• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권2호
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• pp.107-126
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• 1998

터널굴착으로 발생되는 지반침하는 지상구조물의 변형을 유발할 수도 있으므로 터널굴착 전에 지상구조물의 안전성 평가가 요구된다. 이러한 변형에 대한 구조물의 안전성을 평가하기 위하여 본 연구에서는 터널현장의 지반침하를 예측하고, 이를 기반으로 지상구조물의 안정성 평가를 수행하는 전문가 시스템 NESASS(Neural Network Expert System for Adjacent Structure Safety analysis)를 개발하였다. NESASS는 인공신경망을 이용, 터널현장의 지반침하 계측자료로 작성된 데이터베이스 자료를 학습자료로 하여 학습을 수행하고, 이를 기반으로 터널현장의 지반침하 트라프를 추론한다. 또한 일반구조물의 안전성을 평가하는데 이용되고 있는 인자, 즉 각변형(angular distortion)과 처징비 (deflection ratio) 등을 이용하여 지상건물의 안전성을 평가함과 아울러 Dulacska의 균열평가 모델 을 이용하여 건물의 균열양상을 예측한다. 본 연구에서는 서울지하철 현장을 대상으로 113개 계측측선의 지반침하 계측자료를 수집 정리하고 지반침하의 주 영향인자들을 선정하여. 이들을 데이터베이스화하였다. 그리고 인공신경망 구조에 관련된 매개변수 연구를 수행하여 구축된 데이터베이스에 대한 최적 인공신경망 모델을 선정하였다. 또한 현장자료와의 비교를 통하여 NESASS의 지반침하 예측능력을 조사하고, 현장자료를 이용하여 지상구조물에 대한 안전성 평가의 신뢰성을 평가함으로써 NESASS의 실무 적용성을 확인 하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.99-110
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• 1999

선행하중공법이 실시되는 낙동강 삼각주에서 체계적인 지반조사를 통하여 침하량과 압밀소요 시간이 예측되었으며, 엄선된 각종 계측기를 이용하여 현장계측이 수행되었다. 비교결과, 약20m 두께의 모래층에 대하여 예측침하량은 실측치의 20%에 불과하였다. 이러한 과소평가의 원인은 PBD타입시의 진동, 시간의존적 침하 및 탄성계수의 과대평가 등에서 비롯되었다. 모래층 아래에 위치한 약 20m 두께의 점성토층이 미압밀상태에 있는 것으로 가정하였던 이유 때문에 예측침하량은 실측치에 비하여 약240%까지 과대평가되었다. 그러나 압축곡선을 재구성하고 정규압밀점토를 위한 압밀침하공식을 적용하였을 때 재계산된 침하량은 실측값에 비교적 비슷하였다. 그리고 압밀소요시간은 각종 영향인자로 인하여 실제값에 비하여 약45% 과소평가되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6C호
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• pp.349-358
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• 2008

본 연구에서는 고베 공항 해저 충적 점토를 대상으로 한 신뢰성 침하 해석을 위해 각종 입력 물성치의 불확실성을 확률 통계 이론에 근거하여 조사하였고, Terzaghi 압밀 방정식을 목적 함수로 AFOSM 법을 적용하여 파괴 확률을 정식화하였다. 신뢰성 해석 결과, 목표침하량을 평균침하량 ${\pm}10%,\;{\pm}25%$로 설정한 경우, 발생확률은 각각 30~50%, 60%~90%로 나타났다. 이는 대상 지반의 확률변수의 변동계수가 과거의 연구보고 범위 내에 있음을 고려할 때, 목적함수로 Terzaghi 압밀방정식을 이용한 경우 침하량의 허용 오차 범위는 평균침하량 ${\pm}10%$가 적절할 것으로 사료된다. 또한, 감도 분석 결과 해석에 크게 영향을 미치는 인자는 압축 계수, 모델, 압밀 항복 응력의 불명확성으로 나타났다. 이는 정밀도가 높은 사전 침하량의 예측을 위해서는 현장의 응력 변형 조건을 충실하게 반영한 시험을 수행하여 신뢰도가 높은 물성치를 구하는 것이 매우 중요한 것임을 설명한다.

