• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.27-35
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• 2016

비탈면 안정해석 기법과 유지관리를 위한 계측자료 해석기법은 다양하게 제시되어 있지만 두 기법을 연계할 수 있는 방안은 제시되지 않았다. 본 연구에서는 진행성 파괴에 대한 비탈면 안정해석과 계측기반의 유지관리를 통합할 수 있는 해석기법을 제안하였다. 시간 열화에 의한 비탈면의 붕괴과정은 강도감소계수를 적용한 지반강도정수를 이용하여 정량화하고, 비탈면 붕괴 시 까지의 안전율과 파괴범위를 산정하였다. 변위는 누적 변위 곡선과 변위 속도 곡선, 변위 역속도 곡선으로 정량화하여 유지관리 기법과 연계하였다. 제안된 절차로 해석을 수행한 결과, 누적 변위 곡선을 이용한 비탈면의 파괴모델은 기존 연구와 동일하게 3차 다항모델로 산정되었다. 붕괴 시점 예측에 적용되는 변위 역속도의 취성재료에서는 1차 직선식, 연성재료에서는 3차 다항식으로 감소되어 Fukuzono(1985)의 제안식과 일치하였으며 붕괴사례와도 유사한 거동을 나타내었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권12호
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• pp.19-25
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• 2010

기초조사란 위험비탈면에 실시하는 정밀조사와는 달리 비탈면의 현황을 파악하고자 실시한다. 과거 기초조사자료를 토대로 하여 전국 국도변에 분포하고 있는 비탈면의 일반현황을 분석하였다. 또한 비탈면 일반 현황과 붕괴가 발생한 비탈면에 대한 비교분석을 통하여 유지관리 시 중요한 사항에 대하여 연구를 수행하였다. 10년 전 붕괴가 발생된 자료와 현재 붕괴된 자료를 통하여 비탈면 파괴 유형 및 대책공법의 적용에 대한 변화 추이를 분석하였다. 추후 원인별 붕괴형태 분석 및 대책공법과의 연관성을 연구하려 한다.

• 지질공학
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• 제30권4호
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• pp.663-671
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• 2020

최근 국내에서는 산림지역 뿐만 아니라 대도시지역에서도 자연재해가 많이 발생하고 있으며, 이에 대한 국가적인 요구사항은 증가하고 있다. 특히 국도 비탈면 붕괴에 대하여 체계적으로 관리할 수 있는 사전 재해정보 시스템은 전무한 실정이다. 본 연구에서는 CSMS(Cut Slope Management System)에서 관리하는 강원도와 경상도 지역의 국도 비탈면 붕괴 정밀조사 보고서와 비탈면 기초조사를 토대로 비탈면 붕괴 유발 인자에 대한 빅데이터 분석을 실시하였다. 분석 결과를 바탕으로 붕괴 비탈면 위치와 기상정보를 반영하여 분류 기반 머신러닝 모형인 Adaboost를 통한 비탈면 붕괴 위험도 예측모형을 구축하였다. 또한 시각화 프로그램인 비탈면 붕괴 위험도 시각화 지도를 개발하여 기상여건 변화에 따른 비탈면 위험도 파악을 통한 선제적 재해재난 예방대책에 활용할 수 있음을 보여주고 있다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 추계 학술발표회
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• pp.632-639
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• 2006

최근 들어 집중호우 등으로 인해 빈번해진 비탈면의 붕괴를 억지하기 위하여 비탈면 안정화기술이 급속하게 발전하고 있다. 특히 최근에는 신기술제도의 도입으로 비탈면 안정화를 위한 보강기술의 발전이 두드러지고 있다. 비탈면의 안정화를 위해서는 보강기술의 개발뿐만 아니라, 설계기준이나 설계기술, 유지관리기술, 예측기술 등 다양한 분야의 기술개발이 이루어져야 함에도, 최근 진행되고 있는 연구분야의 노력은 보강기술분야로 치우쳐 있는 실정이다. 이러한 관점에서 비탈면의 안정화를 위한 노력은 각 부분에서 균형적으로 비탈면의 안정화를 도모할 수 있는 기술개발 방향이 설정될 필요가 있다. 본고에서는 향후의 비탈면 안정화 기술 개발 방향 설정에 도움이 될 수 있도록 비탈면 안정화기술의 최근 동향을 파악하고, 비탈면의 안정화를 위하여 개선 및 개발되어야 할 필요가 있는 분야를 소개하고자 한다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제33권6호
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• pp.8-17
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• 2017

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.296-296
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• 2008

