• Review

    Domestic and Foreign Case Studies of Virtual Drought Exercise

    가상가뭄 훈련의 국내외 사례 연구

    Sang-Hyun Ahn, Jitae Kim, Il-Moon Chung, Jeong Eun Lee

    안상현, 김지태, 정일문, 이정은

    Drought has repeatedly occurred due to the climate change effect. The government is working on ways to reduce drought damage and is ...

    최근 기후변화의 영향으로 가뭄 현상이 반복적으로 나타나고 있다. 정부에서는 가뭄 피해를 줄이기 위해 대응 방안을 마련하고, 가뭄 훈련을 실시하고 있다. 그러나 가뭄 ...

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    Drought has repeatedly occurred due to the climate change effect. The government is working on ways to reduce drought damage and is conducting drought exercise. This study analyzed drought literature and exercise cases in the United States, Australia and Korea. Based on the analysis results, the study suggested considerations in selecting exercise types which are workshop, tabletop exercise and functional exercise, and process of the drought exercise. The results of the study can be used as an effective tool to prepare the virtual drought exercise.


    최근 기후변화의 영향으로 가뭄 현상이 반복적으로 나타나고 있다. 정부에서는 가뭄 피해를 줄이기 위해 대응 방안을 마련하고, 가뭄 훈련을 실시하고 있다. 그러나 가뭄 훈련에 필요한 명확한 기준 및 관련 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 미국, 호주, 우리나라의 가뭄 관련 문헌 및 훈련사례를 분석하였다. 분석결과를 바탕으로 훈련사례가 많은 워크숍, 도상훈련, 기능훈련에 대한 훈련유형 선정시 고려사항을 제시하였으며, 가뭄 훈련을 위한 절차 및 단계별 고려사항을 제시하였다. 본 연구결과는 가상가뭄훈련을 준비하는데 효과적으로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

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    December 2020
  • Research Article

    Electro-Osmotic Dewatering under Electro-Osmotic Pulse Technology
    Jitae Kim, Jeongwoo Lee, Il-Moon Chung
    Direct current (DC) electric fields have been used for electro-osmotic dewatering. Under DC conditions, however, the electrical contact resistance between the electrode ... + READ MORE
    Direct current (DC) electric fields have been used for electro-osmotic dewatering. Under DC conditions, however, the electrical contact resistance between the electrode and the dewatering material increases considerably during the process of dewatering. Such a circumstance hinders the continuation of effective electro-osmotic dewatering. To reduce this hindrance, an applied pulse electric field with periodic reversals of the electrode polarity should improve electro-osmotic dewatering. In this study, electro-osmotic dewatering under pulse conditions was experimentally investigated for electrode polarity reversals. During the dewatering process, the pulse electric field was able to reduce the hindrance caused by the DC, resulting in an increased final dewatered amount relative to that under a DC electric field. For a constant applied voltage, the reversed polarity condition, under which the electric current passing through the material was almost unchanged with time, yielded the maximum final dewatered amount. This technique can be used to enhance drainage from a water storage facility during a period of extreme drought and the seawater desalination plants using reverse osmosis in drought stricken coastal regions. - COLLAPSE
    December 2020
  • Research Article

    Improving the Genetic Algorithm for Maximizing Groundwater Development During Seasonal Drought
    Sun Woo Chang, Jitae Kim, Il-Moon Chung, Jeong Eun Lee
    The use of groundwater in Korea has increased in recent years to the point where its extraction is restricted in times of ... + READ MORE
    The use of groundwater in Korea has increased in recent years to the point where its extraction is restricted in times of drought. This work models the groundwater pumping field as a confined aquifer in a simplified simulation of groundwater flow. It proposes a genetic algorithm to maximize groundwater development using a conceptual model of a steady-state confined aquifer. Solving the groundwater flow equation numerically calculates the hydraulic head along the domain of the problem; the algorithm subsequently offers optimized pumping strategies. The algorithm proposed here is designed to improve a prior initial groundwater management model. The best solution is obtained after 200 iterations. The results compare the computing time for five simulation cases. This study shows that the proposed algorithm can facilitate better groundwater development compared with a basic genetic algorithm. - COLLAPSE
    December 2020
  • Research Article

    Time Series Analysis of Soil Creep on Cut Slopes Using Unmanned Aerial Photogrammetry

    무인 항공 사진측량을 이용한 절토사면의 땅밀림 시계열 분석

    Namgyun Kim, Bongjin Choi, Jaehee Choi, Byonghee Jun

    김남균, 최봉진, 최재희, 전병희

    The study area is a slope in Dogye-eup, Samcheok-si, Gangwon-do. The cutting method was applied to this slope for stabilization in 2009 ...

    연구지역인 강원도 삼척시 도계읍의 사면은 지형변화가 발생하는 지역으로 2009년 사면 절취공사를 수행하여 사면경사완화공법이 적용되었다. 하지만 사면의 상부에 위치한 폐석적치장의 영향으로 2개월 뒤 ...

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    The study area is a slope in Dogye-eup, Samcheok-si, Gangwon-do. The cutting method was applied to this slope for stabilization in 2009 due to the influence of the waste-rock dump located at the top of slope. Recently, soil cracks and creep have occurred on this slope, and the drainage channel was damaged. Therefore, it was analyzed the topography change through photogrammetry using a UAV. Orthophotos were taken in April and October 2019 respectively. From the Orthophots, Digital Surface Model (DSM) was extracted. Time series analysis was performed by comparing each DSM. The topography of October was pushed forward while maintaining the topography of April. Through these features, it is judged that the soil creep is occurring in this study area.


    연구지역인 강원도 삼척시 도계읍의 사면은 지형변화가 발생하는 지역으로 2009년 사면 절취공사를 수행하여 사면경사완화공법이 적용되었다. 하지만 사면의 상부에 위치한 폐석적치장의 영향으로 2개월 뒤 절취사면의 상부를 확장하여 안정성을 도모하였다. 최근 사면 하부에 위치한 옹벽의 배부름 현상이 발견되고 절취사면의 균열이 나타나 지형변화가 다시 발생하고 있는 것으로 보이고 있다. 이러한 문제를 파악하기 위하여 본 연구에서는 UAV를 이용하여 사진측량을 수행해 지형변화가 발생하는지 확인하고자 하였다. 2019년 4월과 10월 각각 정사영상을 추출하고 Digital Surface Model(DSM)를 추출하여 고해상도의 지형변화를 비교 분석하였다. 10월의 지형은 4월의 지형형상을 그대로 유지한채 앞으로 밀려 나간 모습을 보여 이러한 지형변화는 땅밀림인 것으로 분석하였다.

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    December 2020
  • Research Article

    A Prediction of N-value Using Artificial Neural Network

    인공신경망을 이용한 N치 예측

    Kwang Myung Kim, Hyoung June Park, Tae Hun Goo, Hyung Chan Kim

    김광명, 박형준, 구태훈, 김형찬

    Problems arising during pile design works for plant construction, civil and architecture work are mostly come from uncertainty of geotechnical characteristics. In ...

