• 지구물리와물리탐사
• /
• 제12권1호
• /
• pp.85-98
• /
• 2009

굴절법 토모그래피를 구현하는 대부분의 컴퓨터 프로그램은 타우-피 역산 알고리즘을 이용하여 초기 모델을 생성한다. 타우-피 역산 알고리즘은 지층의 수직 분해능에 초점을 맞추기 때문에 전단 영역의 존재를 지시하는 탄성파 속도의 감소와 같은 수평적인 변화를 탐지하는데 실패하는 경우가 자주 발생한다. 본 연구에서는 타우-피 역산 알고리즘이 50미터 혹은 10개 측점 너비의 주요 전단 영역을 탐지하거나 정의하는데 실패하는 사례를 보여준다. 그럼에도 불구하고 대다수의 굴절법 토모그래피 프로그램들이 각 지층의 수직 속도 구배로 탄성파 속도를 매개화한다. 이와는 달리, 일반상반성방법(Generalized Reciprocal Method; GRM) 역산 알고리즘은 개별 지층의 수평 분해능을 강조한다. 본 연구에서는 GRM 역산 알고리즘을 이용하여 50미터 폭의 전단 영역을 성공적으로 탐지하고 정의하는 사례를 보여준다. 전단 영역의 존재는 2차원 선두파 진폭분석과 이후의 3차원 굴절법 탐사의 일환으로 수행된 몇 개의 근거리 직교 탄성파 탐사에 의해 확인된다. 또한. 송신원 기록 진폭분석 결과는 풍화대에서 수직 속도 구배보다는 속도역전이 발생하는 것을 보여준다. 결론적으로 말하면, 모든 탄성파 굴절법 탐사가 실용적으로 정확한 심도추정 결과를 제공하는 것을 목적으로 하면서도 개별 지층의 수평 분해능을 강조하는 기법들이 지질환경공학적인 응용에 더 유용한 결과를 생성한다는 것이다. 향상된 수평 분해능의 장점은 구조적 특징이 탄성파 속도의 변화 크기로부터 인식될 수 있는 2차원 트래버스(tracverse)로 얻어질 수 있다. 또한, 3차원 탐사로부터 얻어진 공간 패턴은 탄성파 속도에서는 고유한 변화나 징후를 보이지 않는 단층과 같은 구조적 특징의 인식을 가능하게 한다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제17권2호
• /
• pp.66-73
• /
• 2014

뉴질랜드 White Island에 설치된 WIZ 지진관측소 하부의 S파 속도구조($v_s$)를 규명하기 위해, 2007년 4월 20일에서 2013년 9월 6일 동안 기록된 362개 원거리 지진자료(Mw > 5.5)에 수신함수 역산과 H-${\kappa}$ 중합법을 적용하였다. 200회 반복 연산 후 오차 20% 이내인 수신함수 71개를 이용하여, 관측소 반경 15 km 이내에서 $v_s$ = 4.35 km/s인 모호면의 깊이를 $24{\pm}1km$로 결정하였다. 수신함수 역산으로 구한 1차원 $v_s$ 모델은 깊이 18 ~ 22 km인 하부지각 내에 4 km 두께의 저속도층 존재를 지시한다. 이 저속도층에서의 $v_s$는 상하부층보다 0.15 km/s 작아 심부 마그마 저장소와 관련이 있을 것으로 해석된다. H-${\kappa}$ 중합법으로 구한 지각의 평균 두께는 24.5 km로 수신함수 역산 결과와 잘 일치하며, $v_p/v_s$가 1.64로 작게 나타난 것은 가스로 채워진 암석이나 뜨거운 결정질 마그마의 영향일 가능성이 있다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제38권10호
• /
• pp.41-48
• /
• 2022

전단파 속도를 기반으로 포화 지반의 최대 전단탄성계수를 산정하는데 이용되는 매질의 밀도가 명확하지 않아 이를 결정하고자 검증식을 구성하고, 시나리오를 수립하여 실내 실험결과와 비교하였다. 매질의 밀도는 포화, 습윤, 건조, 수중 밀도 조건으로 가정하였고, 각 경우별 건조지반 전단파속도 대비 포화지반 전단파속도의 비를 산정하였다. 포화 밀도 가정시 전단파속도 비는 공진주 실험 결과에 의한 전단파속도 비와 일치하였고, 습윤 밀도 가정시에는 벤더엘리먼트 실험 결과에 의한 값과 일치하였다. 이는 특성 주파수를 경계로 흙입자와 유체의 거동을 정의하는 Biot(1956)의 이론과 일치하는 결과이며, 일반적으로 고려되는 지진의 주파수 범위를 고려한다면 포화 지반에서는 포화 밀도를 적용하는 것이 타당할 것으로 사료된다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제16권1호
• /
• pp.1-12
• /
• 2012

