공학지질도(Engineering geology map)는 토목공사의 예비단계에서 필요한 지질자료를 도면에 표시하여 지질공학 계획(Engineering geological plan)의 수립과 토목설계 정보를 제공 위하여 작성하는 특수지질도이다. (Report by the geological society engineering group working party, 1972). 공학지질도에는 지질공학, 토목 또는 건축 기술자들이 필요로 하는 지질정보를 수록하기 때문에 기존의 지질도(Geological map)와는 다르게 작성한다. 즉, 지질도는 암석의 광물조성, 석기 (texture), 층서, 지질구조 등의 지질학적 분석을 통하여 지각의 생성 메카니즘과 지구의 역사를 규명하는 것이 궁극적 작성 목표이다. 따라서 지질도에는 공학기술자들이 필요로 하는 암석과 토층의 물리적/공학적 특성이나 지하수에 대한 정량적 정보 등이 수록되지 않을 뿐 아니라 공학기술자들에게 필요한 인간 생활권 부분인 지표와 천부의 지질학적 특성이 제외되는 경우가 많다. (중략)
Engineering Geology를 필자는 지질공학(地質工學)이라 한다. 지질공학은 지반(地盤)의 토질 및 암석의 거동을 역학적인 관점에서의 지질역학(地質力學, Mechanical Geology)과 공학적 판단을 가하여 실제의 공사 등에 응용되는 기초학문이다. 이 분야에서의 중요 부분은 토목 시공 과정 또는 시공후에 발생할수 있는 지질적 문제(지질약선대의 문제 및 지질역학적 문제)등 에 대한 조사연구인 것이다. 따라서 지질공학자는 암반의 기계적인 응답에 대한 요소들을 지질도에 표시하여 시공상의 문제점을 검토, 연구하여 착공여부를 결정하고 지반보강 또는 지질개선을 실시케한다. 문제 중 지반의 거동은 물질 자체의 성질과 불연속성면에 있다. 물질자체의 성질은 입자의 크기에 있고 구조적 집합성에 있는 것이다. 불연속성면은 미세한 균열에서 거대한 단층면에 이르기까지 존재하며, 구조지질역학적 성격에 있다. (중략)
GIS를 이용하여 청주지역을 대상으로 다양한 지질공학 분석들이 통일된 종합 시스템내에서 실시되었다.지질재해,특히 산사태의 재해(hazard)발생과 피해(risk) 예상분석, 개발지역에 대한 토공량 자동분석과 절취 난이도분석 모델 개발 등 종합적인 지질공학 분석들이 당연구 그룹에 구현된 환경지질정보시스템내에서 아주 경제적으로 처리되었다. 실제로 지반 처리를 위한 지질공학연구는 많은 실내 실험자료들을 필요로 한다.그러나 GIS는 기본적인 지질공학 자료들로 부터 다양한 GIS지도모형연구를 통하여 복잡한 분석단계들을 점차 단순화 시킴은 물론,우리가 지금까지 생각해온 지질공학 기술들을 변화시키고,자료들은 조직화하는 능력이 있다.본 연구를 통하여 하나의 통일된 시스템하에서 분석된 GIS의 다양한 지질공학 연구들은 이러한 기본 생각들을 실제로 증명하는 계기가 됨은 물론 지질공학분야에 있어서 GIS의 활용도를 높일 것이다.산사태 분석 모델은 당연구그룹에서 1992년에 개발한 기존 모델을 연구 지역의 특성을 고려하여 재구성 시켰으며, 첨단 산업기지 예정지에서의 절취 난이도 분석모델은 실제 토목공사에 직접 활용될 수 있음은 물론 현재 당연구그룹에서 개발 진행중인 지질공학 분석용 GIS전문가 시스템의 일부이다.
지반의 지질공학 특성분석을 위하여는 일반적으로 여러 방법들에 의하여 얻어진 다양한 지질공학 자료들이 각각 독립적으로 처리, 분석되며, 그렇게 분산되어 재처리, 가공된 자료들을 기초로 지반 설계가 이루어지고 있다. 금번 연구에서는 이러한 지질공학 자료들을 GIS에 의하여 설계된 환경지질정보시스템(Enviromental Geologic Information System)내에서 하나의 종합적 데이타베이스로 구축하여 지반의 지질공학 특성을 3차원적으로 분석할 수 있게 하였다. 이를 위하여 많은 양의 환경지질, 지질공학 정보들이 수치화 및 분석 과정을 거쳐 본 시스템 내에서 재생산되었다. 최종적으로 작성된 지반의 지질공학 특성 분석도(Geotechnical Estimation Index Map)는 지반의 안정성 및 기초 처리를 위한 1차 분석 도면이며, 개발사업이 수행되는 지역의 토지 이용 계획이나 지질공학적 문제점을 해결하는데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.
국내 지질공학 분야를 대표하는 학술지인 "지질공학"은 1991년에 창간되어 현재까지 지속적으로 학술 활동 및 다양한 연구 논문을 발표하고 있다. 지난 수십 년 동안 많은 연구자들이 특정 분야를 주제로 한 문헌 고찰 연구를 수행해 왔으나, 학술지 "지질공학"을 대상으로 수행한 문헌고찰 연구는 미비한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 텍스트 마이닝 기법 중 하나인 잠재 디리클레 할당(latent Dirichlet allocation, LDA) 모델을 적용하여 연구 주제 분류 및 연구동향을 분석하였으며, 네트워크 분석을 통해 시대별 주제 간의 연관성을 파악하였다. 분석 결과 총 7개의 연구 주제로 분류되었으며, 3가지 연구동향(Classic topic, Emerging topic, Stable topic)으로 나누어 해석하였다. Classic topic에는 "지구물리학"과 "구조지질학"으로 분석되었으며, 초기에는 주요 논의 주제였으나 시간이 지남에 따라 연구 비중이 감소하였다. Emerging topic은 최근 연구가 활발한 "수리지질학"과 "지질재해"로 분석되었으며, 'Stable topic'은 지속적으로 연구 비중이 유지된 "지반 구조물", "지반 역학", "환경지질학"으로 나타났다. 네트워크 분석 결과, 2008년 이전에는 "구조지질학"이 중심 주제였으나, 2008년 이후 "지반 구조물"분야로 중심 주제가 이동하며 연구의 초점이 변화하였다. 본 연구는 학술지 "지질공학"의 연구 흐름과 발전 과정을 이해하고, 향후 연구 방향을 설정하는 데 중요한 자료를 제공하였음에 의의가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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