• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권9호
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• pp.47-52
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• 2016

최근 사회기반시설의 안전설계 용량을 초과하는 잦은 위험기상 등으로 자연재난의 빈도가 증가하고 피해규모도 대형화되고 있으며, 도시화 진전에 따른 시설의 고층화 노후건축물 증가와 세계화에 따른 유동인구 및 물류 증가 등이 신종 복합 재난을 가중시키는 요인으로 작용하고 있다. 첨단 과학기술을 활용하여 재난위험 사전 감지, 실시간 정보분석, 재난현장에 대한 신속한 대응이 가능하지만, 매몰자 긴급구호에 필요한 시공에서는 반드시 검증된 기술을 활용해야 함에도 불구하고 현장 시험시공을 통한 검증은 미흡하다. 본 연구에서는 도심지 시설물 붕괴 재난 사고 발생 시 매몰지점에 고립된 피구호자를 대상으로 골든타임인 72시간 이내에 식수 및 구호품을 신속하게 공급하기 위한 1차 생명선 설치와 철근 콘크리트 구조체 굴착 성능을 평가하는 데 목적이 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.177-185
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• 2015

도시기반 라이프라인은 지진발생시 시설물의 붕괴뿐만 아니라 붕괴로 인한 도시기능 마비, 대형화재와 같은 2차 피해를 동반하여 막대한 사회 경제적 손실을 야기할 것으로 예측된다. 이에 대한 대비책으로 국내에서는 지진재해대응시스템을 운영 중이며, 지진재해대응시스템은 각 시설물별 지진취약도 모델을 통해서 시설물의 파괴확률을 산정하고, 지진재해 정도를 평가한다. 따라서 본 논문에서는 국내 지반특성을 고려하여 도시기반 라이프라인 시설물 중 매설가스배관의 시간이력 해석을 수행하였고, 확률론적인 해석방법인 최우도추정법을 이용하여 지진취약도 모델을 개발하였다. 해석모델은 국내 대표도시인 서울지역에 매설된 고압관과 중압관으로 선정하였으며, 지반의 모델링은 Winkler foundation 모델을 이용하였다. 또한 개발된 취약도 모델의 GIS 적용방안을 제시하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제25권3호
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• pp.291-310
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• 2007

Current seismic design guidelines in Japan are diverse in the seismic ground strain estimates, because the concepts on a horizontally propagating wave model are not consistent in various seismic design guidelines including gas, water and other underground structures. The purpose of this study is (a) to derive the analytical methods to estimate the ground strains for incident seismic waves, (b) to develop a statistical estimation technique of the ground strains, and finally (c) to compare the theoretical estimation with the observed data which was measured at 441 sites in the 1999 Chi-Chi Earthquake in Taiwan.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.71-86
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• 2001

본 고에서는 도심지 터널의 과학적인 설계/시공을 위한 요소기술 확보의 일환으로 기존의 연구자들이 제시한 손상평가 기법을 토대로 터널굴착에 따른 지중매설관 손상여부의 예비평가를 위한 평가기법을 제시하였다. 제시된 기법을 토대로 다양한 경우에 대한 매개변수 연구를 수행한 결과 지반침하곡선의 경사 및 곡률 등 침하곡선의 제반특성에 기반을 둔 본 연구에서 개발된 손상평가기법의 평가결과는 변곡점의 위치에 많은 영향을 받는 것으로 나타났으며, 따라서 현장 특유의 지반특성 및 시공조건이 반영된 변곡점 산정식의 개발을 위한 지속적인 연구가 필요한 것으로 판단된다. 아울러서 터널심도가 터널직경의 2.5배 이하인 경우 손상도가 현저히 증가하며, 전반적으로 관의 재질이나 조인트의 형식에 관계없이 관체의 인장변형률이 손상여부를 결정짓는 인자인 것으로 나타났다. 본 연구에서 얻어진 결과를 종합하여 터널과 매설관의 상대적 위치 및 지반손실량에 따라 매설관의 손상정도를 정량적으로 평가할 수 있는 설계도표를 제시하였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
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• pp.109-118
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• 1999

Lifeline system such as oil or gas pipelines and water supply facilities are vulneratble to seismic damages because they are widely exposed to ground failures. Most seismic design criteria of buried pipelines are based on the notion that the longitudinal compressive strain and therefore buckling controls the design. Buckling analysis of buried pipelines subjected to seismic loading is performed by considering the seismic load as the sinusoidally distributed compressive load on the beam on elastic foundation in contrast to existing studies where the buckling load is treated as an end load on the beam column, An approximated analytical solution is obtained by the energy method and its validity is confirmed by the linearized finite element buckling analysis. The results show the beam mode buckling because longitudinal strains at the buckling loads are substantially lower than the strain at the onset of local buckling.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제73권3호
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• pp.339-351
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• 2020