    플랜트, 토목 및 건축 사업에서 말뚝(Pile) 설계 시 어려움을 겪는 주된 요인은 지반 특성의 불확실성이다. 특히 표준관입시험(Standard Penetration Test, SPT ...

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    Problems arising during pile design works for plant construction, civil and architecture work are mostly come from uncertainty of geotechnical characteristics. In particular, obtaining the N-value measured through the Standard Penetration Test (SPT) is the most important data. However, it is difficult to obtain N-value by drilling investigation throughout the all target area. There are many constraints such as licensing, time, cost, equipment access and residential complaints etc. it is impossible to obtain geotechnical characteristics through drilling investigation within a short bidding period in overseas. The geotechnical characteristics at non-drilling investigation points are usually determined by the engineer's empirical judgment, which can leads to errors in pile design and quantity calculation causing construction delay and cost increase. It would be possible to overcome this problem if N-value could be predicted at the non-drilling investigation points using limited minimum drilling investigation data. This study was conducted to predicted the N-value using an Artificial Neural Network (ANN) which one of the Artificial intelligence (AI) method. An Artificial Neural Network treats a limited amount of geotechnical characteristics as a biological logic process, providing more reliable results for input variables. The purpose of this study is to predict N-value at the non-drilling investigation points through patterns which is studied by multi-layer perceptron and error back-propagation algorithms using the minimum geotechnical data. It has been reviewed the reliability of the values that predicted by AI method compared to the measured values, and we were able to confirm the high reliability as a result. To solving geotechnical uncertainty, we will perform sensitivity analysis of input variables to increase learning effect in next steps and it may need some technical update of program. We hope that our study will be helpful to design works in the future.


    플랜트, 토목 및 건축 사업에서 말뚝(Pile) 설계 시 어려움을 겪는 주된 요인은 지반 특성의 불확실성이다. 특히 표준관입시험(Standard Penetration Test, SPT)을 통해 측정되는 N치를 얻는 것이 가장 중요한 자료이나 광범위한 모든 지역에서 구하는 것은 어려운 현실이다. 짧은 해외사업 입찰기간 내에 시추조사를 할 경우 인허가, 시간, 비용, 장비접근, 민원 등 많은 제약요건이 존재하여 전체적인 시추조사가 어렵다. 미시추 지점에서 지반 특성은 엔지니어의 경험적 판단에 의존하여 파악되고 있고, 이는 말뚝의 설계 및 물량산출 오류로 이어져서, 공기 지연 및 원가 증가의 원인이 되고 있다. 이를 극복하기 위해서, 한정된 최소한의 지반 실측 자료를 활용하여 미시추 지점에서도 N치를 예측 할 수 있는 기술이 요구되며, 본 연구에서는 AI기법 중 하나인 인공신경망을 적용하여 N치를 예측하는 연구를 수행하였다. 인공신경망은 제한된 양의 지반정보와 생물학적인 로직화 과정을 통하여 입력변수에 대한 보다 신뢰성 있는 결과를 제공하여 준다. 본 연구에서는 최소한의 시추자료의 지반정보를 입력항목으로 하여 다층퍼셉트론과 오류역전파 알고리즘에 의하여 학습된 패턴을 가지고 미시추 지점에서 N치를 예측하는데 그 목적을 두고 있다. 이를 위하여 2개 현장(필리핀, 인도네시아)에 AI기법 적용시 실측값과 예측값에 대한 적정성을 검토하였고, 그 결과 예측값에 대한 신뢰도가 높은 것으로 연구 검토되었다.

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    December 2020
  • Research Article

    Natural Baseline Groundwater Quality in Shingwang-myeon and Heunghae-eup, Pohang, Korea

    포항시 신광면 및 흥해읍 일대 지하수의 배경수질 연구

    Hyun A Lee, Hyunjoo Lee, Eunhye Kwon, Jonghoon Park, Nam C. Woo

    이현아, 이현주, 권은혜, 박종훈, 우남칠

    The results of long-term groundwater level and quality monitoring can be used not only as the basic data for evaluating the impact ...

    지하수의 장기적인 수위 및 수질 관측 결과는 기후변화를 비롯한 다양한 재해의 영향 평가 및 대응 수립에 있어 중요한 자료로 활용될 수 있을 ...

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    The results of long-term groundwater level and quality monitoring can be used not only as the basic data for evaluating the impact of various disasters including climate change and establishing responses, but also as key data for predicting and managing geological disasters such as earthquakes. Some countries use groundwater level and quality monitoring for researches to predict earthquakes and to assess the impacts of the earthquake disaster. However, a few cases in Korea report on individual groundwater quality factors (i.e., dissolved ions) observed before and after the earthquakes, being different from other countries. To establish the abnormality criteria for groundwater quality in Pohang, groundwater samples were collected and analyzed five times from 14 agricultural or private wells existing in Shingwang-myeon and Heunghae-eup. As a result of the analysis, it was found that Ca2+ was the dominant cation in Shingwang-myeon, while Na+ was the dominant cation in Heunghae-eup. The elevated NO3- concentration in Shingwang-myeon is contributed to the agricultural activity in the area. A high concentration of Fe was detected in a well on Heunghae-eup; the concentration exceeded the drinking water standard by nearly 100 times. Relatively higher dissolved ions were observed in the groundwater of Heunghae-eup, and it is considered as the result of the flow velocity difference and water-rock reaction accompanying the difference in bedrock and sediment characteristics. The groundwater of Shingwang-myeon appeared to be most affected by the weathering of granite and silicates, while that of Heunghae-eup was mainly affected by the weathering of silicates and carbonate. The background concentrations (baselines) of groundwater Shingwang-myeon and Heunghae-eup was identified through the survey; however, the continuous monitoring is required to monitor the possible changes and the repeatability of seasonal variation.


    지하수의 장기적인 수위 및 수질 관측 결과는 기후변화를 비롯한 다양한 재해의 영향 평가 및 대응 수립에 있어 중요한 자료로 활용될 수 있을 뿐 아니라 지진과 같은 지질학적 재난의 예측과 관리에도 기초적인 자료로 활용될 수 있다. 그러나 장기적인 모니터링을 통해 지진 예측과 지진으로 인한 지하수위와 수질 변동 사례를 평가한 국외와 달리 국내에서는 용존 이온의 변화와 같은 지진 전후 관측된 개별 수질 요소의 변화와 관련한 보고 사례가 적다. 이 연구에서는 지하수 수질 이상 변동의 기준을 설정하기 위해 포항시 신광면과 흥해읍에 존재하는 14개 농업용 관정에서 2018년 7월부터 5회에 걸쳐 지하수를 채취하여 분석하였다. 분석 결과, 신광면에서는 Ca2+가, 흥해읍에서는 Na+가 우세한 것으로 나타났다. 농업 활동의 영향으로 보이는 NO3-의 우세가 신광면 지하수에서 나타났으며, 흥해읍의 한 관정에서는 음용수 기준을 100배 가까이 초과하는 높은 농도의 Fe가 검출되었다. 기반암과 퇴적 특징 차이에서 수반된 유속 차이와 물-암석 반응의 결과로 신광면에 비해 흥해읍의 지하수에서 상대적으로 높은 용존 이온 농도가 관측되었다. 물-암석 상호 반응을 고려할 때, 신광면의 지하수는 대부분 화강암과 규산염 풍화작용의 영향을, 흥해읍은 주로 규산염과 탄산염 풍화작용의 영향을 받았을 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 신광면과 흥해읍의 지하수 배경 농도를 파악하였으며, 계절적으로 변이가 큰 관정에 대해서는 지속적인 모니터링을 수행할 필요가 있을 것으로 보인다.

