• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권11호
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• pp.65-70
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• 2011

모래지반의 액상화 발생 가능성 및 측방유동 평가 방법에 대한 연구는 많이 알려져 있다. 최근에는 비소성 실트의 액상화 발생 가능성에 대해서도 연구하고 있다. 그러나 비소성실트의 동적하중이 작용하는 동안과 그 이후의 거동에 대해서는 세계적으로도 다소 알려져 있을 뿐이다. 특히 비소성실트의 측방유동에 대한 평가방법에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. 이에 본 연구에서는 비소성실트지반에서의 액상화 발생 가능성 및 측방유동량의 평가 방법을 제안하는 것을 목적으로 하였다. 연구방법은 정적 및 동적 시험을 수행할 수 있는 직접단순전단시험기를 이용하여 동적하중을 받은 비소성실트의 액상화 가능성을 평가하였으며, 그 후 정적 시험을 수행하여 잔류강도를 측정하였다. 이 시험결과 비소성실트는 유효응력이 완전이 소멸되는 것은 곤란하지만 액상화에 거의 가깝게 발생하는 것을 확인하였다. 특히, 전단응력의 증가에 따른 강도저하는 매우 현저한 것을 확인하였다. 이 시험결과를 이용하여 액상화 발생 가능성 및 측방유동량을 추정할 수 있는 방법을 제안하였다.

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

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5C호
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• pp.313-322
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• 2006

지반 액상화는 대표적인 지진 피해의 한 형태로 이 연구에서는 이러한 지반 액상화 가능성 평가를 위한 확률적 접근 방법을 제시하였다. 일정한 사용기간 동안의 지진에 의한 액상화 발생확률을 구하기 위하여 액상화 취약도와 지진재해도를 결합하여 액상화 위험도를 산정할 수 있도록 하였다. 현재 국내에서는 결정론적인 방법이 많이 이용되고 있으나, 이러한 방법은 지반 물성치에 포함되어 있는 많은 불확실성을 합리적으로 다루기 어려운 단점이 있다. 두 가지 형태의 확률적 접근 방법을 제시하였는데, 첫번째는 설계지진에 대한 확률적 신뢰도 해석 방법이고, 두번째는 주어진 지반조건에 대하여 일정한 사용기간 동안 액상화가 발생할 수 있는 가능성을 평가한 위험도 해석 방법이다. 기존의 결정론적 방법과 확률적 방법에 의하여 매립지반의 액상화를 평가하였으며, 위험도 해석에 의한 액상화 가능성 평가기법을 지속적으로 적용하고, 설계기준이 제시된다면 보다 합리적이고, 정량적인 지반 액상화 가능성 평가기법이 될 수 있음을 검증하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.1-13
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• 2009

느슨한 포화 사질토 층에 위치한 구조물은 지진 시 액상화로 인해 막대한 인적 경제적 피해가 발생하기 때문에 액상화 발생 가능 지반으로 분류된 지역은 구조물의 설계 및 운영 시 액상화 발생 가능성에 주의를 기울어야 한다. 한반도의 경우 중진 지역에 해당되고 역사 문헌의 발생 기록을 제외한 어떤 액상화 피해도 보고되지 않음에 따라 오랫동안 액상화에 대해서는 안전지대로 여겨져 왔다. 하지만, 최근 해외 지진 사례에 의하면 국내 서해안 지역 지반과 유사한 비소성 실트질 흙에서의 액상화 발생과 이로 인한 피해 사례가 종종 보고되고 있다. 본 연구에서는 국내에서의 액상화 가능성 평가 기법 합리화의 일환으로 서해안 두 부지를 대상으로 피에조콘 관입시험(CPTu)과 표준관입시험(SPT) 결과를 이용하여 액상화가능지수(LPI)를 산정하였다. LPI는 심도 20m까지의 액상화 가능성을 통합 적분하여 액상화로 인한 지표면 피해 발생 정도를 지수로 제시한다. 먼저 대상 현장에 대해 시나리오별 액상화 발생 가능성을 평가한 후, CPTu와 SPT로부터 산정된 LPI 값을 비교하였다. 액상화 저항 강도를 의미하는 진동저항응력비(CRR) 값에 의하면, CPTu로부터 구한 보정 콘 선단저항력 (qc1N)CS가 40에서 120 사이인 경우 또는 CRR이 0.23 이하인 경우에 SPT로부터의 산정된 값보다 작게 평가되었다. 또한 CRR 차이는 세립질 함유량이 큰 흙에서 두 방법 간의 차이가 더 크게 나타났다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.45-56
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• 2019

