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불의 고리와 지반공학 원문보기

전원과 자원 = Rural resource, v.58 no.3, 2016년, pp.44 - 51  

봉태호 (oregon state university)

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문제 정의

  • 본 고에서는 최근 큰 규모 지진의 잦은 발생과 피해로 국민들의 지진에 대한 관심 고조와 우리나라도 더 이상 지진에 대한 안전지대가 아니라는 불안감이 확산됨에 따라 지반에서 발생하는 대표적인 지진재해 형태인 액상화에 대한 안정성 평가에 방법에 대하여 살펴보았다. 또한, 신뢰성 기반의 설계법이 세계적인 추세 및 국제표준화가 되어감에 따라 지반의 불확실성을 정량적으로 고려하기 위한 신뢰성 해석방법의 적용을 소개하였다. 특히, 지반의 불확실성을 보다 합리적으로 고려하기 위해서는 지반 물성치를 단일 확률변수가 아닌 확률장의 개념을 도입 하여 공간적 변동성을 고려할 필요성이 있음을 언급하였으며, 이를 액상화 평가에 적용하여 확률론적 결과의 차이를 비교하여 보았다.
  • 본 고에서는 최근 큰 규모 지진의 잦은 발생과 피해로 국민들의 지진에 대한 관심 고조와 우리나라도 더 이상 지진에 대한 안전지대가 아니라는 불안감이 확산됨에 따라 지반에서 발생하는 대표적인 지진재해 형태인 액상화에 대한 안정성 평가에 방법에 대하여 살펴보았다. 또한, 신뢰성 기반의 설계법이 세계적인 추세 및 국제표준화가 되어감에 따라 지반의 불확실성을 정량적으로 고려하기 위한 신뢰성 해석방법의 적용을 소개하였다.
  • 우리나라도 세계적인 흐름 및 국제기술표준화에 부합하여 이에 대한 대응이 필요하지만 아직까지 이에 대한 관심 및 연구는 미미한 실정이다. 이에 본 고에서는 지반의 신뢰성 해석에 있어 공간 변동성을 정량적으로 고려할 수 있는 기법을 소개하고 이를 통하여 지진에 대한 지반의 안정성 평가 수행 방법에 관한 연구를 소개하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지진의 발생빈도가 꾸준하게 증가하고 있음이 시사하는 것은? 실제 일본 구마모토에서 발생한 지진과 같이 우리나라와 근접한 지역에서 큰 규모의 지진이 발생한 경우 우리나라에 까지 영향을 미친 점을 비추어보면 일본에서 발생한 지진 또한 남의 일이 아니다. 우리나라의 경우 지진에 대하여 안전지대로 인식되어 왔지만 기상청 통계에 따르면 지진 관측 이래 지난해까지 발생한 국내 지진 횟수는 총 1,212회, 올해 1월부터 7월 현재까지 총 40회의 지진이 보고되었으며, 지진의 발생빈도가 꾸준하게 증가하고 있음은 우리나라도 더 이상 지진 안전지대가 아니며 이에 대한 대비가 필요함을 시사하고 있다. 특히, 최근 사회적 요구에 따라 매립을 통한 대규모 부지 조성, 항만 및 공항 등의 부지개발이 꾸준히 이루어지고 있으며 사질토 계열의 흙을 준설매립재료로 사용하는 경우가 빈번하게 발생하고 있다.
표준 관입시험 결과를 활용한 간이평가방법의 문제점은? 국내에서 가장 일반적으로 사용되고 있는 지진에 대한 액상화 평가는 표준 관입시험 결과를 활용한 간이평가방법이며 이 외에도 콘관입시험 결과를 이용한 방법, 전단파 속도를 이용한 방법 등이 적용되고 있다. 하지만 이들 방법은 결정론적 방법에 기초하고 있어 지반 물성치에 포함된 많은 불확실성을 합리적으로 고려할 수 없다는 단점이 있으며, 최근 이러한 단점을 극복 하기 위하여 국내외적으로 확률론적 접근방법에 대한 많은 연구가 수행되고 있다. 신뢰성기반 해석에 대한 연구는 기초 설계기준의 국제표준화 대응이라는 또 다른 중요한 의미를 갖는다.
지진 관측 이래 2015년까지 발생한 국내 지진 횟수는? 실제 일본 구마모토에서 발생한 지진과 같이 우리나라와 근접한 지역에서 큰 규모의 지진이 발생한 경우 우리나라에 까지 영향을 미친 점을 비추어보면 일본에서 발생한 지진 또한 남의 일이 아니다. 우리나라의 경우 지진에 대하여 안전지대로 인식되어 왔지만 기상청 통계에 따르면 지진 관측 이래 지난해까지 발생한 국내 지진 횟수는 총 1,212회, 올해 1월부터 7월 현재까지 총 40회의 지진이 보고되었으며, 지진의 발생빈도가 꾸준하게 증가하고 있음은 우리나라도 더 이상 지진 안전지대가 아니며 이에 대한 대비가 필요함을 시사하고 있다. 특히, 최근 사회적 요구에 따라 매립을 통한 대규모 부지 조성, 항만 및 공항 등의 부지개발이 꾸준히 이루어지고 있으며 사질토 계열의 흙을 준설매립재료로 사용하는 경우가 빈번하게 발생하고 있다.
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참고문헌 (10)

  1. Andrus, R.D., and K.H. Stokoe, 2000, Liquefaction resistance of soils from shear-wave velocity. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering 126(11):1015-1025. 

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  2. Harder, L.F. and H.B. Seed, 1986. Determination of penetration resistance for coarse-grained soils using the Becker hammer drill. Rep. UCB/EERC-86/06, Earthquake Engrg. Res. Ctr., University of California at Berkeley. 

  3. Ishihara, K., and M. Yoshimine, 1992. Evaluation of settlements in sand deposits following liquefaction during earthquakes. Soils and Foundations, 32(1):173-188. 

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  4. Iwasaki, T., F. Tatsuoka, K.I. Tokida and S. Yasuda, 1978. A practical method for assessing soil liquefaction potential based on case studies at various sites in Japan. Proceedings of the 2nd International Conference on Microzonation, San Francisco. 

  5. Olsen, R.S., 1998. Using the cone penetrometer test (CPT) to predict liquefaction potential. U.S. NCEER workshop on In-situ based technques for prediction of liquefaction potential. 

  6. Seed, H.B., K. Tokimatsu, L.F. Harder and R.M. Chung, 1985. Influence of SPT Procedures in soil liquefaction resistance evaluations. Journal of Geotechnical Engineering 111(12):1425-1445. 

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  7. 기상청, http://www.kma.go.kr/weather/earthquake/domestictrend.jsp 

  8. 이종근, 최홍석, 2011. 기존 하구둑 시설물의 액상화 평가방법 및 평가사례, 시설안전지 38:134-158. 

  9. 정종홍, 2008. 지반의 확률 특성화를 위한 콘저항력의 공간변동성 연구, 서울대학교, 박사학위논문. 

  10. 한국지반공학회, 2006. 지반구조물의 내진설계, 서울: 구미서관. 

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