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빅데이터 지반정보의 불확실성을 고려한 중진지역에서의 액상화 위험도 작성기법 개발
Development of Mapping Method for Liquefaction Hazard in Moderate Seismic Region Considering the Uncertainty of Big Site Investigation Data 원문보기

한국지반환경공학회논문집 = Journal of the Korean Geoenvironmental Society, v.16 no.1, 2015년, pp.17 - 27  

곽민정 (Department of Urban & Environmental System Engineering, Seokyeong University) ,  구태진 (Dasan Consultant Co.) ,  최재순 (Deptment of Civil & Architectural Engineering, Seokyeong University)

초록
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최근 우리 정부는 안전한 대한민국이라는 슬로건 아래 지진재해를 포함한 자연재해피해를 최소화하는데 많은 노력을 집중하고 있으며, 이를 위해 산사태 위험도와 액상화 위험도와 같은 지진 시 지반피해 GIS 시스템 데이터가 구축되고 있는 실정이다. 우리나라 전역을 포함하는 지진 시 액상화 위험도를 작성하기 위해서는 수많은 지반시추정보에 대한 적용성 검토가 필요하다. 본 연구에서는 액상화 위험도 작성을 위해 인구밀도가 높은 광역지역의 지반증폭계수를 검토하였으며 이를 위해 S시 522개 시추공지반 정보를 수집하여 지반응답해석을 수행하였다. 이때 지반분류는 지반정보의 불확실성을 고려하고자 현행 내진 설계기준에서 제안하고 있는 시추종료 깊이 이후의 지반 정보를 30m로 가정하는 경우와 지반정보의 오리지널 데이터 값만을 이용하는 경우로 나누어 비교하였으며, 타당성 검토 시에는 지반응답해석 결과에 대한 확률분포와 통계분석을 이용하여 수행하였다. 최종적으로 정규분포를 통한 신뢰도 50%, 70%, 90%에 대한 지반증폭계수를 도출하여 액상화 위험도를 도시하였으며, 이를 지반응답해석을 통해 도시한 LPI 액상화 위험도와 비교하여 가장 유사한 값을 추천하였다. 연구결과 제안된 지반증폭계수가 향후 국내 액상화에 대한 연구와 중진지역의 광역지역 액상화 위험도 작성에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 기대한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, Korean government has tried out to set up earthquake hazards prevention system. In the system, several geotechnical hazard maps including liquefaction hazard map and landslide hazard map for the whole country have drawn to consider the domestic seismic characteristics. To draw the macro li...

주제어

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문제 정의

  • 이 연구에서는 이러한 점을 고려하여 광역지역 액상화 위험도 작성에는 Euro-code에서 이용하는 지반계수(지반종류에 따라 규정된 지반증폭계수)를 이용하는 것이 지반응답해석으로 소요되는 시간을 대폭 단축시킬 수 있는 방법으로 판단하였다. 다만 지반종별 지반증폭계수가 실제 우리나라 지반의 지반증폭특성을 적절하게 표현할 수 있는지 여부를 검토할 필요가 있으므로 이 연구에서는 이에 대한 적용성 검토를 수행하였다. Table 3은 우리나라 내진설계기준과 Euro-code에서 규정된 지반종별에 따른 지반증폭계수를 나타내고 있다.
  • 이 연구에서는 액상화 위험도 작성 시 수많은 지반정보를 취급해야 하는 점을 고려하여 현행 국내설계기준에서 제안하는 지반응답해석이 아닌 지반종별 지반증폭계수의 적용을 추천하고 이에 대한 타당성 검토를 수행하고자 한다. 이때 이 계수들에 대한 타당성 검토를 위해 1,000만 인구를 넘는 S시의 522개 시추공 정보를 토대로 지반응답해석을 수행하고 그 결과에 대한 확률분석을 수행하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
액상화 가능성 지수는 무엇인가? 예측기법을 통한 3단계 방법을 이용하는 경우, 액상화 평가와 같은 간편예측을 통해 액상화 발생에 대한 지수를 이용하는 것이 일반적인데 Iwasaki et al.(1978a)은 액상화 위험도를 작성하는 기준 지표인 액상화 가능성 지수(LPI, Liquefaction Potential Index)를 제안하였고, Todorovska & Trifunac(1999)은 실험과 에너지 개념에 바탕을 둔 액상화 위험도 작성법을 제안하였다. 또한 1998년 Monge et al.
우리나라는 지진위험도에 관한 연구를 언제 시작했는가? 우리나라의 경우 1980년대 들어서 지진위험도에 관한 연구가 시작되었으나 지진가속도, 지진규모 등 지질학적 관점 에서의 연구들이 대부분으로 지반공학적 관점에서 액상화 위험도 작성연구는 20세기 들어선 이후 본격적인 연구가 시작되었다. Kwak(2001)은 Iwasaki(1978a)가 제안한 액상화 가능성 지수(Liquecation Potential Index)를 이용하여 연안 지역의 항만시설물 중심으로 액상화 위험도를 작성한 바 있으며 Ku(2010)는 Eurocode 8(ECS, 1998)에서 제안한 지반 종별 지반증폭계수를 이용하여 액상화 위험도를 작성한 바있다.
세계지반공학회 지진연구분과에서 액상화 위험도에 관한 매뉴얼은 발간 작성 단계를 어떻게 나누었는가? 세계지반공학회(ISSMGE) 지진연구분과(TC4)에서는 일본지반공학회가 중심이 되어 액상화 위험도에 관한 매뉴얼 (개정판)을 발간한 바 있다. 이 내용에서는 액상화 위험도 작성단계를 3단계로 나누고 있으며 우리나라와 같이 지진 피해자료가 부족한 경우에는 경험적 방법을 이용하는 1, 2단계보다는 예측기법을 통한 3단계의 위험도 작성을 추천하고 있다(JGS, 1999).
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참고문헌 (21)

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  20. Sun. C. K., Jeong, C. K. and Kim, D. S. (2005), A Proposition of Site Coefficients and Site Classification System for Design Ground Motions at Inland of the Korean Peninsula, Journal of Korean Geotechnical Society, KGS, Vol. 21, No. 6, pp. 101-115 (in Korean). 

  21. Todorovsak, M. I. and Trifunac, M. D. (1999), Liquefaction Opportunity Mapping via Seismic Wave Energy, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, Vol. 125, No. 12, pp. 1032-1042. 

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