본 연구는 수도권 지역의 전력구 매설지반을 대상으로 지진 재현주기 1,000년을 고려한 최대기반암가속도 0.154g로 설정하여 지진시 위험을 평가하였다. 이때, 지진시 위험도 평가는 총 3단계로 진행하였으며 1단계는 대상지역의 지반조사 정보를 기초로 지반분류를 우선 실시한 후, 액상화 발생가능성을 파악할 수 있는 Macro영역 기법인 지반증폭계수를 이용한 액상화 발생가능지수(LPI, Liquefaction Potential Index) 재해지도를 이용하여 후보지를 선정한다. 2단계 위험도 평가는 1단계 평가에서 액상화 발생가능성이 매우 높게 판정된 전력구 주변의 시추주상도를 바탕으로 부지특성을 반영한 지진응답해석을 수행하고 이를 토대로 액상화 발생가능성 지수를 재산정하여 지진시 액상화 위험도를 상세평가 하였다. 3단계는 시추공자료를 기반으로 하는 한계성을 보완하기 위하여 2단계에서 액상화 발생가능성이 높게 평가된 대상 전력구의 현장조사를 실시하여 건설시 보강공법적용, 내진설계적용 및 현장상태 등을 고려하여 최종적으로 액상화 위험도를 평가하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제12권1호
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• pp.143-152
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• 1998

해안구조물 설치시 기초지반의 안정성 해석을 위한 파랑에 기이한 액상화 메카니즘을 과잉간극수압(excess pore pressure) 현상과 관련하여 논의하였다. 과잉간극수압 발생 메커니즘에 있어서 두 가지 형태, 즉 변동과잉간극수압 (Oscillatory excess pore pressure) 및 잔류과잉간극수압 (Residual excess pore pressure) 각각에 기인한 액상화의 특성을 구명하였다. 또한, 과잉간극수압 및 해저지반의 액상화 가능성에 대한 평가공정을 제시하였는데 이는 모형실험과 현장관측자료에 의해 그 적용성이 검증되었다. 이러한 평가공정(Assessment Procedures)은 투수성 해저/기초 지반의 액상화를 추정하는데 이용될 수 있다. 해안구조물 기초 설계 및 해저 지반의 안정성 평가시 액상화의 가능성 또는 과잉간극수압의 적절한 평가.고려가 무엇보다 중요하다고 사료된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권2호
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• pp.9-20
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• 1998

지진에 의한 지반의 액상화 현상으로 인하여 지하에 매설된 생활관거가 파괴될 가능성은 대단히 높다. 만일 지진이 발생하는 즉시 지반의 액상화 가능성을 판단할 수 있다면 관거가 파괴됨으로 인한 피해를 최소한으로 감소시킬 수 있다. 액상화 현상이 지반에 발생하는 동시에 이를 판별하기 위해서는 지표에서 진동의 이력을 측정함과 동시에 해석함으로써 가능하다. 본 논문에 서는 지표에서 측정된 가속도 기록을 통하여 지반의 액상화 가능성과 액상화된 지반의 두께를 평가하는 방법을 제시하고자 한다. 이를 위하여 실제로 측정된 지진 기록을 해석하고, 또한 진동대시험이 실시되었다. 이 결과 액상화 지반의 판별과 액상화된 지반의 두께는 지반 최대 가속도와 스펙트럼 강도로 결정할 수 있음이 증명되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권10호
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• pp.13-19
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• 2018

