• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제5권1호
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• pp.67-78
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• 2018

The stability of cutting slope influences the safety of railway operation, and how to identify the stability of the slope quickly and determine the rational monitoring plan is a pressing problem at present. In this study, the attribute recognition model of risk assessment for high cutting slope stability in the heavy haul railway is established based on attribute mathematics theory, followed by the consequent monitoring scheme design. Firstly, based on comprehensive analysis on the risk factors of heavy haul railway loess slope, collapsibility, tectonic feature, slope shape, rainfall, vegetation conditions, train speed are selected as the indexes of the risk assessment, and the grading criteria of each index is established. Meanwhile, the weights of the assessment indexes are determined by AHP judgment matrix. Secondly, The attribute measurement functions are given to compute attribute measurement of single index and synthetic attribute, and the attribute recognition model was used to assess the risk of a typical heavy haul railway loess slope, Finally, according to the risk assessment results, the monitoring content and method of this loess slope were determined to avoid geological disasters and ensure the security of the railway infrastructure. This attribute identification- risk assessment- monitoring design mode could provide an effective way for the risk assessment and control of heavy haul railway in the loess plateau.

• Earthquakes and Structures
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• 제17권6호
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• pp.557-566
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• 2019

The evaluation of the seismic hazard for a given site is to estimate the seismic ground motion at the surface. This is the result of the combination of the action of the seismic source, which generates seismic waves, the propagation of these waves between the source and the site, and site local conditions. The aim of this work is to evaluate the sensitivity of dynamic response of extended structures to spatial variable ground motions (SVGM). All factors of spatial variability of ground motion are considered, especially local site effect. In this paper, a method is presented to simulate spatially varying earthquake ground motions. The scheme for generating spatially varying ground motions is established for spatial locations on the ground surface with varying site conditions. In this proposed method, two steps are necessary. Firstly, the base rock motions are assumed to have the same intensity and are modelled with a filtered Tajimi-Kanai power spectral density function. An empirical coherency loss model is used to define spatial variable seismic ground motions at the base rock. In the second step, power spectral density function of ground motion on surface is derived by considering site amplification effect based on the one dimensional seismic wave propagation theory. Several dynamics analysis of a curved viaduct to various cases of spatially varying seismic ground motions are performed. For comparison, responses to uniform ground motion, to spatial ground motions without considering local site effect, to spatial ground motions with considering coherency loss, phase delay and local site effects are also calculated. The results showed that the generated seismic signals are strongly conditioned by the local site effect. In the same sense, the dynamic response of the viaduct is very sensitive of the variation of local geological conditions of the site. The effect of neglecting local site effect in dynamic analysis gives rise to a significant underestimation of the seismic demand of the structure.

• 한국지구과학회지
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• 제32권7호
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• pp.707-718
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• 2011

보성-화순지역 하상퇴적물에 대한 지질집단별 자연배경치와 지구화학적 특성에 대해 연구하였다. 이를 위해 1차 수계를 따라 하상퇴적물시료 186개를 채취하였고, 실험실에서 자연건조 시킨 후, XRF, ICP-AES, NAA분석을 실시하였다. 하상퇴적물의 지질집단별 자연배경치와 지구화학적 특성을 알기 위해, 시료를 화강암질편마암(GGn)지역과 반상변정질편마암(PGn)지역으로 분리하였다. 화강암질편마암지역의 주성분원소 함량은 $SiO_2$ 45.5-73.09 wt.%, $Al_2O_3$ 12-20.76 wt.%, $Fe_2O_3$(T) 3.72-8.85 wt.%, $K_2O$ 2.38-4.2 wt.%, MgO 0.75-2.77 wt.%, $Na_2O$ 0.78-1.88 wt.%, CaO 0.27-2.1 wt.%, $TiO_2$ 0.56-1.72 wt.%, $P_2O_5$ 0.06-0.73 wt.% and MnO 0.03-0.95 wt.%이고 반상변정질편마암지역의 주성분원소 함량은 $SiO_2$ 43.74-70.71 wt.%, $Al_2O_3$ 11.54-25.05 wt.%, $Fe_2O_3$(T) 3.44-13.46 wt.%, $K_2O$ 2.08-3.86 wt.%, MgO 0.65-2.99 wt.%, $Na_2O$ 0.63-1.7 wt.%, CaO 0.35-2.07 wt.%, $TiO_2$ 0.68-4.17wt.%, $P_2O_5$ 0.1-0.31 wt.% and MnO 0.07-0.33 wt.%이다. 화강암질편마암지역 하상퇴적물의 위해원소 함량은 크롬 41.7-242 ppm, 코발트 7.6-25.1 ppm, 니켈 12-61 ppm, 구리 10-47 ppm, 아연 48.5-412 ppm, 납 17-215 ppm이고 반상변정질편마암지역은 크롬 29.6-454 ppm, 코발트 5.9-53.7 ppm, 니켈 8.7-287 ppm, 구리 6.4-134 ppm, 아연 43.6-370 ppm, 납 15-37 ppm이다. 화강암질편마암지역에서 크롬은 MgO와 코발트는 $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$(T), MgO와 니켈은 $Fe_2O_3$(T), CaO, MgO와 높은 상관성을 가지나, 구리, 아연, 납은 비교적 낮은 상관성을 보였다. 반상변정질편마암지역에서 일반적으로 크롬, 코발트, 니켈, 구리는 주성분원소와 대부분 높은 상관성을 보였으나, 아연과 납은 낮은 상관성을 보였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.93-100
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• 2008

