• Geomechanics and Engineering
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• 제11권4호
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• pp.457-469
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• 2016

Steep rock slope with water-filled tension crack will happen to overturn around the toe of the slope under seismic loading. This failure type is completely different from the common toppling failure occurring in anti-dipping layered rock mass slopes with steeply dipping discontinuities. This paper presents an analytical approach to determine the seismic factor of safety against overturning for an intact rock mass slope with water-filled tension crack considering horizontal and vertical seismic coefficients. This solution is a generalized explicit expression and is derived using the moment equilibrium approach. A numerical program based on discontinuous deformation analysis (DDA) is adopted to validate the analytical results. The parametric study is carried out to adequately investigate the effect of horizontal and vertical seismic coefficients on the overall stability against overturning for a saturated rock slope under two water pressure modes. The analytical results show that vertically upward seismic inertia force or/and second water pressure distribution mode will remarkably decrease the slope stability against overturning. Finally, several representative design charts of slopes also are presented for the practical application.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.111-121
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• 2007

지진하중의 불확실성을 평가할 수 있는 신뢰성기반 해석기법을 제시한다. 이 기법은 종래의 한계평형법과 뉴막-형식의 변형량 계산기법에 확률개념을 도입하였으며 피해 위험성을 몬테칼로 시뮬레이션 해석기법으로 계산한다. 지진파를 작성하고 이들을 사면 내진 해석에 사용하고자 확률변수 프로세스와 RMS 재해 기법을 도입하였다. 지반성질의 변동성과 통계오차도 고려하였다. 신뢰성 해석 결과 지진활동이 활발한 지역에서는, 계산된 사면파괴 위험성과 과도한 영구변형의 관점에서 비교할 때 지진재해 평가가 더 중요한 사항이며, 재료성질의 모사방법의 차이는 상대적으로 영향이 적다는 사실이 밝혀졌다. 이 결과는 원형 및 비원형 형태의 활동면 파괴에 모두 해당된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제5권2호
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• pp.143-164
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• 2013

Calculation of seismic displacements in reinforced slopes plays a crucial role in appropriate design of these structures however current analytical methods result indifferent values for permanent displacements of the slope. In this paper, based on limit equilibrium and using the horizontal slices method, a new formulation has been proposed for estimating the seismic displacements of a reinforced slope under earthquake records. In this method, failure wedge is divided into a number of horizontal slices. Assuming linear variations for tensile forces of reinforcements along the height of the slope, the coefficient of yield acceleration has been estimated. The simplicity of calculations and taking into account the frequency content of input triggers are among the advantages of the present formulation. Comparison of the results shows that the yield acceleration calculated by the suggested method is very close to the values resulted from other techniques. On the other hand, while there is a significant difference between permanent displacements, the values obtained from the suggested method place somehow between those calculated by the other techniques.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 3차
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• pp.61-65
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• 2010

The performance of slopes during earthquake is often accessed in terms of permanent deformation. In the assessment of permanent deformation, Newmark-type rigid block analysis is widely used. Original Newmark-type block approach, however, assumes the potential sliding mass to be rigid, and has been criticized to be potentially unconservative. The paper reviews analytically the impact of this noncompliance assumption on computed permanent deformations. The results indicate that there is a simple criterion that can be used to determine the level of conservativeness of the rigid block approach in cases of gently-sloping slip surfaces and retaining walls.