국내 절토비탈면은 이상 기후 및 건설공사의 증대로 인해 증가하고 있는 추세이며 장마철 및 태풍으로 인해 비탈면의 붕괴로 많은 인명 및 재산피해가 발생되고 있는 실정이다. 국내에서 사용되고 있는 기존의 비탈면의 설계기준은 암반의 불연속면에 대한 조사를 실시하고는 있지만 주로 암반의 굴착난이도를 토층, 리핑암, 발파암으로 구분하여 각각의 비탈면 절취경사를 결정하여 사용하는 방법을 사용하였으며 이러한 기준은 단순히 암석의 강도를 기준으로 설정되어 있으므로 암석의 공학적 특성 즉, 암반내 불연속면 방향성, 연속성, 충진물질, 마찰각, 풍화속도 등의 영향으로 공용후 비탈면 구배의 재조정 및 보강이 빈번하다. 국내외 절토비탈면의 설계기준은 각 기관별로 산재되어 있었으며 비탈면에 대한 설계 및 시공 등에 관한 기준은 도로와 철도 설계기준에 일부 반영되어 있을 뿐 항만, 댐, 택지조성 등 기타 시설 설계기준에는 비탈면에 대한 기준이 마련되어 있지 않아 표준적인 비탈면 설계기준 및 유지관리지침이 등이 필요하였다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 2004년부터 2006까지 한국시설안전공단, 한국도로공사, 대한주택공사가 협동으로 연구한 건설공사 비탈면 설계 시공 및 유지관리에 관한 연구의 결과로 2006년도에 "건설공사 비탈면 설계기준"이 수립되었다. 이 설계기준은 건설공사에서의 기존 상이한 기준들을 정리하고 동일화하는 작업을 수행하였으며 지반의 조사에서부터 대책공까지를 막나하여 정리하였다. 그러나 최근에 급격한 기후변화로 인한 비탈면붕괴 빈번함에 따라 과거 적용되어 왔던 이들 기준을 적용하는 경우, 특히 상부 토층 및 풍화암 구간에서 많은 설계안전율을 만족하지 못해 많은 보강을 수반해야 하는 문제가 발생되고 있어 그 원인에 대한 분석을 수행하고자 하였다. 2006년도 정리된 기준은 과거에 적용하여 온 유기시의 안전율 조건을 Fs > 1.1~1.2을 적용하였던 것을 Fs > 1.2로 통일하였으며 지하수위 조건은 지표면에 위치하도록 하였다. 지하수위 조건은 풍화암 및 토층의 경우, 과거 지표면에 -3m를 적용한 시기가 있었으나 지표면에 지하수위를 적용하는 것이 일반적인 해석방법이다. 이러한 결과의 원인을 검토해 보면 다음과 같다. 첫째, 풍화암 및 토층에 적용되어 온 지반강도 정수가 과거 적용한 값보다 최근에는 작아지는 경향을 보이고 있다. 둘째, 지하수위 적용문제로 현재 지표면에 지하수위를 두어 안전율을 감소시키는 문제로 이는 최근 들어 많은 연구기관에서 강우시 간극수압의 증가에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 침투수 해석은 현행 기준에도 강우의 침투를 고려한 해석을 실시하는 경우 FS > 1.3 적용하는 것으로 되어 있으나 대부분의 해석에서는 적용이 되지 못하고 있는 실정이다. 셋째, 안전율이 과거에 주로 적용된 Fs > 1.1에서 Fs > 1.2로 상향 조정되어 우기시의 설계안전율 만족시키지 못하는 문제이다. 그러므로 이러한 문제점을 개선하기 위한 검토가 필요하며 장기적으로 이에 대한 합리적인 기준을 개정하는 작업이 추후에 수행되어야 할 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제30권4호
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• pp.673-682
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• 2020

비탈면의 안정성 측면에서 파괴형태에 따라 예상 파괴면에서의 지반 전단력과 앵커보강에 의한 저항력은 중요한 요소로 작용할 수 있다. 또한, 앵커가 보강된 비탈면에서는 지압판이 설치된 지반의 풍화, 침하 및 불완전하게 방청 처리된 강연선의 부식 등으로 인하여 앵커축력이 변할 수 있다. 그러나 앵커 축력의 변화로 인해 국부적으로 앵커의 저항력을 상실한 경우에는 앵커가 저항력을 발휘하지 못하게 되어 주변 앵커로 외력이 전가되는 경향이 있으며, 이에 따라 주변앵커의 긴장력을 증가시키게 된다. 이로 인해 전체 비탈면의 안정성에 문제가 발생하게 되므로 주의가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 비탈면에 설치되어 있는 앵커의 긴장력 변화경향을 모니터링하고 이를 고려한 비탈면 전체의 외적 안정성을 유추하는 방법을 제안하고자 하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.13-17
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• 2020