부산은 해안과 접해 있는 지형적 특성과 인구집중에 따른 과밀, 고층건축물의 신축, 높은 건축밀도에 따라 자연재난(태풍, 해일, 홍수, 폭풍 지진 등) 인적재난(화재, 붕괴, 폭발 교통사고 등)의 발생규모 및 피해 정도가 날로 증가하고 있다. 이를 해결하기 위하여 부산시에는 2007년 부산 Ubiquitous-Safety Busan 모델 전략 및 설계를 통해 2020년을 목표로 Ubiquitous-Safety 실현하여 시민들의 재산과 생명을 보호할 수 있는 안전 시스템을 구축하기 위한 기본계획을 수립하였다. 이에 본 연구에서는 부산지역의 Ubiquitous-Safety 실현을 통해 지역 경제에 미치는 파급효과를 정량적으로 분석하였다. Ubiquitous-Safety 실현에 따른 부산지역의 생산유발파급효과는 약 2,500억의 직 간접효과가 발생할 것으로 예측되었다. 또한 부가가치유발효과 는 약 1,155억원의 직 간접효과가 발생한 것으로 예측되었고, 고용유발효과는 약 5,580명의 직럭 Ａc 고용 파급효과가 창출될 것으로 예측되었으며 소득유발효과는 약 518억의 직 간접적인 부가가치 파급효과가 발생한 것으로 예측되었다. 부산 Ubiquitous-Safety 실현에 따른 지역경제 파급 분석에 관한 연구이다.

• 지질공학
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• 제4권1호
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• pp.43-55
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• 1994

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.

• 환경영향평가
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• 제15권6호
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• pp.373-383
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• 2006

The spatial mapping of risk is very useful data in planning for disaster preparedness. This research presents a methodology for making the landslide life risk map in the Boeun area which had considerable landslide damage following heavy rain in August, 1998. We have developed a three-stage procedure in spatial data analysis not only to estimate the probability of the occurrence of the natural hazardous events but also to evaluate the uncertainty of the estimators of that probability. The three-stage procedure consists of: (i)construction of a hazard prediction map of "future" hazardous events; (ii) validation of prediction results and estimation of the probability of occurrence for each predicted hazard level; and (iii) generation of risk maps with the introduction of human life factors representing assumed or established vulnerability levels by combining the prediction map in the first stage and the estimated probabilities in the second stage with human life data. The significance of the landslide susceptibility map was evaluated by computing a prediction rate curve. It is used that the Bayesian prediction model and the case study results (the landslide susceptibility map and prediction rate curve) can be prepared for prevention of future landslide life risk map. Data from the Bayesian model-based landslide susceptibility map and prediction ratio curves were used together with human rife data to draft future landslide life risk maps. Results reveal that individual pixels had low risks, but the total risk death toll was estimated at 3.14 people. In particular, the dangerous areas involving an estimated 1/100 people were shown to have the highest risk among all research-target areas. Three people were killed in this area when landslides occurred in 1998. Thus, this risk map can deliver factual damage situation prediction to policy decision-makers, and subsequently can be used as useful data in preventing disasters. In particular, drafting of maps on landslide risk in various steps will enable one to forecast the occurrence of disasters.