• 자원환경지질
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• 제34권2호
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• pp.193-204
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• 2001

1997년 집중호우 때 지반 침하와 융기 현상이 발생했던 안동시 위리 지역의 지하구조와 사면활동의 기구가 된 단층대를 규명하기 위해 전기비저항 수직 및 쌍극자탐사, 탄성파굴절법 및 반사법탐사를 실시하였다. 사면 변형의 가장 주된 원인으로 알려진 점토층은 탐사 결과 $100{\Omega}{\cdot}m$ 이하의 전기비저항, 400m/s 이하의 탄성파속도로 특징되며, 사면침하와 관련된 북북서 단층은 약 $18^{\circ}$의 경사로 비교적 완만하게 나타나고, 지반 융기와 관련된 도로 인근의 북북동 단층은 거의 수직으로 나타난다. 사면활동 당시 사면에서 일어난 침하 현상은 북북서 단충면을 따라 점토가 거동하며 생긴 반면 도로 지반의 융기는 북북동 수직 단층을 통하여 점토가 올라 온 현상으로 해석된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.946-956
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• 2008

Acoustic emission(AE) is low-energy seismic event associated with a sudden inelastic deformation such as the sudden movement of existing fractures, the generation of new fractures or the propagation of fractures. These events rapidly increase before major failure and happen within a given rock volume and radiate detectable seismic waves. Rock slopes are usually large in scale and there are many discontinuities in rock mass. AE waves are strongly attenuated when they propagate through joints. Thus we should resolve the attenuation problem to monitor large volume. In this study, we developed waveguide which is composed of two different materials, cement mortar and stainless steel rod. And several laboratory tests on developed waveguide are performed to obtain generalized AE parameters to predict the failure stage in rock slope. Comparing field data with experimental data in laboratory tests, failure stage of rock slope can be evaluated. To verify and optimize the developed monitoring method, we are now carrying out the field application at a rock slope.

• Smart Structures and Systems
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• 제24권6호
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• pp.793-802
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• 2019

The centrifuge model test is usually used for two-dimensional deformation and instability study of the soil slopes. As a typical loose slope, the municipal solid waste (MSW) landfill is easy to slide with large deformation, under high water levels or large earthquakes. A series of centrifuge model tests of landfill slide induced by rising water level and earthquake were carried out. The particle image velocimetry (PIV), laser displacement transducer (LDT) and marker tracer (MT) methods were used to measure the deformation of the landfill under different centrifugal accelerations, water levels and earthquake magnitudes. The PIV method realized the observation of continuous deformation of the landfill model, and its results were consistent with those by LDT, which had higher precision than the MT method. The deformation of the landfill was mainly vertically downward and increased linearly with the rising centrifugal acceleration. When the water level rose, the horizontal deformation of the landfill developed gradually due to the seepage, and a global slide surface formed when the critical water level was reached. The seismic deformation of the landfill was mainly vertical at a low water level, but significant horizontal deformation occurred under a high water level. The results of the tests and analyses verified the applicability of PIV in the two-dimensional deformation measurement in the centrifuge model tests of the MSW landfill, and provide an important basis for revealing the instability mechanism of landfills under extreme hydraulic and seismic conditions.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.123-133
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• 2003

사면안정 신뢰성 해석을 통해 다양한 불확실성을 체계적으로 모델링할 수 있는 실용적 인 확률통계 기법을 제시한다. 새로운 제안식은, 지반성질의 확률적 특성화를 위해 공간적 변화와 공간평균으로 인한 분산감소뿐만 아니라 통계 및 측정오차까지도 고려하였다. 지진하중의 불확실성은 인공지진파를 대량으로 생성하고 이를 응답해석에 이용함으로써 반영하였다. 예제 해석결과, 한반도와 같이 지진이 활발하지 않은 지역(중약진 지진대)에서는 일반적 수준의지반성질 변화특성화가 지진위험도 특성화만큼이나 사면 파괴 위험도와 과도한 사면변형 계산값에 영향을 준다는 결론에 도달하였다.

