• 대한토목학회논문집
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• 제37권5호
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• pp.787-799
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• 2017

저수지 제체 내 수로 구조물과 흙 접촉면의 장기적인 누수가 제체 파괴의 주원인 중의 하나 임에도 불구하고 이에 대한 연구는 미미한 실정이다. 배수통관과 같은 구조물이 부분 파손되어 누수가 발생하는 경우 외형적으로 관측하기 곤란하고 파이핑 등에 의한 제체 손상 우려가 있어 이에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 저수지 제체를 관통하는 배수 통관이 부등침하 등으로 인해 통관 일부가 파손되어 누수가 발생하는 경우 저수지의 제체 형태를 코어형 단면과 균일형 단면으로 구분하여 수위변화에 따른 2차원 침투해석을 수행하였다. 연구결과 저수지 등의 제체를 관통하는 배수 통관으로의 누수가 발생 할 경우 통관 하부보다는 상부가 파손되어 누수가 되는 경우가 파이핑 발생 가능성이 크며, 특히 제체 하류측에서 누수가 발생하는 경우 제체 중심 코어부의 존재는 제체 안정 유지에 도움을 주고 있다고 판단된다. 또한 저수지 제체 내부 간극수압의 급격한 감소가 관측되면 파이핑 발생 우려에 대한 심도 있는 고려가 필요할 것으로 사료된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권2호
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• pp.155-162
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• 2006

저수지 제체의 누수는 주로 세굴현상에 기인하며, 이 세굴현상은 주변의 토괴를 침식하여 결과적으로 제체의 파괴를 유발시키는 주된 요인이다. 따라서 누수구간의 탐지는 효과적인 제체의 유지관리에 필수적인 요소가 된다. 전기비저항 탐사는 저수지 제체의 안전진단에 가장 널리 사용되고 있는 물리탐사 방법으로 특히 세굴현상에 의한 누수구간의 탐지에 효과적인 것으로 알려져 있다. 하지만 기존의 전기비저항 탐사는 제체 마루에서 수행된 2차원 전기비저항 탐사자료의 역산 단면상에서 저비항대를 누수 위험 구간으로 해석하는 정성적인 단계에 머무르고 있다. 근자에 이르러 상시관측을 통한 전기비저항의 변화율을 이용한 해석방법이 제시되었지만 아직까지 제체의 안전도를 정량적으로 산출하는 기법에 관한 연구는 없는 실정이다. 제체내의 세굴현상이 진행됨에 따라 누수구간은 공극율이 증가하고, 공극율의 증가는 제체의 안전과 직결된다. 본 연구에서는 Archie의 경험식을 근거로 전기비저항 탐사에서 얻어진 건기전도도 자료를 제체부의 공극율로 변환하는 기법을 개발하였다. 또한 전기비저항 상시관측 자료를 이용하여 제체의 안전도 지수를 산출하는 방법론을 제시하고자 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1857-1861
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• 2010

이 연구는 하천 제방의 누수 문제에 대해서, 누수의 실태, 대책공 및 조사 방법에 관한 사례를 수집 정리하는 동시에, 이들 사례에 기반한 누수 특성, 하천 특성에 따른 대책공 및 조사 방법에 대해서 검토하기 위한 목적으로 수행하였다. 제방 누수는 일반적으로는 하천수가 제체 또는 기초 지반에 침투해서 제방의 제내 비탈면, 제내 비탈끝 또는 제내지에서 스며나오는 현상을 총칭하며, 각 누수 형태의 개념과 특징을 정리하였다. 1987년 일본의 건설성 하천국의 토목연구소에서 수행한 약 300건의 누수사례에 관한 검토보고서를 참고하여 일본의 하천 제방의 누수 특징을 요약 정리하였다. 제방의 침투/누수 대책 공법을 4가지로 분류하여 특징을 정리하였다. 하천 제방의 제체 누수에 대한 제방 강화 대책 공법의 선정 과정 및 지침을 제시하고자 한다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2000년도 정기총회 및 특별심포지움
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• pp.41-53
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• 2000

제당의 누수부위 조사를 위하여 전기비저항 탐사가 많이 이용되고 있는 바, 전기비 저항 탐사를 이용한 누수부위의 파악은 주로 제체 내 불균질대의 규명을 통하여 이루어지고 있다. 본 연구에서는 제당의 누수부위 탐지를 위한 전기비저항 탐사의 3차원 유한요소 수치모델링을 수행하고 이 결과를 이용하여 제당 누수부위 조사를 위한 2차원 및 3차원 전기비저항 탐사 방법론 및 자료의 해석에 대하여 고찰하였다. 제체의 형상과 전기비저항 구조는 근본적으로 3차원이므로 종래의 2차원 전기비저항 탐사에 비하여 비록 격자상의 측선 배열을 적용할 수 없더라도 3차원적으로 탐사를 수행하고 이를 해석함으로써 좀 더 정확한 제체하부의 영상화가 가능함을 보였다.