이 논문에서는 뒷채움이 부실한 묻힌기초 위에 세워진 건축물의 지반증폭계수에 대한 기초묻힘으로 인한 저감계수를 산정하기 위한 연구를 비선형 의사 3D 수평지진해석이 가능한 P3DASS 유한요소 프로그램으로 수행하였다. 지반은 30m 두께로 균질하고 탄성과 점성이 있는 등방성 지반으로 단단한 암반 위에 놓인 것으로 가정하였고, 기초는 반경이 10-70m인 등가원형 강체기초로 기초묻힘은 0, 10, 20, 30m인 경우를 고려하였다. 지진해석은 노두에서 실측한 7개 지진기록의 유효지진가속도를 0.1g로 조정한 후 연약지반밑 암반에서의 지진기록을 생성하여 수행하였다. 연구 결과에 의하면, 매우 연약한 지반에 깊게 묻힌 뒷채움이 부실한 소형기초인 경우를 제외하고는 지반증폭계수가 기초묻힘비가 깊어 질수록 점진적으로 감소하고 기초크기에 따른 편차는 크지 않은 것으로 평가되었다. 따라서 뒷채움이 부실한 묻힌기초의 지반증폭계수를 설계기준에 주어진 지표면기초의 지반증폭계수에 곱해서 구할 수 있는 표준저감계수를 전단파속도와 지반종류에 따라 제안하였다. 이 표준저감계수는 지반의 평균전단파속도에 따라 보간하여 사용할 수도 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제21권6호
• /
• pp.5-11
• /
• 2020

최근 포항 및 주변 지역에서 지진 발생에 따른 액상화 현상 관측으로 인해 액상화 발생 가능성을 예측하는 연구의 중요성이 대두되고 있다. 액상화 발생 가능성은 지반정보를 활용하여 평가할 수 있는데 평가에 활용되는 전단저항강도비(CRR)값은 두 가지 지반정보인 SPT-N값과 V_s값을 활용하여 결정할 수 있다. 이 두 가지 지반정보를 활용하여 평가한 액상화 발생 가능성의 정확도를 비교하는 연구가 수행된 바 있으며 해당 연구에서는 SPT-N값을 활용한 결과가 V_s값을 활용한 결과보다 정확하다는 결론을 지었다. 또한 V_s값을 활용한 결과의 정확도가 낮은 이유는 V_s값이 액상화에 취약한 심도를 고려하지 않고 일률적으로 12m 심도에서 측정되었기 때문인 것으로 판단하였다. 따라서 본 연구에서는 일률적으로 12m 지점에서 측정된 지반정보의 타당성을 확인하고자 액상화에 취약한 심도에서 측정된 SPT-N값을 V_s값으로 환산하는 총 10가지의 경험식을 활용하여 환산된 V_s값을 통해 액상화 발생 가능성을 평가하고 실제 액상화 발생 결과와 비교하여 정확도를 확인하는 작업을 수행하였다. 그 결과 액상화에 취약한 심도를 고려한 10가지 경우 중 7가지 경우에 대하여 고려하지 않은 결과에 비해 정확도가 높게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제21권6호
• /
• pp.101-115
• /
• 2005

국내 내륙의 지형 및 지질 특성을 대표하는 두 지역인 경주와 홍성을 대상으로 전단파 속도$(V_s)$ 획득 목적의 현장 탄성파 시험을 포함한 다양한 지반 조사를 실시하여 지반 특성을 평가하고, 이를 토대로 등가 선형 및 비선형 기법의 부지 응답 해석을 수행하였다. 현행 국내 내진 설계의 근간인 미국 서부 지역과의 지반 특성 비교 결왔 국내 내륙 지역의 기반암 심도는 매우 얕고 강성은 다소 컸다. 지반 분류 기준인 심도 30m까지의 평균 전단파 속도$V_s30$는 대상 지역 내에서 $250\sim650m/s$의 좁은 범위의 분포를 보였고, 그에 따라 대부분의 부지가 C와 D 지반 조건으로 분류되었다. 부지 응답 해석 결과로부터 현행 국내 내진 설계를 위한 단주기 증폭 계수$(F_ㅁ)$는 지반 운동을 과소평가하고 중장주기 증폭계수$(F_v)$는 과대평가하고 있음을 확인하였다. 이에 따라 국내 내륙 지역에 대한 지반 증폭 계수를 재산정하고, 지역적 지반 특성을 고려하여 기존 지반 분류 C 및 D의 세부 분류와 지표면 부근 심도까지의 평균 $V_s$인 $V_s20,\;V_s15,$ 와 $V_s10$의 추가 분류 기준이 적용된 합리적 지반 분류 체계를 제안하였다. 제안된 지반 분류 체계는 현재로서는 예비적인 방안이므로 향후 보완 및 개선이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제25권4호
• /
• pp.5-17
• /
• 2009

