• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.11-18
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• 2007

철도 연변 사면의 활동은 열차 노선의 사용성과 안전성에 상당한 영향을 미치고 있다. 따라서 사면안정 문제는 철도 노선 운용에 있어 큰 관심사항이다. 본 연구에서는 철도연변 사면의 활동이 발생하는 조건에서의 강우정보를 분석하였으며 침투해석과 한계평형해석을 통하여 강우를 고려한 사면의 안정성 분석 기법을 제시하고자 한다. 강우량 분석결과 사면활동이 발생하기까지 누적강우량은 150~500mm 사이에 분포하고 있었고 강우지속시간은 3~24시간으로 나타났다. 분석된 강우량을 바탕으로 무한사면 조건에서의 침투해석과 강체거동 분석을 수행하고 무한사면의 심도는 2m를 가정하였으며 다중의 파괴면은 2m 심도로부터 16.7cm 간격으로 모델링이 되었다. 한계파괴심도인 2m는 안전율이 수렴하는 심도이다. 해석결과 기존의 사면안정성 평가 기준에서 고려하고 있는 우기시 해석조건의 결과보다 현실적인 안전율을 보였다. 또한 누적강우량, 강우지속시간, 안전율을 축으로 하는 3차원 공간상에 안전율 변화 추이를 도시한 결과 강우를 고려한 사면의 안전성 분석 시 일반적으로 고려하는 강우강도 뿐만 아니라 누적강우량(강우지속시간) 또한 고려되어야 할 것으로 판단되었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제10권4호
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• pp.174-186
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• 1998

본 연구에서는 지배방정식으로 확장형 완경사방정식을 사용하고 무한요소를 이용하여 방사조건을 처리하는 Galerkin 유한요소 모형을 수립하였다. 수립된 모형의 타당성과 적용성을 입증하기 위하여 Ippen and Goda((1963)의 완전개방 직사각형 모형항만에서의 항만 공진과 Sharp(1968) 및 Chandrasekera and Cheung(1997)의 원형 천뢰상을 전파하는 파랑 변형에 대한 수치해석을 실시하였다. 수리모형실험 및 복합요소 모형에 의한 결과와의 비교를 통하여 본 모형이 급경사 지형에도 매우 양호한 결과를 제시함을 확인하였다. 마지막으로 방파제의 대안으로 고려될 수 있는 원형 해저 우물을 설정하고 이를 지나는 파의 변형 특성을 검토하였다.

• 지질공학
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• 제21권3호
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• pp.247-257
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• 2011

본 연구는 사면재해 취약성 평가를 위해 사면모델 중 하나인 무한사면 해석모델을 적용하였다. 그러나 무한사면 해석모델은 광역적인 연구지역에 적용하는데 있어서 데이터획득 및 처리과정에 어려움이 있고 데이터 획득과정에서 불가피하게 불확실성이 개입되는 문제가 있다. 이러한 불확실성을 최소화하기 위해 확률론적 해석기법인 몬테카를로 시뮬레이션을 적용하였으며, 광역적인 연구지역에 무한사면 해석모델을 적용하기 위하여 GIS를 활용한 무한사면 안정해석법으로 파괴확률을 획득하였다. 연구지역으로는 사면재해가 집중적으로 발생한 보은지역을 선정하였고 사면의 기하학적인 특성과 점착력 및 내부마찰각 등의 강도정수를 획득하였다. 또한 불확실성의 효과를 평가하기 위해 강도정수의 변동계수를 10%에서 30%로 고려하였고 이러한 과정을 통하여 확률론적 해석기법은 자료의 불확실성을 감쇠시킬 수 있다는 결과를 도출하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.687-696
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• 2006

Slope failure triggered by rainfall produces severe effects on the serviceability and stability of railway. Therefore slope stability problem is one of the major concerns on the operation of railway. In this study we collected rainfall data when and where slope failures were observed. The collected data show that the range of cumulative rainfall is from 150 to 500mm and the rainfall duration is about 3 to 24 hours. By using the collected rainfall information, slope stability analysis considering infiltration was carried. The analyses employs multiple sliding surfaces to find the minimal factor of safety in the infinite slope condition. This approach show more reasonable results than the results from analysis following the design code which assumes that groundwater level and the slope surface are equal.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제40권6호
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• pp.829-845
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• 2011

This paper evaluates the effects of topographical and geotechnical irregularities on the dynamic response of the 2-D soil-structure systems under ground motion by coupling finite and infinite elements. A numerical procedure is employed, and a parametric study is carried out for single-faced slope topographies. It is concluded that topographic conditions may have important effects on the ground motion along the slope. The geotechnical properties of the soil will also have significantly amplified effects on the whole system motion, which cannot be neglected for design purposes. So, dynamic response of a soil-structure systems are primarily affected by surface shapes and geotechnical properties of the soil. Location of the structure is another parameter affecting the whole system response.