• Spatial Information Research
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• 제11권3호
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• pp.203-212
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• 2003

본 연구에서는 지반공간의 이해를 증진시키기 위하여 지반조사 자료를 통합하기에 용이한 3차원 GIS를 기반으로 하는 접근을 제안하고, 무안의 주거지 밀집지역에서 발생한 지반침하 지역에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구대상 지역은 석회암을 기반암으로 하는 지역이므로 기반암종의 지질적인 구성이 침하발생에 중요한 인자가 된다. 석회암은 지하수로 인해 용식되어 공동을 생성하기 때문에 지하수의 통로가 되는 절리나 파쇄대의 파악이 중요하다. 따라서 유사한 기반암 구성별로 군집화하여 지반을 분류하였으며, 효과적인 지반정보 분석을 위하여 3차원 GIS를 통해 시추공 정보를 가시화하고 통합 분석하였다. 이에 따라 지반정보의 왜곡이 감소되어 지반공간에 대한 효율적인 분석이 가능하게 하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.39-49
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• 2007

본 연구의 목적은 수치해석을 이용한 정량적 민감도분석으로부터 지진하중을 받는 CFRD 정상부 침하량 변화의 주 영향인자를 찾고, 주 영향인자 변화에 따른 침하량의 변화양상을 고찰하고, 이로부터 지진하중을 받는 CFRD 정상부 침하량을 근사적으로 추정하는 방법을 제안하는 데 있다. 대형삼축압축시험으로부터 얻어진 사력재료 물성을 통계 분석하여 사력재료 물성 통계특성값을 산정하고, 산정된 통계특성값을 이용하여 작성된 27개 해석단면에 대해 해석조건을 달리한(2개 지진파, 각 지진파별 2가지 가속도 크기) 총 108개 CFRD 해석단면에 대한 동적수치해석을 수행, 그 결과를 이용한 정량적 민감도분석을 수행하였다. 민감도분석 결과, 지진하중 작용 시 CFRD 정상부 침하량은 입력 물성 중 전적으로 사력재료의 전단탄성계수에 의존하는 것으로 나타났고 점착력과 마찰각의 영향은 미미하였다. 민감도분석 결과와 전단탄성계수 변화에 따른CFRD 동적해석 결과로부터, 사력재료의 전단탄성계수와 간단한 댐 정보를 이용하여 지진하중 작용시 CFRD 정상부 침하량을 근사적으로 추정하는 방법을 제안하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.183-189
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• 2009

경부고속철도 2단계 구간은 콘크리트궤도 형식으로 건설되고 있다. 콘크리트궤도는 궤도의 강성 구조적 특징으로 인하여 잔류침하 규정이 엄격하게 적용되고 있다. 궤도의 잔류침하는 궤도를 지지하는 하부구조인 노반과 원지반으로부터 기인된다. 암버럭과 흙 재료로 건설되고 있는 노반의 잔류침하는 현장다짐품질에 따라 원지반을 포함한 총 잔류침하의 중요한 부분이 될 수 있다. 따라서 암버럭 토사 혼합성토재로 이루어진 노반에서의 잔류침하를 최소화하는 것은 콘크리트궤도의 성공적인 건설을 위하여 중요한 요소 중 하나이다. 본 논문에서는 암버럭-토사 혼합성토재의 거동을 이해하기 위하여 총 31회의 대형다짐시험을 수행하였다. 다짐시료는 건설 중인 2개 현장으로부터 혈암과 이암을 주성분으로 하는 노반 재료를 채취하여 조성하였고, 다짐시험은 암 종류, 4번체 통과율, 최대입경, 함수비를 변화시키면서 수행하였다. 시험결과로부터 혼합성토재의 최대건조단위중량에 영향을 미칠 수 있는 인자들에 대한 평가를 수행하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.35-43
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• 2017

