• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.183-183
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• 2011

전 국토의 65%가 산악지형으로 이루어져 있는 우리나라는 도로개설 및 산업기지 건설, 대규모 주택단지 개발 등으로 자연사면을 변형시키는 규모나 빈도가 증가하고 있고, 최근에는 기상이변에 의한 집중호우가 빈번히 발생하여 절토사면에서 낙석이 발생할 위험이 점점 높아지고 있는 실정이다. 낙석방지를 위한 대책공법으로는 낙석방지 망, 낙석방지 울타리 등이 있으며 이중에서 낙석방지 울타리는 국내의 국도 낙석방지 대책공법 중 70% 이상을 차지하고 있다. 그러나 국내 설계지침에는 낙석방지 울타리에 대한 다양한 성능등급과 성능평가를 위한 표준화된 시험방법이 제시되어 있지 않아 현장여건을 고려하여 적절한 낙석방지 울타리를 선정하고 낙석방지 울타리들의 성능을 비교검토하기에 어려움이 있다. 유럽의 경우 유럽연합 출범이후 낙석방지 시설에 대한 통합기준의 필요성이 대두되어 유럽 여러 나라의 성능평가 방법과 스위스의 설계지침을 고려하여 2008년에 유럽 통합 지침인 ETAG 27을 제정하였다. ETAG 27에는 낙석방지 울타리의 성능등급이 100kJ~4,500kJ이상 9등급으로 분류되어 있고 성능등급 별로 Service Energy Level과 Maximum Energy Level에 대하여 실물시험을 통한 성능평가 시험과 구성요소에 대한 검증시험을 수행하도록 되어있다. 실물시험은 낙석에너지의 산정과 낙석질량의 타격위치를 정확하게 결정할 수 있는 방법을 이용하여 수행토록 규정되어 있다. 미국의 경우에는 주별로 상이한 설계기준으로 인하여 발생하는 문제를 해소하기 위하여 2003년에 스위스의 설계지침을 준용하여 통합기준인 NCHRP Report 20-07을 결정하였다. NCHRP Report 20-07에는 낙석방지 울타리의 성능등급이 100kJ~5,000kJ까지 9등급으로 분류되어 있고 성능등급 별 낙석질량이 규정되어 있으며 등급별 낙석에너지의 50%와 100%에 대하여 실물시험을 통한 성능평가 시험을 수행하도록 되어 있다. 실물시험은 낙석에너지의 산정과 낙석질량의 타격위치를 정확하게 결정할 수 있는 방법을 이용하여 수행토록 규정되어 있다. 낙석방지 울타리에 대한 국내 설계지침과 유럽과 미국의 설계지침을 비교분석하고 국내에서 수행된 실물실험을 통한 성능평가 연구결과를 검토하였다. 또한 구성요소의 역학적 특성변화가 전체 시스템의 성능에 미치는 영향을 조사하기 위해서 국내 설계 지침에 제시된 낙석방지 울타리에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 성능평가를 수행하였다. 이러한 연구결과에 근거하여 국내 설계지침은 현장여건에 따라 적절한 낙석방지 울타리를 선정할 수 있도록 다양한 성능등급을 규정하고, 낙석방지 울타리의 성능을 합리적으로 비교검토 할 수 있게 하는 표준화 성능평가 시험방법과 평가기준을 정립하며, 구성요소의 품질에 대한 신뢰성을 확인하는 구성요소의 검증시험을 포함하는 방향으로 개선될 필요가 있는 것으로 조사되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권12호
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• pp.17-21
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• 2020

낙석방지울타리의 지지능력은 철망, 지주, 와이어로프의 성능을 합친 것으로 정의되며, 기존에 시공되고 있는 낙석방지울타리는 도로안전시설 설치 및 관리지침 중 낙석방지시설 편에는 48~61kJ의 에너지를 흡수할 수 있는 지주, 와이어로프, 철망의 규격이 제시되어 있다. 그러나 흡수에너지에 대한 각 요소들의 상관관계가 명확하게 제시되어 있지 않아 불확실하다(Ministry of Land, 2008). 본 논문에서는 수직 낙하시험을 이용하여 낙석방지울타리의 성능평가 시험을 수행하던 중 복잡한 꼬임으로 이루어져 체결 조건 등이 중요한 낙석방지망이 흡수하는 에너지를 확인하기 위해 실물낙석시험을 수행하였다. 시험결과를 이용하여 낙석방지망의 변위량 산정요소인 𝛿의 적절성을 판단하고 국외 성능평가 기준을 이용하여 낙석방지망의 흡수가능에너지를 평가하였다. 변위량 𝛿의 경우 명시되어 있는 1/4보다 1/2로 사용하는 것이 적합하다고 판단되며, 낙석방지망은 30kJ 정도의 에너지를 흡수한다는 결과를 도출하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.5-12
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• 2022