• Ocean Systems Engineering
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• 제12권4호
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• pp.385-402
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• 2022

This paper deals with the study of hydrodynamic pressure in reservoir adjacent to the concrete gravity dam subjected to dynamic excitation. Widely famous finite element method is used to discretize the reservoir domain for modelling purpose. Pressure is considered as nodal variable following Eulerian approach. A suitable nonreflecting boundary condition is applied at truncated face of reservoir to make the infinite reservoir to finite one for saving the computational cost. Thorough studies have been done on generation of hydrodynamic pressure in reservoir with variation of different geometrical properties. Velocity profile and hydrodynamic pressure are observed due to harmonic excitation for variation of inclination angle of dam reservoir interface. Effect of bottom slope angle and inclined length of reservoir bottom on hydrodynamic pressure coefficient of reservoir are also observed. There is significant increase in hydrodynamic pressure and distinct changes in velocity profile of reservoir are noticeable for change in inclination angle of dam reservoir interface. Change of bottom slope and inclined length of reservoir bottom are also governing factor for variation of hydrodynamic pressure in reservoir subjected to dynamic excitation.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권9호
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• pp.5-15
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• 2013

본 연구에서는 흡입응력을 고려한 불포화 사면의 안정해석기법(Lu and Godt, 2008)을 제시하고, 모래로 구성된 특정사면에 대하여 적용한 결과를 분석하였다. 흡입응력을 고려한 불포화 사면의 안정해석기법은 강우의 침투 및 비침투에 따른 해석이 가능하고, 토층내 깊이에 따른 사면안전율을 산정할 수 있다. 또한 지표면으로부터 일정깊이까지의 풍화작용에 의한 영향을 고려할 수 있다. 이를 위하여 상대밀도 60%의 주문진 표준사로 구성된 불포화 무한사면에 대하여 흡입응력을 고려한 안정해석기법을 적용하였다. 강우의 비침투 조건에서 흡입응력은 지하수위로부터 상부의 일정깊이까지만 영향을 미치는 것으로 나타났으나, 강우의 정상침투 조건에서 흡입응력은 토층내 전체적으로 영향을 미치며, 지표면 부근에서 흡입응력이 가장 크게 발현됨을 알 수 있다. 강우의 비침투 조건에서 무한사면의 안전율은 지하수위에 의한 흡입응력의 영향범위 내에서 급격하게 증가 및 감소하였다. 사면안정해석결과 지표면으로부터 2.4m사이에서 사면안전율이 1이하 이므로 해당깊이에서 사면파괴가 발생될 가능성이 높은 것으로 나타났다. 강우의 정상침투가 발생되는 조건에서 무한사면의 안전율은 침투로 인한 토층내 흡입응력의 영향으로 비침투 조건에 비해 증가함을 알 수 있다. 그러나 강우의 정상침투율이 포화투수계수에 가까워짐에 따라 사면안전율은 감소하는 경향이 나타났다. 강우의 정상침투율이 $-1.8{\times}10^{-3}cm/s$인 경우 무한사면의 안정해석결과 지표면으로부터 0.2m에서 3m 사이에서 사면안전율이 1 이하이므로 해당깊이에서 사면파괴가 발생될 가능성이 높으며, 이는 얕은 산사태의 발생형태임을 알 수 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.47-51
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• 2009

우리나라의 자연재해는 대부분 풍수해에 의해 발생하며, 강우시 산비탈이 갑작스럽게 붕괴되는 산사태로 인해 큰 재난을 겪고 있다. 사면파괴를 유발하는 요인은 다양하고 요인들이 서로 관련이 있기 때문에 어느 하나의 요인에 의하여 사면파괴의 발생을 설명할 수는 없으나, 외적요인 중 강우는 가장 중요한 외적요인이다. 따라서, 본 논문에서는 무보강된 일반사면과 친환경 호안구조물로 사면보호공법이 적용된 사면을 대상으로 실내 강우재현실험을 수행하였으며, 강우강도와 사면경사에 따른 유출량과 저류량을 분석하여 호안구조물의 침식에 대한 사면보호효과에 대하여 검토하였다.

• 지질공학
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• 제28권1호
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• pp.11-24
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• 2018

사면 안정해석의 목적은 강우, 지형 및 토질 특성 등을 고려하여 발생 위치와 발생 시간을 예측하는 것이다. 본 연구에서는 수치지형 모델, 지하수위 변화를 반영하는 집수모델, 무한사면 안정해석 모델을 결합한 모델을 이용하여 울릉도 산지를 대상으로 Huff 4분위법의 강우패턴에 따라 시간대별로 변화하는 지하수위를 고려한 사면 안정해석을 실시하고, 그 결과를 정량적으로 분석하였다. 해석 결과 사면의 경사가 $20{\sim}50^{\circ}$ 범위일 때 안전율 1.0 이하의 셀이 전체의 69.1~70.0%로 가장 넓게 분포하였으며, 강우 지속시간이 1분위($Q_1$)의 경우 2시간, 2분위($Q_2$) 5시간, 3분위($Q_3$) 7시간, 4분위($Q_4$) 6시간부터 안전율 1.0이하의 셀이 나타나기 시작한다. 또한, 안전율 1.0 이하의 셀이 최대로 나타나는 강우 지속시간은 1분위의 경우 6시간, 2분위 12시간, 3분위 16시간, 4분위 20시간으로 나타났으며, 분위별 안전율 1.0 이하 면적은 각각 14.3%, 15.0%, 15.6%, 16.3%로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.13-24
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• 2016

얕은 토층의 무한사면 파괴가 예상되는 지역에서 안전율 계산에 영향을 주는 지역적 특징인 뿌리점착력을 고려하지 않은 무한사면 안전율은 뿌리점착력을 적용한 무한사면 안전율 보다 낮은 수치로 해석되는 경향이 있다. 따라서 합리적인 무한사면의 안전율을 계산하기 위하여 지역적 특징을 반영한 안전율 해석이 필요하다. 본 연구에서는 수목의 뿌리와 수관밀도가 무한사면의 안전율에 미치는 영향을 분석하기 위하여 기존 무한사면 안정해석 방법에 수관밀도를 고려한 뿌리 점착력 이론을 적용하여 안전율의 변화를 비교 분석하였다. 해석결과 뿌리점착력의 효과로 인하여 안전율이 증가하지만, 사면의 경사에 따라서 안전율의 증가량이 다른 것으로 분석 되었으며, 뿌리점착력의 보강 효과는 완만한 경사의 사면일수록 커지는 것으로 나타났다.