• 지질공학
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• 제4권3호
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• pp.321-331
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• 1994

GIS를 이용하여 환경지질도의 분야별 목적도 및 종합도 작성 기술이 본 연구를 통하여 국내에서는 처음으로 개발되었다. 환경지질도는 현재 국내외적으로 자연환경 변화에 따른 지질재해 및 환경오염 등을 분석할 수 있는 중요한 자료로써 활용되고 있다. 그러나 환경지질도 작성을 위해서는 우선적으로 연구지역에 대한 환경지질 분석과 야외조사 자료를 토대로 대상 지역의 자연환경 변화를 유발시킬 수 있는 환경지질 요소들이 정량적, 정성적으로 분석되어져야 된다. 환경지질 자료들은 목적에 따라 차이가 있지만 방대하고 다양한 분석 자료들이 포함된다. 국내의 환경지질도 작성기관인 한국자원연구소에서는 이러한 환경지질도 작성기술을 체계적으로 정립시키고져 당연구소 환경지질연구 그룹내에 GIS를 이용한 환경지질 정보시스템을 구현하고 청주지역을 대상으로 환경지질 데이타베이스를 구축한 후 시범연구를 실시하였다. 환경지질도 작성 기술개발에 의하여 생산된 목적별 도면들은 지질공학도, 지질재해도, 지표유출량 분석도, 토공량 및 절취 난이도, 지하수 보호 및 관리 분석도 등이며, 이들에 의한 2차 GIS 지도모형연구를 통하여 토지활용 우선 순위 분석을 위한 종합 환경지질도가 완성되었다. 데이타베이스내에 구축된 일부 환경지질자료들은 타기관에서 제작된 자료들을 활용하였으며, 이로 인한 자료들의 일부 부정확성때문에 금번에 작성된 몇몇 목적도들은 추후 환경자료의 보완 및 갱신에 의하여 수정된 도면들이 재작성 될 것이다. 본 연구결과는 앞으로 국토개발 계획 및 환경영향 평가를 위한 신기술로 활용될 것이며, 당연구그룹에서는 이 기술을 기반으로 환경지질 분석을 위한 GIS전문가 시스템을 구현시킬 예정이다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.933-939
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• 2010

얼마전 판교 근교에 위치한 흙막이 가시설 공사에서 가시설 구조물이 붕괴하여 인적 물적 피해가 발생한 사례가 있다. 그러한 사례가 발생되었음에도 불구하고 현재 흙막이 가시설 구조물 붕괴를 미연에 감지하고 조기 대응하는 방식을 자동화 시스템으로 도입 할 것에 대하여 시공사에서 미온적인 태도를 보이고 있다. 이와 같은 대표적인 이유는 제한된 예산과 계측의 불신임이 가장 큰 이유로 알려져 있다. 비록 지반 시설물에 대하여 현재 센서기반 자동화 계측 시스템을 일부 도입하고 있으나, 현재 운영되고 있는 대부분의 시스템은 계측데이터를 분석하고 시설물 내부 위험을 평가하여 관리주체에 보고 하는데는 상당한 시간이 소요되고, 긴급하게 시설물 이상여부를 보고해야 하는 상황에 자동화 계측시스템이 경고 전파를 적절하게 발휘하지 못하는 경우가 비번하게 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 기존 지반관련 자동화 계측의 경고전파체계에 관한 문제점을 살펴봄으로써, 보다 적절한 경고전파 시스템을 제안하며, 제한된 시스템은 국부 단일 계측 설비에 적용 가능할 뿐만 아니라, 지반구조물 안전관리에 활용 연계 될 수 있도록 표준 프로토콜 및 네트워크도 제안하고자 한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.611-618
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• 2005

In this research, the effect of rock mass weathering on the side shear resistance of drilled shaft socketed into weathered rock was investigated. For that, a database of 23 cast-in-place concrete piles with diameters varying from 400mm to 1,500mm were socketed into weathered igneous/meta-igneous rock at four different sites. The static axial load tests were performed to examine the resistant behavior of the piles, and a comprehensive field/laboratory testing program at the field test site was also performed to describe the in situ rock mass conditions quantitatively. No correlation was found between the compressive strengths of intact rock and the side shear resistance of weathered/soft rock. The ground investigation data regarding the rock mass conditions (e.g. $E_m,\;E_{ur},\;_{plm}$, RMR, RQD, j) was found to be highly correlated with the side shear resistance, showing the coefficients of correlation greater than 0.7 in most cases. Additionally, the applicability of existing methods for the side shear resistance of piles in rock was verified by comparison with the field test data. The existing empirical relations between the compressive strength of intact rock and the side shear resistance(Horvath (1982), Rowe & Armitage(1987) etc.) appeared to overestimated the side shear resistance of all piles tested in this research unless additional consideration on the effect of rock mass weathering or fracturing was applied. The existing methods which consider the effect of rock mass condition were modified and/or extended for weathered rock mass where mass factor j is lower than 0.1, and RQD is below 50%.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.65-75
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• 2016

