• 자연, 터널 그리고 지하공간
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• 제25권1호
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• pp.5-15
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• 2023

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권12호
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• pp.73-87
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• 2021

잔교식 구조물은 선박을 안전하게 접안하여 화물을 송수신할 수 있는 구조물로서, 포화된 경사지반에 주로 설치된다. 이러한 잔교식 구조물의 내진설계 시 기준서에서는 예비 설계 방법으로 응답스펙트럼해석법을 활용하도록 제시하고 있으나, 현재 포화지반에 관입된 잔교식 구조물의 모델링 방법에 대한 지침은 부족한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 포화지반에 관입된 잔교식 구조물의 내진성능을 평가하기 위해 동적원심모형실험 및 응답스펙트럼해석을 수행하였다. 동적원심모형실험을 위해 잔교식 안벽 말뚝 중 일부 구간(3×3 군말뚝)을 선정하였으며, 지반 포화 여부에 따라 2가지 모델(건조, 포화)로 분류하였다. 이후 실험 모델에 지반 스프링 방법을 적용하여 응답스펙트럼해석을 수행하였다. 실험 및 해석을 비교한 결과, 건조지반 모델 및 액상화가 발생하지 않는 포화지반 모델의 경우 모멘트 차이가 최대 51% 이내로 발생하였으며, 깊이 별 모멘트를 적절히 모사하는 것으로 나타났다. 그러므로 본 모델의 경우 Terzaghi(1955)가 제시한 수평지반반력상수를 활용하여 모델링을 수행하는 것이 적절한 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.108-111
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• 2012

최근에 태풍 매미 등 이상 기후로 인한 기상이변이 빈번히 발생함에 따라 그에 대한 대처방안을 모색하기 위해 2005년 해양수산부에서는 지역 및 해역별 특성을 분석하여 종전 설계기준을 강화하였다. 하지만, 기존에 설계된 항만 구조물의 마루높이 및 피복재 중량 등이 새로 개정된 설계기준에 미치지 못하는 등 안전성에 대한 문제가 발생하고 있으며, 이러한 문제점을 개선하기 위해 기존 방파제를 보강하는 여러 방식이 제안되고 있다. 그 중 부유식방파제는 해수의 소통을 방해하지 않는 친환경적인 구조물로써, 연약지반에 시공이 가능하고 시공 시 오탁이 적게 발생하여 시공이 편하다는 장점을 가지고 있다. 또한 구조물의 해체 및 보강시 건설폐기물을 발생시키지 않는 친환경적인 구조물이기 때문에 새로운 방식의 대체 외곽항만구조물로 관심을 받고 있다. 이에, 본 연구에서는 사석경사제 전면에 부유식구조물을 설치하여 방파제 보강하는 방안을 제시하고자, 부유식구조물을 통과한 파랑이 사석경사제와 만나 발생하는 처오름높이를 분석하였다. 본 수치모의에서는 유체의 점성 및 난류특성을 포함하고 있는 Navier-Stokes 방정식을 그대로 해석하는 2차원 수치파동수조(CADMAS-SURF)를 이용하여 수치 모의을 수행하였다. 부유식구조물은 불투수성구조물로 수면에 고정시키는 방식을 적용하여 사석경사제의 전면에 설치하였으며, 고정된 부유식구조물의 흘수심을 변화시켜 사석경사제에서의 처오름높이를 산정하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.221-229
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• 2001

연약지반의 측방유동으로 인한 피해가 예상되는 국내 현장에 성토지지말뚝공법을 적용하기 위한 연구의 일환으로 실제 현장에서 성토지지말뚝이 발휘하는 효과를 규명하기 위한 현장시험이 계획되었다. 본 현장시험은 직경 40.64cm의 강관말뚝을 3본씩 총 4여로 시공하고, 각 열의 줄말뚝은 콘크리트캡보로 연결한 다음 총 8m까지 성토하였다. 현장시험은 총 2회에 걸쳐 수행하였으며, 성토지지말뚝의 하중분담효과를 확인하기 위해 하중계, 토압계, 지중경사계, 그리고 침하판을 이용한 계측을 실시하였다. 또한 계측결과를 제안이론식과 비교분석하였다. 이러한 연구 결과 성토지지말뚝을 시공할 경우 성토지지말뚝 위 성토지반속에 발달하는 지반아치에 의해 대부분의 성토하중이 말뚝으로 전이됨을 확인하였고, 말뚝캡보의 설치 간격이 좁을수록, 그리고 성토고가 높을수록 성토지지말뚝의 하중분담효과가 더 커지게 됨을 확인할 수 있었다. 또한 설계시 성토지지말뚝의 설치범위를 합리적으로 결정하기 위해서는 성토지지말뚝이 성토사면의 사면안정효과에 미치는 영향을 고려해야 함을 알 수 있었으며, 제안이론식이 현장상태의 성토지지말뚝에 합리적으로 적용될 수 있음을 입증하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.205-214
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• 2019

