• 농업과학연구
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• 제47권4호
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• pp.963-978
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• 2020

Earthquakes can induce a large number of landslides and cause very serious property damage and human casualties. There are two issues in study on earthquake-induced landslides: (1) slope stability analysis under seismic loading and (2) debris flow run-out analysis. This study aims to review technical studies related to the development and application of earthquake-induced landslide models (seismic slope stability analysis). Moreover, a pilot application of a physics-based slope stability model to Mt. Umyeon, in Seoul, with several earthquake scenarios was conducted to test regional scale seismic landslide mapping. The earthquake-induced landslide simulation model can be categorized into 1) Pseudo-static model, 2) Newmark's dynamic displacement model and 3) stress-strain model. The Pseudo-static model is preferred for producing seismic landslide hazard maps because it is impossible to verify the dynamic model-based simulation results due to lack of earthquake-induced landslide inventory in Korea. Earthquake scenario-based simulation results show that given dry conditions, unstable slopes begin to occur in parts of upper areas due to the 50-year earthquake magnitude; most of the study area becomes unstable when the earthquake frequency is 200 years. On the other hand, when the soil is in a wet state due to heavy rainfall, many areas are unstable even if no earthquake occurs, and when rainfall and 50-year earthquakes occur simultaneously, most areas appear unstable, as in simulation results based on 100-year earthquakes in dry condition.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권8호
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• pp.1372-1386
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• 2018

Despite recent advances in multi-hazard analysis, the complexity and inherent nature of such problems make quantification of the landslide effect in a probabilistic safety assessment (PSA) of NPPs challenging. Therefore, in this paper, a practical approach was presented for performing an earthquake-induced landslide PSA for NPPs subject to seismic hazard. To demonstrate the effectiveness of the proposed approach, it was applied to Korean typical NPP in Korea as a numerical example. The assessment result revealed the quantitative probabilistic effects of peripheral slope failure and subsequent run-out effect on the risk of core damage frequency (CDF) of a NPP during the earthquake event. Parametric studies were conducted to demonstrate how parameters for slope, and physical relation between the slope and NPP, changed the CDF risk of the NPP. Finally, based on these results, the effective strategies were suggested to mitigate the CDF risk to the NPP resulting from the vulnerabilities inherent in adjacent slopes. The proposed approach can be expected to provide an effective framework for performing the earthquake-induced landslide PSA and decision support to increase NPP safety.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.694-709
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• 2021

연구목적: 지진에 의한 산사태 위험도 평가를 통하여 지진발생 전에는 산사태 예방사업, 지진발생 후에는 피해지 예측 및 복구 우선순위 선정으로 지진유발 산사태 피해저감을 효율적·선제적으로 하기 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 연구방법: 국외 선행연구를 분석하여 평가 방법론 검토와 평가 인자를 도출하고 국내 산사태 위험지도 활용성을 검토하였다. 또한 지진동 감쇠식을 이용하여 포항지역의 단층대 및 진앙지 기준으로 지진에 의한 산사태 위험지도를 시범 구축하였다. 연구결과: 지진에 의한 산사태 위험도 평가 연구는 중국이 전체의 44%, 이탈리아 16%, 미국 15%, 일본 10%, 대만 8% 순으로 나타났다. 평가 방법론으로 통계적 모형이 59%로 가장 많았고, 물리적 모형이 23%로 나타났다. 통계적 모형에 많이 사용된 인자는 고도, 단층대와의 거리, 경사도, 사면방향, 모암, 지형곡률로 나타났다. 현재 국내의 산사태 위험지도는 지형·지질·임상이 반영되는데 이를 활용한 지진에 의한 산사태 위험도 평가는 합리적인 것으로 나타났다. 포항지역에 단층대 및 진앙지 기준으로 산사태 위험도를 평가한 결과 기존의 낮은 등급이 높은 등급으로 변화하는 등 지진의 영향이 고려되었다. 결론: 광역 단위의 지진유발 산사태 위험도 평가를 위해서는 산사태 위험지도를 활용하는 것이 효율적이다. 단층대 기준의 위험지도는 지진에 의한 산사태 피해방지를 위한 예방사방사업 대상지 선정에 활용하고, 진앙지 기준의 위험지도는 지진이 발생한 이후 산사태 피해 현황을 조사하거나 피해지 복구 등 피해방지 대책 우선순위 선정의 효율적 사후관리에 활용할 수 있다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제4권1호
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• pp.39-53
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• 2012

