본연구는 관개용 저수지의 토사유실량을 산정하기 위해 GIS를 이용하였다. 토사유실로 인한 재해는 산지녹화사업의 성공으로 인하여 자연적인 토사재해는 급감하고 있으나, 최근의 기상이변에 따른 국지성 호우와 인위적인 개발사업은 토사재해발생의 직접적인 요인으로 작용하여 높은 재해위험도를 나타내고 있다. 이를 방재하기 위하여 다양한 기법과 기술을 사용하여 토사유실에 따른 영향을 예측하고 있으나 토사유실에 따른 재해는 잠재적인 요인과 직접적인 요인의 복잡한 상호작용으로 발생되고 있어 이를 명확하게 규명할 수 있는 예측방법의 신뢰도는 상대적으로 낮은 편이다. 토사유실에 대한 복잡한 상호작용을 명확하게 규명하기 위해서는 대상지역의 지형정보학적 접근이 필수적임으로 본 연구에서는 수치지도와 각종 수문지형인자를 입력매개변수로 하는 GIS을 이용하여 토사유실에 대한 영향을 분석함으로써 관개용 저수지 토사유실에 대한 예측의 신뢰도를 높일 수 있는 방안을 마련하는데 그 목적이 있다.
The trend and achievments of soil erosion control research in Japan were investigated through observation tours and reference work and following facts were found to be important aspects which should be considered in the soil erosion control research program in Korea. Experiments on forest and water relations, and ground water phenomena at the water source zone in Tokyo University. Studies on land-slides and erosion control dam in Kyoto University. Studies on mud-flow and snow avalanches in Hokkaido University. Studies on sanddune fixation and disaster damage prevention forests in Kyushu University. Studies on forest denudations in Nagoya University. Studies on Greening-works and soil erosion prevention chemicals in Tokyo Agriculture University. Training on planning of erosion control works and prevention of disaster damages in Forest Research Institute. Experiments on soil erosion phenomena and infiltration in Tohoku Branch, FRI. Experiments on erosion and surface stratum failure of steep slopes and their prevention methods in Railway Technical Research Institute.
The Mekong River plays an extremely important role in Southeast Asia. Flowing through six countries, including China, Myanmar, Thailand, Laos PDR, Cambodia, and Vietnam, it is a site of great biological and ecological diversity and the habitat of numerous species of fish. It also supports a very large population that lives along the river basin. Therefore, much attention has been focused on the giant Mekong River Basin, particularly, its soil erosion and sedimentation problems. In fact, many methods have been used to calculate and simulate these problems. However, in the case of the Mekong River Basin, the available data is limited because of the extreme size of the area (about $795,000km^2$) and lack of equipment systems in the countries through which the Mekong River flows. In this study, we applied the Universal Soil Loss Equation (USLE) model in a GIS (Geographic Information System) framework to calculate the amount of soil erosion and sediment load during the selected period, from 1951 to 2007. The result points out dangerous areas, such as the Upper Mekong River Basin and 3S Basin (containing the Sekong, Sesan, and Srepok Rivers) that are suffering the serious consequences of soil erosion problems. Moreover, the present model is also useful for supporting river basin management in the implementation of sustainable management practices in the Mekong River Basin and other basins.
This paper presents an experimental and analytical study on a steel slit damper designed as an energy dissipative device for earthquake protection of structures considering soil-structure interaction. The steel slit damper is made of a steel plate with a number of slits cut out of it. The slit damper has an advantage as a seismic energy dissipation device in that the stiffness and the yield force of the damper can be easily controlled by changing the number and size of the vertical strips. Cyclic loading tests of the slit damper are carried out to verify its energy dissipation capability, and an analytical model is developed validated based on the test results. The seismic performance of a case study building is then assessed using nonlinear dynamic analysis with and without soil-structure interaction. The soil-structure system turns out to show larger seismic responses and thus seismic retrofit is required to satisfy a predefined performance limit state. The developed slit dampers are employed as a seismic energy dissipation device for retrofitting the case study structure taking into account the soil-structure interaction. The seismic performance evaluation of the model structure shows that the device works stably and dissipates significant amount of seismic energy during earthquake excitations, and is effective in lowering the seismic response of structures standing on soft soil.
Dynamic properties are pivotal in soil analysis, yet their experimental determination is hampered by complex methodologies and the need for costly equipment. This study aims to predict dynamic soil properties using static properties that are relatively easier to obtain, employing machine learning techniques. The static properties considered include soil cohesion, friction angle, water content, specific gravity, and compressional strength. In contrast, the dynamic properties of interest are the velocities of compressional and shear waves. Data for this study are sourced from 26 boreholes, as detailed in a geotechnical investigation report database, comprising a total of 130 data points. An importance analysis, grounded in the random forest algorithm, is conducted to evaluate the significance of each dynamic property. This analysis informs the prediction of dynamic properties, prioritizing those static properties identified as most influential. The efficacy of these predictions is quantified using the coefficient of determination, which indicated exceptionally high reliability, with values reaching 0.99 in both training and testing phases when all input properties are considered. The conventional method is used for predicting dynamic properties through Standard Penetration Test (SPT) and compared the outcomes with this technique. The error ratio has decreased by approximately 0.95, thereby validating its reliability. This research marks a significant advancement in the indirect estimation of the relationship between static and dynamic soil properties through the application of machine learning techniques.
