• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.773-778
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• 2002

강우시 불포화 자연사면의 파괴메커니즘을 규명하기 위하여 사면내 모관흡수력의 변화를 고려한 안정해석을 수행하였다. 사면에는 강우계, Tensiometer, Pizometer, Water mock, 경사계 등이 설치되었으며 강우시 사면내 부간극수압과 임시지하수위의 거동을 관찰하였다. 실내실험으로부터 불포화 사면의 안정해석을 위하여 입력 값으로 사용되는 불포화투수계수, 불포화강도정수를 시료의 No.200체 통과량과 건조밀도를 기준으로 경험계수를 이용하여 추정 사용하였다. 강우의 침투로 인한 사면내 부간극수압의 분포는 계측값과 수치해석결과가 차이를 보였으며 이는 불포화 흐름시 흙속의 공기의 영향, 강우의 나무와 수풀에 의한 중간차단효과 및 증발의 영향을 해석에 고려하지 못했기 때문으로 사료된다. 사면안정해석결과 강우초기 모관흡수력을 고려하는 경우 약 10%의 안전율의 증가를 나타냈으며, 침투가 진행되면서 그 차이는 좁아져 임시지하수위가 표층까지 도달했을 때 흡수력을 고려하지 않는 해석과 안전율은 일치하였다.

• 지질공학
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• 제31권2호
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• pp.165-178
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• 2021

자연사면을 대상으로 강우에 따른 침투해석 및 사면안정해석을 통하여 사면토층의 흙-함수특성곡선(SWCC) 맞춤계수에 따른 안정성의 영향을 평가하였다. 연구 대상사면의 토질시료를 채취하여 토층의 물리적, 역학적 및 불포화 특성을 실험하였다. 현장조건의 흙-함수특성곡선(SWCC)의 맞춤계수 α 및 n을 변화시켜 침투해석을 통한 포화심도를 산정하였으며, 이를 고려하여 한계평형해석기법을 이용한 사면안정해석을 수행하였다. 강우에 의한 침투해석 결과에 따르면 맞춤계수 α가 감소함에 따라 토층 내 포화심도가 급격하게 증가하며, 전체 토층에 대한 포화시간도 짧아지는 것으로 나타났다. 그리고 포화심도를 고려한 사면안정해석결과에 의하면 맞춤계수 α가 감소함에 따라 사면안전율은 급격하게 감소하지만, 맞춤계수 n을 증가시키더라도 사면안전율의 변화는 매우 작은 것으로 나타났다. 따라서 강우침투로 인한 포화심도와 이를 고려한 사면안정성은 흙-함수특성곡선(SWCC)의 맞춤계수 α에 크게 영향을 받으며, 맞춤계수 n의 영향은 상대적으로 매우 작음을 알 수 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.33-41
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• 2017

본 연구에서는 3차원 구조의 토목섬유인 지오셀을 사면 법면 보호공으로 설치 시 사면 지표면의 수평투수계수 증가에 따른 안전율 증가 효과에 대하여 분석하였다. 지오셀의 수평투수능력과 보강효과를 평가하기 위해 실내실험으로 각각 수평투수실험을 수행하였다. 지오셀을 설치한 지반이 무보강지반보다 수평투수계수가 증가되었으며, 다공율이 6.43%인 기존 지오셀(지오셀 B)보다 38.18%인 격자구조의 지오셀 A를 지반에 설치했을 때, 수평투수계수가 더 증가하는 것으로 나타났다. 사면안정해석 컴퓨터 프로그램인 Soilworks를 사용하여 실내실험 결과와 강우강도를 모델링한 성토사면에 적용 후 침투해석과 사면안정해석을 수행하였다. 사면안정해석 결과 강우시 지오셀 보강사면의 지하수위 상승 억제 및 지표의 강우 유출효과를 확인하였으며, 내부마찰각과 겉보기 점착력의 증가와 더불어 수평투수계수의 증가로 인하여 사면의 안전율이 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.91-100
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• 2010

본 논문에서는 절 성토 사면의 안정성에 영향을 미치는 영향인자의 민감도 분석을 수행하였다. 사면안정성 해석은 건기 및 우기조건, 지진시로 구별하여 해석하였다. 건기와 우기 조건에 대한 민감도 분석결과, 절토사면에서는 점착력, 내부마찰각, 단위 중량 등이 사면안정성에 미치는 영향은 우기조건 보다 더 큼을 알 수 있고, 성토사면에서는 건기와 우기조건에서 모두 유사한 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한 수평지진계수는 전체사면에서 건기와 우기조건에 관계없이 유사한 값의 범위로 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 강도정수인 점착력과 내부마찰각은 건기 및 우기조건에 관계없이 사면안정성에 단위중량, 지진계수에 비하여 상대적으로 큰 영향을 미치는 영향인자로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.269-278
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• 2001

