공공지반조사자료의 품질 검증 및 통계적 보정기법에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 전라남도 지역에 위치한 광주∼강진간 고속도로 노선 중 제1공구와 제7공구를 대상으로, 실시설계 단계에서 수행된 공공 지반조사자료를 활용하여 지반 특성의 공간적 변동성과 급변 구간 특성을 분석하였다. 특히 공공 지반조사 자료를 단순 참고 자료가 아닌, 노선 방향을 따라 축적된 정량적 데이터로 재해 석함으로써 고속도로 노선 내 지반 특성의 변동성을 체계적으로 평가하고자 하 였다. 연구 대상 구간에서 확보된 시추공 자료를 기반으로 표준관입시험(N값)을 정리 하고, 노선 방향을 따라 분포하는 자료의 통계적 특성을 분석하였다. 이를 위해 N값의 평균, 표준편차 및 변동계수(Coefficient of Variation, COV)를 산정하였으 며, 급변 구간과 일반 구간으로 구분하여 변동 특성의 차이를 비교·분석하였다. 분석 결과, 급변 구간에서는 일반 구간에 비해 N값의 변동계수가 상대적으로 크 게 나타났으며, 이는 지반 조건의 공간적 불균질성이 집중적으로 발현되는 구간 임을 의미한다. 반면 일반 구간에서는 비교적 안정적인 통계적 특성을 보였다. 이러한 결과는 지반 특성의 급격한 변화가 노선 특정 구간에 국한되어 나타날 수 있음을 시사하며, 고속도로 설계 및 유지관리 단계에서 구간별 차별화된 지반 평가의 필요성을 제시한다. 본 연구는 공공 지반조사자료를 활용하여 노선 기반의 지반 변동성 분석과 급변 구간 식별 가능성을 실증적으로 제시하였다는 점에서 의의가 있으며, 향후 고속 도로 설계, 지반 위험도 평가 및 유지관리 전략 수립을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 주요어: 공공 지반조사자료, 표준관입시험, 변동계수(COV), 급변 구간, 고속도로 노선

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study investigates the spatial variability of ground properties along the Gwangju–Gangjin Expressway, focusing on Section 1 and Section 7 located in Jeollanam-do, Korea. Public geotechnical investigation data obtained during the detailed design stage were utilized to quantitatively evaluate ground variability and identify zones of abrupt change along the expressway alignment. Standard Penetration Test (SPT) N-values collected from boreholes were organized along the longitudinal direction of the alignment. Statistical parameters, including mean values, standard deviations, and coefficients of variation (COV), were calculated to characterize spatial variability. The dataset was further classified into abrupt-change sections and general sections, and the variability characteristics of each group were compared. The results indicate that abrupt-change sections exhibit significantly higher COV values than general sections, reflecting concentrated spatial heterogeneity of ground conditions. In contrast, general sections show relatively stable statistical characteristics. These findings suggest that ground variability is not uniformly distributed along the alignment but is locally intensified in specific zones. This study demonstrates the applicability of public geotechnical investigation data for alignment-based variability analysis and provides a practical framework for identifying abrupt-change sections. The results can contribute to improved geotechnical design, risk assessment, and maintenance planning for expressway infrastructure. Keywords: public geotechnical data, SPT N-value, coefficient of variation, abrupt-change section, expressway alignment

목차 (Table of Contents)

• [그림 차례] i
• [표 차례] ⅳ
• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구 배경 1
• 1.2 연구 목적 및 범위2
• 1.3 연구 동향 3
• 1.4 연구 방법 및 구성4
• 제 2 장 기존 연구 분석 및 지반조사자료 활용의 한계6
• 2.1 지반 물성의 불확실성과 변동성 개념 6
• 2.2 지반조사자료의 대표값 산정과 기존 설계 접근의 한계6
• 2.3 지반조사자료 이상값(outlier) 분석에 관한 연구 7
• 2.4 선형 기반시설에서의 지반 특성 공간적 분석 연구 8
• 2.5 기존 연구의 한계와 본 연구의 필요성8
• 제 3 장가 지반조사자료 분석을 위한 통합 방법론10
• 3.1 연구대상 고속도로 구간 및 지반조사자료 구성 10
• 3.2 연구대상 구간의 공간적 위치 10
• 3.3 지층군(Group) 설정 및 지반조사자료 표준화12
• 3.4 이상값(outlier) 후보 설정 기준 및 근거13
• 3.5 급변구간(Sharp Transition Zone)의 정의 및 판단 기준 15
• 3.6 급변구간 개념도 및 공간적 해석 방법16
• 3.7 지반 물성 변동성 분석 기준 및 근거 17
• 3.8 분석 방법론의 종합 흐름18
• 제 4 장 광주～강진간 고속도로 구간 지반 특성 분석 결과 20
• 4.1 지반조사자료의 공간적 분포 특성20
• 4.2 지층군별 표준관입시험(N값) 분포 특성 21
• 4.3 노선 방향에 따른 표준관입시험(N값) 변화 양상 22
• 4.4 이상값 후보의 분포 특성 및 해석22
• 4.5 급변구간 식별 결과 및 변동 특성23
• 제 5 장 결과 및 결론25
• 5.1 연구 결과 25
• 5.2 연구의 의의 및 설계적 시사점26
• 5.3 연구의 한계 27
• 5.4 향후 연구 과제 27
• [참고문헌] 28
• [그림 차례]
• [그림 3-1] 광주∼강진간 고속도로 위치도 및 연구 대상 공구 구간 12
• [그림 3-2] 고속도로 노선 방향 급변구간 개념도 17
• [그림 3-3] 공공 지반조사자료 기반 지반 특성 통합 분석 흐름도 19