초록 ▼

연구의 목적 및 내용
○ 본 연구의 최종 목표는 지반구조물의 자연재해 방재성능 검증을 위한 원심모형실험기술 개발 및 적용에 있으며, 원심모형실험을 통하여 지반구조물의 방재성능을 검증하고, 실험 결과를 현행 기준과 비교 검토하여 설계기준을 개선하고, 실무 현장에 적용하는 것을 목표로 한다. 본 연구의 연차별 세부 연구 목표는 다음과 같다.
- 지반구조물의 원심모형 모델링 기술 개발 및 방재분야 적용방안 도출
- 원심모형실험을 이용한 제방․댐 지반구조물의 방재성능 평가기법 개발
- 지진 시 지반-구조물-기초 상호거

연구의 목적 및 내용
○ 본 연구의 최종 목표는 지반구조물의 자연재해 방재성능 검증을 위한 원심모형실험기술 개발 및 적용에 있으며, 원심모형실험을 통하여 지반구조물의 방재성능을 검증하고, 실험 결과를 현행 기준과 비교 검토하여 설계기준을 개선하고, 실무 현장에 적용하는 것을 목표로 한다. 본 연구의 연차별 세부 연구 목표는 다음과 같다.
- 지반구조물의 원심모형 모델링 기술 개발 및 방재분야 적용방안 도출
- 원심모형실험을 이용한 제방․댐 지반구조물의 방재성능 평가기법 개발
- 지진 시 지반-구조물-기초 상호거동 평가 및 자연재해 보강기술 개발
- 원심모형실험을 이용한 지반구조물 방재성능 평가 및 설계 기준 개선
- 연구 결과의 실무 현장 적용 및 기술 이전

연구결과
○ 원심모형실험 요소기술 개발
- 지반, 구조물 모델링 기술(사질토, 점성토, 풍화토)
- 인플라이트 상태에서의 모형지반 물성 평가 기법 개발(CPT, 토모그래피, 표면파 기법,, 전기비저항)
- 원심모형실험시 계측 및 모니터링 기술 (PIV, 초고속 카메라를 통한 이미지 프로세싱)
○ 원심모형실험을 이용한 제방 구조물의 안정성 평가
- 기초지반 투수성에 따른 제방의 안정성 평가, 보축 방법에 따른 침투 특성 평가, 구조물이 존재하는 제방에서의 안정성 평가, 연약지반 위에 존재하는 제방의 침투 특성 평가
○ 원심모형실험을 이용한 지진시 지반구조물 안전성능 평가
- 동적원심모형시험 지진 하중 발현 신뢰성 검증, 등가전단보박스(ESB) 검증, 국내 지반조건을 고려한 2-매개변수 지반분류 방법 및 증폭계수 제안, 지반-구조물-얕은기초 상호거동 평가, 지반-구조물-깊은 지하층 상호거동 평가, 필댐 및 복합댐의 지진 시 거동특성 평가
○ 수치 모델링을 통한 원심모형실험 결과 비교
- 홍수위시 제방 구조물 침윤선 비교 및 수압 분포, 파이핑 발생 모사
- 수치해석을 통한 ECRD, CFRD 내진 성능 평가(가속도 증폭 및 침하 특성)
○ 기존 구조물의 방재성능 검증 및 설계기준 보완
- 김포 제방 붕괴 재현 및 분석 (기초지반 투수 문제)
- 지진 시 댐마루 침하 기준 보완
○ Piled Raft 영향 요소 평가 (목표 초과 달성)
- 말뚝 배열에 따른 최적 설계 방법 도출
- Raft 유연도, 말뚝 길이, 말뚝 개수에 따른 부등침하 평가
○ 석조구조물 내진평가 (목표 초과 달성)
- 동적원심모형실험을 이용한 국내 주요 석조 문화재의 지진거동 특성 평가

연구결과의 활용계획
○ 신뢰성 있는 모형실험기술 확보 및 적용을 통한 지반구조물의 안전 성능 향상
○ 홍수․지진 등 자연재해 저감기술 개발 및 적용을 통한 구조물 방재성능 확보
○ 사회기반시설의 설계 및 시공능력에 대한 건설분야 국가경쟁력 향상
○ 국내 실정을 고려한 내진설계기준 개선
○ 지반공학 방재기술 및 원심모형실험 관련 전문 인력 양성
○ 원심모형실험을 이용한 방재대책 연구기반 및 활용기반 구축
○ 기존 국외 실험기관에 의뢰하던 원심모형실험 관련 수요의 국산기술 대체 효과
○ 세계 최고 수준의 원심모형실험 기반기술 및 기술경쟁력 확보

Abstract ▼

Purpose&contents
○ The main goal of this study is development and application of physical modeling technology for performance evaluation of geotechnical systems against natural disasters. The performance of major geotechnical systems will be evaluated using geotechnical centrifuge testing and its

Purpose&contents
○ The main goal of this study is development and application of physical modeling technology for performance evaluation of geotechnical systems against natural disasters. The performance of major geotechnical systems will be evaluated using geotechnical centrifuge testing and its analysis techniques. The behavior will be compared with current design code and the code refinement will be suggested. Annual goals of this research are as follows;
- Developing physical modeling technology and application to natural disaster problems
- Modeling and evaluation techniques of levee and dam structures for natural disaster
- Evaluation of soil-structure-foundation interaction and development of reinforcement techniques for natural disaster
- Performance evaluation of geotechnical structures and refinement of design code
- Field application and technology transfer to the practice

Result
○ Developement of core techniques for geo-centrifuge testing
- Modelling technique of soil and structure (sand, clay, weathered soil, geotechnical structure)
- Development of in-flight soil characterization techniques (CPT, Bender element, Tomography, surface wave technique, electrical resistance)
- Monitoring and Analysis (PIV, image processing with high speed camera)
○ Evaluation of levee stability
- Evaluation of levee stability due to foundation permeability and immersed structure
- Evaluation of seepage characteristics for buttressed levee on the soft foundation
○ Evaluation of performance of geotechnical structure during earthquake
- Verification of earthquake simulator and ESB container, suggestion of 2-parameters site classification system, evaluation of soil-structure-shallow foundation & deep basement interaction, evaluation of seismic performance of dam (CFRD, ECRD, composite dams)
○ Comparison between centrifuge and numerical test results
- Seepage and water head for levee, simulation of piping phenomena
- Seismic performance of ECRD & CFRD using numerical analysis
○ Performance evaluation of geotechnical structure for natural disaster and improvement of regulation
- Simulation for levee failure (Seepage problems through foundation)
- Supplementation of regulation for settlement of dam crest during earthquake
○ Parametric study for Piled Raft
- Optimal design for arrangement of piles
- Evaluation of differential settlement depending on raft flexibility, pile length, number of piles
○ Seismic behaviour of stone architecture - Evaluation of seismic behavior for architectural heritage using dynamic centrifuge test

Expected Contribution
○ Improve security of geotechnical systems by applying model test technology
○ Development of natural disaster prevention techniques for flooding and earthquake
○ Improve Korean construction competitive power in design and construction technology
○ Improve Korean design codes of geotechnical systems
○ Training experts for disaster prevention and physical modeling technologies in geotechnical engineering
○ Development of physical modeling research basis for disaster research and its application
○ Replaces the technical needs for physical modeling technology
○ World class physical modeling technologies and experiences