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    December 2020
  • Research Article

    Characterization of Increases in Volumetric Water Content in Soil Slopes to Predict the Risk of Shallow Failure

    토사비탈면 표층붕괴 위험 예측을 위한 체적함수비 증가 특성 연구

    Jae-Wook Suk, Hyo-Sub Kang, Sun-Gyu Choi, Hyang-Seon Jeong, Hyo-Sung Song

    석재욱, 강효섭, 최선규, 정향선, 송효성

    The characteristics of volumetric water content changes in soil slopes were studied here in an effort to identify the signs of heavy ...

    이 연구에서는 집중호우로 인해 발생하는 토사비탈면의 표층붕괴 징후를 파악하기 위해 체적함수비의 변화특성을 분석하였다. 붕괴가 발생한 조건과 발생하지 않은 조건에서의 체적함수비 변화특성을 파악하기 ...

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    The characteristics of volumetric water content changes in soil slopes were studied here in an effort to identify the signs of heavy rain causing shallow slope failure. Volumetric water contents in cases with and without shallow failure were measured in flume and test-bed experiments. Measurement data from 282 experiments of both types revealed that the volumetric water content gradient in shallow failure events ranged from 0.072 to 0.309. In non-failure cases, the range was 0.01~0.32. Therefore, this one specific value cannot predict shallow slope failure. However, as the volumetric water content gradient increased, there was a clear tendency to shallow failure. By using this trend, criteria for four warning levels are suggested.


    이 연구에서는 집중호우로 인해 발생하는 토사비탈면의 표층붕괴 징후를 파악하기 위해 체적함수비의 변화특성을 분석하였다. 붕괴가 발생한 조건과 발생하지 않은 조건에서의 체적함수비 변화특성을 파악하기 위해 실내토조실험과 테스트베드에서 확보한 체적함수비 계측자료를 비교하였다. 본 연구에서 확보한 282개의 체적함수비 계측자료를 분석한 결과, 붕괴가 발생한 경우의 체적함수비 증가기울기는 0.072~0.309 범위에 분포하고 붕괴가 발생하지 않은 테스트베드의 경우에는 0.01~0.32의 값을 가져 특정값을 기준으로 붕괴 유무가 구분되지는 않았다. 그러나 체적함수비 증가기울기 값이 높아질수록 붕괴가 발생하는 경향이 뚜렷하게 나타났으며 이를 이용하여 4단계의 경보기준을 제시하였다.

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    December 2020
  • Research Article

    A Study on the Cause Analysis of the Ground Subsidence in Limestone Mine

    석회석 광산에서 발생한 지반침하에 대한 원인 분석 연구

    Sangeun Lee, Gyo-Cheol Jeong

    이상은, 정교철

    This study investigated the causes of large-scale ground subsidence in the upper part of mining cavities of the Samdo limestone mine, Samcheok ...

    본 연구는 강원도 삼척시 소재의 삼도 석회석광산에서 발생한 채굴공동 상부의 대규모 지반침하지를 대상으로 그 발생원인을 규명하는데 있다. 현장에서 채광, 측량도면 및 지질도 ...

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    This study investigated the causes of large-scale ground subsidence in the upper part of mining cavities of the Samdo limestone mine, Samcheok city, Gangwondo, Korea. Geological and electrical resistivity surveys were undertaken on the collapsed slope of the mountain and in the mine tunnel where subsidence occurred, with geotechnical evaluations and numerical analysis. It is concluded that wide mining cavities, with irregular pillars in unstable rock masses hosting discontinuities, weathered over time, resulting in subsidence occurring along a fault plane due to increasing ground stress.


    본 연구는 강원도 삼척시 소재의 삼도 석회석광산에서 발생한 채굴공동 상부의 대규모 지반침하지를 대상으로 그 발생원인을 규명하는데 있다. 현장에서 채광, 측량도면 및 지질도 등을 토대로 지반침하지 인근의 갱도 및 산사면 붕괴지에 대한 지질조사 및 전기비저항탐사를 수행하였으며, 그 결과들로부터 지질공학적 평가를 수행하고 다양한 경험식과 수치해석 방법에 의해 지반침하의 원인을 분석하였다. 해석결과로부터 다양한 불연속면이 발달한 불안정한 지반 내에서 채굴공동의 폭이 넓고 불규칙한 Pillar 설치로 인하여 오랜 기간 동안 채굴적 천단부 및 Pillar가 점진적으로 이완되면서 지반응력의 증가로 단층면을 따라 붕락되어 지반침하가 발생된 것으로 판단된다.

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    December 2020
  • Research Article

    A Study on the Change of Slope Safety Factor according to the Anchor Construction Interval

    앵커 시공 간격에 따른 비탈면 안전율 변화 연구

    Jinhwan Kim, Jonghyun Lee, Oil Kwon, Wooseok Kim

    김진환, 이종현, 권오일, 김우석

    If the safety factor does not secure the safety factor suggested in the design standard at the slope design stage, the safety ...

    비탈면 설계 단계에서 안전율이 설계기준에서 제시하고 있는 안전율을 확보하지 못할 경우, 앵커를 시공하여 안전율을 확보하게 된다. 안정해석을 통해 앵커의 비탈면 보강 효과를 ...

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    If the safety factor does not secure the safety factor suggested in the design standard at the slope design stage, the safety factor is secured by installing an anchor. Stability analysis is used to verify the effect of reinforcing the slope of the anchor, but in this process, most of the anchor construction intervals are assumed to be equal and analyzed. For economical and effective slope reinforcement, stability analysis is required by adjusting the anchor construction interval. In this study, the effect of the anchor construction interval on the change of the safety factor of the slope was identified. Stability analysis was performed by setting a virtual slope with two berms and different anchor construction intervals. As a result of the analysis, the stability of the slope is secured when the anchor spacing of the lower surface is narrowed and the anchor gaps of the upper and middle surfaces are wider than when anchors are installed at the same intervals on the upper, middle, and lower surfaces of the slope. The result was a 15% reduction in the amount of anchors. This means that, rather than reinforcing anchors at the same intervals, it is economical and effective to have an economical and effective reinforcement effect to vary the anchor construction intervals according to the slope characteristics.


