• Proceedings of the KSEEG Conference
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• 2007.04a
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• pp.572-575
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• 2007

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.21 no.8
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• pp.45-53
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• 2005

Shallow slope failures in residual soil during periods of prolonged infiltration are common over the world. Therefore, this study examines an approximate method to estimate the influence of infiltration on surficial stability of slopes by one-dimensional infiltration model. Modified GAML model based on the Green-Ampt model was extended to predict the infiltration behavior of two-layered slope. Then, the model has been considered to evaluate the likelihood of shallow slope failure which is induced by a particular rainfall event that accounts for the rainfall intensity and duration for various return periods in two-layered soil profile. The results obtained from the approximate method were compared with those obtained from numerical analyses. According to the results, with the use of properly estimated input parameters, the proposed method was found to give good results that agree reasonably well to those of the more rigorous finite element analyses.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.16 no.5
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• pp.107-116
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• 2000

강우에 의한 얕은 사면파괴는 우리 나라에서 흔히 볼수 있는 사면파괴의 형태이다. 본 연구에서는 재현기간에 따른 강우강도와 지속시간을 고려한 한계평형법에 의하여 이러한 얕은 사면파괴의 가능성을 평가하기 위함 방법에 대하여 논의하였다. 이를 위해 일차원 침투모델인 Green-Ampt 모델에 바탕을 둔 두 방법을 고려하였다. 즉 침투능에 따른 침투깊이를 산정하는 Pradel과 Raad의 방법과 일정한(uniform) 강우강도가 작용할 경우 폰딩(ponding)에 대해 해를 주는 Mein과 Larson의 방법을 고려하여 함수특성이 알려진 화강풍화토사면에 적용하였다. 연구결과에 의하며 Pradel과 Raad 방법은 실제 적용된 강우강도가 아닌 침투능을 바탕으로 침투깊이를 산정하므로 Mein과 Larson 방법에 비해 보수적인 사면안정 해석결과를 예측한다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.34 no.5
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• pp.37-51
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• 2018

The slope failure due to the rainfall infiltration occurs frequently in Korea, since the depth of the weathered residual soil layer is shallow in mountainous region. Depth of the failure surface is shallow and tends to pass near the interface between impermeable bedrock and soil layer. Soil parameters that have a significant impact on the instability of unsaturated slopes due to rainfall infiltration inevitably include large uncertainties. Therefore, this study proposes a probabilistic analysis procedure by Monte Carlo Simulation which considers the hydraulic characteristics and strength characteristics of soil as random variables in order to predict slope failure due to rainfall infiltration. The Green-Ampt infiltration model was modified to reflect the boundary conditions on the slope surface according to the rainfall intensity and the boundary condition of the shallow impermeable bedrock was introduced to predict the stability of unsaturated soil slope with shallow bedrock under constant rainfall intensity. The results of infiltration analysis were used as inputs of infinite slope analysis to calculate the safety factor. The proposed analysis method can be used to calculate the time-dependent failure probability of soil slope due to rainfall infiltration.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.29 no.7
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• pp.75-89
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• 2013

This paper describes a GIS-based geohydrologic methodology, called YSGWF (YonSei GroundWater Flow) for predicting the rainfall infiltration-groundwater flow of slopes. This physical-based model was developed by the combination of modified Green-Ampt model that considers the unsaturated soil parameters and GIS-based raster model using Darcy's law that reflects the groundwater flow. In the model, raster data are used to simulate the three dimensional inclination of bedrock surface as actual topographic data, and the groundwater flow is governed by the slope. Also, soil profile is ideally subdivided into three zones, i.e., the wetting band zone, partially saturated zone, and fully saturated zone. In the wetting band and partially saturated zones the vertical infiltration of water (rainfall) from surface into ground is modeled. When the infiltrated water recharges into the fully saturated zone, the horizontal flow of groundwater is introduced. A comparison between the numerical calculation and real landslide data shows a reasonable agreement, which indicate that the model can be used to simulate real rainfall infiltration-groundwater flow.

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
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• v.7 no.4
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• pp.9-18
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• 2008

Shallow slope failures in residual soil during periods of prolonged infiltration are common in Korea. This study examines an infinite slope analysis to estimate the influence of infiltration on surficial stability of slopes by the limit equilibrium method. Approximate method which is based on the Green-Ampt model have been considered to evaluate the likelihood of shallow slope failure which is induced by a particular rainfall event that accounts for the rainfall intensity and duration for various return periods. Pradel & Raad method which is devised to predict the depth of wetting front to decomposed granite soil slopes having measured soil-water characteristic curves. To compare the results with those obtained from the Pradel & Raad method, a series of numerical analysis using SEEP/W were carried out. It was found that the stability analysis of unsaturated soils calculated by using the soil-water characteristic curve of decomposed granite soils was found to be a proper analysis for shallow slope failures due to rainfall.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.17 no.4
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• pp.135-143
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• 2001