본 연구는 기존 낙석방지울타리의 시험 방법 중 수직 낙하시험을 중심으로 낙석방지울타리의 성능평가에 대한 시험방법을 제시하기 위해 현장시험을 실시하였다. 국내의 낙석방지울타리 지지 능력을 알아보는 시험은 보통 철망, 지주, 와이어로프를 합친 것으로 시험을 실시하며, 낙석의 충돌위치를 철망의 중앙을 중심으로 실시해 왔다. 하지만 실제 현장에서 낙석이 철망이 아닌 지주에 직접 타격했을 경우, 즉 지주에 직접 타격에 관한 국내 시험적 논문 및 데이터가 전무한 것으로 파악되었다. 따라서 낙석방지울타리(고속도로 형식 2호)를 중심으로 100kJ급의 낙석에너지에 대한 충격을 지주에 타격 했을 시 변위량을 분석하고 기존의 낙석방지울타리 시험과 비교·분석하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제3권4호
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• pp.59-66
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• 2002

낙석방지울타리의 설계는 지반의 종류 및 사면경사 그리고 상부 및 하부지반조건을 고려하여 실시된다. 도로절개면에 설치되는 낙석방지울타리는 사면으로부터 발생한 낙석을 적절히 지지하여 도로로의 유입을 차단하기 위해 설치한다. 낙석방지울타리의 구조적 규격은 가정된 낙석에너지에 의해 산정되며, 낙석방지울타리의 흡수가능에너지는 구성요소인 철망, 지주 및 와이어로프 각각의 흡수가능에너지 합으로 규정하고 있다. 그러나 현장시험결과 적은 낙석에너지로도 경우에 따라서 낙석방지울타리가 지지하지 못하는 경우도 있었다. 따라서 본 논문에서는 현행 낙석방지울타리에 대한 설계기준의 문제점을 파악하고 이를 보완하기 위한 방법을 제안하고자 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.63-76
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• 2015

본 연구에서는 낙석방지울타리에 대한 표준화된 시험이 가능하도록 성능평가에 필요한 성능등급, 시험방법, 평가기준을 제안하고자 하였다. 국내 낙석자료를 이용하여 낙석에너지의 범위를 결정하고 50kJ에서 1500kJ까지 총 9등급의 성능등급을 제시하였다. 성능평가는 유럽과 미국의 기준과 같이 사용성과 최대성능을 조사하기 위한 2종류의 실물 자유낙하 충격시험으로 이루어진다. 낙석방지울타리의 시험체는 3경간으로 구성되고 구형에 가까운 26면체 콘크리트 블록이 중앙 경간의 중앙에 충돌하는 것이 합리적인 것으로 판단되었다. 시험의 평가기준은 낙석의 관통여부와 변형을 겪은 낙석방지울타리가 도로를 침범하거나 차량통행을 방해할 가능성이 있는지를 검토하도록 구성되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권12호
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• pp.11-16
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• 2020

낙석이 발생 시 인명과 재산의 피해를 최소화 하기 위해서 절개지에 설치되어있는 기존 낙석방지망의 적절한 성능을 평가할 필요가 있다. 하지만 현재 국내의 경우 낙석방지망에 대한 성능평가의 기준이 전무한 상태이며, 흡수가능한 에너지를 산정하여 이로 인한 낙석방지망의 설계만 존재한다. 따라서 본 연구에서는 낙석방지망의 성능평가를 위하여 실내시험을 실시하였으며, 실내 인발시험에서 사용되는 PVC코팅망에 코팅망을 절단, 절단개수와 표준시험결과와의 하중-변위 특성을 파악하여 낙석방지망의 성능을 알아보았다. 시험 결과, PVC코팅망은 절단면의 개수에 따라서 변위의 증가를 확인할 수 있었는데, 비결속부인 y축의 경우 1개의 절단면에 따라서 변위가 약 3%씩 증가하는 추세를 보이고 있으며, 결속부인 x축의 경우에는 1개의 절단면에 따라서 변위가 약 5%씩 증가하는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.49-57
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• 2009

