• 한국지반공학회논문집
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• 제33권9호
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• pp.5-22
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• 2017

강우가 사면안정에 미치는 영향을 고려하기 위해 강우의 침투해석을 수행한 후 그 결과를 사면안정해석에 적용하는 안정해석 절차가 널리 사용되고 있다. 강우에 의한 산사태를 예측하기 위해서는 강우의 침투거동을 정확하게 예측하는 것이 필수적이며 이를 위해서는 지반의 불포화 수리특성을 정확하게 파악하는 것이 매우 중요하다. 지반의 불포화 수리특성 중 지반의 보유 수분특성을 나타내는 함수특성곡선에 대해서는 그 중요성이 비교적 널리 알려져 있으며 이를 파악하기 위한 시험방법의 적용도 점차 증가하고 있다. 그러나 지반의 불포화 투수특성을 실험적으로 파악하는 것은 시간과 비용이 많이 소요되므로 지반의 함수특성곡선으로부터 추정하는 방법이 널리 활용되고 있다. 지반의 함수특성이 강우의 침투에 큰 영향을 미치는 것은 널리 알려져 있지만, 함수특성곡선으로부터 추정된 불포화 투수특성이 강우의 침투에 미치는 영향에 대한 연구는 매우 제한적인 형편이다. 본 연구에서는 우리나라에 분포하는 화강풍화토에 대한 함수특성곡선 자료를 바탕으로 투수계수함수를 추정하는 모델이 사면을 통한 강우의 침투 및 사면안정 해석에 어떻게 영향을 미치는지 설명하기 위하여 일차원 침투해석 및 무한사면 해석을 수행하였다. 해석 결과의 분석을 통하여 각 추정모델의 적용성에 대하여 논하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권9호
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• pp.23-30
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• 2012

본 논문은 토석류 발생사면에서 불포화토의 침투해석을 연계 수행한 사면안정해석 연구결과이다. 2006년 강원도 인제군과 2010년 경기도 양평군에 위치한 2개소의 토석류 발생사면에 대하여 현장조사를 수행하고 붕괴발생부에서 채취한 시료로 tempe pressure cell을 이용한 함수특성곡선과 새로이 개발된 불포화토 직접전단시험기를 사용하여 불포화토의 전단강도 정수를 구하였다. 실험을 통해 획득한 물성과 토석류 발생 당시의 강우자료를 바탕으로 상용프로그램 SEEP/W를 사용하여 불포화토 침투 해석을 실시하고 그 결과와 연동하여 사면안정해석 프로그램 SLOPE/W를 사용하여 사면활동을 분석하였다. 본 연구 결과 집중강우에 의한 불포화토 지반에 강우침투의 영향으로 지하수위의 상승과 포화도의 증가로 사면안전율이 감소하여 사면활동이 발생한 것으로 나타났다. 이러한 연구 방법을 통하여 실제 강우특성을 고려한 불포화토의 사면안정해석을 실시하는 것이 토석류 발생사면의 거동특성 중 특히 발생시점을 확인할 수 있는 합리적인 방법이라 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.109-116
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• 2010

강우로 인한 침투 및 지하수위 상승은 산사태나 사면 활동의 주요 원인이다. 이러한 경우 사면의 안전율을 확보하기 위하여 사면 경사를 완만하게 하거나, 보강재를 이용하여 저항력을 높여주는 공법이 사용된다. Mass Nail 공법은 Nail 보강공과 경사면 배수공, 표면 녹화공을 동시에 적용할 수 있는 환경 친화적인 경사면 보강 공법이다. 본 연구에서는 Mass Nail로 보강된 사면의 보강효과를 확인하기 위해 강우로 인한 사면의 함수비 변화를 고려하여 실내 모형 실험을 수행하였다. 그 결과, 무보강 사면에 대한 Mass Nail 보강 사면의 안전율은 약 1.4~2.3배 증가하였고, 함수비를 10%에서 22%로 증가 할 경우 무보강 사면에서 최대 응력은 12%~24%, 평균 18% 감소하였고, Mass Nail 경사면 보강법을 적용한 사면은 4%~23%, 평균 14% 감소함을 알 수 있었다.