본 연구에서는 경사식 방파제의 원호활동에 대한 하중저항계수 설계법을 개발하였다. 이를 위하여 국내 8개의 경사식 방파제의 설계 자료를 수집하였으며, 지반의 강도 및 단위중량, 피복제와 상치구조물의 단위중량, 상치구조물 상부에 재하되는 하중의 불확실성을 결정하였다. 다양한 해석변수의 불확실성에 대해 가장 취약한 원호활동면을 찾는 과정을 재현하기 위하여 몬테카를로 시뮬레이션(Monte Carlo Simulation)을 수행하였다. 몬테카를로 시뮬레이션 결과는 신뢰성 분석을 위한 FORM(First-Order Reliability Method) 해석에 사용하였다. 신뢰성 분석 결과를 통해 목표신뢰도 지수에 따른 최적 하중 및 저항계수를 산정하였으며, 산정된 최적 하중 및 저항계수를 이용하여 본 연구에서 개발한 하중 및 저항 계수를 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.25-32
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• 2022

최근 우리나라에 리히터 규모 5.0 이상의 지진발생 2건과 규모가 낮은 지진발생이 많아짐에 따라 지진피해가 늘어나면서 내진설계에 대한 많은 연구와 관심이 높아지고 있으며, 그 중 최근 발생한 포항지진으로 인해 항만시설물에 대한 내진설계에도 관심이 높아졌다. 본 연구에서는 1g 진동대시험을 통하여 항만구조물 중 직립식, 경사식 방파제에 대한 지진 시 발생하는 동적거동에 대해서 실험 및 분석을 하였다. 이를 위해 사상법칙을 적용한 모델에 장주기(Hachinohe), 단주기(Ofunato), 인공지진파 총 세가지 지진파를 적용하고, 연약지반의 DCM 공법 보강 여부를 고려하여 실험하였다. 진동대시험결과를 기초로 지진 시 DCM 공법 보강 여부에 따라 직립식과 경사식 방파제의 동적거동에 대하여 가속도 및 수평·수직 변위를 분석하였다. 검토 결과 직립식 및 경사식 방파제 동적거동은 DCM 공법 보강을 한 경우에 지지력 및 강성이 높아짐에 따라 가속도의 증폭이 억제되는 경향을 나타내었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권4호
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• pp.37-54
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• 1997

본 논문은 비점착성 사질토 성토 사면에 인접한 대상기초의 극한지지력 및 파괴메카니즘에 관 한 연구로서 지반의 상대밀도, 기초 폭, 사면 경사각, 사면 정부로 부터 기초까지의 거리가 기초 의 하중침하특성과 극한지지력, 경사지반의 파괴메카니즘에 미치는 영향을 조사하기 위하여 비 점착성 사질토 모형사면에서 2차원 평면변형 실험을 수행하였다. 모형실험에서는 주문진 표준사를 사용하여 상대밀도가 45%와 70%로 조성된 1:1.5및 1:2의 모형사면을 성형하고 폭이 4, 7, 10, 12cm의 대상 강성 모형기초를 사용하였다. 또한 기초의 재하위치는 사면 정부로 부터 기초까지의 거리를 기초 폭으로 나눈 값 즉, 0, 0.5, 1, 2, 3, 4, 5로 변화시키면서 실험을 수행하였다. 이와같이 사면 정부로 기초의 재하위치를 점진적으로 변화시키므로써 관찰된 활동선 형성의 파괴메카니즘을 기존의 해석 방법들과 비교 분석하였으며, 실험을 수행하여 측정한 극한지지력을 한계평형법과 극한해석법 그리고 실험결과에 의한 경험식과 비교하여 지반의 상대밀도, 기초의 폭 및 기초 재하위치의 변화가 극한지지력 및 하중친하 특성, 파괴메카니즘에 미치는 영향을 조사하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.39-47
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• 2016