국가 기반시설에 대한 투자 확충으로 인해 신설 도로의 건설이 급격히 증가하고 있으며 기존의 도로 역시 지속적인 확장 및 선형 개선 등으로 인해 도로 절개비탈면의 수가 급속히 증가하고 있는 추세이다. 도로 절개 비탈면이 증가됨에 따라 매년 많은 인명피해와 재산 피해가 발생되고 있으며 국내에서는 이러한 낙석 및 산사태로 인한 피해를 저감하고자 하는 취지에서 많은 연구가 수행되고 있다. 일반적으로 국내 도로사면의 대부분은 국토해양부에서 발간한 "도로안전시설 설치 및 관리지침"에 근거한 표준낙석방지시설을 사용하고 있으나 이러한 낙석방지시설이 실제 낙석 발생 시 큰 파손 없이 낙석을 방어할 수 있는 지에 대해서 많은 의문점들이 제기되고 있다. 또한 기술수준이 미약하여 전체적으로 해외 기술력에 의존하고 있으며, 낙석방지망의 경우 부분적 취약점(일체화가 되지 못함)으로 인해 충분한 지지능력을 발휘하지 못하고 망이 터지는 문제점 등이 발생됨에 따라 국내에서도 보다 높은 낙석 에너지를 지지 할 수 있는 낙석 방지망에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 이에 본 논문에서 낙석방지망 인발시험장치를 이용하여 기존 PVC코팅망과 Expanded Metal에 대해 동일한 조건하에 인발시험을 실시하여 Expanded Metal 특성을 연구하였다. 실험결과 기존 낙석방지망인 PVC코팅망은 일체화가 되지 않는 재료의 특성상 충분한 지지능력을 발휘하지 못하고 망이 터지는 문제점이 발생 되었다. 반면 실험결과 Expanded Metal은 재료의 특성이 일체화 되어있어 하중지지능력이 우수하고 낙석방지망 대체 재료로서 충분히 가능한 것으로 판단되어진다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.5-13
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• 2022

본 논문은 기존에 설치되어있는 국내 일반도로용, 고속도로용 낙석방지울타리의 방호성능을 알아보기 위해 100kJ급의 낙석에너지를 이용한 취약부위를 파악하기 위한 시험을 실시하였다. 국내의 경우 국외에 비해 낙석방지울타리의 성능 등급(48~61kJ)이 매우 낮은 편이다. 만약 높은 낙석에너지가 발생했을 시 기능을 제대로 할 수 있는지 파악할 필요가 있으며, 또한 더 나아가 기존에 설치된 낙석방지울타리에 100kJ급으로 향상시킬 수 있는 보강 기술이 개발되어야 한다. 따라서 본 연구는 기존의 낙석방지울타리 시스템(일반도로용, 고속도로용)에 100kJ급 낙석에너지를 이용하여 방호성능을 확인하고, 지주 및 와이어로프, 망의 취약부위를 파악하며, 나아가 기존 설치되어있는 낙석방지울타리(48~61kJ)를 해체하지 않고 100kJ급의 보강 기술을 개발하기 위한 기초 자료로 사용될 예정이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권9호
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• pp.13-20
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• 2011

산지가 많은 우리나라는 도로 및 철도건설을 위해 사면을 형성하는 구간이 많고, 사계절의 뚜렷한 차이로 인해 해빙기에 암블록의 이완현상 발생과 연평균 강우량의 2/3 정도가 여름철에 집중 발생되는 기후특성이 있으며, 최근 기상이변에 따른 집중호우 등으로 낙석 및 산사태와 같은 도로절개면 붕괴사고가 잦은 편이며, 해마다 장마철이 되면 이와 관련된 사고소식을 매스컴을 통해 쉽게 접할 수 있다. 낙석 발생 시 인명과 재산 피해를 최소화하기 위하여 절개지에 대한 보강공법의 개발 및 현장 적용성에 대한 연구 등이 활발히 이루어지고 있지 않는 실정으로 이에 대한 연구의 필요성이 부각되고 있다. 특히 낙석방지망의 부분적 취약점(일체화가 되지 못함)으로 인해 낙석방지망이 충분한 지지능력을 발휘하지 못하는 문제가 발생됨에 따라 국내에서도 보다 높은 낙석에너지를 지지할 수 있는 낙석방지망에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 낙석방지망의 대체재료로서 팽창메탈의 적용성을 실험적으로 검증하고, 그 특성에 관해 연구해 보고자 하였다. 시험결과 팽창메탈은 우수한 강도와 일체화된 재료특성으로 기존 PVC망에 비해 최대지지하중이 높게 나타났으며, 현장시험의 흡수가능에너지 또한 높게 나타나 낙석방지망의 대체재료로서 활용이 가능한 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.49-60
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• 2009

본 연구는 기존의 낙석방지울타리에 적용되는 와이어로프를 경강선으로 대체하고 소재 및 체결부에 대한 실내성능실험과 더불어 현장에서의 수직낙하시험을 통해 전체적인 에너지 흡수능력을 평가하여 새로운 낙석방지울타리를 개발하는데 있다. 12단 경강선 적용 낙석방지울타리의 수직낙하시험 결과, 국내 낙석방지울타리에 기준으로 적용되는 흡수에너지인 50kJ 이상의 에너지를 흡수하는 것으로 나타났다. 또한 경강선 단수가 12단에서 16단으로 증가함에 따라 에너지 흡수능력도 향상되었다. 이러한 새로운 낙석방지울타리를 도로공사 절취사면 현장에 성공적으로 적용하였다. 그 결과, 시공성은 기존에 비해 별차이가 없는 것으로 나타났으나 미관상 전체적으로 심플하고 깨끗한 이미지를 연출할 수 있었다. 경제성 분석결과에 있어서는 전체 건설비용에 있어 기존 대비 약 20% 정도 절감되는 것으로 나타났다.