2016년 경주지진에 이어 2017년에도 포항지진이 발생하여 우리나라 동남권 지역이 지진의 위협을 받고 있는 실정이다. 특히, 포항지진에서는 연안의 퇴적지반에서 액상화 현상이 발생하여 이에 대한 대책 마련이 크게 중요시되고 있다. 지반 액상화는 지표면 위의 구조물뿐만 아니라 지중의 시설에 대해 직접적인 영향을 줄 수 있기 때문에 발생 가능한 지진에 대한 시설물의 액상화 위험도를 파악하여 이에 대한 대책을 마련할 필요가 있다. 이 연구에서는 최근 국내에서 지진이 발생한 동남권 지역의 전력구를 대상으로 지진 시 액상화 위험도를 평가하였다. 이때, 발생 가능한 지진은 재현주기 1,000년으로 고려하였으며 지진 시 액상화 위험도는 액상화 발생가능성 지수를 통해 검토하였다. 액상화 위험도 분석은 2단계로 진행되었으며 1단계에서는 동남권 전력공동구 설치위치의 지반조사자료를 토대로 액상화 발생 가능성 지수를 산정하여 액상화 위험도를 분석하였다. 이때, 지반 내 증폭현상은 지반종별 지반증폭계수를 통해 고려되었다. 2단계 위험도 분석은 1단계 분석에서 액상화 발생 가능성이 매우 높게 판정된 전력구 주변의 시추공 정보를 바탕으로 지진응답해석을 수행하고 이를 토대로 액상화 발생 가능성 지수를 재산정하여 지진 시 액상화 위험도를 재분석하였다. 이때, 이용된 지반조사자료는 국토지반정보 통합DB센터의 자료이며 지진응답해석에서는 3가지의 실지진 가속도 시간이력곡선을 이용하였다. 연구결과, 국내 지중 시설물에 대한 액상화 위험도 평가를 1단계 광역기반의 액상화 위험도 평가를 수행하고 2단계 평가에서는 1단계 평가에서 위험한 곳으로 평가된 지역에 대해서 지진응답해석을 동반한 위험도 평가를 재수행하는 것이 매우 합리적이고 유효적절한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권5호
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• pp.33-46
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• 2021

2016년 발생한 국내 계기 계측 사상 최대 규모의 경주지진과 2017년 팔레트구조 건축물의 기둥이 파괴되는 등 국내 최대 지진피해가 발생한 포항지진 이후, 국내 모든 시설물에 대한 내진설계기준이 개정되고 있으며 특히, 포항지진 피해사례 조사 도중 미국, 일본, 뉴질랜드 등 주로 강진지역 국가에서 발생하는 액상화 피해가 발견되어 이에 대한 설계기준의 보완도 심도있게 진행되고 있다. 이 연구에서는 최근 개정된 항만 및 어항시설 내진설계기준에서의 액상화 평가방법을 고찰하고 액상화 평가절차에 새롭게 인용된 액상화 가능성 지수(LPI)를 중심으로 적용성 검토를 수행하였다. 이때, 액상화 발생가능한 모래지반을 다양하게 조성하고 이에 대한 케이스별 LPI 값을 산정 비교하였다. 또한, 실제 22개소 항만의 지반자료를 이용하여 지진시 지반응답해석에 기초한 액상화 평가의 수행과 함께 22개소의 LPI 값들을 비교 검토하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.129-136
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• 2001

본 논문에서는 석탄회 매립지반의 액상화 가능성을 평가하기 위해 순수 모래시료와 더불어서 모래시료와 석탄회가 혼합된 모래시료에 대한 일련의 진동삼축실험을 변형률제어 방법으로 수행하였다. 실험결과 진동하중에 의해서 시료 내에 발생하는 간극수압의 크기는 작용하는 전단변형률의 크기에 심각하게 영향을 받고, 작용하는 전단변형률이 지반의 한계전단변형률 보다 작은 경우에는 진동수가 높은 조건에서도 간극수압이 발생하지 않음을 알았다. 또한 전단변형률이 약 0.1%보다 작고 한계전단변형률에 가까운 경우에는 순수 모래시료와 비교하여 본 논문에서 조사한 석탄회 함유율 범위 (10%~30%)의 시료에서 간극수압이 더 크게 발생하였다. 반면에, 전단변형률이 큰 경우에는 순수 모래시료에서 간극수압이 크게 발생하는 추세를 보였다. 반복 전단에 따른 간극수압의 발생량은 전반적으로 석탄회 함유율이 증가할수록 커지는 경향을 보였다. 이러한 결과를 근거로 해안이나 하천에 인접한 한계지 개발에 있어서 사질토에 석탄회를 혼합 매립하여 지반을 조성하는 경우에 액상화에 대해서 불안정한 지반이 될 가능성이 있는 것으로 판단되었다.