• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.23-31
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• 2014

본 연구에서는 레이저 거리측정기를 이용하여 사면의 지표변위를 효과적으로 측정하는 방법을 제안하였다. 기존 사면의 지표변위 혹은 지중변위를 측정하기 위한 복잡하고 고가의 장비 대신에 제안된 방법을 적용할 경우 보다 간편하고 쉽게 지표변위를 측정할 수 있다. 레이저 거리측정기는 적색 레이저를 측정을 원하는 피사체에 시준하면 반사되는 레이저를 이용해 거리를 측정하는 기기로 작동방법이 용이하고 측정정밀도도 아주 높으며, 가격이 저렴한 장점이 있다. 제안된 방법의 활용가능성을 검토하기 위하여 실제 지표변위가 지속적으로 발생되는 현장에 적용하였다. 대상지역은 석탄폐석 적치장의 영향으로 하부에 위치하는 절취사면 및 자연사면의 여러 위치에서 지표변위가 발생된 현장이다. 대상지역에 지표변위를 직접적으로 측정하기 위하여 6개의 측정구간과 26개의 측정지점을 선정하였다. 일정한 기간 동안 제안된 방법을 이용하여 측정한 결과 누적 지표변위량 뿐만 아니라 지표변위속도까지 측정이 가능하였다. 그리고 이들 결과를 종합적으로 분석하여 지표변위 발생방향을 확인 및 예측할 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.5-12
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• 2015

사면붕괴의 위험성이 있는 다양한 실계측 데이터들이 토목기술자들에게 주어졌지만 이를 해석, 가공 후 실시간 사면거동양상을 분석하고 사면안정에 대한 결론을 유도하는 일은 결코 쉬운 일이 아니다. 최근 많은 연구기관들이 실시간 계측시스템을 위험 사면 현장에 설치하고 이를 계측하고 있으나, 대부분이 하드웨어 시스템의 설치에 초점을 맞추고 있어 이들 계측시스템에서 구한 실시간 계측자료를 해석하는 소프트웨어는 상대적으로 약하다고 할 수 있다. 그러므로 이 연구는 시간에 따라 변위가 지속적으로 증가하는 사면거동에 대한 계측자료들이 서로 어떤 상호관련성이 있고 군집화되는지를 보여주고자 하는 데 목적이 있다. 실시간 계측자료들을 분류함에 있어 저자들은 세 가지의 수학적 개념을 사용하고자 한다. 즉 평균변위차지수($AD_{i,j}$), 평균상대변위차($\overline{RD}_{i,j}$) 및 평균상대좌표시스템($\overline{RD}$, AD)을 사용하고자 한다. 이 세 가지 개념은 통계학적 방법 및 사면파괴거동에 토대를 두고 있다. 그러므로 이 방법들은 파괴거동을 일으키는 같은 대상 사면영역의 군집특성을 보여준다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.15-22
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• 2019

본 연구에서는 현장조사, 실내시험 및 문헌자료를 기초로 지진 시 산사태 발생 위험지 예측 모델인 Newmark displacement model을 이용하여 위험지를 예측하였다. Newmark displacement model은 주로 지진의 정보와 해당 지역의 사면의 정보를 통해 산정되며, 사면의 안전율은 산지 토사재해 예측 프로그램인 LSMAP의 결과를 활용하였다. 연구대상 지역으로 과거 산사태가 발생한 부산의 백양산 일대를 선정하였다. 산사태 발생 해석 결과 Newmark displacement model을 활용한 지진 시 산사태 위험지 예측이 지진 계수가 미적용된 LSMAP의 산사태 위험지 예측보다 약 1.15배 넓은 지역을 위험지역으로 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.57-66
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• 2015