• 자원환경지질
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• 제51권2호
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• pp.185-201
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• 2018

원자력발전소는 부지선정, 부지조사, 설계, 건설 및 운영의 전 과정에 걸쳐 지질조사, 단층 및 지진 특성 분석, 탄성파 탐사, 시추조사, 지반특성 분석 등 모든 가능한 지질학적, 지진학적, 지구물리학적 조사와 자료 분석을 통하여 자연재해 및 인위적 재해에 대하여 건전성을 확보할 수 있도록 견고하게 건설, 운영되고 있다. 본 단보에서는 한국수력원자력(주)에서 자연재해에 대해 원자력발전소 부지의 안전성을 평가하기 위하여 구축하여 운영 중인 지진관측시스템, 단층감시시스템, 사면감시시스템 등 일련의 부지감시시스템의 현황 및 주요 관측 자료에 대한 분석결과를 소개하고자 한다. 원자력발전소에는 발전소의 구조물 및 자유장에 여러 대의 가속도계와 지진 트리거로 구성된 지진감시계통을 구성하여 내진설계의 적절성 평가, 지진으로 인한 운전기준 초과 판정, 지진 신속 대응에 활용하고 있다. 이와는 별도로 단층과 지진과의 상관성 분석, 지진발생 특성 연구, 지진재해도 평가 등 원전 부지의 지진안전성 확보를 위하여 1999년부터 원자력 발전소 부지 내 및 인근 지역에 총 13개소의 지진관측소를 운영하고 있으며, 2017년 최신의 지진관측 장비로 교체 설치하였다. 또한 원전 인근의 단층의 활동성을 감시하기 위하여 국내에서 처음으로 체계적으로 단층감시 기반을 확립한 읍천단층 감시시스템(Eupcheon Fault Monitoring System, EFMS)을 2012년 1월부터 운영하고 있다. EFMS는 시추공 변형률계 및 지진계, 지표변위계, GPS, 지하수위계 등으로 구성되며, 상기 계측기의 자료분석 결과 읍천단층은 한반도 동남부 일대에서 발생된 지진에 의해서도 영향을 받지 않는 안정된 단층임을 입증할 수 있었으며, 단층의 지진 안전성 해석과 지진예측 연구에도 단층 감시시스템이 매우 유용하게 활용될 수 있음을 확인하였다. 추가적으로, 2016년부터는 원전 부지 내 사면의 안전성 평가를 위하여 한울원전 배후사면을 대상으로 지중경사계, 지표경사계, 사면변위계, 강우량계 등을 설치하고 K-SLOPE 시스템을 구축하여 사면 거동을 감시하고 있으며, 전체 사면의 거시적 변형거동 평가를 위해 지상 LiDAR를 활용한 분석을 실시하였다. 상기와 같이 한국수력원자력(주)에서는 원자력발전소의 지진 등 자연재해에 대한 부지 안전성 평가를 위하여 실시간 부지 감시기반을 구축, 운영하고 있으며 지속적인 관측자료의 분석기법 고도화, 지진 및 단층과의 상관성 분석, 단층 장기 거통특성예측 기술개발을 통하여 보다 견고하게 원자력발전소의 지진안전성 확보에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권12호
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• pp.117-124
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• 2007

지진으로 인해 사면에 발생한 영구적 변형 계산시 고려된 공간평균과 유연도의 영향을 조사하였다. 현재 변위계산에는 Newmark이 제안한 강체블럭해석기법이 이 기법의 효율적인 계산능력으로 인해 광범하게 사용되고 있다. 그러나 이 해석기법은 지진응답해석과 변위해석을 별도로 수행하는 소위 분리해석법을 채택하고 있다. 당초의 Newmark 해석기법은 활동토사를 강성체로 가정했으며 이로 인하여 비보수적 결과가 도출될 수 있다는 비판을 받아왔다. 본 논문은 Newmark-형식의 해석에서 강성체 가정의 영향을 검토하였다. 활동토사에 작용하는 지진하중의 전체 효과를 공간평균기법을 사용하여 평가하였으며 그 결과를 주파수 영역에서 분석하였다. 해석결과로부터 활동토사의 유연도 수준을 결정하는 경우 사용할 수 있는 단순한 지표를 제시하였다.