• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.697-704
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• 2005

The objective of this study is firstly to frame up the seismic safety of rock-fill dams. It is necessary to analyze seismic response and evaluate seismic performance of rock-fill dams during earthquake. In this study, seismic damage and dynamic analysis of rock-fill dams using structural analysis package such as FLAC were performed. According detailed analysis, the vibration through the dam structure seems to be very critical depending on the shape of the dams. For more precise evaluation of seismic fragility of rock-fill dams, further research is still needed.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.451-461
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• 2016

본 연구의 목적은 소규모 필댐의 지진시 파괴확률을 산정하는 방법과 절차를 예시하고, 지반공학적 정보가 부족한 국내 재해위험 저수지의 지진시 파괴확률을 추정하는 것이다. 이를 위하여, 국내 재해위험 저수지로 지정된 저수지 중 지반공학적인 정보를 얻을 수 있는 7개 저수지에 대해 사건수 분석 기법을 적용하여 지진에 대한 파괴확률을 평가하였으며, 그 방법 및 절차를 예시하였다. 안전진단보고서를 확보한 84개 재해위험 저수지의 댐높이와 여유고와의 관계를 검토하였고, 미공병단 평가도구로 이용되는 파괴확률 산정식을 이러한 댐높이와 여유고와의 관계에 연관시켰다. 이러한 연관관계로부터, 지진시 파괴확률이 '0'이 되는 댐높이-여유고 임계곡선을 도출하였고, 이러한 임계곡선과 7개 저수지에 대해 산정한 지진시 파괴확률로부터 물성확보가 어려운 국내 재해위험 저수지의 개략적인 지진에 대한 파괴확률을 추정하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제22권6호
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• pp.647-664
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• 2006

The main purpose of this paper is to investigate the effect of transient stochastic analysis on nonlinear response of earth and rock-fill dams to spatially varying ground motion. The dam models are analyzed by a stochastic finite element method based on the equivalent linear method which considers the nonlinear variation of soil shear moduli and damping ratio as a function of shear strain. The spatial variability of ground motion is taken into account with the incoherence, wave-passage and site response effects. Stationary as well as transient stochastic response analyses are performed for the considered dam types. A time dependent frequency response function is used throughout the study for transient stochastic responses. It is observed that stationarity is a reasonable assumption for earth and rock-fill dams to typical durations of strong shaking.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 1999년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall
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• pp.129-136
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• 1999

Several seismic design standards for fill dams adopted in Japan USA and Korea are reviewed in this study. The review on those standards is tried to provide a thinking way for a new seismic design standard which is urgently requested by the government I. e. the Ministry of Construction & Transportation and the Ministry of Science & Techniology. This study suggest that as a new seismic design standard of fill dam including concrete face rockfill dam(CFRD) the modified earthquake intensity method based on dynamic analysis be adopted in Korea while the dynamic analysis method should be used in evaluatiing the performance of fill dams precisely.

• 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.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.1025-1028
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• 2009

Earth and rock fill dam is our typical dam because of their inherent flexibility and adaptability to various fundation conditions. In order to secure structural safety, rockfill materials are used angular particles obtained by blasting parent rock or rounded particles collected from river beds. Concrete-faces rockfill dams(CFRD) and Concrete-faces gravelfill dams(CFGD) have become popular in the last 20 years as s result of their good performance and low cost compared with the rockfill dam. These Dams are also constructed by the materials. A key factor in the design of the dams is the deformations induced during construction and upon reservoir filling. These can be predicted using the stress-strain and strength properties can be adequately define. However the stress-strain properties of rockfill are difficult to determine because the properties are affected by such factors as particle grading, size and shape of particles, stress conditions, and particle crushing. In our study, testing of the behavior of the rockfill materials are essential prerequisites to the realistic analysis and design of the CFGD. This paper deals with laboratory testing of particle crushing among the study.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권5호
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• pp.443-456
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• 2021

Structural design of the vertical displacements and shear strains in the earth fill (EF) dams has great importance in the structural engineering problems. Moreover, far fault earthquakes have significant seismic effects on seismic damage performance of EF dams like the near fault earthquakes. For this reason, three dimensional (3D) earthquake damage performance of Oroville dam is assessed considering different far-fault ground motions in this study. Oroville Dam was built in United States of America-California and its height is 234.7 m (770 ft.). 3D model of Oroville dam is modelled using FLAC3D software based on finite difference approach. In order to represent interaction condition between discrete surfaces, special interface elements are used between dam body and foundation. Non-reflecting seismic boundary conditions (free field and quiet) are defined to the main surfaces of the dam for the nonlinear seismic analyses. 6 different far-fault ground motions are taken into account for the full reservoir condition of Oroville dam. According to nonlinear seismic analysis results, the effects of far-fault ground motions on the nonlinear seismic settlement and shear strain behaviour of Oroville EF dam are determined and evaluated in detail. It is clearly seen that far-fault earthquakes have very significant seismic effects on the settlement-shear strain behaviour of EF dams and these earthquakes create vital important seismic damages on the swelling behaviour of dam body surface. Moreover, it is proposed that far-fault ground motions should not be ignored while modelling EF dams.

• 한국지진공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.161-170
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• 2014

Newmark-type deformation analysis has rarely been done in Korea due to the popularity of simple pseudo-static limit equilibrium analysis and detailed time-history FE/FD dynamic analysis. However, the Korean seismic dam design code updated in 2011 prescribes Newmark-type deformation analysis as a major dynamic analysis method for the seismic evaluation of fill dams. In addition, a design PGA for dynamic analysis is significantly increased in the code. This paper aims to study the seismic evaluation of four existing large fill dams through advanced FEM/Newmark-type deformation analyses for the artificial earthquake time histories with the design PGA of 0.22g. Dynamic soil properties obtained from in-situ geo-physical surveys are applied as input parameters. For the FEM/Newmark analyses, sensitivity analyses are performed to study the effects of input PGA and $G_{max}$ of shell zone on the Newmark deformation. As a result, in terms of deformation, four fill dams are proved to be reasonably safe under the PGA of 0.22g with yield coefficients of 0.136 to 0.187, which are highly resistant for extreme events. Sensitivity analysis as a function of PGA shows that $PGA_{30cm}$ (a limiting PGA to cause the 30 cm of Newmark permanent displacement on the critical slip surface) is a good indicator for seismic safety check. CFRD shows a higher seismic resistance than ECRD. Another sensitivity analysis shows that $G_{max}$ per depth does not significantly affect the site response characteristics, however lower $G_{max}$ profile causes larger Newmark deformation. Through this study, it is proved that the amplification of ground motion within the sliding mass and the location of critical slip surface are the dominant factors governing permanent displacements.

• 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.

• 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.