Heavy metal remediation in shooting range soil is a challenge over the world. The excessive Pb accumulation in the soil can deteriorate soil quality and fertility. The objectives of this research were to evaluate the efficiency of biochar (BC) in improving the physicochemical and biological properties of the soil and to evaluate its effect on Pb availability in a military shooting range soil. Sandy loam soil was collected from shooting range of Gyeonggi Province, South Korea and was incubated for 30 days with different application rates (0-30% w $w^{-1}$) of BC. The results showed that the addition of BC increased aggregate stability, nitrogen (N) and phosphorus (P) contents, and enzyme activities in soil. Sequential extraction showed that residual and organic bound fractions in the soil amended with BC increased by 33.1 and 16.7%, respectively, and the exchangeable fraction decreased by 93.7% in the soil amended with BC, compared to the unamended soil. We concluded that the application of BC could not only improve physicochemical and biological soil qualities but also stabilize Pb in a shooting range soil.
하천제방의 안정성 향상을 위해서는 양질의 성토재료 사용, 철저한 다짐관리, 적절한 수리구조물 및 차수벽 설치 등이 필요하다. 특히, 하천제방 축조를 위한 양질의 성토재료는 하천제방의 안정성에 있어서 가장 중요한 요소라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 하상토의 제방 성토재로서 적합성 평가를 위한 기초연구로서, 국내 하상토의 제체재료로서의 침투에 대한 안정성 평가를 위하여 하천설계기준(2005)의 제체 표준단면을 이용한 모형시험과수치해석을 수행하였다. 그 결과 국내 발생 하상토의 경우 대부분이 모래(SP)로서 하천설계기준 제체재료의 투수계수 ($10^{-3}cm/sec$ 이하)를 만족시키지 못하였으며 양질토 혼합 및 함수비 조정 등과 같은 안정처리공법이 요구되는 것으로 나타났다.
최근 재해에 대한 관심이 높아지고 있음에도 불구하고 재해에 대한 장기적인 변화분석은 미흡한 실정이다. 따라서 자연재해의 주범인 기상재해 및 산지토사재해에 의한 희생자 수의 장기적인 변화를 분석하였고, 자연재해에 대한 산지토사재해의 비율 및 산지토사재해 발생면적변화를 조사하였다. 그 결과 최근 강우강도의 증가에도 불구하고 자연재해 및 토사재해에 의한 희생자 수는 점차 감소하고 있는 것으로 나타났다. 자연재해는 1970년대 연간 250명에서 1990년대 연간 140명 수준으로 감소하였고, 토사재해는 1970년대 60명/년에서 1990년대 20명/년으로 감소하였다. 특히 토사재해의 경우 자연재해에 대한 감소비율이 1970년대 2/7에서 1980년대 이후 2/15로 줄어들었다. 그러나 산사태 발생면적(1981년: 206ha $\rightarrow$ 1999년: 688ha)이 계속 증가하고 있으므로 유역관리개념을 도입한 새로운 사방사업의 추진과 종합적인 산지토사재해 관리 시스템 구축이 요구되는 것으로 판단되었다.
북한은 1970년대부터 이어진 산림황폐화로 인해 매년 홍수와 산지토사재해가 발생하고 있다. 북한의 산지토사재해 피해저감과 통일 이후의 국토관리를 위해서는 북한 내 산림복구와 사방사업 관련 기술 및 동향을 파악하는 것이 무엇보다 우선적이다. 이 연구에서는 북한에서 발행된 사방공학 관련 논문 146편을 분석대상으로 하였으며, 문헌학적 특성과 논문의 통계적 분석을 실시하였다. 이후 VOSviewer 프로그램을 이용하여 연구영역을 구분하였으며, 이상의 연구결과를 토대로 시간적 변화에 따라 연구동향을 파악하였다. 그 결과, 1990년대부터 관련 논문이 꾸준히 증가하였다. 관련 연구주제는 (i) 토양침식 및 유실, 산지토사재해 위험지 평가, (ii) 산림의 수리·수문학적 이해, (iii) 사방구조물의 합리적인 시공, (iv) 사방사업 효과 및 관리방안으로 구분되었다. 특히, 김일성 집권시기에는 (ii) 산림의 수리·수문학적 이해에 관한 연구영역의 점유비율이 높았으나, 김정일과 김정은 집권시기에는 (i) 토양침식 및 유실, 산지토사재해 위험지 평가에 관한 연구영역의 점유비율이 증가하였다. 이러한 결과를 통해 사방공학에 대한 북한의 관심과 필요성이 꾸준히 증가하고 있는 것을 유추할 수 있었다. 이 연구의 결과가 북한의 사방공학 분야를 올바르게 이해하는 기초자료로써 본격적인 남북 산림협력을 대비하기 위한 발판이 될 수 있을 것으로 판단된다.
지반 굴착에 따른 주변 지반의 함몰 문제를 예측하고 평가하기 위해서는 지반함몰 위험인자의 정확한 탐사가 필요하다. 이 연구에서는 지반굴착현장 주변의 거동 분석을 통하여 지반이완영역 분포를 분석하고 여러 가지 조건에서 GPR 탐사를 시뮬레이션 한 결과, 함수율에 따라 다소 차이는 있으나 불포화 지반에서는 지층의 분포 및 이완영역 분포를 확인할 수 있었으며, 포화 지반에서는 GPR 탐사의 어려움이 있는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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