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국내 동남권 지역의 전력구 지반에 대한 지진시 액상화 위험도 작성 연구
A Study on Seismic Liquefaction Risk Map of Electric Power Utility Tunnel in South-East Korea 원문보기

한국지반환경공학회논문집 = Journal of the Korean Geoenvironmental Society, v.19 no.10, 2018년, pp.13 - 19  

최재순 (Department of Civil & Architectural Engineering, Seokyeong University) ,  박인준 (Department of Infra System, Hanseo University) ,  황경민 (Korea Electric Power Corporation Research Institute) ,  장정범 (Korea Electric Power Corporation Research Institute)

초록
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2016년 경주지진에 이어 2017년에도 포항지진이 발생하여 우리나라 동남권 지역이 지진의 위협을 받고 있는 실정이다. 특히, 포항지진에서는 연안의 퇴적지반에서 액상화 현상이 발생하여 이에 대한 대책 마련이 크게 중요시되고 있다. 지반 액상화는 지표면 위의 구조물뿐만 아니라 지중의 시설에 대해 직접적인 영향을 줄 수 있기 때문에 발생 가능한 지진에 대한 시설물의 액상화 위험도를 파악하여 이에 대한 대책을 마련할 필요가 있다. 이 연구에서는 최근 국내에서 지진이 발생한 동남권 지역의 전력구를 대상으로 지진 시 액상화 위험도를 평가하였다. 이때, 발생 가능한 지진은 재현주기 1,000년으로 고려하였으며 지진 시 액상화 위험도는 액상화 발생가능성 지수를 통해 검토하였다. 액상화 위험도 분석은 2단계로 진행되었으며 1단계에서는 동남권 전력공동구 설치위치의 지반조사자료를 토대로 액상화 발생 가능성 지수를 산정하여 액상화 위험도를 분석하였다. 이때, 지반 내 증폭현상은 지반종별 지반증폭계수를 통해 고려되었다. 2단계 위험도 분석은 1단계 분석에서 액상화 발생 가능성이 매우 높게 판정된 전력구 주변의 시추공 정보를 바탕으로 지진응답해석을 수행하고 이를 토대로 액상화 발생 가능성 지수를 재산정하여 지진 시 액상화 위험도를 재분석하였다. 이때, 이용된 지반조사자료는 국토지반정보 통합DB센터의 자료이며 지진응답해석에서는 3가지의 실지진 가속도 시간이력곡선을 이용하였다. 연구결과, 국내 지중 시설물에 대한 액상화 위험도 평가를 1단계 광역기반의 액상화 위험도 평가를 수행하고 2단계 평가에서는 1단계 평가에서 위험한 곳으로 평가된 지역에 대해서 지진응답해석을 동반한 위험도 평가를 재수행하는 것이 매우 합리적이고 유효적절한 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Following the 2016 Gyeongju earthquake, the Pohang Earthquake occurred in 2017, and the south-east region in Korea is under the threat of an earthquake. Especially, in the Pohang Earthquake, the liquefaction phenomenon occurred in the sedimentation area of the coast, and preparation of countermeasur...

주제어

#국내 동남권 지역   #전력 공동구   #지진시 액상화 위험도   #액상화 발생 가능성 지수   #지진응답해석  

표/그림 (14)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 연구에서는 국내 동남권 지역의 지반조사자료를 기반으로 광역지역에 효과적인 Macro기반 액상화 위험도 지도를 작성하고 이 지도 위에 시설물의 위치를 표시함으로써 전력구 인근지역의 지진 시 액상화 위험도를 1차 분석하였다. 그리고 그 결과들을 토대로 액상화 발생 가능성이 높게 예측된 지역에 대해 지진응답해석을 이용한 액상화 평가를 재수행하고 LPI값을 재산정하여 최종적으로 동남권지역의 전력구 시설에 대한 지반 액상화 위험도를 분석하였다.

가설 설정

  • 지진응답해석결과, 대부분 지반조건이 하부 연약지반이 존재하는 이유로 인해 하부에서는 다소 증폭이 발생하였으나, 이후 모래지반에서 지표로 지진이 전달되는 구간에서는 감쇠되는 것으로 나타났다. 지진응답해석을 이용한 LPI의 재산정 시 이용된 지반조사자료는 Macro기반의 액상화 위험도 작성 시와 동일하며 유일하게 다른 점이 바로 지진응답해석 시의 가속도를 이용한 것이다. 3가지 입력지진에 대한 지진응답해석결과에서 지층별 최대가속도를 이용하여 최종 산정된 LPI값을 요약해서 나타내면 Table 5와 같다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
컴퓨터의 발달을 통해 액상화 위험도를 어떻게 표시했나? 액상화의 경우, 1964년 미국의 알라스카와 일본의 니가타에서 그 피해가 처음 알려진 이후, 미국 및 일본의 강진국가에서는 이에 대한 원인규명과 대책 마련에 많은 연구력을 집중시켜왔다. 특히 컴퓨터의 발달과 함께 1990년대 이후에는 GIS연구와의 접목을 통해 여러 국가들에서는 수치지도에 지반의 액상화 위험도를 표시하는 액상화 지도제작에 연구력이 집중되기 시작하였다. 최근의 대표적인 액상화 위험도를 살펴보면, 뉴질랜드 크라이스트처치를 대상으로 한 점이 특징으로 GNS Science Consultancy의 Beetham et al.
지반의 액상화는 언제 처음 알려졌나 액상화의 경우, 1964년 미국의 알라스카와 일본의 니가타에서 그 피해가 처음 알려진 이후, 미국 및 일본의 강진국가에서는 이에 대한 원인규명과 대책 마련에 많은 연구력을 집중시켜왔다. 특히 컴퓨터의 발달과 함께 1990년대 이후에는 GIS연구와의 접목을 통해 여러 국가들에서는 수치지도에 지반의 액상화 위험도를 표시하는 액상화 지도제작에 연구력이 집중되기 시작하였다.
우리나라의 액상화 위험도는 어떻게 평가되었나? 이 연구에서는 액상화 발생 시 가장 먼저 피해를 받는 지중구조물 중 생활의 유지에 영향력이 높은 전력공동구 시설을 중심으로 액상화 평가를 수행하였다. 특히, 최근 지진이 발생한 지역인 국내 동남권(경상남북도, 부산, 울산광역시)을 대상으로 하였다.
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참고문헌 (18)

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