    비탈면 설계 단계에서 안전율이 설계기준에서 제시하고 있는 안전율을 확보하지 못할 경우, 앵커를 시공하여 안전율을 확보하게 된다. 안정해석을 통해 앵커의 비탈면 보강 효과를 검증하고 있으나 이 과정에서 앵커 시공 간격은 대부분 등간격으로 가정하여 해석을 한다. 경제적이면서 효과적인 비탈면 보강을 위해 안정해석 대상 비탈면 내에서 앵커 시공 간격을 조정한 안정해석이 필요하다. 본 연구에서는 앵커 시공 간격이 비탈면의 안전율 변화에 미치는 영향을 파악하였다. 이를 위해 가상의 2소단 비탈면을 설정하고 앵커 시공 간격을 다르게 하여 안정해석을 수행하였다. 해석 결과, 비탈면의 상단면, 중단면, 하단면에 동일한 간격으로 앵커를 시공한 경우 보다 하단면 앵커 간격을 좁게하고 상단면, 중단면의 앵커 간격을 넓게 경우에 비탈면의 안정성을 확보하면서도 약 15%의 앵커 물량을 절감하는 결과가 나타났다. 이는 동일한 간격으로 앵커보강을 하기 보다는 비탈면 특성에 맞게 앵커 시공 간격을 다르게 하는 것이 경제적이면서 효과적인 보강효과가 있음을 의미한다.

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    December 2020
  • Research Article

    A Study on the Applicaton of Electrical Resistivity Survey in the Contaminated Soil and Groundwater Site

    토양 및 지하수 오염지역에 대한 전기비저항탐사의 적용성 연구

    Seungheon Chae, Sangeun Lee, Gyo-Cheol Jeong

    채승헌, 이상은, 정교철

    A site containing buried solid waste and treated water and oil storage containers from a leather manufacturing plant was studied through soil ...

    본 연구지역은 피혁 제조공정에서 발생된 고형폐기물, 처리용수 및 유류 저장용기 등이 매립되어 있는 지역이다. 피혁폐기물 매립으로 발생된 침출수에 의한 오염영역을 파악하기 위하여 ...

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    A site containing buried solid waste and treated water and oil storage containers from a leather manufacturing plant was studied through soil and groundwater pollution and electrical resistivity surveys with the aim of identifying areas polluted by leachate generated by landfilling with leather waste and leakage wastewater. It was found that TPH and Zn exceeded environmental standards for soil pollution and, for leachate and groundwater, Cr(VI) concentrations exceeded standard levels for groundwater quality. An electrical resistivity survey was used to elucidate soil and groundwater pollution characteristics and diffusion pathways. Ten survey lines were set up with an electrode spacing of 5 m in a dipole-dipole array. The hydraulic characteristics of soil determined by groundwater contamination surveys matched well the low-resistivity-anomaly zones. Electrical resistivity surveys of areas containing contaminated soil and groundwater that have irregular strata due to waste reclamation are thus useful in highlighting vertical and horizontal pollutant diffusion pathways and in monitoring contaminated and potentially contaminated areas.


    본 연구지역은 피혁 제조공정에서 발생된 고형폐기물, 처리용수 및 유류 저장용기 등이 매립되어 있는 지역이다. 피혁폐기물 매립으로 발생된 침출수에 의한 오염영역을 파악하기 위하여 토양․지하수 오염도 조사 및 전기비저항탐사를 수행하였다. 토양오염 분석 결과 TPH와 아연 항목에서 토양오염 우려기준을 초과하였으며, 침출수 및 지하수의 경우 6가 크롬 항목이 지하수 정화기준을 초과하는 것으로 파악되었다. 전기비저항탐사는 토양 ‧ 지하수 오염특성 및 확산경로를 파악하기 위하여 쌍극자배열법으로 전극간격이 5 m인 총 10개의 측선을 설정하였다. 토양․지하수 오염도 조사의 결과와 저비저항이상대가 비교적 잘 일치하였다. 따라서 본 연구지역과 같이 폐기물 매립에 따른 불규칙한 지층분포와 토양․지하수가 복합적으로 오염된 지역에서 전기비저항탐사를 병행하면 오염원에 의한 수직․수평적인 확산경로, 오염영역 및 향후 오염 예상지역에 대한 모니터링을 계획하는데 있어서 유용한 조사기법으로 사용될 수 있을 것이다.

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    December 2020
  • Research Article

    Development of Water-resistant Grout according to Blast Furnace Slag Fine Powder and Calcium Hydroxide Content

    고로슬래그 미분말과 수산화칼슘 함유량에 따른 차수그라우트재 개발

    Hyeok Seo, Kyungho Park, Sugeun Jeong, Daehyeon Kim

    서 혁, 박경호, 정수근, 김대현

    The grouting method is used for reinforcing and waterproofing the soft ground, increasing the bearing capacity of structures damaged by lowering or ...

    그라우팅 공법은 연약지반의 보강과 방수 및 지하수위저하 또는 상승과 진동으로 인한 침하 및 부등침하로 손상된 구조물의 지지력을 높이고 차수를 높이는 목적으로 사용된다 ...

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    The grouting method is used for reinforcing and waterproofing the soft ground, increasing the bearing capacity of structures damaged by lowering or subsidence due to rise and vibration, and for ordering. This study attempted to develop a blast furnace slag-based cementless grout material to increase the strength and hardening time of the grout material using reinforcing fibers. In this regard, in this study, it was used in combination with calcium hydroxide, which is an alkali stimulant of the three fine powders of blast furnace slag, and the content of calcium hydroxide was used by substituting 10, 20, and 30% of the fine powder of blast furnace slag. In addition, in order to compare the strength according to the presence or absence of reinforcing fibers, an experiment was performed by adding 0.5% of each fiber. As the content of carbon fibers and aramid fibers increased, the uniaxial compressive strength increased, and it was confirmed that the crosslinking action of the fibers in the grout material increased the uniaxial compressive strength. In addition, it was confirmed that the gel time sharply decreased as the content of the alkali stimulate increased.


    그라우팅 공법은 연약지반의 보강과 방수 및 지하수위저하 또는 상승과 진동으로 인한 침하 및 부등침하로 손상된 구조물의 지지력을 높이고 차수를 높이는 목적으로 사용된다. 본 연구는 보강섬유를 이용하여 그라우트재료의 강도와 경화시간을 증대시키기 위하여 고로슬래그 기반의 무시멘트 그라우트재를 개발하고자 하였다. 이와 관련하여 본 연구에서는 고로슬래그 3종 미분말의 알칼리 자극제인 수산화칼슘과 배합하여 사용하였고 수산화칼슘의 함유량은 고로슬래그 미분말 대비 10, 20, 30% 까지 치환하여 사용하였다. 또한 보강섬유 유무에 따른 강도를 비교하기 위하여 각 섬유를 0.5%씩 추가하여 실험을 수행하였다. 탄소섬유 및 아라미드 섬유 함유량이 증가함에 따라 일축압축강도가 증가하였고, 이는 그라우트재 내에 섬유에 의한 가교작용이 일축압축강도를 증가시키는 경향을 확인하였다. 또한 알칼리자극제의 함유량이 증가할수록 겔타임이 급격하게 감소하는 것을 확인하였다.