본 연구에서는 최근 적용사례가 급증하고 있는 가압식 그라우팅을 이용한 쏘일네일링의 현장인발시험 자료를 수집하여 데이터베이스를 구성하였으며, 기존의 도해법을 이용한 극한인발저항력 판정법의 문제점을 보완하기 위하여 비선형회귀분석을 이용하여 극한인발저항력을 판정하는 방법을 제안하였다. 비선형회귀분석에 의해 추정된 하중-변위곡선은 현장인발시험 자료와 매우 높은 상관성을 보였으며, 도해법에 의해 판정된 극한인발하중에 비해 평균 29% 정도 크게 판정되었다. 쏘일네일의 하중-변위곡선이 항복하중 이후에 급격한 변위를 보이는 경우에는 S자 성장곡선 회귀모형이 가장 적합하며, 인발하중과 변위의 증가량이 점진적으로 감소하는 파괴거동을 보이는 하중-변위곡선은 점근적 방법이 가장 적합한 회귀모형으로 평가되었다. 본 연구로부터 제안된 단위극한주면 마찰 저항력은 국내 지반특성과 가압식 그라우팅 공법의 특성이 반영된 것으로 해외 연구결과로부터 제시된 설계도표를 이용하던 문제점을 개선함으로써 독자적인 설계기준을 확보하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.17-25
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• 2007

본 연구에서는 유럽 등지의 해외에서는 일반적인 파일기초의 대안으로 연약지반에서 적용되고 있는 지오그리드로 보강된 쇄석기둥공법(GESC)의 유한요소해석 모델링에 관한 내용을 다루었다. 쇄석기둥 공법은 경제성 및 시공성 측면에서 효율적이며 이와 함께 액상화 방지에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 최근 들어 더욱 발전된 형태인 지오그리드 감쌈 쇄석기둥공법(GESC)에 관한 연구가 진행되고 있는 실정이다. 본 연구의 목적은 GESC공법의 3차원 유한요소해석 모델링기법을 확립하고 이에 대한 거동특성에 관한 데이테베이스 수립에 두었다. 본 논문에서는 3차원 유한요소해석 모델링에 대한 상세내용과 GESC의 침하특성 효과를 평가하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권8호
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• pp.25-33
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• 2012

터널 설계 시 해당지반에 관한 정보를 정확히 반영하는 것은 대단히 중요하다. 하지만 다양한 지형 및 지질조건을 모두 고려한 지반조사 및 시험 등은 경제적, 기술적으로 인하여 현실적으로 실시하기 어렵기 때문에 한정된 정보에 의하여 해석 및 설계를 하고 있는 실정이다. 본 연구는 도심지 및 산악지역 터널공사 시, 보다 정확한 안정성 검토 및 거동 예측을 수행하여 선정 결과에 대한 현장 적용성 여부를 판단하기 위해 인공신경망 이론의 적용을 통하여 기존 거동예측의 한계성을 극복하고자 하였다. 먼저, 현장 데이터를 확보하여 인공신경망 중 다층퍼셉트론을 연구에 적합한 구조로 구축하고, 역전파 알고리즘으로 학습시켜 적용하였다. 인공신경망을 이용한 현장적용성의 학습을 위한 자료는 터널의 지보패턴, RMR, Q, 암종, 굴진장, 굴착형태, 굴착경과일 등 터널거동에 영향을 미치는 영향인자를 고려하여 신뢰성 분석을 실시하고 선별된 계측자료의 결과를 데이터베이스화하여 사용하였다. 학습이 완료된 인공신경망 모델을 이용하여 터널시공현장의 굴착경과일에 따른 천단변위, 내공변위, 지중변위, 록볼트축력을 예측하고 현장 계측치와 비교분석을 통하여 인공신경망을 이용한 터널 시공 시 현장적용성을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제30권1호
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• pp.11-26
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• 2022

One of the most important issues in tunneling, is the squeezing phenomenon. Squeezing can occur during excavation or after the construction of tunnels, which in both cases could lead to significant damages. Therefore, it is important to predict the squeezing and consider it in the early design stage of tunnel construction. Different empirical, semi-empirical and theoretical-analytical methods have been presented to determine the squeezing. Therefore, it is necessary to examine the ability of each of these methods and identify the best method among them. In this study, squeezing in a part of the Alborz service tunnel in Iran was estimated through a number of empirical, semi- empirical and theoretical-analytical methods. Among these methods, the most robust model was used to obtain a database including 300 data for training and 33 data for testing in order to develop a machine learning (ML) method. To this end, three ML models of Gaussian process regression (GPR), artificial neural network (ANN) and support vector regression (SVR) were trained and tested to propose a robust model to predict the squeezing phenomenon. A comparative analysis between the conventional and the ML methods utilized in this study showed that, the GPR model is the most robust model in the prediction of squeezing phenomenon. The sensitivity analysis of the input parameters using the mutual information test (MIT) method showed that, the most sensitive parameter on the squeezing phenomenon is the tangential strain (ε_θ^α) parameter with a sensitivity score of 2.18. Finally, the GPR model was recommended to predict the squeezing phenomenon in tunneling projects. This work's significance is that it can provide a good estimation of the squeezing phenomenon in tunneling projects, based on which geotechnical engineers can take the necessary actions to deal with it in the pre-construction designs.

