퇴적토 지반의 공간통계학적 분석을 통한 지반정수 분포 예측 = Prediction of Geotechnical Parameter Distribution in Sedimentary Soil by Spatial Statistics

국문 초록 (Abstract)

퇴적토 지반은 퇴적 환경의 영향으로 공간적 불균질성이 크며 이러한 특징은 지반 구조물의 설계 및 시공 시 높은 안정적 불확실성을 야기한다. 기존 지반조사 방법은 표준관입시험(SPT) 등 지점 기반으로 정보를 제공하므로 지반 전체의 연속적인 특성을 반영하는데 한계가 있다.
이러한 한계를 극복하기 위해 시험 데이터를 바탕으로 공간통계학적 기법인 베리오그램(Variogram)과 크리깅(Kriging)을 적용하여 지반 정수의 공간적 분포를 예측하였다.
본 연구에서는 퇴적토 지반에서 실험한 시험 데이터를 바탕으로 통일분류법(USCS)을 통해 데이터를 분류 후 데이터를 로그변환, 제곱근 변환 등 체계적인 데이터 전처러 과정을 통해 데이터 분석 결과의 왜곡을 최소화 하였으며, 분리거리 설정, 구간설정, 거리구간을 나누는 방식을 설정하여 총 8가지의 경우의 수를 산정 후 구형(Spherical), 지수형(Exponential), 가우시안(Gaussian) 베리오그램 모델을 적용하여 평균제곱오차(MSE)와 결정계수()를 비교 후 공간적 상관성을 가장 안정적이고 명확하게 설명하는 최적의 분석조건을 선정하였다. 이러한 조건을 통해 원본 데이터 중 5개지점을 무작위로 제외한뒤 예측된 값과 비교하여 신뢰성을 검증하였다.