• 방사성폐기물학회지
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• 제6권4호
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• pp.245-255
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• 2008

중 저준위방사성폐기물 처분부지에 대한 건설 및 운영 인허가 취득을 위한 종합적인 부지특성조사가 사업자인 한국수력원자력(주)의 책임 하에 이루어졌으며, 수리지질조사는 부지의 수리지질학적 특성 해석과 방사선적 안전성 평가를 위한 기초자료 생산을 목적으로 수행되었다. 처분부지의 수리지질특성은 주로 지표에서 이루어진 지질조사, 시추조사, 각종 수리시험 및 지구물리탐사 자료를 종합적으로 분석하여 수리지질체계의 특성을 평가하고, 이를 토대로 수리토양영역, 3 개의 수리암반영역 및 5 개의 투수성구조영역으로 구성되는 수리-구조모델을 제시하였다. 본 논문에서 제시된 수리-구조모델과 수리인자는 지하수유동모델 해석 업무에 직접 이용되었다. 본 논문의 결과는 지표조사단계에서 얻어진 자료에 근거한 것이므로 수리지질특성과 관련된 제반 조사방법에 가정과 불확실성이 내재되어 있다. 따라서 현재 진행 중인 지하시설 건설과정에 취득되는 직접적인 수리지질특성 관련 자료를 종합적으로 재 해석함으로써 부지특성조사 단계에서의 가정과 불확실성을 저감시킬 수 있고, 최종적인 수리-구조모델의 신뢰성 향상을 기대할 수 있다.

• 지질공학
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• 제23권4호
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• pp.457-465
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• 2013

지반 조사를 위해 흔히 수집하는 지표탐사 자료, 시추조사 자료, 지질공학 자료들을 서로 상관시켜 불연속 경계면 및 암반 파쇄대등의 분포를 파악하였다. 전기비저항 입체도와 공내 영상촬영을 통해 개략적인 지질 연약대의 주향 방향을 분석하고, 시추공 사이 탄성파 토모그래피 속도와 로즈 다이어그램을 통해 지층 및 암반 파쇄대의 공간적인 분포대를 파악하였다. 암반의 동적 물성을 파악하기 위해 S-PS 검층과 ${\gamma}-{\gamma}$ 검층으로 동적 탄성계수를 계산하여 푸아송 비 및 P파 속도와의 상관관계를 알아보았다. 지층의 불연속 경계면은 타격수 N값, 개별적인 밀도나 속도 정보를 이용하여 결정하는 것 보다 물리검층에서 수집한 속도와 밀도로부터 계산한 음향 임피던스의 대비, 즉 반사계수 자료와 시각적으로 잘 상관되었다. 암반에 발달한 주요 파쇄대 구간은 그 상부 경계면이 반사계수와 최적 리커 요소파의 곱말기로 계산된 합성탄성파 트레이스에서 극성이 음인 높은 진폭과 잘 상관되었다. 합성탄성파 기록으로 해석된 주된 파쇄대는 실제로 시추 코어 자료에서 관찰된 코어손실 구간 및 공내 영상촬영 자료에서 평가된 낮은 암질 구간과 잘 부합되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1285-1300
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• 2022