• 지질공학
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• 제29권4호
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• pp.541-552
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• 2019

본 연구에서는 강우침투에 따른 사면 내 지반특성변화 및 붕괴특성을 파악하기 위해 산사태 모형실험을 수행하였다. 실험재료로는 국내에서 산사태가 가장 빈번하게 발생하는 화강암 풍화토와 편마암 풍화토를 사용하였고, 시간당 200 mm의 극한강우를 살수함으로써 사면붕괴를 유발하였다. 계측기는 모형사면의 선단부, 사면부, 정상부에 심도별로 천부(GL-0.2 m), 중부(GL-0.4 m), 심부(GL-0.6 m)의 위치에 3 set씩 설치하였고, 데이터는 10초 간격으로 측정하였다. 실험이 종료된 후 실험조건별 지반특성변화를 토대로 불포화이론을 적용하여 사면안정해석을 하였으며, 이를 실제 붕괴형태와 비교·분석을 하였다. 분석결과 사면안전율은 붕괴형태에 대한 현상을 반영하였고, 강우가 침투함에 따라 급격하게 감소하면서 사면붕괴에 이르는 것으로 나타났다. 또한 사면안전율이 1 이하로 떨어지는 시점과 실제 붕괴시점을 비교해보았을 때 화강암 풍화토의 경우 평균 1,600초, 편마암 풍화토의 경우 평균 5,400초 차이가 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.509-516
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• 2002

Rainfall-induced landslides in a weathered granite soil slope have mostly relative shallow slip surfaces above the groundwater table The pore-water pressure of soil above the groundwater table is usually negative. This negative pore-water pressure(or matric suction) has been found to make a large contribution to the slope stability. Therefore, the variation of in-situ matric suction profiles with time in a soil slope should be understood. In this study, a field measurement program was carried out from June to August, 2001 to monitor in-situ matric suctions and volumetric water contents in a weathered granite soil slope. The influence of climatic conditions on the variation of in-situ matric suctions could be found to decrease rapidly with depth. It could be found that decrement of matric suction induced by precipitation is affected not only by the amount and duration of rainfalls but also by the initial matric suction just prior to rainstorms. The soil-water characteristic from the field monitoring tends toward the wetting path of SWCC obtained from the laboratory test.

• 지질공학
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• 제25권3호
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• pp.331-337
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• 2015

본 연구에서는 화강암 풍화토와 편마암 풍화토를 대상으로 모형시험 수행 중 획득한 간극수압, 함수비 데이터를 대상으로 Hotelling의 T² 분석을 실시하여 사면의 이상거동을 감지할 수 있는 기법을 개발하였다. 각 시험에서는 간극수압 3개와 함수비 3개가 동시에 측정되며, 이들의 상관관계를 이용하여 신뢰구간 95.0%와 90.0%를 기준으로 T² 통계량을 계산하였다. 분석결과에 의하면 모형사면 내의 국부적인 붕괴는 센서 위치에 따라 감지하지 못하는 경우가 있으며, 사면 전체붕괴의 경우 수백 초에서 수천 초 전에 T² 통계량이 신뢰구간 90%를 초과하여 이상거동을 감지할 수 있었다. Hotelling의 T² 분석은 동일 사면 내 다양한 측정치 간의 상관성을 분석할 수 있어 유일한 관리기준치를 설정할 수 있으며, 신뢰도 수준에 따라 단계적인 예경보 기준설정이 가능하다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권12호
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• pp.71-77
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• 2014

집중호우는 사면의 붕괴와 사회 기반시설물의 파괴 등을 포함하는 다수의 재해를 유발한다. 이러한 관점에서 강우재현 원심모형실험은 지반구조물의 안정성을 평가하기 위한 합리적인 수단이 될 수 있다. 원심모형실험에서 모형의 변위를 취득하기 위하여 일반적으로 LVDT 또는 레이저 변위계가 사용된다. 그러나 강우모사 시 LVDT는 모형지반으로의 과다 침윤의 문제가 있으며, 레이저 변위계는 레이저의 산란에 의해 계측치의 정확성이 저하된다. 따라서 본 연구에서는 강우재현 원심모형실험에 적용하기 위한 수평변위 계측장치를 개발하였다. 본 연구를 통하여 탄성의 박철판과 스트레인 게이지를 이용하여 제작된 본 장치는 관입을 위한 말단부를 고정시켜 수행한 검정 결과로부터 정확한 변위-변형률 관계를 나타냄을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제35권1호
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• pp.13-27
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• 2023