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    December 2020
  • Research Article

    An Experimental Study to Improve Permeability and Cleaning Efficiency of Oil Contaminated Soil by Plasma Blasting

    플라즈마 블라스팅을 이용한 유류오염토양의 투수성과 정화효율 개선을 위한 실험적 연구

    Hyun-Shic Jang, Ki-Joon Kim, Jae-Yong Song, Sang-Gon An, Bo-An Jang

    장현식, 김기준, 송재용, 안상곤, 장보안

    Plasma blasting which is generated by high voltage arc discharge of electricity is applied to soil mass to improve permeability of soil ...

    유류오염 토양의 투수성 및 정화효율을 개선하기 위하여 고전압 아크 방전에 의한 플라즈마 블라스팅을 토양에 적용하였다. 이 연구를 위하여 고전압 발생장치를 새로 제작하였고 ...

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    Plasma blasting which is generated by high voltage arc discharge of electricity is applied to soil mass to improve permeability of soil and cleaning efficiency of oil contamination. A new high voltage generator was manufactured and three types of soil including silty sand, silty sand mixed with lime and silty sand mixed with cement were prepared. Small and large soil columns were produced using these types of soil and plasma blasting was performed within soil columns to investigate the variation of soil volume penetrated by fluid and permeability. Soil volume penetrated by fluid increased by 11~71% when plasma blasting was applied in soil. Although plasma blasting with low electricity voltage induced horizontal fracture and fluid penetrated along this weak plane, plasma blasting with high voltage induced spherical penetration of fluid. Plasma blasting increased the permeability of soil. Permeabilty of soils mixed with lime and cement increased by 450~1,052% with plasma blasting. Permeability of soil increased as discharge voltage increased when plasma blasing was applied once. However, several blastings with the same discharge voltage increase or decrease permeability of soil. Oil contaminated soil was prepared by adding diesel into soil artificially and plasma blasting was performed in these oil contaminated soil. Cleaning efficiency increased by average of 393% for soil located nearby the blasting and by average of 239% for soil located far from the blasting. Cleaning efficiency did not show any correlation with discharge voltage. All these results indicated that plasma blasting might be used for in-situ cleaning of oil contaminated soil because plasma blasting increased permeability of soil and cleaning efficiency.


    유류오염 토양의 투수성 및 정화효율을 개선하기 위하여 고전압 아크 방전에 의한 플라즈마 블라스팅을 토양에 적용하였다. 이 연구를 위하여 고전압 발생장치를 새로 제작하였고, 실트질 모래인 토양시료, 토양시료에 소석회를 혼합한 시료와 토양시료에 시멘트를 혼합한 세 종류의 토양시료를 다져서 소형 토조와 대형 토조를 제작한 후 각각의 토조내에서 플라즈마 블라스팅을 시행하여 유체확산의 범위와 투수성의 변화를 측정하였다. 플라즈마 블라스팅이 시행된 토양시료에서는 플라즈마 블라스팅이 시행되지 않은 대조군에 비해 유체의 확산 부피가 약 11~71% 증가하였다. 낮은 전압하에서 플라즈마 블라스팅이 시행되면 토양 내에서는 구조적 취약면(다짐면)을 따라 수평적 확산이 우세하게 나타났으나 높은 전압에 의한 플라즈마 블라스팅은 토양 내에 구형의 입체적인 확산을 발생시켰다. 플라즈마 블라스팅은 투수성 또한 증가시켰으며, 소석회 및 시멘트가 혼합된 토양에서 더욱 뚜렷하게 관찰되어, 플라즈마 블라스팅이 시행된 시료들은 대조군 시료에 비해 투수계수가 450~1,052% 범위로 증가하였다. 플라즈마 블라스팅이 1회만 실시된 토양시료의 투수계수는 방전 전압이 높아질수록 증가하였으나 동일한 전압으로 여러 번의 블라스팅이 시행된 토양시료의 투수계수는 증가하거나 감소하였다. 토양시료에 경유를 이용하여 인위적으로 오염시킨 토양시료에 플라즈마 블라스팅을 실시하여 정화효율을 측정하였다. 플라즈마 블라스팅이 시행되면, 방전지점 근처의 토양에서는 평균 393%, 방전지점으로부터 20 cm 이상 이격된 하부 토양에서는 평균 239% 정도의 정화효율이 개선되었으나 방전 전압과 정화효율은 상관성을 보이지 않았다. 위의 결과는 플라즈마 블라스팅이 토양의 투수성과 정화효율을 상당히 개선하므로, 유류오염 토양의 원위치 정화에 효율적으로 이용될 가능성을 보여주었다.

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    December 2020
  • Research Article

    Evaluation of Terrestrial Gamma Radiation and Dose Rate of the Ogcheon Group Area

    옥천층군 일대의 지표방사능과 감마선량 평가

    Uk Yun, Byong-Wook Cho

    윤 욱, 조병욱

    We evaluated the distributions of primordial radionuclides and effective dose rate of the Ogcheon Group, which includes rocks with high uranium content ...

    일부 암석의 우라늄 함량이 높은 것으로 알려진 옥천층군 지역의 유효선량을 파악하기 위하여 휴대용 감마선분광분석기를 이용하여 421개 지점에서 지표방사능(40K, eU, eTh ...

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    We evaluated the distributions of primordial radionuclides and effective dose rate of the Ogcheon Group, which includes rocks with high uranium content. Terrestrial gamma radiation was measured at 421 points using a portable gamma ray spectrometer. Dividing the study area into five geological units (og1, og2, og3, og4, and igneous rocks) revealed no significant difference in the concentration of surface radioactivity among the types. The concentrations of 40K, eU, and eTh for all samples ranged from 0.7% to 10.3% (average 5.2%), 0.6 to 287.0 ppm (average 8.5 ppm), and 4.0 to 102.4 ppm (average 31.3 ppm), respectively. The absorbed dose rate in the study area (calculated from the activity concentrations of 40K, eU, and eTh) was in the range of 28.84 to 1,714.5 nGy/h (average 195.4 nGy/h). Among the five geological units, the lowest average was 166.3 nGy/h (for og1) and the highest average was 233.3 nGy/h (for og2; median 198.1 nGy/h). The outdoor effective dose rate for the area obtained from the absorbed dose rate was in the range of 0.04 to 2.10 mSv/y (average 0.24 mSv/y). Except for the four sites located in the uranium-bearing coal bed of og2, none of the studied sites exceeded 1 mSv/y.


    일부 암석의 우라늄 함량이 높은 것으로 알려진 옥천층군 지역의 유효선량을 파악하기 위하여 휴대용 감마선분광분석기를 이용하여 421개 지점에서 지표방사능(40K, eU, eTh)을 측정하였다. 연구지역을 5개의 지질(og1, og2, og3, og4, 화성암)로 구분했을 때 지질별 지표방사능 강도에는 큰 차이가 없었다. 전체 421 암석의 40K, eU, eTh의 함량은 각각 0.7~10.3% (평균 5.2%), 0.6~287.0 ppm (평균 8.5 ppm), 4.0~102.4 ppm (평균 31.3 ppm) 을 보였다. 방사능강도로부터 구한 연구지역의 흡수선량은 28.84~1,714.5 nGy/h의 범위로서(평균 195.4 nGy/h) 지질별 평균값 최저는 og1의 166.3 nGy/h, 최고는 og2의 233.3 nGy/h (중앙값은 198.1 nGy/h였다. 흡수선량으로부터 구한 연구지역의 옥외 유효선량은 0.04~2.10 mSv/y (평균 0.24 mSv/y)의 범위이며 함 우라늄층이 협재된 og2에 위치한 4개 지점을 제외하면 옥외 유효선량이 1 mSv/y를 넘는 지점은 없었다.