Due to strong ground motion of earthquake, the material in the landslide can travel a significant distance from the source. A new landslide model called Multiplex Acceleration Model (MAM) has been proposed to interpret the mechanism of long run-out movement of this type of landslide, considering earthquake behaviors on slope and landslide materials. In previous study, this model was verified by a shaking table test. However, there is a scale limitation of shaking table test to investigate MAM in detail. Thus, numerical simulation was carried out in this study to validate MAM under full scale. A huge rock ejected and A truck threw upwards by seismic force during Wenchuan Earthquake (Ms. 8.0) was discussed based on the simulation results. The results indicate that collisions in P-phase of earthquake and trampoline effect are important behaviors to interpret the mechanism of long run-out and high velocity. The results show that MAM is acceptable and applicable.

• 자원환경지질
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• 제44권4호
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• pp.289-302
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• 2011

최근 들어 우리나라에서도 지진의 발생빈도가 증가함에 따라 지진관련 재해에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히 지진의 발생빈도가 증가함에 따라 지진에 의해 유발되는 산사태의 발생 가능성에 대한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 최근 필리핀 레이테섬 산사태의 경우처럼 집중강우에 의해 포화된 사변에서는 소규모의 지진에 의해서도 대규모의 산사태가 유발될 수 있다는 사실이 밝혀짐에 따라 소규모 지진의 발생빈도가 증가하고 있는 우리나라에서도 지진에 의한 산사태의 발생 가능성이 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 강우에 의해 지하수위가 상승하여 포화된 지반 조건에서 소규모 지진에 의해 유발될 수 있는 산사태의 가능성에 대한 분석을 수행하고자 하였다. 이를 위하여 국내의 지질 및 지형특성을 고려할 수 있는 Newmark displacement model을 해석모델로 선정하고 GIS 분석기법을 활용하여 연구대상지역에 대한 산사태 취약성 분석을 실시하였다. 연구 수행을 위하여 수치지형도와 지질도 등을 이용, 사변의 기하학적 특성과 지질공학적 특성에 대해 커버리지 형태인 10 m ${\times}$ 10 m 크기 격자(grid) 형태의 주제도를 작성하였으며 이를 지진특성에 의해 결정되는 Arias intensity와 임계가속도와 결합하여 Newmark 변위를 계산하였다. 본 연구에서는 특히 2007년 l윌 연구지역 주변에서 발생한 규모 4.8의 지진에 대하여 지진에 의해 유발되는 산사태의 취약성을 분석하였으며 지반의 포화정도가 취약성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 지하수위를 변동시켜가며 분석을 수행하였다. 또한 지진의 규모와 진앙까지의 거리가 산사태의 취약성 해석결과에 미치는 영향을 파악하기 위하여 3.0 - 4.0 규모의 지진이 연구지역 내의 다양한 위치에서 발생하는 것을 가정하였으며 집중강우에 의해 지반에 포화된 상황을 고려하기 위해 지하수위를 변동시켜가며 산사태의 취약성을 분석하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.1-10
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• 2009

지진을 수반한 산사태는 지난 십년동안 수만명의 사상자와 수십억불의 재난피해를 초래해 왔다. 정역학적으로 안정된 경사로 표현되는 잠재적 지진 위험요소를 결정하는 것은 지진이 발생하는 동안 중요한 움직임을 평가하는데 필수적이다. 동적 하중에서의 산사태 움직임을 추정하기 위한 Newmark 방법이 소개되고 두 사례에 적용되었다. 그리고 에너지에 근거한 간략법이 Newmark의 변위를 추정하기 위하여 개발되었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.270-283
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• 2024

연구목적: 국내에서 지속적으로 지진이 발생하고 있기 때문에 지진 발생 후에 대한 산사태 유발 임계강우량의 하향 조정이 요구되고 있다. 본 연구에서는 토양의 물리적 실험을 통해 지진 발생 이후 산사태 예·경보를 위한 임계강우량 조정의 과학적 근거 확보 및 기초자료를 제공할 목적으로 수행되었다. 연구방법: 절토 사면에서 채취한 교란 및 비교란 시료를 대상으로 직접전단시험을 통한 토양의 전단강도 변화를 분석하고, 건조 및 습윤 조건으로 재성형된 시료의 수침후 포화도에 따른 토양의 강도정수를 분석하였다. 연구결과: 다짐함수비를 변화시키며 직접전단시험을 수행한 결과 교란시료 함수비 및 포화도가 증가할수록 점착력은 50% 이상 감소하였고, 전단저항각은 1~2° 감소하였다. 또한, 링전단시험 중 물을 공급한 결과 전단면에 물이 침투되는 순간부터 전단강도의 값이 서서히 감소되는 것으로 나타났으며, 최대전단강도는 약 65~75%, 잔류전단강도는 약 53~60% 감소하였다. 결론:지진과 이후 강우가 발생하였을 때는 사면붕괴 가능성이 증가하므로 이에 대한 대책이 필요하며, 본 연구의 결과는 지진이 발생한 지역에서 산사태를 유발하는 강우임계값을 하향해야 하는 과학적 근거 및 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.1252-1254
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• 2003