탁도는 부유물질에 의한 빛의 산란 또는 흡수로 인한 수체의 흐림을 나타내는 수치로 수질 관리 분야에서 중요 지표로 활용되고 있다. 탁도는 소규모의 하천에서 변동성이 심할 수 있으며, 이는 국가하천의 수질에 직접적으로 영향을 준다. 따라서 고해상도의 탁도 공간정보 산출은 매우 중요하다. 이 연구에서는 Korea Multi-Purpose Satellite-3 및 -3A (KOMPSAT-3/3A) 영상으로부터 한강 수계 하천의 고해상도 탁도 매핑을 위한 eXtreme Gradient Boosting (XGBoost) 알고리즘 기반의 탁도 산출 모델을 개발하였다. 이를 위해 총 24장의 KOMPSAT-3/3A 영상과 150장의 Landsat-8 영상으로부터 계산된 대기 상단(Top Of Atmosphere, TOA) 반사율을 활용하였으며, Landsat-8 TOA 반사율은 KOMPSAT-3/3A의 관측 파장 대역에 적합하도록 교차검보정을 수행하였다. 국가수질자동관측망에서 측정된 탁도를 탁도 산출 모델의 참조자료로 사용하였고, 입력 변수로는 탁도가 실측된 위치에서의 TOA 분광반사율과 탁도 분석에 널리 이용되어 온 분광지수인 정규식생지수, 정규수분지수, 정규탁도지수, 그리고 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)의 대기 산출물(에어로졸 광학 두께, 수증기량, 오존)을 사용하였다. 또한 고탁도와 저탁도에 대한 KOMPSAT-3/3A TOA 분광반사율을 분석하여 탁도를 설명할 수 있는 새로운 정규탁도지수(new normalized difference turbidity index, nNDTI)를 제안하였고, 이를 탁도 산출 모델에 입력 변수로 추가하였다. XGBoost 기반 탁도 산출 모델은 현장관측 탁도와 비교하여 2.70 NTU의 평균 제곱근 오차(root mean square error, RMSE) 및 14.70%의 정규화된 RMSE(normalized RMSE)를 가지는 탁도를 예측하여 우수한 성능을 보였으며, 이 연구에서 새롭게 제안한 nNDTI가 탁도 산출에 있어 가장 중요한 변수로 사용되었다. 개발된 탁도 산출 모델을 KOMPSAT-3/3A 영상에 적용하여 하천 탁도를 고해상도로 매핑하였으며, 탁도의 시공간적 변동에 대한 분석이 가능하였다. 이 연구를 통하여 고해상도의 정확한 탁도 공간정보 산출에 KOMPSAT-3/3A 영상이 매우 유용함을 확인할 수 있었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_1호
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• pp.959-974
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• 2021

Forel-Ule Index (FUI)는 자연에 존재하는 담수 및 해수의 색을 남색부터 고동색까지 21 가지의 등급으로 구분하는 지표이다. FUI는 여러 선행연구에서 수계의 부영양화 지수, 수질인자, 광 특성 등과 연관 지어 분석되었으며, 여러 수질인자의 광학적 정보를 동시에 가지고 있는 새로운 수질 지표로써의 가능성이 제시되었다. 본 연구에서는 500 m의 높은 공간해상도를 가지는 정지궤도 해양위성해색탑재체(Geostationary Ocean Color Imager; GOCI) 관측 자료와 Random Forest (RF) 기계학습 기법을 활용하여 Ocean Colour-Climate Change Initiative(OC-CCI) 기반의 4 km FUI 자료를 공간 상세화 시켰다. 이를 활용하여 우리나라 연안 해역에 대한 수질인자와의 상관관계와 주요 해역에 대한 FUI의 공간적 분포 및 계절별 특성 변화를 분석하였다. 검증 결과 RF 기법으로 추정한 RF FUI는 결정계수(R²)=0.81, 평균 제곱근 오차(Root Mean Square Error; RMSE)=0.7784로, Pitarch의 OC-CCI FUI 알고리즘을 적용하여 계산한 GOCI FUI 추정 정확도(R²=0.72, RMSE=0.9708) 대비 향상된 결과를 보였다. RF FUI는 총 질소(Total Nitrogen), 총 인(Total Phosphorus), 클로로필-a(Chlorophyll-a), 총 부유물질(Total Suspended Solids), 투명도(Secchi Disk Depth)를 포함하는 5가지 수질인자와 각각 0.87, 0.88, 0.97, 0.65, -0.98의 상관계수로 강한 상관성을 보였다. 산출된 FUI의 시간적 패턴 역시 여러 수질인자와의 물리적 관계를 반영하며 유의미한 계절적 패턴의 변화를 보였다. 본 연구의 결과로 한반도 연안 수질 관리에서 고해상도 FUI의 활용 가능성을 제시하였다.