지하수위 저하를 방지하기 위한 방법으로 지반 굴착에 따라 배출된 지하수를 대상 지반에 다시 재주입함으로써 흙막이 벽체 배면의 지반함몰 및 침하를 방지하는 방법에 관한 연구이다. 지하수 재주입에 따른 흙막이 벽체 배면의 지반함몰 및 침하를 분석하기 위해 지하수 재주입 여부와 흙막이 벽체 배면으로부터 거리 등 조건을 달리하며 재주입정 위치별 효과를 확인할 수 있는 실내모형실험을 수행하였다. 실험을 통해 지하수위에 영향을 미치는 인자와 흙막이 벽체 배면의 지반함몰 및 침하경향을 분석하고, 지하수 재주입에 따른 지반함몰 방지효과에 대한 연구를 수행하였다. 지하수위의 영향을 고려한 침하분석 결과, 흙막이 전면을 굴착할 때 지하수위 저하에 따라 지표면 침하가 발생, 흙막이 벽체 배면에서 최대가 된다. 또한 흙막이 길이를 기준으로 흙막이 벽체 배면으로부터 재주입정 위치별 거리 비에 따라 침하량이 달라지는 것으로 분석되었다. 지하수의 영향에 의한 지반함몰 및 침하를 방지하기 위한 방법으로 흙막이 벽체 배면으로부터 가까운 위치에 지하수를 재주입 할 때 지반함몰 및 침하 방지 효과가 크고 최대 침하영향거리도 감소하는 것으로 분석되어 지하수 재주입정 공법의 지반함몰 방지효과를 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제7권2호
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• pp.14-21
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• 2003

도시가스 배관에서 위험을 유발할 수 있는 사건의 발생빈도를 구하기 위하여 주요 사고원인인 굴착공사, 외부부식, 지반침하 및 장치손상 등에 의한 사고발생빈도를 구하는 방법을 제시하였다. 굴착공사로 인한 손상은 FTA에 의해 기본사상(Basic event)을 도출하고, 부식에 의한 손상확률은 시간변화에 따른 부식결함의 잔존강도를 평가하는 평가식을 제시하였다. 지반침하로 인한 손상은 기준손상율을 구하고 여기에 손상모드인자 및 보정인자를 고려한 모델을 이용하여 구하였다. 장치원인에 의한 손상확률은 고유고장율과 특정고장율 자료를 모두 반영할 수 있는 방법을 제시하였으며 그 계산 예도 제시하였다.

• 터널과지하공간
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• 제13권4호
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• pp.321-329
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• 2003

채굴적의 붕괴에 따른 침하에 의해 발생하는 변형률 의존 수리전도도 변화를 조사하였다. 수직 및 전단벨변형률, 탄성계수감소비, 절리간격 등은 수리전도도 변화를 좌우하는 주요 인자들이다. 탄성계수감소비는 RMR에 의해 절리간격은 RQD로 표현함으로서 심하게 파쇄된 암반에서부터 무결암까지의 모든 조건을 나타내는 현지암반의 수리전도도 변화를 결정할 수 있다. 지표 부근에서의 수리전도도 변화는 별로 나타나지 않으며 채굴적 주변에서의 변화가 큰 것으로 나타났다. 침하에 의해 수리전도도가 1보다 커지는 지역은 채굴적 상부 약 20m 구간까지 인 것으로 조사되었다. 전단변형률도 채굴적 주변에서의 수리전도도 증가에 큰 역할을 하는 것으로 나타났다. RMR이 감소함에 따라 채굴적 주변의 수리전도도는 증가하는 것으로 나타났는데 이는 RMR이 낮은 불량 암반에서의 침하가 수리전도도에 큰 영향을 미친다는 것을 의미한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.329-340
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• 2010

터널과 같은 지하공동 구조물의 역학적 거동은 지반의 복잡성 및 불확실성으로 인해 예측이 매우 어렵다. 터널굴착에 따른 거동 예측은 주로 모형실험이나 수치해석을 이용한 방법을 사용한다. 그러나 모형실험은 현장조건을 재현하기 어렵고, 수치해석 또한 적합한 구성 모델의 선정과 입력인자를 구하기가 매우 힘들다. 본 연구는 국내 화강암 풍화토 지반에 건설되는 터널의 천단침하와 내공변위에 대한 계측자료와 RMR을 근거로 하여 회귀분석방법을 사용하여 천단침하와 내공변위를 예측하였다. 계측자료를 분석한 결과 터널 굴착에 따른 천단침하는 굴착 초기인 약 20일 이내에 총 변위 변화량의 약 70~80%가 발생되었다. 천단침하와 내공변위를 예측한 결과, 지수함수가 대수함수보다 비교적 계측값에 잘 일치하였다. 또한 RMR값과 각 단면의 변위를 비교하여 상관관계식을 얻었다.