The model production for large-scale (lateral length ≥ 2.0 m) capillary barrier (CB) model tests is time and cost-intensive. To address these limitations, the framework of a small-scale CB (SSCB) model test under the lateral no-flow condition has been established. In this study, to validate the experimental methodology of the SSCB model test, a series of seepage analyses on the SSCB model test and engineered slopes in the same and additional test conditions was performed. First, the seepage behavior and diversion length (L_D) of the CB system were investigated under three rainfall conditions. In the seepage analysis for the engineered slopes with different slope angles and sand layer thicknesses, the L_D increased with the increase in the slope angle and sand layer thickness, although the increase rate of the L_D with the sand layer thickness exhibited an upper limit. The L_D values from the seepage analysis agreed well with the results estimated from the laboratory SSCB mode test. Therefore, it can be concluded that the experimental methodology of the SSCB model test is one of the promising alternatives to efficiently evaluate the water-shielding performance of the CB system for an engineered slope.

• 한국농공학회논문집
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• 제55권5호
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• pp.1-7
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• 2013

The objective of this research was to experimentally test the effect of tillage methods on the reduction of runoff, non-point source (NPS) pollution load, sediment and discharge under a rainfall simulation. We used the runoff plots of $5m{\times}30m$ ($L{\times}W$) in size. Experimental treatments were conventional tillage (CT), CT-rice straw bundle (CT-RSB) and two no-till (NT) plots; slope of 3 % or 8 % ; and rainfall intensity of 30 mm/hr. The rainfall simulation was conducted to three times. The time to initial runoff from NT plots was less than that from CT plots regardless of the slope and it was delayed about 65~90 % compared to that of CT plot. And sediment discharge of 8 % slope reduced to 55 % compared to CT plot. But the sediment discharge was not occurred at 3 % slope. The NT and CT-RSB methods have a great possibility of reducing runoff and NPS pollution loads. Runoff rate of NT plots was significantly lower than those of CT plot. The average NPS pollution loads of the NT plots and CT-RSB plot reduced about 55~80 % and 2.1~40 % compared to those of the CT plots, respectively. It was also shown that runoff and NPS pollution loads reduction by NT method could be very significant and contribute to improve the water quality of streams in agricultural regions. It was concluded that the use of NT method on agricultural fields could reduce soil erosion and muddy runoff significantly and help improve the water quality and aquatic ecosystem.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권3호
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• pp.237-246
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• 2021

기후변화로 극한강우에 의해 발생하는 얕은 비탈면 붕괴와 침식으로 토석류 유발이 잦아지고 있다. 앵커나 네일링 공법으로 보강하기 보다는 원지반을 이용하여 식생이 되는 비탈면 보강이 경제적이면서 친환경적인 공법으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 충분한 식생이 가능하도록 부엽토와 한약재 찌꺼기를 활용하여 토양개량제를 개발하였다. 그리고 표면침식을 방지하기 위해 첨가제로 마이크로 시멘트와 반수석고 등을 사용하여 전단강도를 증가시켰다. 이러한 주재료와 첨가제 결정은 실내시험을 통하여 강우로 인한 지반 표층의 침식 진행을 확인하여 전단강도의 증가를 확인할 수 있었다. 원지반을 활용하는 토양개량제의 보강은 식생이 가능하고 침식에 대해 저항력이 크게 증가한다. 이러한 보강은 사면 불안정성의 주요 원인인 인장균열 발생을 방지하고 침식에 의한 토석류 유발을 막을 수 있기 때문에 다른 공법들보다 장마철 폭우에 대한 대처방안으로 효율적인 방법이라고 판단된다.