지진에 대한 사면 재해도 작성 시 일반적으로 Newmark 활동블록 이론에 기초한 변위 추정식이 사용된다. 하지만 기존에 제안된 추정식들은 활동면에서의 동적 응답을 고려하지 않고 제방, 흙댐, 매립지 등 비교적 완만한 경사의 지반구조물을 대상으로 제안되었으며 산사면과 같이 경사진 기반암에 토사층이 피복된 경우에는 적합하지 않다. 본 연구에서는 산사면의 지형적 특성을 모사한 2차원 비선형 동적해석을 수행하여 이의 동적 응답 특성을 분석하였다. 지진 시 산사면의 영구변위는 활동면에서 계산된 등가가속도를 Newmark 활동블록 방법에 적용하여 계산하였다. 이와 같이 계산된 영구변위는 본 연구에서 제안된 간편 변위 추정식과 비교하여 정확도를 평가하였다. 검토 결과, 산사면의 기하학적 증폭은 입력 지진의 세기와 주기, 토층의 고유주기에 영향을 크게 받으므로 이를 고려하지 않는 기존의 경험식은 영구변위를 정확하게 예측하지 못하는 것으로 나타났다. 변위 예측식의 정확도는 최대지반가속도, 최대지반속도, Arias 진도, 평균주기와 토층의 고유주기가 고려될 경우 현격하게 향상되는 것으로 분석되었으며 이를 기반으로 하여 새로운 변위추정식이 제시되었다. 나아가 본 연구에 제안된 변위추정식은 산사태 재해 위험도 예측에 적용되어 정확성이 검증되었다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권2_2호
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• pp.245-254
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• 2020

This study investigated the so far little-researched characteristics of the behaviors of rock slopes at the time of an earthquake. For the selection of the rock block, a proper model was formed by applying the similarity in consideration of the roughness and strength of the rock slope(10m) on the site, and shaking table tests were carried out according to seismic excitement acceleration, and seismic waves. In the case of the inclination angle of the joint plane of 20°, the long period wave at 0.3g or more at the time of the seismic excitement surpassed the length of 100mm, the permissible displacement (0.01H, H:slope height), which brought about the collapse of the rock; the short period wave surpassed the permissible displacement at 0.1g, which caused the collapse of the slope. The rock slope was close to a rigid block and a structure more vulnerable to the long period wave than to the short period wave. It collapsed in the short period wave even at the seismic amplitude smaller than the maximum design acceleration in Korea.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.47-57
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• 2010

Newmark 활동블록법을 이용하여 지진시 토사면의 영구변위를 산정할 경우 항복지진계수의 결정은 매우 중요하다. 그러나 기존에 제안된 항복지진계수는 일반적으로 한계평형해석에 기초하고 있어 역학적조건 중 평형조건만을 만족하므로 역학적으로 엄밀하지 못하다. 따라서 기 제안된 항복지진계수를 이용하여 토사면의 영구변위를 산정할 경우 문제점를 야기할 수 있다. 한계해석은 역학적으로 엄밀한 해의 범위를 산정하는 해석기법으로 항복지진계수의 역학적 엄밀성을 판단하는데 유용하다. 본 연구에서는 안정수, 사면경사, 지반물성 등에 따른 다양한 해석조건을 고려하여 실무적용에 유용한 항복지진계수 산정도표를 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권9호
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• pp.5-15
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• 2015

본 연구에서는 수리-역학적 유한요소 해석기법을 바탕으로 강우침투에 의한 비탈면 안정성과 커플링 효과를 분석하였다. 이를 위해 수리학적 특성과 역학적 특성을 동시에 고려할 수 있는 해석기법을 개발 하였으며, 현장모관흡수력 측정 결과를 활용하여 해석기법을 검증하였다. 이를 바탕으로 균질한 지층과 비탈면을 모델링 하여 강우발생에 따른 모관흡수력 변화, 평균유효응력, 간극률 변화, 지반 변위, 안전율의 결과를 단계별 해석결과와 비교 분석하였다. 그 결과, 간극률의 변화를 고려할 수 있는 커플링 해석의 변위는 단계별 해석에 비해 크게 나타났으며, 모관흡수력은 천천히 감소하는 것으로 나타났다. 커플링 해석을 통해 동시에 계산된 변형과 모관흡수력 감소는 비탈면의 불안정성에 큰 영향을 미치며, 점진적 파괴거동을 확인할 수 있다. 커플링 해석을 통한 비탈면 안정해석 시, 단기간 발생한 강우에 대해 낮은 안전율을 보여 커플링 효과가 큰 것으로 나타났으며, 집중호우에 의한 비탈면 설계 시 커플링 해석이 필요함을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2D호
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• pp.191-198
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• 2010