• 자원환경지질
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• 제20권4호
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• pp.289-303
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• 1987

당(當) 광산(鑛山)은 1936년(年) 금(金), 은(銀) 광종(鑛種)으로 출원(出願)하였다가 1940년(年) 망간을 추가(追加)하여 망간 광산(鑛山)으로 1975년(年)까지 Mn(30~35%) 110,000여(餘)톤을 생산(生産), 국내생산량(國內生産量)의 70%를 점(占)하였고 1976년(年) Mn광상(鑛床) 하부(下部)에 연(鉛), 아연(亞鉛) 유화광(硫化鑛)을 발견(發見), 현재(現在)까지 Pb十Zn=10% 이상(以上) 원광석(原鑛石) 500,000여(餘)톤을 처리(處理), 연정광(鉛精鑛)(Pb : 62%) 37,000여(餘)톤, 아연정광(亞鉛精鑛)(Zn : 46.5%) 37,000여(餘)톤, 유비광정광(硫砒鑛精鑛)(As : 30%) 5,000여(餘)톤을 생산(生産)하였다. 현재(現在) 일처리(日處理) 220톤 선광장(選鑛場)을 일처리(日處理) 400톤 규모(規模)로 증설계획중(增設計劃中)이다. 당(當) 광산(鑛山)에서 현재(現在)까지 시행(施行)한 갱외시추(坑外試錐)는 75개공(個孔) 18,500여(餘)m, 갱내시추(坑內試錐) 750개공(個孔) 40,000여(餘)m 갱도(坑道) 총연장(總延長) 13,000m에 달(達)하며 지표(地表)(623ML)로 부터 수직(垂直) 300m 하부(下部)까지 갱도(坑道)가 개착(開鑿)되어 있다. 당(當) 광산(鑛山)의 지질(地質)은 여러 조사서(調査書)에 의(依)하여 견해(見解) 차이(差異)를 보여주고 있으나 대체(大體)로 다음과 같은 쪽으로 인정되고 있다. 즉(卽) 본지역(本地域) 루층군(累層群)의 층순(層順)을 하위(下位)로 부터 상위(上位)로 향(向)하여 원남층(遠南層)${\rightarrow}$율리통(栗里統)${\rightarrow}$장산규암층(壯山珪岩層)${\rightarrow}$두음리층(斗音里層)${\rightarrow}$장군석회암층(將軍石灰岩層)${\rightarrow}$동수곡층(東水谷層)${\rightarrow}$재산층(才山層)의 순위(順位)로 보며 장산규암층(壯山珪岩層)과 두음리층(斗音里層)을 조선계(朝鮮系)의 양덕통(陽德統)으로, 장군석회암층(將軍石灰岩層)을 대석회암통(大石灰岩統)으로, 동수곡층(東水谷層)과 함탄층(含炭層)인 재산층(才山層)을 평안계(平安系) 지층(地層)으로 대비(對比)한다. 이들은 본지역(本地域) 북(北)쪽에서는 선(先)캠브리아기(紀)의 원남층(遠南層)과 율리통(栗里統)을 불정합(不整合)으로 덮고 남측(南側)에서는 재산층(才山層)과 원남층(遠南層)이 단층접촉(斷層接觸)하고 있다. 이들 지층(地層)의 주향(走向)은 $N60^{\circ}{\sim}80^{\circ}W$, $N60^{\circ}{\sim}80^{\circ}E$이며 경사(傾斜)는 대체(大體)로 $50^{\circ}{\sim}80^{\circ}N$이며 전체적(全體的)으로 역전(逆轉)된 층서(層序)를 보여주는 바 지질구조(地質構造)에 있어서 단사구조(單斜構造)인지 등사(等斜)습곡의 향사(向斜), 또는 등사(等斜)습곡이 배사구조(背斜構造)인지 아직 밝혀지지 않고 있다. 화성암체(火成岩體)는 본지역(本地域) 서측(西側)에 쥬라기(紀) 춘양화강암(春陽花崗岩)이 불규칙(不規則)한 실입(實入) 접촉면(接觸面)을 보여주며 시대미상(時代未詳)(백악기(白堊紀)?)의 거정화강암(巨晶花崗岩), 반화강암(半花崗岩)이 소암주상(小岩株狀)으로 몇 곳 실입(實入)하고 산성(酸性)~중성(中性)의 맥암(脈岩)과 염기성(鹽基性) 안산암질암(安山岩質岩)이 실입(實入)해 있다. 광상(鑛床)은 장군석회암층(將軍石灰岩層)에 배태(胚胎)되어 있는 열수교대(熱水交代) 연(鉛), 아연(亞鉛), 은등(銀等)의 혼합(混合) 유화광상(硫化鑛床)으로 다량(多量)의 Mn분(分)을 수반(隨伴)하며 지표부(地表部)에 Mn광상(鑛床)을 형성(形成)하고 있다. 광상(鑛床)의 형태(形態)는 괴상(塊狀), 각력(角礫)pipe상(狀), 맥상(脈狀)으로 나타난다. 광상(鑛床)의 성인(成因)과 생성시기(生成時期)에 대(對)하여 많은 논란(論難)이 있다. 즉(卽) 열수교대(熱水交代)냐, 접촉교대(接觸交代)냐, 동시퇴적기원(同時堆積起源)이냐, 또는 생성시기(生成時期)가 쥬라기(紀)인지 백악기(白堊紀)인지에 대해 이론(異論)이 있다. 본지역(本地域) 광상(鑛床)은 남본(南本), 100우(右), 북(北), 유비철(硫砒鐵), 동(東), 서(西), 재남(才南), 재동(才東), 110호(號) 등(等)이 지표(地表) Mn로두광화대(露頭鑛化帶)와 관련(關聯) 명명(命名)된 바 전(前)4자(者)는 하부(下部)에서 유화광상(硫化鑛床)이 확인(確認)되었으나 나머지 후자(後者)에서는 아직 하부(下部)에 유화광상(硫化鑛床)이 확인(確認)되지 않고 있으며 남본광상(南本鑛床)으로 부터 남동(南東) 300여(餘)m 지점에 장군석회암층(將軍石灰岩層)과 동수곡층(東水谷層) 경계부(境界部)에 Fe 55~60% 자철광상(磁鐵鑛床)이 확인(確認)된 바 신례미(新禮美) 자철광상(磁鐵鑛床)과 유사성(類似性)이 있는 것 같아 흥미(興味)롭다. 당(當) 광산(鑛山)의 현재(現在)까지의 탐광(探鑛)은 남본광상(南本鑛床) 지표로두(地表露頭)(Mn) 하부(下部)에서 확인(確認)된 연(鉛), 아연(亞鉛), 은(銀) 유화광체(硫化鑛體) 하부(下部)와 전탐(電探)에 의(依)해 확인(確認)된 북광체(北鑛體), 갱도접근중(坑道接近中)에 확인(確認)된 100우광체(右鑛體), 유비철광체(硫砒鐵鑛體) 등(等)의 하부(下部) 탐광(探鑛)을 주(主)로 하고 지표(地表) Mn로두(露頭) 하부(下部)에 대(對)한 시추탐광(試錐探鑛0을 병행(竝行)하고 있으며 시추(試錐)에 의(依)해서 지표(地表)로 부터 790m 하부(下部)(해발(海拔) 200ML)까지 광화대(鑛化帶)가 확인(確認)되었다. 향후(向後) 탐광방침(探鑛方針)을 확고(確固)히 수립(樹立)하기 위(爲)하여는 광상(鑛床)의 성인구명(成因究明)은 물론(勿論) 광상(鑛床)의 배태조건(胚胎條件)에 있어 지질구조규제(地質構造規制)와 화강암(花崗岩)의 실입상(實入狀)과의 관계(關係), 광액(鑛液)의 통로(通路)에 대(對)한 지질구조(地質構造), 모암(母岩)의 화학(化學) 물리적(物理的) 특성(特性)에 대(對)한 연구(硏究) 검토(檢討)가 었어야 하겠다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.855-867
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• 2018