강우에 의한 잔류토에서의 얕은 사면파괴는 세계적으로 흔히 볼 수 있는 사면파괴의 형태이다. 본 연구에서는 침투가 사면 표면의 안정에 미치는 영향을 평가하기 위해 한계평형법을 이용하는 무한사면 해석법을 연구하였다. 재현기간에 따른 강우강도가 지속기간이 고려되는 임의의 강우에 의해 유발되는 얕은 사면파괴의 가능성을 평가하기 위해서 Green-Ampt 모델에 바탕을 둔 간략법들이 적용되었다. 간략법들에 의한 결과들과 비교하기 위하여 일련의 수치해석이 수행되었다. 그 결과에 의하면 적절하게 선택된 입력값을 사용하면 수정간략법이 더욱 엄밀한 해석법인 유한요소해석과 근사한 합리적인 결과를 줌을 알 수 있다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.20 no.7
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• pp.159-169
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• 2004

Surface failures of slopes in weathered soil are caused by infiltration due to prolonged rainfall. These failures are mainly triggered by the deepening of the wetting band accompanied by a decrease in suction induced by the infiltrating water. This paper reports trends of rainfall-induced wetting band depth in two types of weathered soils that are commonly found in Korea. Both theoretical and numerical analyses are presented based on the soil-water characteristic curve (SWCC) obtained using filter paper as well as tensiometer tests. It is found that the magnitude of wetting front suction plays a key role in the stability of slopes in weathered soils. Theoretical analysis based on modified Green and Ampt model tends to underestimate the wetting band depth for typical Korean weathered soils. It was also deduced that for Korean weathered soils, the factor of safety drops rapidly once the wetting band depth of 1.2 m is reached.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1703-1706
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• 2009

빗물관리시설은 강우, 증발량 등 기상조건과 집수면의 토지이용 및 토양 특성에 영향을 받으므로 대상지역의 조건에 따라 설치가능 여부, 시설 규모 등에 차이가 있다. 따라서 빗물관리시설의 계획 수립 시에는 대상지역의 기상, 지형특성을 종합적으로 검토할 필요가 있으며, 이는 시설의 효율적인 활용을 위해 필수적이다. 본 연구에서는 GIS 공간분석 기능을 통해 대상 지역의 강우-유출특성, 지형 공간 특성을 고려하여 빗물관리 포텐셜을 분석하였다. 빗물관리 포텐셜은 저류시설을 통해 확보하거나 침투시설로 침투시킬 수 있는 잠재적인 능력을 말한다. 저류 포텐셜은 잠재 지표면 유출량(Runoff potential)으로 산정하였으며, 침투 포텐셜은 일반화된 Green-Ampt 모델에 따라 산정하였다. 산정한 저류 및 침투 포텐셜의 크기, 제약조건인 경사도 등급에 따라 빗물관리 적합도(Suitability map)을 도출하였다. 향후 본 연구의 물리적 변수뿐만 아니라 사회 경제적 인자, 빗물관리가 어려운 제약조건들을 추가로 고려한다면 빗물관리시설의 적지 선정에 활용도가 높을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.67-67
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• 2017

급속한 산업화와 도시화로 인하여, 투수지역은 감소함으로써, 개발전과 다른 지표, 지표하 유출이 나타난다. 이에 대한 대안으로 최근 저영향개발 (LID)이 수문학적 및 환경, 생태적 개선으로 대안으로 대두 되고 있다. 이에 많은 연구자들이 EPA SWMM 모델의 이용하여 LID 설치 전, LID를 모의하였으나, 불포화토양 및 토양 내의 matric head에 대한 고려가 없어 정확한 LID 모의가 힘든 실정이다. 이에 본 연구에서 상세한 토양 모의가 가능 HYDRUS를 이용하여, SWMM-HYDRUS 모델을 개발하였다. EPA SWMM 모델의 경우, 가장 상단의 layer에서 green ampt equation을 이용하여 침투량을 계산 후, 다음 layer에서 Darcy eqation을 이용하여 토양 물이동을 계산되어진다. 하지만 기존의 SWMM모델의 경우, 불포화토양내의 물 흐름에 대한 고려와 Matric head와 Pond depth에 대한 고려가 없어, LID 모의 시 한계점이 나타났다. 이에 본 연구에서는 이러한 한계점을 개선하기 위하여, 기존의 EPA SWMM의 LID 모듈을 Van Genuchten's equaton과 Richard Equation을 이용하여 정확한 토양 물 흐름을 계산하는 HYDRUS을 SWMM 모델에 결합하여, 더욱 정확한 LID 모의를 실시하였다. 개선된 SWMM-HYDRUS 모델의 모의 결과, 기존의 SWMM에서 한계점을 보여주는 Metric head를 고려하여 불포화 침투가 이루어지며, 또한 포화 후 LID 위에 존재하는 Pond depth를 고려해주는 결과가 나타났다. 향후 개발된 SWMM-HYDRUS모델를 이용하여 LID를 검증 시 기존의 모델보다 정확한 모의가 가능하다.