액상화 해석을 위한 UBC3D-PLM의 적용성에 관한 연구

박언상,김병일 한국지반신소재학회 2022 한국지반신소재학회 논문집 Vol.21 No.1

본 연구에서는 액상화 평가를 위해 적용 가능한 UBC3D-PLM을 활용하고자 상대밀도를 이용한 모델 변수 평가방법을 제안하였다. 또한, 가속도와 간극수압이 측정되고 있는 액상화 발생 지역의 사례에 대한 동적 유효응력해석 즉, 액상화 해석을 수행하여 실측 및 기존 Finn 해석결과와 비교 분석하였다. 본 연구를 통해 제안한 방법은 관련 모델에서 요구하는 필요 변수를쉽게 평가할 수 있고, 액상화가 발생된 지역에서의 간극수압 거동을 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 연구대상 지역의경우 실측과 해석 모두 지진 가속도가 최대값에 도달한 후, 일정 시간이 경과한 시점에서 액상화가 발생하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 적용한 UBC3D-PLM의 경우 실측과 유사한 과잉간극수압 거동을 예측하였고, 실측과 동일하게 액상화 발생여부를 평가하였다. 특히, 모래층에서의 과잉간극수압이 더 크게 발생하였지만, 실제는 실트층에서 액상화가 발생한 현상을정확하게 구현하였다. 제안 모델 변수 평가방법과 UBC3D-PLM을 적용한 유한요소해석이 실제와 유사하게 액상화 발생 영역을 평가함으로써 향후 내진 설계 및 보강 시 액상화 보강 영역 선정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

현장타설말뚝의 하중전이 특성에 대한 실험 및 해석적 연구

박언상,박승도 한국지반환경공학회 2023 한국지반환경공학회논문집 Vol.24 No.1

In this study, the load transfer characteristics of the base and skin of drilled shafts were analyzed and the load sharing ratio was calculated by performing a load transfer large-scale model test and three-dimensional numerical analysis considering the similarity of drilled shafts, which is the design target. From the linear behavior of drilled shafts shown in the large-scale model test and 3D numerical analysis results, the skin load transition curve for the design conditions of this study was proposed by Baquelin et al., and the base load transition curve was proposed by Baquelin et al. For the horizontal load transition curve, the formula proposed by Reese et al. was confirmed to be appropriate. The test value was slightly larger than the numerical analysis value for the axial load at the rock socketing, but the load sharing ratio at the rock socketing increased, on average, about 27.8% as the vertical load increased. The analysis value of the vertical settlement of the pile head under the vertical load was evaluated to be slightly smaller than the test value, and the maximum vertical settlement of the pile head in the model test and analysis maximum vertical load was 10.6 mm in the test value and 10.0 mm in the analysis value, and the maximum vertical settlement value at the base of the pile was found to be a test value of 2.0 mm and an analysis value of 1.9 mm. The horizontal displacement at the head of the column (ground surface) and the head of the pile during the horizontal load was found to agree relatively well with the test value and the analysis value. As a result of the model soil test, the horizontal load measured at the maximum horizontal displacement of 38.0 mm was evaluated to be 24,713 kN, and the horizontal load in the numerical analysis was evaluated to be 26,073 kN. 본 연구에서는 설계 대상인 현장타설말뚝기초에 대하여 상사율을 고려한 하중전이 대형토조 모형시험과 3차원 수치해석을 수행함으로써 현장타설말뚝 선단부와 주면부의 하중전이 특성을 분석하고 하중분담율을 산정하였다. 대형토조 모형시험 및 3차원 수치해석 결과에서 나타난 현장타설말뚝의 선형적 거동으로부터, 본 연구의 설계 조건에 대한 주면하중전이곡선은 Baquelin 등의 제안식, 선단하중전이곡선은 Baquelin 등의 제안식, 수평하중전이곡선은 Reese 등의 제안식이 적정한 것으로 확인되었다. 암반근입부에서 축하중은 시험값이 수치해석값보다 약간 크게 측정되었지만 암반 근입부에서 하중분담율은 연직하중이 증가함에 따라 평균적으로 약 27.8%의 분담율을 나타내었다. 연직재하 시에 말뚝두부의 침하량은 해석값이 시험값보다 약간 작게 평가되었으며, 모형시험 및 해석 최대 연직하중에서 말뚝두부의 최대 침하량은 시험치 10.6mm, 해석치 10.0mm 이고, 말뚝선단에서 최대 침하량은 시험치 2.0mm, 해석치 1.9mm로 나타났다. 수평재하 시에 기둥 두부(지표)와 말뚝 두부에서 수평변위는 시험값과 해석값이 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났고, 모형토조시험 결과 최대 수평변위 38.0mm에서 측정된 수평하중은 24,713kN, 수치해석에서의 수평하중은 26,073kN으로 평가되었다.

