• 한국지반공학회논문집
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• 제33권11호
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• pp.83-95
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• 2017

본 연구는 절리가 형성된 암반지층에서 암석종류, 절리경사각, 토압계수 및 지하수조건을 달리할 때 굴착벽체에 발생하는 토압의 크기 및 분포에 대해서 조사하였다. 모형실험(Son and Park, 2014)에 근거하여 확장연구를 수행하였으며, 이 때 암반-구조 상호작용과 암반의 절리특성을 고려하기 위하여 개별요소법을 이용한 수치해석을 수행하였다. 본 연구로부터 굴착벽체에 작용하는 토압은 암석종류, 절리경사각 및 토압계수 뿐만 아니라 지하수조건에 의해서 크게 영향을 받는다는 것을 파악하였다. 이와 더불어 본 연구로부터 조사된 토압을 토사지반에 적용되는 Peck의 경험토압과 비교하였으며, 이를 통해 절리형성 암반지층 굴착벽체에 발생하는 토압은 토사지반에서 발생하는 토압과 크게 다를 수 있다는 것을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제16권5호
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• pp.368-376
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• 2006

셰일층으로 구성된 암반사면에서 층리면을 따라 대규모 평면파괴가 사면 중앙부에서 발생하였다. 현장조사시 파괴사면 주변은 지하수 누수 흔적과 점토층의 충전물이 존재하였으며, 파괴원인을 검토한 결과 층리면을 따라 형성된 점토 충전물의 낮은 전단강도와 강우시 인장균열내 형성된 수압에 의해 붕괴가 발생한 것으로 나타났다. 그리고 충전된 절리면의 전단강도 특성을 규명하기 위해서 모래, 점토의 인위적인 충전물을 이용하여 충전재 두께비에 따른 전단강도 특성을 고찰하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.49-55
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• 2010

2007년 2월 22일 설악산국립공원 천불동계곡 병풍교 부근에서 대규모 낙석이 발생하였고, 탐방로가 한동안 폐쇄되었었다. 설악산국립공원내에서는 기후변화로 인한 암반의 절리, 풍화와 지표수 등의 급격한 변화로 유사한 낙석사고 빈도가 잦아지고 있다. 이 연구에서는 계곡바닥에서 높이 80m 부근에서 발생한 대규모 낙석의 정밀조사에 근거하여 낙석의 거동을 분석하였고, 낙석에너지를 산정하였다. 분석결과로부터 설악산국립공원내의 자연환경을 훼손하지 않고, 위험요소를 최소화할 수 있는 효과적인 낙석관리방법을 제안하였다.

• 터널과지하공간
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• 제25권1호
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• pp.97-106
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• 2015

암반사면을 안전하고 효율적으로 설계하기 위해서는 암반의 역학적 특성을 정밀하게 조사하여야 한다. 하지만 현재 사용되고 있는 클리노미터를 이용한 절리 조사의 한계점으로 인해 이를 보완할 수 있는 새로운 측정법의 연구가 필요로 하고 있다. 그러므로 본 연구에서는 3D Laser Scanner와 점군 데이터 분석 소프트웨어 Split-FX를 이용하여 암반사면의 절리방향 측정의 신뢰성을 분석하였다. 절리면 자동추출 기능을 통하여 총 495개의 절리 데이터를 얻었으며, 동일 지역을 클리노미터를 이용하여 측정한 38개의 데이터와 비교하여 분석한 결과 경사는 ${\pm}4^{\circ}$, 경사방향은 ${\pm}5^{\circ}$의 편차를 가지는 것을 확인하였다. 이러한 측정결과는 선행 연구를 통해 알게 된 클리노미터의 조사자에 따른 경사/경사방향 오차범위 ${\pm}5^{\circ}/{\pm}10^{\circ}$에 속하기 때문에 3D Laser Scanner를 이용한 절리데이터 취득 및 분석은 기존의 조사법을 보완할 수 있는 효율적이고 신뢰성 있는 조사법이라고 분석되었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.760-767
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• 2006