해상 폐기물매립지에서 내부 침출수의 외부 유출을 방지하기 위하여 차수공이 필수적으로 요구된다. 이를 위해 경사식 호안의 경우에는 사면부에 차수시트가 설치된다. 사면부에 설치된 차수시트의 하부 지반에서의 연장설치범위에 따른 침투차단효과를 평가하기 위하여 SEEP/W를 이용하여 침투해석을 실시하였다. 해석결과, 해저지반에 저투수성 지층이 분포되어 있으면 차수시트를 호안 사면끝단으로부터 점토층 상부면으로 1m 이상 연장하여 설치하여야 침투방지에 효과가 있는 것으로 나타났다. 하부지반에 투수성이 큰 사질토층이 존재하는 경우에는 폭 1m 이상을 저투수성으로 개량하고 차수시트를 1m 이상 연장하여 설치하는 것이 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.70-73
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• 2008

연약지반의 깊이차, 연약대 및 경사면 등에 따른 지반침하의 영향에 의해 석탑구조물은 기울어짐, 변형과 균열현상 등이 발생함으로써 석탑구조물의 장기적인 보존에 문제점이 발생되고 있다. 하지만 국내의 경우 연약지반 특성을 고려한 상부 석탑구조물의 거동에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 연약지반 특성에 따른 역학적 분석을 통해 연약지반의 깊이차와 기울어짐 발생에 따른 영향을 고려하여 석탑구조물에 끼치는 구조적인 영향을 파악하고, 개별요소해석기법을 통해 연약지반 특성에 따른 석탑구조물의 구조모델링 및 구조해석을 수행하고자 한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.13-21
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• 2019

급경사($65^{\circ}{\sim}85^{\circ}$)로 자연환경에서 장기간 안정한 상태로 유지되고 있는 깎기 또는 자연 상태의 암반사면이 다수 존재한다. 설계 실무측면에서 이와 유사한 암반상태 및 지질구조로 이루어진 지반을 양호한 연속체 암반사면으로 정의하고 있으며, 이 암반사면의 경사 결정 과정 중에 설계 및 시공 초기 단계의 안정해석 절차 단계에서 연속체 암반의 지반특성 평가방법을 수립하는 것이 중요하게 될 것이다. 이 연구에서는 급경사로 설계 가능한 양호한 연속체 암반사면의 안정해석 과정에서 지반정수 적용에 필요한 강도정수를 Hoek-Brown 파괴기준을 활용하여 실무적으로 산정하는 방안을 제안하고 이와 함께 급경사 암반사면의 안정해석을 통해 설계 적용성을 평가하였다. 기존 강도정수 산정방법은 작은 구속응력 변화에도 H-B파괴 포락선에 상응하는 등가 M-C강도정수가 민감하게 변화하므로 설계에서 실무적으로 활용하기가 부적합하였다. 이 문제점을 보완하기 위해 등각분할법으로 등가 M-C강도정수를 산정하는 방안을 제시하였다. 등각분할법의 설계 적용성을 확인하기 위해 기존 실시설계 현장에서 조성된 깎기 사면의 경사 변화에 따른 안전율 및 변위 결과를 검토하였다. 안전율은 1:0.5 사면에서 Fs=16~59이고, 1:0.3 사면에서 Fs=12~52이며, 대부분 10~12%의 감소를 보인다. 변위는 1:0.5 사면에서 0.126~0.975mm이고, 1:0.3 사면에서 0.152~1.158mm이며, 10~15%의 증가를 나타낸다. 이는 정규 비례의 미미한 변화이며, 안정성 측면에서는 양호한 상태이다. 설계 실무측면에서, H-B파괴기준에서 유도된 등각분할법으로 산정한 강도정수를 연구대상 암반사면과 유사한 양호한 암반에 대해 범용적인 강도정수로 적용하여도 안정적이고 경제적인 결과를 도출할 수 있다는 것을 확인하였다. 암반사면에 영향을 미치는 단층이 분포하지 않는 지반에서는 한계평형해석(LEM)과 유한요소해석(FEM)으로 안정해석하는 절차도 실무적으로 무난한 것으로 검토되었다. 연구대상 사면을 양호한 상태의 암반조건으로 선정하여 연구를 수행하였으나 좀 더 다양한 암반조건(터널 포함)에 보편적으로 적용할 수 있는지에 대한 검증 작업은 추후 연구과제가 될 것이다.