DCM 부상토의 융기 특성에 대한 실험적 연구

박언상,박승도 한국지반환경공학회 2023 한국지반환경공학회논문집 Vol.24 No.2

In this study, the amount of heaving soil and the heave characteristics of the heaving soil generated at the actual site were quantitatively analyzed through DCM laboratory test construction. By reproducing a series of construction processes of the DCM method in a large-scale soil tank close to the actual site, the amount of heaving soil was predicted and the elevation characteristics such as elevation, diffusion range, diffusion angle and amount of elevation of the heaving soil were evaluated. As a result of the laboratory test construction, the actual elevation in terms of similarity within the DCM improvement section is 0∼8.18m, and an average of 3.50m is observed. The actual diffusion range of the heaving soil converted to the similarity ratio is distributed from 28.0 to 38.0m on the left and right sides of the improvement section. The total amount of heaving soil calculated by the SUFFER program based on the results of the laboratory test construction is 19,901m3. Compared with the injected slurry amount of 16,992m3, the amount of heave compared to the injected amount is analyzed as 85.4%. The diffusion angle of DCM heaving soil, which analyzed the results of DCM laboratory test construction with the SUFFER program, is measured to be 30.0∼38.0° at a depth of 50.0m, and is evaluated as an average of 34.0°. On the other hand, based on the DCM laboratory test construction and the analysis results using the program performed in this study, the amount of heaving soil at the DCM depths of 40.0m and 60.0m is predicted. 본 연구에서는 DCM 실내 시험시공을 통해 실제 현장에서의 부상토 발생량과 부상토의 융기 특성을 정량적으로 분석하였다. 즉, DCM 공법 일련의 시공과정을 실제 현장과 근사하게 대형토조에서 재현함으로써 부상토의 발생량을 예측하고 부상토의 융기고, 확산범위, 확산각, 융기량 등의 융기 특성을 평가하였다. 실내 시험시공 결과, DCM 개량구간 내에서 상사율로 환산한 실제 융기고는 0~8.18m로 평균 3.50m로 관측되었고, 상사율로 환산한 부상토의 실제 확산범위는 개량구간 좌/우측 바깥쪽으로 28.0~38.0m 까지 분포하였다. 실내 시험시공한 결과를 SUFFER 프로그램으로 계산한 부상토의 총융기량은 19,901m3로, 주입한 물시멘트량 16,992m3와 비교하면 주입량 대비 융기량은 85.4%로 분석되었다. 또한, DCM 실내 시험시공 결과, DCM 부상토의 확산각은 개량심도 50.0m에 대하여 30.0~38.0°로 측정되어 평균 34.0°로 평가되었다. 한편, 본 연구에서 수행한 DCM 실내 시험시공과 프로그램을 이용한 분석 결과를 토대로 DCM 타설 심도 40.0m와 60.0m에서의 부상토 융기량을 예측하였다.

연약지반 보강을 위한 저유동성 몰탈 개량체의 응력분담비에 관한 연구

박언상(Eonsang Park),김병일(Byungil Kim),박승도(Seungdo Park) 한국지반환경공학회 2020 한국지반환경공학회논문집 Vol.21 No.9

본 연구에서는 저유동성 몰탈 주입공법의 개량체에 관한 응력분담비를 복합지반법, 지반아칭이론, 소성각법 및 2차원과 3차원 수치해석, 3차원 모형실험을 통해 평가하였다. 복합지반법으로 계산된 응력분담비는 89.3, 3차원 지반아칭이론을 적용할 경우 3.75~59.0, 3차원 소성각법의 경우 82.8로 이론별 응력분담비의 차이가 나타났다. 2차원 수치해석 결과 응력분담비는 63.0~77.0으로 개량율이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났고, 3차원 수치해석 결과 50.0~56.0으로 2차원 해석 결과 대비 작게 예측되었다. 대형 삼축압축셀을 이용한 특수 모형 실험의 경우 하중단계별 응력분담비는 53.0~60.0으로 나타났고, 실험으로 평가한 응력분담비는 2차원과 3차원 수치해석적 예측치 내에서 측정되었다. 본 연구에서는 저유동성 몰탈 주입 공법의 개량체에 대하여 해석 및 실험값을 바탕으로 개량율에 따른 응력분담비에 대한 예측식을 제안하였다. In this study, the stress concentration ratio for the improved material of the low slump mortar grouting was evaluated through the composite ground method, the ground arching theory, the plastic angle method, the 2D and 3D numerical analysis and the 3D model experiment. The stress concentration ratio calculated by the composite ground method was 89.3, 3.75~59.0 when the three-dimensional ground arching theory was applied, and 82.8 for the three-dimensional plastic angle method. As a result of the 2D numerical analysis, the stress concentration ratio was 63.0~77.0, which was found to increase as the improvement ratio increased. The results of 3D numerical analysis were predicted to be 50.0~56.0 smaller than the results of 2D analysis. In the case of a special model experiment using a large triaxial compression cell, the stress concentration ratio for each load step was 53.0~60.0, and the stress concentration ratio evaluated by the experiment was measured within 2D and 3D numerical analysis predictions. In this study, a predictive equation for the stress concentration ratio according to the improvement ratio is proposed based on the analysis and experimental values for the improved ratio of the low slump mortar grouting.