Debris flows associated with landslides occur as one of the most devastating natural disasters that threat Taiwan. Typically, three essential factors are needed simultaneously to trigger debris flow, namely sufficient soils and rocks, favorable slope, and abundant water. Among the three essentials, the slope is natural and static without external forcing, while the landslide is generally induced by earthquake or rainfall events, and the water is produced by heavy rainfall events. In this study, we analyzed the landslides triggered by the typhoons Herb (1996) and typhoon Troaji (2001). It is concluded that the statistical data are useful to quantify the threshold of the potential landslide area. Then, the possibility to prevent the debris flow occurrence may be increased.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제16권3호
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• pp.440-448
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• 2020

연구목적: 국내 지진에 의한 산사태 관련 연구는 사면 변위를 예측하는 연구가 대부분이며, 지금까지 지진에 의한 산사태 발생특성에 관한 연구는 수행되지 않았다. 따라서 본 연구는 지진에 의한 산사태의 기초자료를 얻기 위해 수행되었다. 연구방법: 지진으로 인한 산사태 특성분석을 위해 최근 10년동안(2009~2018) 미디어를 통해 보도된 기사를 수집하였으며, 강우 및 지진과 같은 산사태 발생원인을 분석하였다. 이후 산사태를 발생시킨 지진 규모와 지진에 의한 산사태의 연도별, 대륙별 발생건수 및 인명피해 특성을 분석하였다. 연구결과: 10년 동안 국외에서 보고된 산사태는 총 608건이었고, 그 원인은 강우에 의한 발생이 340건으로 가장 많이 나타났다. 지진에 의한 산사태 발생은 총 70건으로 두 번째 많은 원인으로 분석되었다. 산사태를 발생시킨 지진의 평균 규모는 6.5로 나타났으며, 최소, 최대 규모는 각각 4.4, 8.2이었다. 지진에 의한 산사태는 2011년과 2012년에 가장 많이 발생하였으며, 대륙별로는 아시아에서 가장 많이 발생한 것으로 나타났다. 결론: 현재 우리나라에서 지진 발생은 지속적으로 증가하고 있으며, 그만큼 강진이 발생할 확률도 높아지고 있다. 지진에 의한 산사태는 자연재해로서 인간의 통제가 불가능하지만 적극적인 예방과 대응을 통해 피해를 최소화 할 수 있다. 본 연구결과가 향후 국민의 재산 및 인명피해 저감을 위한 지진에 의한 산사태 대책수립에 기초자료로 활용될 것을 기대본다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.221-230
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• 2023

This study proposes a methodology for assessing seismic liquefaction hazard by implementing high-resolution three-dimensional (3D) ground models with high-density/high-precision site investigation data acquired in an area of interest, which would be linked to geotechnical numerical analysis tools. It is possible to estimate the vulnerability of earthquake-induced geotechnical phenomena (ground motion amplification, liquefaction, landslide, etc.) and their triggering complex disasters across an area for urban development with several stages of high-density datasets. In this study, the spatial-ground models for city development were built with a 3D high-precision grid of 5 m × 5 m × 1 m by applying geostatistic methods. Finally, after comparing each prediction error, the geotechnical model from the Gaussian sequential simulation is selected to assess earthquake-induced geotechnical hazards. In particular, with seven independent input earthquake motions, liquefaction analysis with finite element analyses and hazard mappings with LPI and LSN are performed reliably based on the spatial geotechnical models in the study area. Furthermore, various phenomena and parameters, including settlement in the city planning area, are assessed in terms of geotechnical vulnerability also based on the high-resolution spatial-ground modeling. This case study on the high-precision 3D ground model-based zonations in the area of interest verifies the usefulness in assessing spatially earthquake-induced hazards and geotechnical vulnerability and their decision-making support.