• 한국지구과학회지
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• 제34권7호
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• pp.605-614
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• 2013

대부분의 급경사지의 붕괴는 지형적으로 불안정한 지역에서 발생한다. 백두산은 전형적인 산악 지역으로 잠재적 폭발 가능성을 지닌 활화산으로 알려져 있다. 본 연구에서는 백두산지역의 수치고도모형을 이용하여 지형요소와 선구조선 분석을 통해 재해 위험도를 작성하였다. 취약도 분석에 사용되는 요소는 지형으로부터 산정된 방위도, 경사도, 상부사면기여면적, 접선구배곡률, 윤곽구배 곡률, 습윤지수의 분포를 이용하였다. 더불어 선구조의 선밀도도를 작성하여 재해 위험도를 평가하는데 이용하였다. 지형요소를 이용한 백두산지역의 재해위험도 분석 결과 남쪽 내지 남서부 지역의 재해 위험도가 4-5등급으로 높게 나타나고 있다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제4권3호
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• pp.9-17
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• 2004

최근 발생하는 집중호우 및 태풍을 동반한 국지성 호우로 인한 사면붕괴가 자연재해 피해의 큰 부분을 차지하고 있으며, 사면붕괴로 인한 피해가 해마다 증가하는 추세에 있다. 본 연구에서는 사면붕괴를 예지하기 위하여 예 경보시스템 도입에 대한 검토를 다음 사항에 중점을 두어 수행하였다. (1) 사면붕괴의 유형과 원인을 분석한다. (2) 현재 많이 사용하고 있는 사면안정성 평가기준을 검토한다. (3) 사면의 지형적 지질학적 특성뿐 아니라 사면을 구성하는 물질들의 특성을 고려함으로써 사면의 안정성을 평가한다. 그리고 (4) 사면안정성에 영향을 미치는 가장 중요한 변수들을 결정한다. 사면 예 경보는 자동계측시스템을 이용하여 데이터를 수집하고 인터넷 기술을 이용하여 수집된 데이터를 전송하여 분석하면 관리 기준값과 비교를 통하여 예 경보가 이루어지는 시스템을 제안하였다. 이 연구에서 제안한 관리 기준값은 경보단 산정의 기준이 되는 1차, 2차 기준값으로 구분하였는데, 측정된 계측 데이터의 분석 및 연구를 통하여 기준값의 지속적인 수정 및 보완이 필요하다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제3권2호
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• pp.111-118
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• 2003

건설중인 경부고속철도에서는 열차의 운행안전을 확보하기 위하여 다양한 안정시스템을 채택하고 있어 예기치 못한 재해발생으로 인한 인적 물적 피해의 최소화에 만전을 기하고 있으나, 국외규정이 도입되는 과정에서 국내 선로, 기후, 지형 지질학적 특성을 반영한 국내규정으로는 정립되어 있지 않은 현실이다. 따라서, 본 연구에서는 강우시 고속철도의 안전한 운행을 위해 현재 설정되어 운용 예정인 강우시 운전규제를 위한 경계우량의 문제점을 파악하고 보완함으로써 보다 합리적인 경계우량의 재설정이 가능하였다. 또한, 이를 이용하여 CTC 등의 중앙통제기구에서 정상운행 경계발령 열차속도규제 운전정지의 4단계로 강우상황에 따라 열차의 안전을 명확하게 확보할 수 있을 것이며, 자연재해 발생 최소화에 기여할 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.45-50
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• 2006

현재 터널을 시공할 때 발파기술의 발달로 설계단면보다 크게 단면을 발파하는 경우는 많지 않으나 지질 특성상 커다란 여굴이 발생하는 경우가 종종 있으며, 또한 발파기술이 낙후된 시기에 시공된 터널은 설계단면보다 훨씬 크게 발파단면이 형성되어 라이닝을 설치한 후에도 상당 부분이 여굴로 남는 경우가 있다. 여굴이 크게 발생한 부분은 절리를 따라 지하수가 스며들면서 점토질 성분이 혼입되어 있는 부분이 비스듬한 각을 이루면서 터널 단면을 절단하고 있는 파쇄대를 형성하고 있다. 절리면에서 쐐기를 형성하고 있던 상부는 작은 진동에도 모두 낙석으로 떨어지게 되며 구조적인 안정성 문제를 야기한다. 기존터널의 여굴이 발파단면내에 위치하지 못하여, 기존터널의 발파영향선이 확장터널의 발파영향선을 변화시키고, 아치(arch)작용이 발생하지 않아 터널의 안정성에 심각한 문제가 발생할 가능성이 있다. 또한, 여굴의 규모가 커서 여굴의 뒷채움을 하지 않으면 토압의 측면에서 매우 불리하며, 안정화되지 못한 여굴의 상부에서 낙반이 발생할 위험이 상존한다. 따라서 공사의 원만한 진행을 위해서는 여굴의 안정화를 이루고 난 후 후속공정을 진행하거나, 낙반에 대한 안전조치를 취한 후 공사를 진행해야 한다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 터널의 구조적 안전성과 시공성을 검토하였다.