Earthquakes are natural disasters that cause serious social disruptions and economic losses. In particular, they have a significant impact on critical lifeline infrastructure such as urban water transmission networks. Therefore, it is important to predict network performance and provide an alternative that minimizes the damage by considering the factors affecting lifeline structures. This paper proposes a probabilistic reliability approach for post-hazard flow analysis of a water transmission network according to earthquake magnitude, pipeline deterioration, and interdependency between pumping plants and 154 kV substations. The model is composed of the following three phases: (1) generation of input ground motion considering spatial correlation, (2) updating the revised nodal demands, and (3) calculation of available nodal demands. Accordingly, a computer code was developed to perform the hydraulic analysis and numerical modelling of water facilities. For numerical simulation, an actual water transmission network was considered and the epicenter was determined from historical earthquake data. To evaluate the network performance, flow-based performance indicators such as system serviceability, nodal serviceability, and mean normal status rate were introduced. The results from the proposed approach quantitatively show that the water network is significantly affected by not only the magnitude of the earthquake but the interdependency and pipeline deterioration.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권12호
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• pp.51-57
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• 2021

지하에 묻혀 있는 상·하수도관, 전력시설, 가스관, 통신시설 등의 시설물들은 국민생활에 필수적인 도시기반시설이다. 이러한 시설물들의 위치 정보가 상당히 누락되어 있으며, 시설물들의 종류가 다양하고 좁은 공간에 집중적으로 매설되어 있어 3차원적으로 매우 복잡하게 얽혀있다. 4차 산업혁명과 더불어 지하 매설관의 정확한 위치정보와 속성정보들을 3차원적으로 시각화하여 전달하는 것이 요구되며, 여기에는 정확한 D/B 구축이 선행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 지하매설관의 3차원 시각화를 위한 D/B 구축을 정확하고 경제적이며 현장 적용이 가능한 기법을 소개하고자 한다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.114-122
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• 2002

The ASCE formula of lifeline.soil interaction force is the basis of semi-analytical relationship for buried pipelines subjected to longitudinal permanent ground deformation due to seismic induced liquefaction. However, since the ASCE formula has been developed based on the stiffness of non-liquefied region, it is needed to modify for the varied stiffness of liquefied region. With this object, the consideration of decreasing effect of soil stiffness in liquefied region is made: i.e. the spatial distributions of pipeline-soil interaction force in liquefied region. It means that the improved formula can reflect various patterns of permanent ground deformation more realistically. Through the comparative analyses using both the improved and ASCE formula, the applicability of the improved and the limitation of the ASCE formula and semi-analytical relationship are discussed. Also, relative influences of various parameters are evaluated for the clarification of behavior of pipeline subjected to longitudinal permanent ground deformation due to liquefaction.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.9-16
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• 2016

2004년 일본의 니가타켄 츄에츠 지방의 나가오카, 오지야시에서 1,450개 이상의 지하구조물이 1.5m까지 부상하였다. 융기손상은 Lifeline 시스템의 일부인 하수 시스템의 흐름뿐만 아니라 교통흐름을 방해로 인해 심각한 문제를 야기 시킨다. 복구작업의 경우 손상된 하수 시스템의 오픈 컷 조사는 나가오카시 정부에 의해 수행되었다. 지진으로 인한 매설된 파이프 라인의 손상에 대한 중요한 데이터는 조사결과로부터 수집하였다. 본 연구는 지하 구조물의 부상량에 영향을 미치는 요인을 SPT 시추공 logs를 통해 손상된 지역의 위치와 파이프라인의 경사를 포함하는 데이터를 사용하여 조사하였다. 지하구조물의 부상과 영향을 받는 지역의 지질학적 특성 사이의 상관관계 분석을 통해 부상현상의 주요변수는 지하수의 깊이, 원지반에서의 점토층 두께, SPT N값인 것으로 밝혔다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.121-129
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• 2017

도시의 노후화에 따른 상하수도관의 파손사례가 점차 증가하면서 지반함몰의 발생도 크게 증가하고 있고 도시과밀화에 따른 건설과 굴착공사들이 빈번해지고 있다. 특히, 도심에서는 lifeline이 지하화 되면서 지중에서 굴착과 되메움에 따라 원지반의 안정상태가 불안정한 상태를 갖게 된다. 이를 해결하기 위한 방법으로 양호한 토사다짐이나 그라우팅에 의한 지반보강법이 적용되고 있지만 지하매설물의 파손에 따른 시기를 예측키 어렵고, 지반내 구조물의 탐사방법도 한계가 있어 지반함몰과 같은 위험요소를 해결하기는 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 사전에 위험요소를 제거하기 위한 방법의 일환으로 개발된 빈배합상태의 혼화재를 포함한 수용성폴리머파우치에 대해 지반보강 적용성을 평가하였다. 대기속에 보관가능한 파우치의 특성과 지하수위내부에서의 수용성 및 일정시간내 융해됨에 따른 보강강도의 발현을 확인할 수 있었다. 이를 통해 상하수도관 매설시 뒤채움재에 혼합매설하는 경우, 지반내 물의상태에 따라 지반의 연약화를 방지가능할 수 있게 되었다.