• 대한토목학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.1815-1829
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• 2014

최근 빈번하게 발생하는 노후 필댐의 붕괴 사고로 인해 안전관리에 대한 사회적 관심이 높아지고 있다. 지금까지 국내에서는 설계 당시 보수적인 설계기준에 근거한 설계 홍수량을 기준으로 필댐의 안정성을 단순하게 평가하고 있다. 하지만 해외 주요 국가에서는 사건수 분석 기법과 같은 체계적인 위험도 평가 기법을 도입하여 이미 오랜 기간 동안 필댐을 관리 운영하고 있다. 본 연구에서는 노후화된 국내 필댐의 체계적인 위험도 분석을 위해 사건수 분석 기법을 이용한 미공병단 내부 침식 평가 기법을 적용하여 필댐의 내부 침식에 대한 지반공학적 시스템 반응 확률을 분석하였다. 본 연구 결과는 지반공학적 시스템 반응 확률이 결함의 존재 확률과 동수경사의 크기에 가장 큰 영향을 받으며 노후된 필댐의 위험도를 정량적으로 평가할 수 있음을 보여준다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.45-52
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• 2007

국내 노후화된 필댐의 경우에는 수문학적 안정성과 더불어 구조적 안정성 확보가 국가재난 예방차원에서 요구되고 있는 실정이다. 설계 및 시공시의 문제나 지진 등 자연현상으로 인하여 댐체가 손상되었거나 노후화로 문제된 댐의 대부분이 필댐 타입이며, 이중 일부는 차수(코아) 존이 손상되어 과다한 누수현상이 발생되고 있어 홍수시 댐 붕괴로까지의 진행이 우려되는 바 차수보강대책에 대한 체계적인 연구가 시급하다고 여겨진다. 본 연구에서는 침투그라우팅으로 보강된 필댐에 있어서 보수.보강 전후의 차수 성능변화를 전기비저항탐사 등의 물리조사를 이용하여 분석 평가하고자 하였다. 연구결과 전기비저항탐사는 그라우팅으로 보강된 필댐의 보강효과를 판단하는 유효한 도구로 사용될 수 있음을 알 수 있었으며, 그라우팅으로 보강된 필댐의 누수량은 크게 저하되어 안정성이 향상 되었음을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.31-39
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• 2020

지진 하중 하에서 필댐의 거동은 필댐 구성 재료의 전단파 속도(또는 전단 탄성계수) 분포에 많은 영향을 받는다. 일반적으로 필댐의 전단파 속도 분포는 전단파 속도 주상도를 통해 나타낼 수 있다. 이때 댐 구성 재료의 전단파 속도는 일반적으로 필댐 내부에서 공간에 따른 변동성을 가지며, 댐에서 허용되는 한정된 수의 실험에서는 이러한 재료 물성치 공간 변동성을 결정론적으로 규명할 수 없다. 따라서 실험에서 얻어진 전단파 속도 주상도는 불확실성을 가지게 되며, 재료 물성치의 불확실성은 해석결과에 불확실성을 야기하게 된다. 신뢰성 기반 해석은 이러한 재료 물성치 불확실성에 의한 해석결과의 영향을 평가 할 수 있다. 신뢰성 기반 해석에서는 변동계수를 통해 재료 물성치의 불확실성을 평가하고, 이러한 불확실성에 의한 영향을 해석에 반영할 수 있다. 본 연구에서는 국내 필댐 심벽부와 사력부 구성 재료의 전단파 속도 변동계수(COV, Coefficient Of Variation)를 결정하였다. 이를 위해 국내 필댐 심벽부와 사력부에서 표면파 시험을 통해 결정된 전단파 속도 주상도들에 대해 Hwang and Park(2013)에 의해 개발된 랜덤 전단파 속도 주상도 생성 기법을 적용하여 국내 필댐 심벽부와 사력부에 존재 가능한 전단파 속도 주상도 600개를 생성하고 이에 대한 통계처리를 통하여 필댐 심벽부와 사력부의 깊이별 전단파 속도 변동계수를 결정하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.1-9
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• 2009