국내 30개의 교대측방이동 사례현장에 대하여 교대기초말뚝의 사면안정효과와 교대의 실측측방변위를 고려한 사면안정해석을 실시하였다. 해석결과 사면안전율은 말뚝의 효과를 무시한 경우 1.5이상, 말뚤의 효과를 고려한 경우 1.8이상 되어야 안전함을 알 수 있다. 그리고, 교대의 실측측방변위와 사면안전율과의 상관관계로부터 교대의 허용측방변위 설계기준은 5cm보다 1.5cm로 함이 더 합리적임을 알 수 있다. 사면안정해석결과와 교대의 실측측방변위를 토대로 기존에 제안된 교대측방이동 판정기준의 국내 적용여부를 검토한다. 이를 위하여 교대의 사면안정해석결과 및 실측측방변위와 교대측방이동 관련지수와의 상관관계를 조사한다. 그 결과 실측된 교대의 측방변위와 이를 고려한 사면안전율은 교대의 측방유동지수, 측방이동판정지수 및 지반의 안정계수와 무관한 경우도 많이 존재하는 것으로 나타났다. 이는 결국 이들 경험적인 지수만으로 교대측방이동을 판정하는 것은 불충분함을 의미한다. 따라서, 교대측방이동을 판정할 경우에는 반드시 교대의 측방변위를 고려한 사면안정해석이 실시되어야 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.145-154
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• 2000

오늘날 폐기물 매립장의 구조적 안정성문제는 국내.외적으로 중요한 문제로 대두되고 있으며, 특히, 사면의 차수체계에서의 안정성에 대한 논란이 사회적 문제로 대두되고 있다. 또한, 우리 나라는 주민들의 NIMBY 현상과 국토의 효율적 활용을 위하여, 폐기물 매립장을 해안매립지나 산간지방에 많이 건설하고 있다. 그러나, 이러한 경우 사면구배가 급해지고 토목섬유의 활용이 불가피해져 안정성에 많은 문제점을 내포하게 된다. 이 연구는 폐기물 매립장 사면의 안정성을 해석하기 위하여, 원심모형실험을 실시하였다. 또한, 이론식 및 사면안정 해석 프로그램을 이용하여 안전을 산정하였다. 이 연구에 사용한 토목섬유 점토차수재(GCLs)의 팽윤도는 침출수와 증류수의 투과수에 대하여 22~25%의 팽윤도를 보였으며, 투수계수는 투과수가 침출수일 경우, 1.47$\times$10-10cm/sec, 증류수일 경우, 8.75$\times$10-11cm/sec의 값을 나타내었다. 원심모형실험 결과, 토목섬유 점토차수재의 포화여부와 지오멤브레인(HDPE)의 표면거칠기에 따라 사면 안전율이 각각 변화함을 알 수 있었으며, 표면이 거친 지오멤브레인과 건조한 토목섬유 점토차수재를 사용하였을 때, 파괴가 발생되지 않아 사면안정성이 높은 것으로 평가되었다. 또한, 이론에 의해 도출된 사면의 안전율과 사면안정 해석프로그램에 의한 안전율 계산 시, 전자의 경우가 후자의 경우보다 작게 평가됨을 알 수 있다.

• 지질공학
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• 제30권2호
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• pp.175-184
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• 2020

국내에서는 비탈면을 대상으로 유사정적해석 시 수평 지진계수에 대한 적용 규정과 적용 사례들이 많이 있지만 연직 지진계수에 대한 규정이나 사례는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 연직 지진계수의 영향도를 검토하고자 단양군 단양읍 ◯◯리를 대상으로 현장조사 및 실내시험을 수행하고, 이를 반영하여 무한사면 안정해석 기반의 유사정적 사면안정해석을 수행하였다. 분석 결과 지진규모가 5 이하인 경우에는 연직 지진계수의 영향이 거의 없는 것으로 분석되며, 지진규모가 6 이상인 경우에는 연직 지진계수가 안전율 1.1 이하의 불안정 영역을 크게 증가시키는 것으로 나타난다. 이러한 경향은 강우가 없는 조건보다 강우가 있는 조건에서 더욱 뚜렷하게 나타난다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제7권3호
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• pp.21-32
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• 1991

