YIN관측소를 제외한 대부분의 중부지역은 낮은 속도분포를 보인다. 4층(32 km)에서는 최대 속도값이 한반도의 중부와 남서부에, 최소 속도값이 남동부와 해안선에서 나타난다. 각 층의 깊이 분포는 중력자료에 의한 지각구조의 양상과 비교한 결과 서로 일치한다.

• 자원환경지질
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• 제56권4호
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• pp.435-445
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• 2023

삼각주는 하천이 운반하던 퇴적물이 호수나 바다, 하천의 본류와 같은 상대적으로 저 에너지의 환경을 만나 쌓인 퇴적 지형이다. 그 중 하천의 합류 지역에 생긴 삼각주는 하천 기하와 수리학적 특성에 큰 영향을 줄 수 있기 때문에 하천 관리 및 연구에서 중요하게 다루어진다. 최근 낙동강 내 대규모 준설과 보 건설로 하천 합류 지역의 평형상태가 깨지고 있다. 하지만 하천의 자연 회복성으로 인한 지속적인 퇴적으로, 인위적인 준설 이전의 자연상태로 되돌아가고 있다. 시계열 관측 결과 합류 지역의 삼각주는 준설 이후 지속적으로 성장하다가, 일정 크기에 도달하면 전반적인 크기의 변화없이 소규모의 성장과 후퇴를 반복하는 동적 평형상태에 이른다. 본 연구에서는 합류 지역 삼각주가 지류의 유사량과 본류의 유량에 따라 체결된 동적 평형 상태에 도달한다는 가정을 바탕으로 합류 지역의 퇴적-침식 작용을 설명하는 모델을 개발하였다. 모델은 지류 공급 퇴적물의 퇴적과 본류로 인한 침식 작용, 두 가지 기작을 토대로 한다. 모델에 사용된 낙동강을 대표하는 침식 계수는 낙동강 내 주된 합류 지역을 이용하여 추정했다. 개발된 모델을 이용하여 지류 유사량과 본류 유량에 따른 합류 지역 삼각주 평형 위치의 민감도 분석을 수행했고, 이후 주된 합류 지역의 연평균 유량, 유사량 데이터를 활용하여 낙동강 합류부 삼각주들의 동적 평형 위치를 예측하였다. 마지막으로 감천-낙동강에 기록된 일별 유량과 유사량 데이터를 활용하여 감천-낙동강 삼각주의 발달에 대한 모의 실험을 진행하였다. 모델을 통해 각 합류부 삼각주의 형성 여부를 예측하였고, 감천-낙동강 삼각주의 거동의 경향 또한 잘 예측하였지만, 단순화 과정에서 발생한 오차와 한계로 인해 감천-낙동강 삼각주에서 실제 발생하는 후퇴를 정확히 예측하지는 못하였다. 본 연구 결과는 합류 지역을 통한 낙동강 본류의 유사 공급량에 대한 기초 정보를 제공하여 하천 정비 및 유지에 기초 모델로 사용할 수 있다.

• 지질공학
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• 제21권4호
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• pp.393-402
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• 2011

석면은 강한 독성이 있는 물질로 폐암 및 폐와 관련된 질환에 치명적이다. 최근 자연 상태의 석면이 함유된 지역에 대한 정확한 정보의 부재로 석면이 함유된 지역을 효율적으로 관리할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 효율적인 석면관리를 위해서 석면위험지역을 지역적으로 등급화 할 수 있는 자연 상태의 석면 노출위험도를 제작하는 것이다. 이를 위해서는 먼저 석면 위험지역을 평가할 수 있는 주제를 발굴하고 필요에 따라 현지조사를 통해 공간적으로 매핑 할 수 있는 주제도를 작성한다. 또한 석면 데이터에 대한 분석 표현 및 프로세스들을 정리하여 석면 지식베이스 구축을 하고 석면노출위험을 위한 평가모델을 마련한다. 석면 노출위험도 작성을 위한 공간분석은 문헌 및 전문가의 의견에 기반을 둔 가중치 분석과 불확실한 데이터에 사용하는 퍼지 연산자들을 이용한 공간 중첩분석을 수행한다. 가중치 및 퍼지 연산에 따라 작성된 석면 노출 위험도는 지역을 계층적 관리함으로써 석면 안전 및 보상에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제30권4호
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• pp.663-671
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• 2020

