• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.10-17
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• 2020

최근 경상북도 포항에서 일어난 강도 5.4 규모의 지진 영향으로 인하여 국내에서도 액상화 현상이 처음으로 발견되었다. 이와 같이 액상화 현상이 발생하면 물과 모래의 일부가 지면 위로 분출하여 공간이 생기게 되므로 지반의 침하, 건물 붕괴, 싱크홀 발생 등의 다양한 위험 상황으로 이어지게 된다. 최근 국내에서도 이와 같은 위험 요인인 액상화 가능지역을 사전에 파악하고자 액상화 위험지도 제작의 필요성이 커지고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 액상화 위험지도 제작을 위해 국토교통부 국토지반정보 통합 DB센터에서 구축한 시추정보를 활용하였으며, 시추정보 데이터베이스 추출 기능과 시추정보를 바탕으로 한 기초데이터 모델링과 3차원 분석 기능을 구현하기 위한 모듈을 개발하였다. 본 연구를 통하여 국토지반정보 통합DB의 효과적인 연동기술을 확보하였으며, 지반 저항치, 액상화 위험지도 등 액상화 위험도 분석을 위한 단계별 3차원 정보 생성이 가능해졌다. 향후, 본 연구에서 개발한 기술을 통해 3차원 액상화 정보 구축을 위한 기반 마련과 액상화 대응체계 구축을 위한 종합적인 의사결정 지원기술로 유용하게 활용할 수 있을 것이다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.197-209
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• 2020

Evidence of liquefaction during the 2017 Pohang earthquake has highlighted the urgent need to evaluate the current seismic design standard for liquefaction in Korea, particularly the liquefaction triggering standard. With the simplified method, which is the most popular method for evaluating liquefaction triggering, the factor of safety for liquefaction triggering is calculated via the cyclic stress ratio (CSR) and the cyclic resistance ratio (CRR). The parameters in the CSR and CRR have undergone changes over time based on new research findings and lessons learned from liquefaction case-histories. Hence, the current design standard for liquefaction triggering evaluation in Korea should also reflect these changes to achieve seismic safety during future earthquakes. In this study, liquefaction susceptibility criteria were discussed initially and this was followed by a review of the current liquefaction triggering codes/guidelines in other countries and Korea. Next, the parameters associated with the CSR such as the maximum ground acceleration, stress reduction factor, magnitude scaling factor, and overburden correction factor were discussed in detail. Then, the evaluation of the CRR using the SPT N-value and CPT qc-value was elaborated along with overburden and clean-sand correction factors. Based on this review of liquefaction triggering evaluation standards, recommendations are made for improving the current seismic design standard related to liquefaction triggering in Korea.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권9호
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• pp.35-44
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• 2022

흙의 액상화 저항강도를 실내실험을 통해 산출할 때 일반적으로 반복삼축강도시험장비가 사용된다. 하지만, 국내의 경우 반복삼축강도시험 방법이 표준화되어 있지 않아 기관별로 상이한 실험방법으로 실험을 수행하고 있어 동일한 시료임에도 큰 편차가 발생하는 문제가 있다. 본 연구에서는 미국과 일본의 반복삼축강도시험 기준을 분석하고 이를 바탕으로 국내실정을 고려한 반복삼축강도시험 방법의 표준화를 수행하였다. 액상화 실험방법의 표준화에 따른 효용성을 검토하기 위해 표준화되지 않았던 기존의 실험방법과 표준화된 실험방법 두 방식을 통해 동일 시료에 대한 액상화 저항강도 평가를 수행하였으며 이를 통해 표준화에 따른 실험결과의 편차를 분석하였다. 그 결과, 표준화된 방법을 통해 실험을 수행한 경우 기관별 차이가 크게 줄어드는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제48권7호
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• pp.35-43
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• 2006