터널 굴진면 전방에 연약대가 존재할 때에는 종방향 아칭에 의해서 굴진면 직전영역에 응력이 증가되어 터널의 안정성이 영향을 받는다. 따라서 굴진면 전방에 연약대 존재 여부 및 연약대의 특성을 파악하여 이에 대한 대비책을 마련하는 것이 중요하다. 굴진면 전방 연약대의 예측 방법은 물리탐사 및 수치해석적 방법과 터널지보 및 보강방안에 대한 연구는 많이 이루어 졌으나 굴진면 전방 연약대의 폭과 이격거리에 따른 이완영역에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 굴진면 전방에 연약대 존재 시 연약대의 폭과 이격거리에 따른 이완영역에 대하여 실내모형실험을 통해 규명하였다. 모형시험기에 주문진 자연사를 이용하여 함수비 3.8%로 모형 원지반을 조성하였으며 모형 연약대는 모형 원지반과 같은 자연건조 상태의 주문진 자연사를 샌드커튼 방식으로 강사하여 조성하였다 연약대 폭과 굴진면과 연약대 간 이격거리를 변화시키며 실험을 수행하였다. 모형시험기는 상하반단면 굴착이 구현 가능하도록 제작하였으며, 토조 바닥에 로드셀을 설치하고 지표에 변위계를 설치하여 터널굴착에 따른 연직응력 및 지표변위를 측정하였다. 지표침하는 연약대의 폭에 상관없이 굴진면과의 이격거리가 0.25D 이내에서 급격히 증가하였고, 수직응력 및 수평응력 또한 이격거리가 0.5D 이내에서부터 증가하는 경향이 나타났다. 실험결과 종방향 아칭의 영향은 터널 전방 1.0D 영역 내부터 형성된다고 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제40권4호
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• pp.419-443
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• 2007