본 연구에서는 복합 zone을 가진 rockfill dam성토 재료의 강도정수들과 core zone에서의 간극 수압의 불확정성을 고려할 수 있도록, 성토 재료의 공간적인 변화의 불확실성, 시료수의 제한에 의 한 불확정성에 실험실 결과와 현장 결과와의 차이에 따른 model 오차의 영향을 고려한 종합적인 설계변수들의 불확정성을 규명하였으며 core zone의 간극수압과 rockfill zone의 내부 마찰각을 bayeg 이론을 이용하여 불확정성을 Updating할 수 있는 방법을 제시하였다. 사면 안정 해석에서 시공직후 상, 하류, 만수위 상, 하류 수위, 급강하 시의 2차원 사면안정해석 과 end effect 영향을 고려한 3차원사면 안정해석을 하였다. 본 목적을 위하여 복합 zone을 가진 rockfill dam의 사면 안정해석에서 end effect의 영향을 고려한 3차원 사면안정해석 Program인 "ESTABL"을 개발하였으며, 파괴 사면의 강도정수와 간극수압의 변동계수를 구하는 프로그램 "COV", 복합 zone사면 안전율의 변동계수를 구하는 프로그램 "PCOV"을 개발하였다. 사면안정해석 결과 3차원안전율이 2차원안전율보다 약 200A정도 크게 나타나므로 end restraint 효과가 상당히 큼을 알 수 있다. 3차원사면안정은 근본적으로 system reliability 문제이 므로 안전율의 평균간보다 그 불확정성이 더 큰 영향을 미침을 보여준다. 또한 기초설계 치로 설계 를 마친후 시공중 혹은 추가로 각종 계측치가 있을 때 updating 이론을 이용하여 신뢰도를 증가시 킬 수 있음을 보여주며 강도계수의 변화에 의한 파괴확률의 변화는 점착력의 불확정성이 내부마찰 각의 불확정성보다 민감하게 영향을 미침을 보여준다.찰 각의 불확정성보다 민감하게 영향을 미침을 보여준다.

• 자원환경지질
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• 제42권4호
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• pp.357-366
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• 2009

풍화작용은 암석의 물리적 및 화학적 특성을 변화시킬 뿐만 아니라 공학적 특성에도 영향을 미친다. 대개 풍화는 암석의 밀도 및 강도, 내부마찰각과 점착력 등을 감소시키며 이로 인해 암석으로 구성된 사면의 안정성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 풍화등급에 따른 암반 사면의 안정성을 분석하여 풍화가 사면의 안정성에 미치는 영향을 분석해 보았다. 이를 위하여 암반사면의 안정성에 가장 주요한 영향을 미치는 불연속면 시료를 풍화등급별로 채취하여 공학적인 특성의 변화를 분석하였다. 이러한 결과를 활용하여 신선한 암반으로 구성된 사면과 풍화된 암반으로 구성된 사면의 안전율을 산정하였다. 신선한 암반의 경우 안전율이 1.25로 안전한 것으로 분석되었으며 풍화된 암반의 경우 안전율이 1.0으로 계산되었다. 그러나 이렇게 산정된 안전율은 값의 분산이 심한 불연속면 거칠기 계수(JRC)와 잔류마찰각에 따라 심하게 변동되고 있어 안전율로 사면의 안정성을 정확하게 파악하기 힘든 실정이다. 따라서 본 연구에서는 불연속면 거칠기 계수(JRC)와 잔류마찰각이 일정한 범위 내에 분포한다는 점에 착안하여 확률변수로 고려하였으며 확률론적 해석을 수행하였다. 확률론적 해석 결과 신선한 암반에서의 파괴확률은 25.6%로 계산되어 매우 불안정한 것으로 파악되었으며 풍화된 암반의 경우는 45.9%의 파괴확률이 획득되었다. 현장으로부터 획득된 자료들의 분산으로 인해 결정론적 해석기법은 사면의 안정성을 평가하는 데 부적절한 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.316-325
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• 2009

국제적인 항만시설물 사면안정해석 설계기준을 분석하고 그 결과를 비교하였다. 사면안정해석에 사용된 설계기준은 한계상태 설계법에 근거한 중국, 유럽 및 일본의 설계방법이다. 사면안정해석시 공통적으로 파괴활동면은 원호 활동면 가정을 기본으로 하고 있다. 해석방법에 있어서 중국은 수정 Fellenius법에 근간하고 있으나 근래에 간편 Bishop법으로 변화하고 있다. 유럽은 Morgenstern & Price법 또는 Bishop법을 추천하고 있다. 반면, 일본은 수정 Fellenius법을 우선시하고 간편 Bishop법은 두꺼운 사질토 지반 등에 선택적으로 이용하도록 하고 있다. 특별하게도 유럽은 포괄적 부분계수 및 재료계수를 규정하는 반면, 일본은 각 구조물별로 경험적 재료계수를 명시하고 있다. 중국에서는 포괄적 부분계수의 최소범위를 규정하고, 안정조건에 따라 특정한 시험에 의한 강도지수를 사용하도록 구체적으로 명시하고 있다. 설계사례를 통한 사면안전율을 비교한 결과, 중국, 일본 및유럽 순으로 높게 나타났다.