HWAW 기법은 시간-주파수 해석을 통해 신호/잡음비가 최대가 되는 부분을 이용하여 실험 분산곡선을 획득하고 full wavefield를 고려하는 정모델링 기법을 통해 역산을 수행한다. 따라서 다른 표면파 기법에 비해 짧은 측선 설정이 가능하며 2차원 전단파 속도 분포를 도출하기에 유리하다. 수평층 가정이 성립되지 않는 지반에서의 HWAW 기법 적용성을 평가하기 위해서 수치해석 검증 연구를 수행하였다. HWAW 기법을 통해 각 거 리별로 획득한 실험 분산곡선들은 전반적으로 full wavefield를 고려한 이론 분산곡선과 유사한 형태를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 경사면 반사파에 의한 분산곡선의 왜곡현상은 적절한 감지기 간격 조절을 통해 줄여줄 수 있음을 확인할 수 있었다. 도출된 실험 분산곡선은 가진 원으로부터 감지기까지의 영역보다는 감지기 사이 영역에 주되게 영향을 받는 것으로 나타났다. 이로써 HWAW 기법으로 합리적인 전단파 속도 분포의 도출이 가능한 것으로 판단되었으며 고찰한 결과를 바탕으로 실제 현장에서 지반 영상화를 시도하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제4권4호
• /
• pp.45-51
• /
• 2003

암반 내에서 주입재는 토사지반에서와는 달리 절리면을 따라 맥상으로 주입되며 그 결과 암반 내의 불연속면의 특성을 변화시키게 된다. 그러므로 그라우팅 후 암반의 변형특성은 주입재가 주입되는 절리의 방향, 절리의 특성, 그리고 현지암반의 응력상태에 따라 달라지게 된다. 즉 그라우팅에 의한 보강효과를 정확히 평가하기 위해서는 암반 내의 불연속면의 특성과 주입재의 특성이 암반의 변형거동에 미치는 영향을 규명하여야 한다. 그러나 현재까지 현장에서 적용되고 있는 그라우팅공법은 시공자의 경험에 의존하고 있으며, 그 효과에 대한 검증도 현장에서의 탄성파속도 측정, 투수시험 등을 통하여 평가하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 그라우팅에 의한 댐 기초 암반절리면의 전단변형특성을 파악하기 위해서 자연암석 절리면에 OPC(Ordinary Portland Cement)와 Micro Cement를 각각 주입하여, 주입재의 종류, 절리면 거칠기의 평균진폭(a)에 대한 주입두께(t)를 변화시켜가면서 암석절리면 직접전단시험을 실시한 실험결과들을 비교 분석하여 최대전단강도, 잔류전단강도 등의 전단특성에 미치는 영향에 대하여 검토하였다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제19권1호
• /
• pp.87-98
• /
• 1995

When the crack in orthotropic material is propagating under dynamic model I load, influences of anisotropic property ratio $E_{L}$/ $E_{T}$ on stress and displacement around propagating crack tip are studied in this paper. When M<0.55 and .alpha.=90.deg.(.alpha.; the angle of fiber direction with crack propagating direction, M; crack propagation velocity/shear stress wave velocity), the influence of $E_{L}$/ $E_{T}$ on stress .sigma.$_{x}$, .sigma.$_{y}$, .tau.$_{xy}$ and .sigma.$_{\theta}$ is the greast on .sigma.$_{y}$. Except M<0.55 and .alpha.=90.deg., it is the greast on .sigma.$_{x}$ in any situation. Increasing $E_{L}$/ $E_{T}$, stress components are increased or decreased. When maximum stress is based, the stress .sigma.$_{x}$(.alpha.=90.deg.), .sigma.$_{y}$(.alpha.=0.deg.) and .tau.$_{xy}$ (.alpha.=90.deg.) are decreased with increment of $E_{L}$/ $E_{T}$ in M=0. any stresses except .sigma.$_{*}$x/(.alpha.=0.deg.) are decreased with increment of $E_{L}$/ $E_{T}$ in M=0.9. When .alpha.=90.deg., the influence of $E_{L}$/ $E_{T}$ on displacement U and V is V>U in any velocities of crack propagation, when .alpha.=0.deg., it is VU in M>0.75 and when $E_{L}$/ $E_{T}$ is increased, U and V are decreased in any conditions.sed in any conditions.tions.tions.tions.