This study was carried out to investigate the liquefaction behaviour and predict deviator stress with matric suction, of unsaturated silty sand. The unsaturated soil tests were conducted using a modified triaxial cell and specimens were prepared using the moisture tamping method. The axis translation technique was used to create the desired matric suctions in the specimen. Undrained triaxial compression tests were carried out at matric suction of 0, 2, 5, 10 and 25 kPa. The specimens were sheared to axial strains of about 20% to obtain steady state conditions. The results showed that liquefaction of silty sand only occurs at matric suction of 0 kPa and 2 kPa. The results also show that at matric suctions of 5, 10 and 25 kPa, the resistance to liquefaction increases. As the suction increases, the undrained effective stress path approached the drained stress path. Also, the predicted and measured maximum deviator stress for unsaturated soils using the effective stress concept showed good agreement as matric suction increases. The deviator stress increase is nonlinear as matric suction increases.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권12호
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• pp.89-98
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• 2006

본 논문에서는 지진이 발생한 지역에서 다시 지진이 발생할 경우에 포화된 사질토 지반의 동적거동에 관한 연구를 수행하였다. 반복 직접단순전단시험을 실시하여 느슨한 모래지반에서 간극수압발생량과 재액상화발생여부의 상관관계를 분석하였다. 최초의 전단하중으로 인하여 지반이 원래 가지고 있던 유효수직응력의 약 90%까지 간극수압이 발생하였을 경우 시간 경과에 따라 과잉간극수압이 전부 소산된 이후 다시 전단하중을 가하였을 때 지반의 액상화에 대한 저항력은 증가하였다. 하지만 최초 진동으로 지반이 완전히 액상화되었을 경우에는 다음에 전달되는 전단하중에는 이전보다도 지반이 더욱 조밀해짐에도 불구하고 액상화 저항력은 증가하지 않았다. 이와 같은 실내시험결과를 진동 중에 발생하는 간극수압 변화와 흙의 강성저하를 고려할 수 있는 유효응력모델인 UBCSAND모델에 적용하였으며, 최초 전단하중에서 발생하는 간극수압비에 따라 구성모델의 액상화 저항력을 결정하였다. 이 구성모델을 이용하여 재액상화현상을 연구한 원심모형실험의 결과를 예측하였으며, 계측치와 서로 비교하였다. 국내에서도 일본과 가까운 남부지역에서는 약한 지진이지만 자주 발생하고 있는 시점에서 이와 같은 유효응력모델을 이용한 재액상화 현상에 관한 연구가 절실히 요구되어진다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제36권3호
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• pp.247-258
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• 2024

Tailings are waste materials of mining operations, consisting of a mixture of clay, silt, sand with a high content of unrecoverable metals, process water, and chemical reagents. They are usually discharged as slurry into the storage area retained by dams or earth embankments. Poor knowledge of the hydro-mechanical behaviour of tailings has often resulted in a high rate of failures in which static liquefaction has been widely recognized as one of the major causes of dam collapse. Many studies have dealt with the static liquefaction of coarse soils in saturated conditions. This research provides an extension to the case of silty tailings in unsaturated conditions. The static liquefaction resistance was evaluated in terms of stress-strain behavior by means of monotonic triaxial tests. Its dependency on the preparation method, the volumetric water content, the void ratio, and the degree of saturation was studied and compared with literature data. The static liquefaction response was proved to be dependent mainly on the preparation technique and degree of saturation that, in turn, controls the excess of pore pressure whose leading role is investigated by means of the relationship between the -B Skempton parameter and the degree of saturation. A preliminary interpretation of the static liquefaction response of Stava tailings is also provided within the Critical State framework.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권5호
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• pp.23-29
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• 2007