• 지질공학
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• 제28권4호
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• pp.715-726
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• 2018

제체의 누수를 탐지하는 방법으로서 물리탐사, 온도 계측, 광섬유 등 다양한 방법이 개발되어 왔다. 본 연구에서는 FDR 센서의 유전율상수를 이용한 누수 탐지의 가능성을 파악하기 위하여 취약부와 미취약부로 구성된 물리모형을 제작하였으며 유전율상수, 온도 및 간극수압 센서를 설치하였다. 누수가 형성됨에 따라 유전율상수는 미취약부보다 취약부에서 빠르게 변화되었다. 또한, 취약부에서 간극수압, 온도 및 유전율 상수를 비교하면 유전율 상수의 반응이 가장 빠르고 하류 계측 지점에서도 쉽게 인지되는 특성을 보였다. 이와 같은 특성을 고려할 때, 제체 하류 구간에서 분포형으로 유전율을 측정한다면 누수 탐지에 빠르고 효율적으로 대처할 수 있을 것으로 파악되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권2호
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• pp.177-183
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• 2005

이 논문에서는 수리시설물을 효율적으로 유지관리하기 위하여 저수지 제체에 계측 시스템을 설치하고, 전기비저항, 수위, 간극수압 및 지중변위를 주기적으로 모니터링하여 그 결과를 분석함으로써 제체의 누수현상 및 안정성 평가를 시도하였다. 저수지 제체의 댐마루에 설치된 전기비저항 측정 시스템으로부터 측정한 각 단계별 전기비저항의 변화영상을 구하고, 변화추이를 비교분석함으로써 누수현상을 정확하게 파악할 수 있었고, 수위, 간극수압 및 지중변위량의 자료를 종합적으로 해석함으로써 제체의 안정성을 평가할 수 있었다. 이러한 결과로부터 종래의 일시적으로 실시한 전기비저항탐사 결과로부터 누수현상을 파악하는 것보다 전기비저항 등 모니터링 계측시스템을 설치하여 운용하는 것이 수리시설물을 효율적이고 경제적으로 유지관리하기 위한 방법임을 알았다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.162-166
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• 2011

하천제방은 가장 치수효과가 높은 홍수방어시설로서 홍수 시 유수를 원활하게 소통시키고 제내지를 보호하기 위해 하천을 따라 축조한 시설이다. 누수에 의한 제방파괴는 제내지 제체에 드러난 포화표면이 결정적인 요인이 되므로 침윤선을 낮추어 제체하부에 위치하도록 해야 하며 누수가 발생한 제방에 대해서는 적절한 보강기법을 적용해야 한다. 본 연구에서는 하천제방 축조 또는 보강 시 누수에 의한 파괴를 방지하기 위한 방법으로 미국 공병단과 일본 국토기술연구센터에서 사용하는 기법 중 하나인 배수공을 두어 침윤선을 조절하는 방법을 적용하였다. 구체적으로 공병단과 일본 국토기술연구센터에서 제시하는 배수공을 가지는 경우의 제방 실험 및 수치 모형 보정 결과를 비교하였다. 침투 수치 모의는 SEEP/W 프로그램으로 검토하였다. 실험에 적용한 제방의 규격은 제방폭 2.6 m, 둑마루폭 0.4 m, 사면경사 1:2, 제방 높이 0.55 m, 수위 0.5 m이다. 배수공이 없는 제방은 사면에서 누수가 발생하였으며, 배수공 바닥폭이 0.4 m인 공병단과 일본 국토기술연구센터에서 제시하는 배수공을 설치하였을 때는 누수가 발생하지 않았다. 같은 배수공 바닥폭을 가지는 공병단과 일본 국토기술연구센터식 배수공을 설치한 제방의 실험을 비교한 결과, 일본국토기술연구센터식 배수공을 설치한 제방의 침윤선이 공병단식 배수공을 설치한 제방보다 낮았다. 즉, 일본 국토기술연구센터식 사각형 배수공이 다소 안정한 것으로 분석되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.29-41
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• 2018