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    December 2020
  • Research Article

    Liquefaction Hazard Assessment according to Seismic Recurrence Intervals Using Simple Estimating Method in Busan City, Korea

    간이평가법을 이용한 지진재현주기별 부산광역시 액상화 재해 평가

    Hyunjee Lim, Rae-yoon Jeong, Dongha Oh, Hyejin Kang, Moon Son

    임현지, 정래윤, 오동하, 강혜진, 손 문

    As can be seen in many earthquakes, liquefaction causes differential settlement, which sometimes produces serious damages such as building destruction and ground ...

    과거의 많은 지진 사례에서 볼 수 있듯이 액상화 현상은 부등침하를 일으키고 심한 경우 건물 파괴, 지반 함몰과 같은 심각한 피해를 유발한다. 연구지역인 ...

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    As can be seen in many earthquakes, liquefaction causes differential settlement, which sometimes produces serious damages such as building destruction and ground subsidence. There are many possible active faults near the Busan city and the Yangsan, Dongrae, and Ilgwang faults among them pass through the city. The Busan city is also located within the influence of recent earthquakes, which occurred in the Gyeongju, Pohang, and Kumamoto (Japan). Along the wide fault valleys in the city, the Quaternary unconsolidated alluvial sediments are thickly accumulated, and the reclaimed lands with beach sediments are widely distributed in the coastal area. A large earthquake near or in the Busan city is thus expected to cause major damage due to liquefaction in urban areas. This study conducted an assessment of the liquefaction hazard according to seismic recurrence intervals across the Busan city. As a result, although there are slight differences in degree depending on seismic recurrence intervals, it is predicted that the liquefaction potential is very high in the areas of the Nakdonggang Estuary, Busan Bay, Suyeong Bay, and Songjeong Station. In addition, it is shown that the shorter the seismic recurrence interval, the greater difference the liquefaction potential depending on site periods.


    과거의 많은 지진 사례에서 볼 수 있듯이 액상화 현상은 부등침하를 일으키고 심한 경우 건물 파괴, 지반 함몰과 같은 심각한 피해를 유발한다. 연구지역인 부산광역시 인근에는 지진발생 가능성이 높은 단층들이 분포하며 양산단층, 동래단층, 일광단층이 도심지를 통과하고 있다. 또한 최근 발생한 경주, 포항, 일본 구마모토 지진의 영향권 내에 위치하며, 도시 내 넓은 단층곡을 따라서 두꺼운 제4기 미고결 충적층이 발달하고 해안 지역에는 해빈 퇴적물과 함께 매립지가 넓게 분포한다. 따라서 부산광역시 인근에서 대형 지진이 발생할 경우 도심지 내에 액상화로 인한 큰 피해가 예상되어, 도시 전 지역을 대상으로 지진재현주기별 액상화 발생 가능성을 평가하였다. 그 결과, 지진재현주기에 따라 정도의 차이는 존재하나 낙동강 하구 평야지대와 부산만, 수영만, 송정역 일대에서 액상화 발생 가능성이 매우 높은 것으로 예측되었다. 또한 짧은 지진재현주기일수록 부지주기에 따라 상당히 다른 결과가 도출된 반면, 재현주기가 길어질수록 부지주기에 관계없이 그 결과는 비슷한 양상을 보였다.

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    December 2020
  • Research Article

    A Study on Optical Design Factors by Artificial Recharge Performance

    인공함양 주입성능평가에 의한 설계요소 산정 연구

    Kyoung-Sik Won, Yeoung-Dong Lee, Dong-Min Shin, Byeong-Jun Kim, Gyoo-Bum Kim

    원경식, 이영동, 신동민, 김병준, 김규범

    The design factors of artificial recharge are determined by considering the hydrogeological characteristics of the aquifer. The optimal design factors for artificial ...

    인공함양의 설계요소 결정은 대수층의 수리지질학적 특성을 고려하여 산정하게 된다. 연구지역의 시험부지 내 구축된 주입유형별(수직정, Ditch 및 혼합형)로 주입시험을 단계별로 수행한 ...

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    The design factors of artificial recharge are determined by considering the hydrogeological characteristics of the aquifer. The optimal design factors for artificial recharge were derived after performing the injection tests step by step for each injection type (vertical well, ditch and mixed type), which were built in the test site of the study area. It was analyzed that the difference in the injection effect according to the diameter of the injection well was not large, and the 100 mm well was evaluated as appropriate in consideration of the availability and economy of land use. Since the injection effect was well maintained even in the upper rock, the depth of the injection well was proposed for the alluvial layer and the upper rock layer. On the other hand, in four cases of filter media in the ditch, it was analyzed that the penetration efficiency and the hydraulic interference effect indicated excellent injection performance when a filter medium of 10 to 30 mm diameter was filled in the ditch. In addition, the proper spacing of the injection wells was analyzed as 9~12 m considering the interference efficiency. The interference efficiency attenuation coefficient per 1 m of hole spacing was calculated to be 1.75% in this area. In the future study, the artificial recharge design factors obtained in this stage are applied and verified on site construction and operation. Also it is expected to contribute to securing water in areas where there is always a lack of water.


    인공함양의 설계요소 결정은 대수층의 수리지질학적 특성을 고려하여 산정하게 된다. 연구지역의 시험부지 내 구축된 주입유형별(수직정, Ditch 및 혼합형)로 주입시험을 단계별로 수행한 후 인공함양의 최적 설계요소 인자를 도출 하였다. 주입정의 구경에 따른 주입 효과의 차이가 크지 않은 것으로 분석되었으며 토지 이용의 가용성과 경제성 등을 고려하여 100 mm 규격이 적정한 것으로 평가되었다. 상부 암반까지도 주입 효과가 잘 유지되는 것으로 나타나 주입정 설치심도는 충적층 및 상부 암반층을 대상으로 결정하였다. 한편, Ditch에 의한 주입 방식의 경우에는, 10~30 mm의 여재를 채운 경우에 침투효율과 수리간섭영향이 우수한 주입 성능을 보이는 것으로 분석되었다. 또한, 수직주입정의 간격 차이에 따른 간섭효율 분석 결과, 각 주입공 간격 1 m 당 간섭효율 감쇄계수는 1.75% 산출되었으며, 주입정의 적정 간격은 9~12 m로 분석되었다. 향후 본 연구에서 산정한 인공함양 설계요소를 현장 시공 및 운영에 적용하여 검증한다면 상시 물부족 지역의 용수 확보에 기여할 것으로 본다.