사면의 변위는 산사태의 위험성을 예측할 수 있는 매우 중요한 인자이다. 따라서 사면의 변위는 지속적인 관측과 높은 정밀도의 관측이 요구된다. 최근에는 사면관측을 위해서 광섬유센서, GPS, Total Station, 계측기 등의 첨단장비가 활용되고 있다. 그러나 이러한 관측 장비는 경제성, 환경성, 편리성과 유지관리 측면에서 장비의 제약으로 인해 실제 현장적용이 부진한 상태이다. 그러므로 다양한 사면관측과 현장적용을 위해서는 실질적인 관측기술개발이 요구된다. 본 연구에서는 지상라이다의 사면 모니터링에 대한 적용 가능성을 분석하고자 하였으며, 사면조사와 사면유지관리를 위한 정보획득 기술로 제시하고자 하였다. 이를 위해서 본 연구에서는 지상라이다의 모니터링 정확도를 평가하였으며, 변위 발생 지역의 육안판독을 위한 그리드 분석을 실시하였다. 또한 사면 모니터링을 위한 방법론을 제시하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제20권2호
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• pp.187-200
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• 2021

The main factor for the amplification of ground motions near the crest or the toe of a slope is the reflection of the incident waves. The effects of the slope topography on the surrounding lands over the crest or at the toe can amplify the seismic responses of buildings. This study investigates the seismic performance of the slope topography and three mid-rise buildings (five, ten, and fifteen-storey) located near the crest and toe of the slope by 3D numerical analysis. The nonlinear model was used to represent the real behavior of building and ground elements. The average results of seven records were used in the investigations. Based on the analysis, the amplification factor of acceleration near the crest and toe of the slope was the most effective at distances of 2.5 and 1.3 times the slope height, respectively. Accordingly, the seismic performance of buildings was studied at a distance equal to the height of the slope from the crest and toe. The seismic response results of buildings showed that the slope topography to have little impact on up to five-storey buildings located near the crest. Taking into account a topography-soil-structure interaction system increases the storey displacement and base shear in the building. Accordingly, in topography-soil-structure interaction analyses, the maximum lateral displacement was increased by 71% and 29% in ten and fifteen-storey buildings, respectively, compare to the soil-structure interaction system. Further, the base shear force was increased by 109% and 78% in these buildings relative to soil-structure interaction analyses.

• Geomechanics and Engineering
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• 제8권4호
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• pp.511-521
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• 2015

It is a common failure type that high-filled embankment slope sideslips. The deformation mechanism and factors influencing the sideslip of embankment slope is the key to reduce the probability of this kind of engineering disaster. Taking Liujiawan high-filled embankment slope as an example, the deformation and failure characteristics of embankment slope and sheet-pile wall are studied, and the factors influencing instability are analyzed, then the correlation of deformation rate of the anti-slide plies and each factor is calculated with multivariate linear regression analysis. The result shows that: (1) The length of anchoring segment is not long enough, and displacement direction of embankment and retaining structure are perpendicular to the trend of the highway; (2) The length of the cantilever segment is so large that the active earth pressures behind the piles are very large. Additionally, the surface drainage is not smooth, which leads to form a potential sliding zone between bottom of the backfill and the primary surface; (3) The thickness of the backfill and the length of the anti-slide pile cantilever segment have positive correlation with the deformation whereas the thickness of anti-slide pile through mudstone has a negative correlation with the deformation. On the other hand the surface water is a little disadvantage on the embankment stability.