Underestimation of rock joint shear strength comes from an inadequate consideration of roughness mobilization behavior, which is changed by asperity size as well applied normal load. In this study, we performed rock joint shear tests, and studied the roughness mobilization characteristics related with the scale of normal stress and asperities. Test specimens with artificial triangular asperities were manufactured. The specimens consisted of 3 types, and each type represented unevenness, waviness and total roughness(superposition of unevenness and waviness). The experimental results show that the roughness mobilization characteristics are varied by the scale of normal stress and asperities. Furthermore, the investigation shows that the rate of geometrical component and mechanical component in the total roughness is also varied by the scale of normal stress and asperities. These results suggest that we should consider the roughness mobilization characteristics for the roughness quantification and the shear strength modelling.

• 터널과지하공간
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• 제11권2호
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• pp.109-119
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• 2001

우리나라의 양수발전소는 지금까지 단일공동을 굴착하였다. 그러나 양양 양수발전소는 두 개의 대공동 즉, 발전소와 주 변전소로 구성된다. 이 경우 공동 구조물의 안정성, 특히 두 공동사이에 형성되는 암주를 영구적으로 안전하게 유지할 수 있도록 보장되어야 한다. 본 연구에서는 개별요소법을 이용하여 두 공동과 암주의 구조적 안정성을 평가하였으며, 구성모델로 Barton-Bandis의 절리모델을 이용하였다. 현지 암반의 초기응력, 자연절리면의 거칠기계수, 불연속면의 공간적 분포 특성과 같은 중요한 요인들은 현지 조사를 통하여 구하였다. 이외에 두가지 경우 즉, 무보강과 보강의 경우 지보시스템의 최적화를 분석하였으며, 또한 보강효과를 검토하였다. 연구결과 보강의 경우 수평변위와 절리의 전단변위가 감소되었으며 암주내 이완영역 역시 감소됨을 확인하였다. 두 공동사이에 있는 약 36 m 두께의 암주에 적절한 보강조치를 취하여 안정성을 확보할 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 추계 학술발표회
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• pp.256-267
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• 2006

After heavy rainfall, It was occurred massive plane failure along bedding plane of shale in the center of rock slope. It was observed filling material and trace of underground water leakage around of the slope. We tried to find the cause for slope failure, and the result of examination showed that primary factors of the failure were low shear strength of clay filling material and water pressure farmed within tension crack existed in the top of the slope. In this research, in order to examine the features of shear strength of filled rock joint, shear test of filled rock joint was conducted using of artificial filling material such as sand and clay. Also we made an investigation into the characteristics of shear strength with different thickness of filling materials.

• 산업기술연구
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• 제23권A호
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• pp.69-81
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• 2003

Numerical analysis is important for the design, construction and maintenance of large caverns. The rock mass contains generally discontinuities such as faults, joints and fissures. The mechanical behavior and geometric characteristics of these discontinuities would have a significant impact on the stability of the caverns. In this research the Distinct Element Method(DEM) was used to analyze the structural stability of the large cavern. The Barton-Bandis Joint Model (B-B J.M) was used as a constitutive model for the joint. In addition, two different cases 1) analysis with a support system and 2) analysis with no support system, were analyzed to optimize a support system and to investigate reinforcing effects of a support system. The most significant parameters of in-situ stress, JRC of in-situ natural joints, and spatial distribution characteristics of discontinuities were acquired through field investigation. Displacement (horizontal, joint shear), maximum joint opening, maximum and minimum principal stresses, range of relaxed zone, rockbolt axial forces and shotcrete stresses were calculated at each excavation stage. As a result of analysis the calculated values proved to be under the allowable value Rockbolts also proved to be an efficient support measure to control joint shear displacement which had significant effects on extending the relaxed zone. As a consequence, the structural stability of the cavern was assured with an appropriate support system.