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    December 2020
  • Research Article

    Relationship between Earthquake and Fluctuation of Water Level in Active Fault Zone and National Groundwater Monitoring Wells of Gyeongju Area

    경주 활성단층대 및 주변 국가지하수 관측정에서 지진과 수위변동 상관관계 연구

    Hyeon-Woo Jang, Chan-Ho Jeong, Yong-Cheon Lee, Yu-Jin Lee, Jin-Woo Hong, Cheon-Hwan Kim, Young-Seog Kim, Tae-Seob Kang

    장현우, 정찬호, 이용천, 이유진, 홍진우, 김천환, 김영석, 강태섭

    The purpose of this study is to investigate the relationship of between earthquakes and fluctuation of water level in a groundwater well ...

    본 연구의 목적은 경주 단구리 활성단층대에 설치된 지하수 관측정과 주변 국가지하수관측정 124개 공에서 지진발생에 따른 지하수위 변동특성을 알아보는 데 있다. 수위자료를 활용하여 ...

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    The purpose of this study is to investigate the relationship of between earthquakes and fluctuation of water level in a groundwater well of the active-fault zone and 124 national groundwater monitoring wells in Gyeongju area. The spatial and temporal relationships between the fluctuation of water level and the earthquake were analyzed by the calculation of earthquake effectiveness (ε) and q-factor which are the function of earthquake magnitude and distance from epicenter. Two earthquake events of E1 (April 22, 2019, M 3.8) and E2 (June 11, 2019, M 2.5) show a close relationship with a post-seismic 83 cm decrease and a pre-seismic 76 cm increase in water level at the active fault zone of Dangu-ri, respectively. The spatial analysis of water level fluctuation data in National Groundwater Monitoring Networks caused by earthquake events shows a more distinct response in deep groundwater around fault zones than other area, and a greater change in deep groundwater than shallow groundwater. It’s inferred that the decrease and increase in groundwater level are affected by the expansion of fractures and compression of rock mass due to seismic stress, respectively. The effective ranges of ε-value and q-factor of the monitoring well in Dangu-ri were calculated as 2.70E-10~5.60E-10 and 14.4~18.0, respectively.


    본 연구의 목적은 경주 단구리 활성단층대에 설치된 지하수 관측정과 주변 국가지하수관측정 124개 공에서 지진발생에 따른 지하수위 변동특성을 알아보는 데 있다. 수위자료를 활용하여 시공간적 분포특성과 지진과의 상관성을 해석하였으며, 발생한 지진에 대하여 관측정의 반응에 대한 효율성(잠재성)을 나타내는 Earthquake effectiveness(ε)와 q-factor를 계산하여 유효성을 분석하였다. 관측기간 중 단구리 관측정의 지하수위 변동은 E1(2019년 4월 22일 M 3.8) 지진 발생 이후(post-seismic) 83 cm의 지하수위 하강을, E2(2019년 6월 11일 M 2.5) 지진발생 전(pre-seismic) 76 cm의 지하수위 상승을 보여주었다. 주변 국가지하수관측정의 수위자료를 이용하여 시간에 따른 공간분포 분석결과, 단층대 주변 관측정에서 수위변동이 상대적으로 높은 특성을 보인다. 그리고 충적지하수보다 암반지하수에서 더 큰 수위변동을 보여 암반 지하수가 지진 관측에 유리함을 보여준다. 이러한 수위의 상승과 하강은 지진에 의해 암반에 가해지는 인장응력에 의한 균열의 증가와 압축응력에 의한 공극의 감소와 관련된 것으로 보인다. 단구리 관측정의 Earthquake effectiveness(ε)와 q-factor의 유효범위는 각각 2.70E-10~5.60E-10, 14.4~18.0으로 산정되었다.

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    December 2020
  • Research Article

    Evaluation of Field Applicability of Helical Pile Using Hexagon Joints

    육각형 이음부를 이용한 회전관입말뚝의 현장적용성 평가

    Sangguk Jeong

    정상국

    Performance improvement of helical piles in static load tests using hexagon joints that do not require welding or bolting was investigated. Two ...

    본 연구는 회전관입말뚝의 이음부를 용접이나 볼트가 필요 없는 육각형 이음부로 개선하여 압축재하시험을 수행하였다. 또한 인발시험의 경우 기존 방법과 유사하게 볼트체결 방법으로 적용하여 ...

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    Performance improvement of helical piles in static load tests using hexagon joints that do not require welding or bolting was investigated. Two sites were selected for pile field tests to evaluate their bearing capacity. Static and pull-out load tests were undertaken to assess the method for estimating bearing capacity. The field tests indicated that the bearing capacity of the gravity grout pile was ≥600 kN in the static load test, consistent with the AC 358 Code. The non-grout pile had a bearing capacity of ≤600 kN, suggesting that gravity grouting is required. Field pile load-test results were used to establish the bearing capacity equation, based on a small number of helical pile.


    본 연구는 회전관입말뚝의 이음부를 용접이나 볼트가 필요 없는 육각형 이음부로 개선하여 압축재하시험을 수행하였다. 또한 인발시험의 경우 기존 방법과 유사하게 볼트체결 방법으로 적용하여 인발시험을 수행하였다. 회전관입말뚝의 지지력을 평가하기 위해 현장시험 2지역을 선정하였다. 하중재하시험은 정재하시험과 인발시험을 수행하였으며 회전관입말뚝에 대한 지지력을 평가하였다. 현장시험결과, 정재하시험시 중력식 그라우트를 적용한 말뚝에서 AC 358 Code에 따른 지지력평가 결과 600 kN 이상으로 나타났으며, 그라우트가 없는 말뚝에서는 600 kN 이하의 지지력을 보여 중력 그라우팅이 필요함을 확인하였다. 또한 현장시험결과를 고려하여 지지력을 평가하였으며, 적은 표본에 의해서 도출된 결과로 추후 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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    December 2020
  • Research Article

    The Study for Utilizing Data of Cut-Slope Management System by Using Logistic Regression

    로지스틱 회귀분석을 이용한 도로비탈면관리시스템 데이터 활용 검토 연구

    Yonghoon Woo, Seung-Hyun Kim, Inchul Yang, Se-Hyeok Lee

    우용훈, 김승현, 양인철, 이세혁

    Cut-slope management system (CSMS) has been investigated all slopes on the road of the whole country to evaluate risk rating of each ...

    도로비탈면관리시스템은 전국 도로 비탈면 현황을 파악하고 위험등급을 산정하여 유지대책 선정 및 사전에 비탈면 붕괴를 차단하여 국민의 안전을 도모하기 위해 만들어졌다. 이를 위해 ...