• Geomechanics and Engineering
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• 제28권4호
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• pp.385-396
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• 2022

The accurate determination of the subgrade reaction modulus (K_s) of soil is an important factor for geotechnical engineers. This study estimated the K_s of soft soil improved with floating deep cement mixing (DCM) columns. A novel prediction model was developed that emphasizes the accuracy of identifying the most significant parameters of K_s. Several multi-layer perceptron (MLP) models that were trained using the Levenberg Marquardt (LM) backpropagation method were developed to estimate K_s. The models were trained using a reliable database containing the results of 36 physical modelling tests. The input parameters were the undrained shear strength of the DCM columns, undrained shear strength of soft soil, area improvement ratio and length-to-diameter ratio of the DCM columns. Grey wolf optimization (GWO) was coupled with the MLPs to improve the performance indices of the MLPs. Sensitivity tests were carried out to determine the importance of the input parameters for prediction of K_s. The results showed that both the MLP-LM and MLP-GWO methods showed high ability to predict K_s. However, it was shown that MLP-GWO (R = 0.9917, MSE = 0.28 (MN/m²/m)) performed better than MLP-LM (R =0.9126, MSE =6.1916 (MN/m²/m)). This proves the greater reliability of the proposed hybrid model of MLP-GWO in approximating the subgrade reaction modulus of soft soil improved with floating DCM columns. The results revealed that the undrained shear strength of the soil was the most effective factor for estimation of K_s.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.112-121
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• 2013

쇄석다짐말뚝의 한계상태설계법에서 신뢰성이론에 기반한 저항계수를 보정하기 위해서는 신뢰도 높은 극한지지력의 평가가 요구되고 있으며, 실무에서는 극한지지력을 예측하기 위하여 주로 정재하시험을 이용하고 있다. 정재하시험의 하중-침하량 곡선을 여러 도해법 등을 이용하여 극한지지력을 예측하는 평가법들이 설계기준에 제시되어 있으나, 기술자의 판단에 따라 극한하중이 일정하게 산정되지 못함으로써 신뢰성을 확보하기 어려운 단점이 있었다. 본 연구에서는 쇄석다짐말뚝의 정재하시험 결과를 비선형 회귀분석을 이용하여 극한지지력을 예측하고, 기존의 극한지지력 판정법과 비교함으로써 실제 극한지지력을 예측하는데 적합한 비선형 회귀모형을 제안하였다. 또한 극한지지력 판정법이 저항편향계수에 미치는 영향을 분석하고, 한계상태설계법을 위한 데이터베이스 축적을 목적으로 정재하시험을 계획하는데 필요한 시험조건을 검토하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제17권4호
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• pp.10-27
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• 2014

HAZUS-MH는 지진, 홍수 및 허리케인의 세 가지 다중 재해현상에 대한 잠정적 손실을 추정하기 위한 GIS 기반의 컴퓨터 프로그램이다. 지진 재난에 대해서는 HAZUS에 설정한 가상이나 실제 지진 특성에 따라 지진동의 세기가 평가되고 이에 따라 손실을 계산하게 된다. 본 연구에서는 해안 플랜트시설 영역의 향후 지진에 대한 대비의 일환으로 HAZUS를 활용하였다. 대상 시설 영역의 특성 평가를 위해 기존 지반조사 보고서를 토대로 지반특성 자료들을 취합하였다. 또한, 시설구조물들의 재료 및 구조 특성에 따라서도 분류하였다. 연구 영역은 부지 조성 및 시설 분포 상황을 고려하여 17개 블록으로 나누고 지반 조건을 내진설계기준의 부지분류 체계에 따라 구분하였다. 뿐만 아니라, 수치 모델링을 통해 주요 시설물들의 지진취약도 곡선들을 도출하고 HAZUS 데이터베이스에 적용하였다. 이 연구 영역에 대한 HAZUS 활용 추정 결과는 부지 조건 및 구조물 종류에 따라 다양한 지진 피해와 손실 정도를 보였다. 본 사례 연구를 통해 해안시설 영역의 지진 피해 평가를 위한 HAZUS의 적용 가능성을 확인하였다.