최근 국내에서는 외국기업의 국내진출에 따른 M&A, 미국과의 자유무역협정에 따른 시장개방에 따라 부지환경평가 (토양환경평가)의 결과를 반영할 필요성이 점차 증가되어 왔다. 따라서 이 연구에서는 연안매립지역에 위치한 대규모 화학공장부지에 대한 실제적인 부지환경평가를 통하여 국내의 토양환경평가 지침의 문제점을 보완하고 효율적, 경제적 평가를 위한 복합적 조사기법들을 이용하였다. 이 연구는 기초조사, 부지현황조사, 시료채취와 분석, 관측정 설치와 수리지질 조사, 자료 분석의 6단계로 진행되었다. 각각의 조사단계에서는 기존자료조사, 선구조분석, 지표지질조사, 지구물리탐사, 시추조사, 수리전도도, 지하수의 유향유속측정, 시료채취 및 분석 결과를 조합하여 복합적으로 해석하였다. 연구결과, 부지환경평가를 위한 이러한 다양한 조사기법들의 적용은 부지의 오염현상, 지하매질에 대한 부지특성화에 매우 효과적이었다. 국내에서는 '토양환경평가 지침'에 의한 기초조사에 있어 기존자료의 이용, 가용한 자료의 보관상태, 평가를 위한 관계자 인터뷰 등에 있어 매우 열악한 여건을 가지고 있다. 따라서 '부지환경평가'를 수행하는데 있어 이러한 복합조사기법의 적용은 더욱 경제적이고 효율적이며, 토양과 지하수오염을 연계하여 평가하는데 있어서도 매우 유용할 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.287-303
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• 2018

최근 한국에서는 지반함몰(ground subsidence) 현상이 자주 발생하고 있다. 이에 정부에서는 지하안전관리에 관한 특별법을 제정하였고, 2018년 1월 1일부터 법이 시행될 예정이다. 이 법에 의하면, 지하 굴착 시 지하안전영향 평가를 수행해야 하며, 이후에도 주기적으로 지구물리탐사 기법을 통해서 지하공동의 발생 유무를 조사하여야 한다. 지하공동 발견 시에는 수치해석을 통해서 지하안전성을 평가하도록 규정하였다. 하지만, 발견된 지하공동을 수치적으로 모델링하는 방법이 정해지지 않아서 논란의 여지가 있다. 본 연구에서는 지하공동의 형상 및 지표로부터 지하공동까지의 깊이에 따른 영향을 연속체 해석 프로그램을 사용해서 검토하였다. 본 연구를 통해서 지하공동의 형상을 수치모델링에 반영하는 방법을 제시하였고, 지하공동의 형상 및 깊이와 전단강도감소기법으로 산정된 안전율과의 관계를 제시하였다. 본 연구의 결과는 지하안전영향평가에 관한 기초 자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.599-614
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• 2014