본 연구에서는, 필댐 사력죤의 전단파속도 특성을 분석하고자 하였으며, 필댐 사력죤의 특성상 주로 표면에서 비파괴적으로 수행되는 표면파 탐사 기법을 적용하여 전단파속도를 도출 하였다. 대표적 표면파 기법인 SASW기법과 새롭게 개발된 HWAW 기법을 이용하여 6개댐 사력죤에서 시험을 통해 심도별 전단파속도와 구속압에 따른 전단파속도를 산정하고 그 결과를 기존에 많이 사용되었던 Sawada와 Takahashi의 결과와 비교 분석하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권7호
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• pp.67-79
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• 2009

댐의 경과년수에 따라 고장으로 폐기되는 매설계기의 지속적인 증가로 인해 기존 필댐의 유지관리를 위한 계측시스템의 재정립이 필요한 상황이지만 필댐의 파괴모드와 계측기의 중요도에 대한 체계적이고 정량적인 분석 없이 과거의 경험과 소수 전문가의 자문의견에만 의존하여 유지관리 계측계획을 수립하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 선행연구(Andersen 등, 1999)를 기초로 하여 5개 기존 필댐 계측항목의 중요도를 정량적으로 분석하여 우선순위를 산정한 결과로서 상세 외관조사와 함께 침투수량계, 표면 침하점, 간극수압계에 대한 상시 모니터링 체계의 구축을 기존 필댐 계측시스템의 재정립 방안으로 제시하였으며 이것은 일본토목연구소(1984), 일본 대댐회(국토교통성, 1986)의 권고사항과 Bagherzadeh-Khakkahali와 Mirghasemi(2005)의 분석결과와도 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제26권2호
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• pp.207-221
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• 2016

최근 국내 필댐 및 저수지의 노후화가 급속도로 진행되고 있으며, 이에 따른 제체의 손상이나 붕괴사고가 잇따르고 있다. 그러나 필댐의 핵심적인 차수기능을 담당하는 코어층에 대한 열화와 잠재 위해성 분류에 대한 연구는 거의 미진한 실정이다. 본 연구에서는 노후화가 진행 중인 13개 기존 코어형 필댐에 대해(준공 후 경과년수 9-52년, 댐 높이 22-67 m), 무수보링에 의한 코어층 시추 지반조사와 표준관입시험, 2D 및 3D 전기비저항탐사, 물성·역학시험을 수행하여 공학적 기반의 잠재적 위해성 유형을 국내 최초로 분류, 제시하였다. 중심코어층에 대한 무수보링 시추 지반조사 결과, 코어재 잠재 위해성 유형을 국부적 포화대, 신속한 공내수 유입, 조립질 혼재 코어재, 상대적 저 강성의 네 종류로 분류하였다. 코어형 필댐의 잠재 위해성 유형 중국부적 포화대 유형은 코어존 내 유로의 성장 및 발달에 의한 내적침식의 가능성이 존재하므로 가장 위험한 위해성으로 분류 되었으며, 코어재의 열화 등급에 따라 적절한 차수능 회복을 위한 보수보강이 필요한 것으로 판단되었다. 그 외 세 가지 위해성 유형은 즉각적인 조치보다는 지속적인 모니터링과 정기 검사의 강화가 필요할 것으로 검토되었다. 본 연구대상 댐의 분석 결과, 준공 후 경과년수와 댐 코어재의 열화 양상과는 상관성이 크게 없는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 코어형 필댐의 노후화에 따른 댐의 안전관리와 성능개선에 있어 유용한 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.29-36
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• 2019