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    Cut-slope management system (CSMS) has been investigated all slopes on the road of the whole country to evaluate risk rating of each slope. Based on this evaluation, the decision-making for maintenance can be conducted, and this procedure will be helpful to establish a consistent and efficient policy of safe road. CSMS has updated the database of all slopes annually, and this database is constructed based on a basic and detailed investigation. In the database, there are two type of data: first one is an objective data such as slopes’ location, height, width, length, and information about underground and bedrock, etc; second one is subjective data, which is decided by experts based on those objective data, e.g., degree of emergency and risk, maintenance solution, etc. The purpose of this study is identifying an data application plan to utilize those CSMS data. For this purpose, logistic regression, which is a basic machine-learning method to construct a prediction model, is performed to predict a judging-type variable (i.e., subjective data) based on objective data. The constructed logistic model shows the accurate prediction, and this model can be used to judge a priority of slopes for detailed investigation. Also, it is anticipated that the prediction model can filter unusual data by comparing with a prediction value.


    도로비탈면관리시스템은 전국 도로 비탈면 현황을 파악하고 위험등급을 산정하여 유지대책 선정 및 사전에 비탈면 붕괴를 차단하여 국민의 안전을 도모하기 위해 만들어졌다. 이를 위해 전국 국도에 위치한 깎기비탈면에 대해 기초 ‧ 정밀조사를 수행하여 데이터베이스를 구축하고 매년 갱신되고 있다. 수집된 데이터는 수치형과 문자형으로 구성되어 있으며, 사면에 대한 객관적인 정보와 전문가의 판단에 의해 결정된 주관적인 정보로 구성되어 있다. 본 연구에서는 도로비탈면관리시스템에서 관리하는 데이터 활용 가능성을 검토하기 위해, 기계학습인 로지스틱 회귀분석을 이용하여 독립적인 정보를 이용한 주관적 정보 예측 모델을 구축하고 검증하였다. 수행결과, 구축된 확률모델을 이용하여 높은 정확도로 주관적 판단이 필요한 정보들을 예측할 수 있음을 확인하였다. 또한, 구축된 모델을 활용하여 새로 수집된 정보와 모델로부터의 예측값을 비교 ‧ 검토를 통해 고품질의 데이터를 구축할 수 있을 것으로 기대된다.

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    December 2020
  • Research Article

    Research on the Production of Risk Maps on Cut Slope Using Weather Information and Adaboost Model

    기상정보와 Adaboost 모델을 이용한 깎기비탈면 위험도 지도 개발 연구

    Yonghoon Woo, Seung-Hyun Kim, Jin uk Kim, GwangHae Park

    우용훈, 김승현, 김진욱, 박광해

    Recently, there have been many natural disasters in Korea, not only in forest areas but also in urban areas, and the national ...

    최근 국내에서는 산림지역 뿐만 아니라 대도시지역에서도 자연재해가 많이 발생하고 있으며, 이에 대한 국가적인 요구사항은 증가하고 있다. 특히 국도 비탈면 붕괴에 대하여 체계적으로 ...

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    Recently, there have been many natural disasters in Korea, not only in forest areas but also in urban areas, and the national requirements for them are increasing. In particular, there is no pre-disaster information system that can systematically manage the collapse of the slope of the national highway. In this study, big data analysis was conducted on the factors causing slope collapse based on the detailed investigation report on the slope collapse of national roads in Gangwon-do and Gyeongsang-do areas managed by the Cut Slope Management System (CSMS) and the basic survey of slope failures. Based on the analysis results, a slope collapse risk prediction model was established through Adaboost, a classification-based machine learning model, reflecting the collapse slope location and weather information. It also developed a visualization map for the risk of slope collapse, which is a visualization program, to show that it can be used for preemptive disaster prevention measures by identifying the risk of slope due to changes in weather conditions.


    최근 국내에서는 산림지역 뿐만 아니라 대도시지역에서도 자연재해가 많이 발생하고 있으며, 이에 대한 국가적인 요구사항은 증가하고 있다. 특히 국도 비탈면 붕괴에 대하여 체계적으로 관리할 수 있는 사전 재해정보 시스템은 전무한 실정이다. 본 연구에서는 CSMS(Cut Slope Management System)에서 관리하는 강원도와 경상도 지역의 국도 비탈면 붕괴 정밀조사 보고서와 비탈면 기초조사를 토대로 비탈면 붕괴 유발 인자에 대한 빅데이터 분석을 실시하였다. 분석 결과를 바탕으로 붕괴 비탈면 위치와 기상정보를 반영하여 분류 기반 머신러닝 모형인 Adaboost를 통한 비탈면 붕괴 위험도 예측모형을 구축하였다. 또한 시각화 프로그램인 비탈면 붕괴 위험도 시각화 지도를 개발하여 기상여건 변화에 따른 비탈면 위험도 파악을 통한 선제적 재해재난 예방대책에 활용할 수 있음을 보여주고 있다.

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    December 2020
  • Research Article

    A Study on the Cut-slope Maintenance according to Anchor Tension Force

    앵커 긴장력 변화에 따른 비탈면 유지관리 연구

    Byungsuk Park, Wooseok Kim, Sungpil Hwang, Oil Kwon

    박병석, 김우석, 황성필, 권오일

    The ground shear force at the expected failure surface and resistance force due to reinforced anchor can act as important factors according ...

    비탈면의 안정성 측면에서 파괴형태에 따라 예상 파괴면에서의 지반 전단력과 앵커보강에 의한 저항력은 중요한 요소로 작용할 수 있다. 또한, 앵커가 보강된 비탈면에서는 지압판이 ...

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    The ground shear force at the expected failure surface and resistance force due to reinforced anchor can act as important factors according to a failure type from the stability viewpoint at a slope. Furthermore, the anchor’s axial force may vary at an anchor-reinforced slope due to ground weathering, settlement, and corrosion in the incompletely anti-corrosion treated steel wire strand at a ground where the bearing plate is installed. However, in case that the resistance force of the anchor is locally lost due to the variation of the anchor’s axial force, the resistance force may not play the role so that the external force tends to be transferred to the surrounding anchors, causing an increase in the tensile force in the surrounding anchors. Accordingly, a stability problem at the entire slope may occur, which requires much attention. Thus, this study proposed a method to monitor a variation trend of the tensile force of anchors installed at a slope and infer the external stability at the entire slope considering the monitoring result.


    비탈면의 안정성 측면에서 파괴형태에 따라 예상 파괴면에서의 지반 전단력과 앵커보강에 의한 저항력은 중요한 요소로 작용할 수 있다. 또한, 앵커가 보강된 비탈면에서는 지압판이 설치된 지반의 풍화, 침하 및 불완전하게 방청 처리된 강연선의 부식 등으로 인하여 앵커축력이 변할 수 있다. 그러나 앵커 축력의 변화로 인해 국부적으로 앵커의 저항력을 상실한 경우에는 앵커가 저항력을 발휘하지 못하게 되어 주변 앵커로 외력이 전가되는 경향이 있으며, 이에 따라 주변앵커의 긴장력을 증가시키게 된다. 이로 인해 전체 비탈면의 안정성에 문제가 발생하게 되므로 주의가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 비탈면에 설치되어 있는 앵커의 긴장력 변화경향을 모니터링하고 이를 고려한 비탈면 전체의 외적 안정성을 유추하는 방법을 제안하고자 하였다.

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    December 2020