4차 산업혁명 시대에 접어들어 드론이 다양한 분야에서 활용되고 있다. 현재 비탈면의 시공 및 유지관리는 일반적으로 소단 및 점검원 통로를 이용하여 인력으로 관리하고 있다. 이러한 방법은 안전사고의 위험이 있으며, 인력을 통한 시야 확보가 어려워 정확한 파악이 어렵다. 본 논문에서는 지반 공학 관련 구조물 중 비탈면을 대상으로 드론이 촬영한 디지털 사진을 이용하여 RTK 및 GCP가 비탈면 3차원 모델에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 비탈면 3차원 모델의 품질 비교를 위해 9개 지점에 대해 GNSS 좌표를 측정하였고, 이 중 3개 지점은 검사점으로 활용하고 나머지 지점들은 지상기준점으로 활용하였다. RTK를 활용한 높은 정밀도의 지오태깅 사진을 이용하여 비탈면 3차원 모델을 작성할 경우, 지상기준점의 개수가 증가하면 검사점에서의 오차가 감소하는 것을 확인하였다. 또한 일반 GNSS를 사용하더라도 지상기준점을 적용하면 3차원 모델의 검사점에서의 오차는 크지 않은 것을 확인하였다. 그러나 RTK모듈을 사용하여 높은 정밀도의 지오태깅 사진을 이용하더라도 GCP를 적용하지 않고 비탈면 3차원 모델을 작성하면 큰 오차가 발생하는 것을 확인하였다. 특히, 높이 값인 z좌표에 대한 오차가 크게 발생하였다. 따라서, 평면정보와 더불어 높이에 대한 정보도 중요한 비탈면 3차원 모델 작성을 위해서는 반드시 GCP를 적용해야 함을 확인할 수 있었다.

• 지질공학
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• 제30권4호
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• pp.649-661
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• 2020

도로비탈면관리시스템은 전국 도로 비탈면 현황을 파악하고 위험등급을 산정하여 유지대책 선정 및 사전에 비탈면 붕괴를 차단하여 국민의 안전을 도모하기 위해 만들어졌다. 이를 위해 전국 국도에 위치한 깎기비탈면에 대해 기초·정밀조사를 수행하여 데이터베이스를 구축하고 매년 갱신되고 있다. 수집된 데이터는 수치형과 문자형으로 구성되어 있으며, 사면에 대한 객관적인 정보와 전문가의 판단에 의해 결정된 주관적인 정보로 구성되어 있다. 본 연구에서는 도로비탈면관리시스템에서 관리하는 데이터 활용 가능성을 검토하기 위해, 기계학습인 로지스틱 회귀분석을 이용하여 독립적인 정보를 이용한 주관적 정보 예측 모델을 구축하고 검증하였다. 수행결과, 구축된 확률모델을 이용하여 높은 정확도로 주관적 판단이 필요한 정보들을 예측할 수 있음을 확인하였다. 또한, 구축된 모델을 활용하여 새로 수집된 정보와 모델로부터의 예측값을 비교 ? 검토를 통해 고품질의 데이터를 구축할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권8호
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• pp.35-47
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• 2020

비탈면 보강 용도로 사용되는 영구앵커의 경우 사용기간 동안 지지력 및 내구성이 확보되어야 한다. 그러나 최근 국내·외 연구 결과에 따르면 앵커의 장기거동에 따라 긴장재 파단, 정착구 파손, 비탈면 변형 및 손상, 시간에 따른 잔존긴장력 감소 등의 현상들이 보고되고 있다. 이러한 문제는 앞으로 증가할 것으로 보이며, 이로 인한 유지보수 비용의 증가, 시설물 붕괴 사고 등의 문제가 불가피할 것으로 보인다. 이에 본 연구에서는 그라운드 앵커의 유지관리 절차 및 방법을 현실적으로 보완하기 위해 문헌연구를 수행하여 국내 유지관리 기법의 문제점 및 한계를 제시하였다. 이후 실제 현장 그라운드 앵커에 설치되어 있는 하중계 계측자료를 분석하여 앵커들의 경과일에 따른 잔존긴장력의 변화를 파악하였고, 최종 분석 결과를 통해 앵커의 시공조건, 구성암반 등이 긴장력의 증감에 미치는 영향을 파악하였다.