TBM으로 시공되는 터널은 기계에 의해 전단면 굴착(full face tunnelling)이 이루어지므로, 굴착면에 접근하는 것이 매우 제한적이다. 이러한 한계를 극복하고 TBM 터널에서 굴착면 전방의 지반상태를 정확히 예측할 수 있는 기술은 매우 드물다. 본 연구는 TBM에서 전기비저항을 사용하여 굴착면 전방의 이상지반을 예측할 수 있는 TBM 비저항 예측(TRP)시스템을 개발하고, TBM 현장에서의 적용성과 예측 정확성을 검증하기 위해 EPB 쉴드 TBM으로 시공 중인 지하철 터널에서 현장 실험을 수행하였다. TBM 비저항 예측 시스템은 전극을 사용하여 지반의 전기비저항을 측정하고, 이를 바탕으로 역해석을 수행하여, 이상지반의 위치와 두께 및 전기적 특성을 예측한다. 전극이 부착된 강관을 유압으로 굴착면에 압입하여, 전극이 지반과 완전히 접촉하도록 장치를 제작하였다. 또한, 전극이 챔버 내부를 관통하여 나아가도록 하는 동시에 토사유출을 방지하도록 설계하여 현장에서의 전방예측을 가능하게 하였다. 1차 실험 결과, 굴착면 근접 지반과 굴착면 전방 지반의 전기비저항 및 유전율이 동일하게 나타나 이상지반이 존재하지 않음을 예측하였다. 2차 실험 결과, 굴착면 전방 약 1 m 지점부터 상대적으로 낮은 유전율 비를 가지는 이상지반 구간이 약 5 m 길이로 존재함을 예측하였다. 이는 각각 지표에서 물리탐사 또는 시추를 통해 조사된 지반상태 및 TBM 굴착 중 예측 구간에서 반출되었던 버력을 관찰한 기록과 잘 일치하였다.

• 터널과지하공간
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• 제24권4호
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• pp.255-274
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• 2014

본 연구는 강원도 강릉시 소재의 ${\bigcirc}{\bigcirc}$ 석회석 광산에서 2012년 8월 23일 오후 7시경 붕괴된 대규모 암반사면을 대상으로 한다. 붕괴 이전에 사면의 높이는 약 200 m이고 평균경사는 $45^{\circ}$로 형성되어 있다. 사면 붕괴 후 추정된 붕괴량은 $1,500,000m^3$ 정도이다. 사면 붕괴의 원인을 분석하기 위하여 시추, 물리탐사, 지표지질조사, 선구조분석, 공내영상촬영, 입체사진영상촬영, 실내시험 및 현장시험, 년도별 채광현황 및 강우량 분석등의 현장 및 지반조사를 실시하였다. 사면의 안정성을 파악하기 위하여 SMR, 평사투영법, 한계평형법, 연속체 및 불연속체 해석을 수행하였다. 이 결과들로부터 사면붕괴의 원인은 지형, 강우, 암종 및 암질, 불연속면, 석회암 공동이나 단층의 지질구조적 특성 등 여러 요인들이 복합적으로 작용하여 사면활동이 발생한 것으로 추정되지만, 석회암 공동을 고려하지 않을 경우 사면 붕괴는 발생하지 않는 것으로 분석되었다. 석회암 공동을 고려한 연속체 해석에서 사면 안전율이 0.66으로 나타났다. 따라서 대규모 사면붕괴의 근본적인 원인은 단층대를 따라 발달하고 있는 석회암 공동의 영향에 기인하는 것으로 판단된다.