연약지반에 설치된 하천보축제체에서 기존제체와 보축제체 연결부는 부등침하와 같은 이질적인 지반침하에 의해 제체를 관통하는 배수통문 연결부에서 파손 등의 손상이 발생할 수 있다. 본 연구는 금강하류 지역을 선정하여 2차원 침투해석을 수행하고 배수통문 수문의 위치에 따른 침투 경향을 분석하여 파이핑 발생 가능성 등이 제체에 미치는 영향을 확인하였다. 연구 결과 상부 파손부가 하부 파손부보다 침투 유출 속도 및 동수경사가 크게 나타나고 있어 상부측의 누수가 하부측의 누수에 비해 상대적으로 파이핑 발생에 취약함을 알 수 있었다. 제외지측에 수문이 위치한 경우 누수가 발생하면 수위 상승시 및 고수위 유지시 파이핑 발생 우려가 증가하였으며, 제내지측에 수문이 위치하는 경우 누수로 인해 제체내 수압을 증가시켜 제체의 안정성을 훼손시킬 수 있음을 예측할 수 있었다. 결과적으로 배수통문 구조물 임의의 위치에 누수가 발생하면 이로 인해 누수가 발생하지 않을 때 보다 간극수압을 증감시키는 결과를 가져오게 되므로 정상적인 경우에 비해 간극수압의 급격한 감소 또는 증가가 관측된다면 누수 발생을 우려할 수 있을 것으로 사료된다. 다만, 본 연구 결과 분석은 2차원 침투해석을 바탕으로 수행된 것으로서 실제의 경우와는 차이가 있을 것으로 보인다. 따라서 3차원 해석을 통한 보다 상세한 분석이 필요할 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제18권3호
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• pp.245-255
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• 2008

제체의 안전진단을 위해 많이 적용되고 있는 전기비저항 탐사 자료 해석의 효율성을 높이기 위해, 제체의 상태에 따른 전기비저항 물성의 변화 양상을 실내시험 및 실측 자료의 분석을 통해 파악하였다. 이를 위해 제체의 심벽 재료와 유사한 성질을 가지는 kaolinite를 이용하여 압밀조건에 따른 비저항 변화를 살펴보았다. 그 결과, 일축 압축에 의하여 전단강도가 떨어지는 경우에는 함수량에 관계없이 비저항 값이 상승하는 것으로 나타났다. 이러한 사실은 제체 내의 심벽부분에 공극이 크게 발달하는 경우, 함수량에 상관없이 비저항은 상승할 가능성이 있다는 것이다. 코어부의 누수 현상과 관련한 이러한 관측은, 단순히 비저항이 낮은 곳만을 탐지하는 것이 누수대역을 조사하는데 있어 목표가 되어서는 안 된다는 것을 암시한다. 또한 전기비저항 물성이 지반 강성도와 갖는 상관성을 파악하기 위해, 제체에 대한 시추를 통해 표준관입시험을 수행하였다. 마지막으로, 제체 보강을 위해 수행된 그라우팅 효과의 검증을 위해, 그라우팅에 따른 비저항변이 알고리듬을 제안하고, 실제 관측 자료와의 비교를 통해 알고리듬을 파악하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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• pp.71-76
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• 2005

이 논문에서는 수리시설물을 효율적으로 유지관리하기 위하여 저수지 및 방조제제체에 계측 시스템을 설치하고, 전기비저항, SP, 수위, 간극수압 및 지중변위를 주기적으로 모니터링하여 그 결과를 분석함으로써 제체의 누수현상 및 안정성 평가를 시도하였다. 저수지 및 방조제의 체제에 설치된 전기비저항/SP 측정 시스템으로부터 측정한 각 단계별 측정 자료의 변화영상을 구하고, 변화추이를 비교분석함으로써 누수현상을 정확하게 파악할 수 있었고, 수위, 간극수압 및 지중변위량의 자료를 종합적으로 해석함으로써 제체의 안정성을 평가할 수 있었다. 이러한 결과로부터 종래의 일시적으로 실시한 물리탐사 결과로부터 누수현상을 파악하는 것보다 모니터링 계측시스템을 설치하여 운용하는 것이 수리시설물을 효율적이고 경제적으로 유지관리하기 위한 방법임을 알았다.