최근 국내에서는 산림지역 뿐만 아니라 대도시지역에서도 자연재해가 많이 발생하고 있으며, 이에 대한 국가적인 요구사항은 증가하고 있다. 특히 국도 비탈면 붕괴에 대하여 체계적으로 관리할 수 있는 사전 재해정보 시스템은 전무한 실정이다. 본 연구에서는 CSMS(Cut Slope Management System)에서 관리하는 강원도와 경상도 지역의 국도 비탈면 붕괴 정밀조사 보고서와 비탈면 기초조사를 토대로 비탈면 붕괴 유발 인자에 대한 빅데이터 분석을 실시하였다. 분석 결과를 바탕으로 붕괴 비탈면 위치와 기상정보를 반영하여 분류 기반 머신러닝 모형인 Adaboost를 통한 비탈면 붕괴 위험도 예측모형을 구축하였다. 또한 시각화 프로그램인 비탈면 붕괴 위험도 시각화 지도를 개발하여 기상여건 변화에 따른 비탈면 위험도 파악을 통한 선제적 재해재난 예방대책에 활용할 수 있음을 보여주고 있다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권6호
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• pp.693-700
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• 2017

우리나라의 광산은 지질학적인 구조와 형상이 복잡하며, 규모가 작기 때문에 광산의 개발 및 관리와 채굴계획 수립에 정교한 측량성과와 3D 모델링이 필요하다. 하지만 데이터 취득 및 처리 기술과 경제성으로 인해 현재 기존의 방법을 이용하고 있다. 광산의 구조, 갱도, 채굴면적 등을 2D 도면을 기반으로 기록 및 관리하고 있으며, 이로 인해 인력과 시간의 낭비는 물론 정확도 문제로 인한 사고의 위험도 가지고 있는 실정이다. 최근 외국에서는 지질에 대한 조사 자료와 광산에 대한 공간정보를 통합하여 데이터베이스화 하고, 이를 광산관리 및 채굴계획 수립에 활용하고 있다. 본 연구에서는 레이저스캐너를 활용하여 광산관리와 채굴계획 수립을 위한 공간정보를 구축하고자 하였다. 연구를 통해 광산에 대한 공간정보를 효과적으로 취득하고, 자료처리를 통해 모델링 된 데이터를 생성할 수 있었다. 광산관리를 위한 3D 모델은 광산의 안전한 채굴계획 수립과 운영에 중요한 도구로써 활용이 기대된다.

• 지질공학
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• 제24권3호
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• pp.397-409
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• 2014

터널 시공 중 나타나는 단층은 방향, 규모 및 강도를 예측하기 어려우면서 지반의 강도를 결정하는 중요한 요소이다. 그러나, 많은 시공 현장에서 단층대의 강도 및 암반분류를 경험적으로 적용하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 전국 9개의 지역의 단층에서 총 109개의 시료를 획득하여 직접전단시험과 입도분석을 수행하였다. 또한 6개의 다중회귀모델을 설정하고 97개의 데이터를 이용하여 회귀분석을 실시한 후 전단강도와 단층물질의 무게비의 상관성을 분석하였다. 분석된 6개의 모델을 대상으로 분석에 사용되지 않은 12개의 시험데이터를 이용하여 검증을 실시한 결과 모든 모델에서 결정계수 $R^2{\geq}0.6$을 보이며, Model 5에 비하여 상대적으로 수직응력을 세분화 하여 고려할 수 있는 Model 1과 3이 $R^2{\geq}0.69$으로 높게 나타났다. 향후 단층 물질의 전단강도 산정에 대한 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.