본 연구에서는 필댐 사력부 전단파 속도 주상도 결정시 물성치 변동성에 의해 발생 가능한 불확실성을 평가하고, 평가된 불확실성이 반영된 국내 필댐 사력부를 위한 전단파 속도 주상도 모델을 제안하였다. 이를 위하여 평가된 불확실성을 바탕으로 국내 필댐 사력부에 존재 가능한 깊이-전단파 속도 곡선 400개를 결정하고, 이에 대한 통계분석을 통하여 깊이별 전단파 속도 상한과 하한 곡선을 결정하였다. 결정된 곡선을 바탕으로 Burger 모델 형태의 깊이별 전단파 속도 상한과 하한 주상도 모델을 결정하였다. 결정된 모델은 국내에서 많이 사용되고 있는 Sawada-Takahashi 모델과 비교하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권9호
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• pp.15-25
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• 2010

본 연구는 중앙심벽형 필댐인 주암댐과 임하댐을 대상으로 자동계측에 의해 연속적으로 생산되는 침투수량 계측자료에 대하여 분석을 통하여 필댐 고유의 특성에 따른 장기 침투특성과 댐의 안전관리 방법을 검토하고자 하였다. 필댐의 침투수량 계측값에는 내재 하는 강우 성분 등의 외부 요인의 영향으로 직접적으로 이상 누수의 발생을 검출하는 것은 어렵다. 이 때문에, 종래 저수위와 강우량을 고려하는 중회귀분석 등에 의해 누수량을 추정하는 방법이 적용되어 왔으나, 강우 성분의 추정 오차가 상대적으로 크고 정밀도가 불량한 것으로 알려졌다. 본 논문에서는 강우 성분의 분리해석을 통해 직접적으로 강우 성분에 영향을 받지 않는 저수지 수위에 연동하는 댐별 침투거동을 평가함과 아울러 분석대상 댐의 지형적, 수리지질학적 특성을 반영한 3차원 수치해석을 실시하여 계측 침투수량 자료와 비교하였다. 2개 대상댐의 침투거동은 각각의 고유한 특징을 가지고 있으며, 장기적으로 침투수량의 감소를 보여주고 있어 안정적인 상태로 나타났다. 또한, 수문곡선분리법은 침투수 안전관리 방법으로 적용가능한 것으로 판단되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권2C호
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• pp.37-47
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• 2012

본 연구에서는 필댐을 위한 모니터링 기술에 적용할 수 있는 물리량으로 간극수압, 온도와 전기저항을 선정하였고, 이를 원심모형시험 상에서 계측할 수 있는 시스템을 구축하였다. 또한, 코아형 필댐 모형 단면을 설계하고, 코아죤에 취약부가 없는 정상적인 경우, 코아죤 하부에 부분적인 취약부가 발생한 경우, 코아죤 하부에 취약부가 커져서 상하류 사력죤이 연결되는 경우를 포함하여, 총 세 가지 모형을 제작하고, 원심모형시험을 수행하였다. 원심력장이 작용하는 조건에서, 담수시에 나타나는 침투 흐름의 변화에 따라 간극수압, 온도 및 전기저항의 변화를 모니터링하였다. 원심모형시험을 통하여, 간극수압, 온도 및 전기저항의 변화가 취약부 존재에 따라 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었고, 간극수압, 온도와 전기 저항이 필댐의 내부 취약부를 탐지하기 위한 모니터링 기술 개발에 적용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권11호
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• pp.51-60
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• 2016

본 연구에서는 필댐 심벽부 전단파 속도 주상도 결정시 심벽부 내부에 존재하는 물성치 공간 변동성에 의해 발생 가능한 불확실성을 평가하고 이러한 불확실성이 반영된 개별 댐 전단파 속도 주상도 모델 결정 방법을 제안하였다. 또한 국내 7곳의 필댐 심벽부에서 수행된 결과들을 이용하여 댐 사이에 존재하는 물성치 공간 변동성에 의해 전단파 속도 주상도 결정시 발생 가능한 불확실성을 평가하고, 개별 댐 심벽부 내부 및 댐 사이에 존재하는 물성치 공간 변동성에 의한 불확실성이 모두 고려된 국내 필댐 심벽부를 위한 전단파 속도 주상도 모델을 제안하였다. 제안된 모델은 Sawada-Takahashi 모델과 비교하였으며, 김종태 등에 의해 제안된 모델과 비교하였다.