• 화약ㆍ발파
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• 제22권3호
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• pp.103-111
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• 2004

기존 절리측정 방법은 크게 시추공을 이용한 측정방법과 수치사진측량을 이용한 측정 방법으로 나눌 수 있다. 그러나 이러한 측정방법은 공간적 제약과 국한된 구간에서의 자료의 획득, 측정시의 오차로 전반적 인 절리 자료의 획득에는 한계를 가질 수밖에 없었으며, 객관적이고 정확한 결과를 얻기엔 무리가 있었다. 이러한 기존 절리측정 방법의 난점을 극복하고 정확도 및 효율성을 극대화 할 수 있는 방안으로 3차원 레이저 스캐너를 이용한 측정방법을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 암반사면을 대상으로 3차원 레이저 스캐너를 이용한 절리측정의 정확성 및 활용 가능성을 연구하였다. 이를 위하여 레이저 스캐너와 클리노미터를 이용하여 대상사면의 절리를 측정하였으며, 이를 비교 분석하였다. 레이저 스캐너와 클리노미터로 측정한 절리 분포 및 절리군의 방향성을 비교한 결과, 절리의 분포는 거의 동일하게 투영되었으며, 3차원 스캐너를 이용한 결과에서는 다수 절리의 획득으로 클리노미터로 측정한 부분보다 더 많은 절리 데이터를 얻을 수 있었다. 따라서 암반사면조사 자료의 객관화, 조사기간의 단축, 조사 경비 절감 등의 효과가 있으며, 암반사면의 근접조사가 어려운 경우에도 조사가 가능하고 조사자의 안정성도 확보할 수 있어 절리측정에 매우 효과적인 방법임을 알 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제13권5호
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• pp.373-388
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• 2003

불연속면의 기하학적 특성 조사는 일반적으로 조사자가 암반 노출면에서 직접 측정 작업을 수행하여 자료를 획득한다. 이러한 방법은 조사 범위에 대한 제약이 있을 수 있고, 자료의 획득과 처리에 많은 비용과 시간을 소요하게 되는 단점이 있다. 이를 극복하기 위하여 디지털 영상 분석은 현장 측정에 대한 대안적인 방법으로 제시될 수 있으며, 자동화된 측정과 분석을 제공한다는 장점이 있다. 본 연구는 디지털 사진기에 의해 촬영된 암반 노출면 영상으로부터 절리의 궤적을 인식하기 위한 목적으로 수행되었으며. 결과적으로 부존하는 절리맵을 자동화된 방법으로 작성하고자 하였다. 이를 위하여 개발된 해석 과정은 Media cybernetic사의 ImagePro Plus ver 4.1의 매크로 명령을 사용하여 프로그램으로 작성하였다. 본 연구에서 수행된 영상처리 과정은 영상처리, 절리 인식, 절리 궤적 추적 단계로 구분된다. 영상 처리 단계는 암반 사면 영상에 나타나는 노이즈를 제거하거나 완화시키기 위한 단계로서 영상 필터들을 조합하여 적용하였다. 절리 인식단계는 암반과 절리의 명도차에 의한 국부적인 절리 궤적을 인식하는 과정이다, 인식된 절리는 절리 궤적 추적 단계에서 수치적 의사 결정이 가능한 구조로 재구성된 후 서로 연결되어 절리맵으로 완성된다. 암반 사면의 원 영상과 이러한 영상 처리 알고리즘에 의한 일련의 과정을 거쳐 작성된 절리맵을 비교한 결과, 75～80% 정도의 불연속면들이 인식된 것으로 나타났다. 본 연구와 관련하여 앞으로는 절리 궤적 추적에 더욱 적합한 영상을 획득하기 위한 영상 필터의 조합부분과 절리 궤적의 연결과정에서 seed pixel을 자동적으로 선택할 수 있는 부분을 보다 집중적으로 연구할 필요가 있을 것으로 생각한다.