약액으로 개량된 지반의 액상화 저항은 약액의 농도에 따라 달라지며 현재는 일축압축강도를 기준으로 농도가 결정되는 것이 일반적이다. 하지만 액상화에 대한 저항력을 나타내는 강성저하율을 적극적으로 평가하여 합리적이고 경제적인 설계를 확립해야 할 필요성이 몇몇 연구자들에 의해 지적되어 왔다. 이에 본 논문에서는 반복전단 삼축압축시험을 이용하여 개량토의 강성저하율을 평가하였으며 이를 바탕으로 약액 농도 산정의 합리성을 검토하였다. 실험결과, 개량토는 유효응력의 감소, 강성의 저하 측면에서 모두 액상화에 대한 저항력을 갖고 있었으며, 설계에서 사용하는 5~6%의 약액 농도보다 적은 2%의 약액 농도에서도 액상화 저항이 향상되었다. 이러한 점을 바탕으로 생각하면, 기존의 일축압축강도를 기준으로 한 약액농도의 설정은 과다설계의 가능성이 있는 것으로 판단되었으며, 결국 과도하게 일축압축강도를 증가 시키지 않고도 강성저하가 방지되며 이를 반영한다면 약액 농도를 보다 합리적으로 줄여 갈 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.13-19
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• 2020

최근 한반도 및 주변 지역에 지진 발생 횟수가 증가함에 따라 지진피해 대책 및 내진설계에 대한 중요성이 대두되고 있다. 이에 지진 발생 시 우려되는 문제 중 하나인 액상화에 대한 관심과 우려의 목소리가 높아지는 실정이다. 특정 지반에 대하여 지반정보를 활용하면 액상화 발생 여부에 대한 가능성을 평가하는 것이 가능하며 이에 대한 다양한 방법이 존재한다. 그러나 각 방법에 대한 직접적인 비교는 아직 이뤄지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 액상화 평가방법인 간편법에 필요한 전단저항 응력비(CRR)를 산정하는 방법 중 SPT-N값과 전단파 속도를 이용한 두 가지 방법의 비교 및 이를 활용하는데 요구되는 지반정보의 보정에 대한 비교 분석을 실시하였고 SPT-N값을 활용하여 액상화 발생 여부를 평가할 경우 더 정확한 것으로 확인되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.25-35
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• 2017

액상화는 지진에 의해 발생하는 대표적인 피해 중 하나로 이에 대한 가능성을 평가하기 위한 많은 방법들이 개발되었으며, 최근에는 지반이 갖는 불확실성을 합리적으로 고려하기 위한 확률론적 접근방법에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 지반의 물성치가 갖는 공간 변동성을 고려하여 확률론적 해석을 수행하고자 서로 다른 변동특성을 갖는 세 지점의 CPT 데이터를 활용하여 콘관입 저항치에 대한 공간 변동성을 평가하였다. 이후, 각 지점의 공간 변동성을 고려한 콘관입 저항치의 확률장을 생성하였으며, CPT기반 액상화 평가방법을 통하여 액상화에 의해 유발되는 침하량의 확률론적 해석을 수행하였다. 연구결과, 공간변동성이 고려되지 않을 경우 지반의 불확실성을 과대평가할 수 있으며, 기준 허용 침하량에 따라 약 30%까지 큰 확률론적 차이가 발생할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권8호
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• pp.47-57
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• 2007

본 연구는 사질토로 준설매립된 지반의 액상화 평가를 위해 반드시 요구되는 초기 밀도특성을 분석하였고, 국내 내진 설계기준에서 제시한 SPT-N을 이용한 액상화 간편예측 방법의 문제점을 분석하여 개선방안을 제시하였다. 기존 시공사례를 토대로 매립 직후 준설매립지반의 밀도특성을 분석한 결과, 상대밀도와 초기 N값은 대체로 각각 $40{\sim}50%,\;5{\sim}8$의 범위에 분포하였다. 액상화 간편예측에 있어서 유효상재압 보정의 Liao & whitman식은 항상 지진에 취약한 상부층이 하부층보다 액상화 저항응력이 크게 산정되어 Skempton식의 적용이 추천된다. 또한, 설계단계에서 준설매립 지반의 심도별 N값을 산정할 경우에는, 유효응력에 따른 N값의 변화를 나타내는 누승함수 $N=1.35{\sigma}^{'0.75}$를 이용하여 액상화 간편예측을 실시할 것을 추천한다.