남해안 모래의 장기 크리프 침하 특성에 관한 실험적 연구

박언상(Eonsang Park) 한국지반환경공학회 2018 한국지반환경공학회논문집 Vol.19 No.9

본 연구에서는 남해안 모래의 장기 크리프 침하 특성을 평가하고자 상대밀도별로 표준압밀시험을 수행하였다. 실험 결과 최종 하중 단계에서의 누적 침하량은 상대밀도가 증가할수록 감소하였고, 간극비의 변화량도 감소하였다. 모래의 장기 크리프 침하비율을 분석한 결과, 전체 침하량에 대해서 상대밀도에 따라 4.7~11.0%의 크리프 침하가 발생하였다. 또한, Schmertmann et al. (1978)의 크리프 계수, Beta는 0.17~0.40(평균 0.21)로 평가되었고, 일정 하중단계 이상이 되면 일정한 값으로 수렴하는 경향을 보였다. 층두께에 따른 크리프 계수가 큰 차이가 없는 것으로 평가되어 실제 현장 층두께와 무관하게 크리프 계수를 적용할 수 있는 것으로 확인되었다. In this study, a standard consolidation test (Oedometer) was performed on the relative density of sand in the south coast to evaluate long-term creep settlement characteristics. Experimental results show that the cumulative settlement at the final loading stage decreases as the relative density increases and the variation of the void ratio decreases. As a result of analyzing the settlement rate of long-term creep of sand, creep settlement of 4.7~11.0% occurred depending on relative density with respect to total settlement. The creep parameter, Beta, of Schmertmann et al. (1978) was estimated to be 0.17~0.40 (average 0.21), and it tended to converge to a certain value when the load step becomes more than a certain level. It was found that there is no significant difference in the creep parameter depending on the layer thickness, and it was confirmed that the creep parameter could be applied regardless of the field layer thickness.

다목적댐 상류 소유역 관리 방안 연구

최지용,박언상 한국환경정책평가연구원 2008 한국환경정책평가연구원 정책보고서 Vol.2008 No.04

우리나라의 각종 용수의 과반 이상을 공급하고 있는 다목적댐 및 용수전용댐 상류 소하천은 각종 오염물 유입과 부적절한 토지 및 하천관리로 인해 수질오염과 건천화 등 생태적으로 열악한 상태로 변하고 있다. 다목적댐의 물 환경개선을 위해서는 댐 상류유역 관리가 충실히 수행되어야 하나 업무별로 관리 주체가 상이하고, 협조체계가 미흡할 뿐만 아니라 지자체의 경우 유역관리에 대한 중요성을 인식하지 못하고 있다. 현재는 수량과 수질, 유역과 저수지 관리의 연계 및 통합관리가 부족하고, 부처 간 업무조정과 연계를 위한 제도적 장치도 미비하다. 그리고 하천등급별 · 지역 간 관할구역이 중앙부처와 지자체로 분리되어 있고, 상호기관별 정보교류 및 협조체제 미흡, 유역별 관리가 아닌 행정단위별 관리 등을 문제로 지적할 수 있다. 댐 수질개선을 위해서는 유역 내 오염원관리와 오염부하량을 근원적으로 저감하는 유역대책이 중요하나 관련기관에서는 이와 관련된 사업 추진에 소홀하다. 그 원인은 댐이 위치한 지역이 군 단위 지역으로 지방 재정이 열악하여, 수질개선을 위한 하수처리장 건설 및 비점오염원 사업 등의 적극적인 추진이 어려운 것도 현실이다. 그리고 수질개선의 추진 의지 및 기술력 부족 등의 문제도 지적되고 있으며 관리 주체인 지역 주민의 적극적인 참여를 담보하는 거버넌스 체계도 부재하다. 댐 상류유역 관리의 효용성 제고를 위하여 지표수 · 지하수 등 유역 내 다양한 수자원을 연계하고 하천의 수량 · 수질과 함께 생태환경 · 도시계획 등 다양한 분야들을 동시에 고려하는 보다 통합적이고 체계적인 분석과 접근이 필요하다. 이에 본 연구에서는 효율적인 댐 상류 소유역관리를 위하여, ①댐 상류 소유역관리 기반 구축, ②소유역 통합관리시스템 구축, ③소유역관리를 위한 거버넌스 구축, ④소유역관리 계획 수립 방안 등을 제시하였다. 이 중 댐 상류유역의 효율적 관리를 위해 유역단위 내에서 물에 영향을 미치거나 영향을 받는 모든 인간 활동과 자연 현상을 종합적으로 고려하여 관리하여야 한다. 이와 같은 관리를 위해서는 관리단위 설정에서부터 시작하여 제도개선 및 소유역 관리기술 차원에서 기반 구축이 필요하며 이에는 유역관리단위의 설정, 유역관리를 위한 기반기술 확보, 소유역관리를 위한 의사결정 지원체계 구축, 그리고 기반 구축을 위한 환경 및 국토관련 법 및 제도 등에 대한 개선이 이루어져야 한다. 그 다음은 소유역 통합관리시스템을 구축하여야 한다. 해당 유역에서 집수된 유출수는 유역 내 산림, 농경지, 주거지 등을 거치면서 각종 오염물질을 포함하여 흐르게 된다. 통합적 유역관리는 단순히 수질이나 수량을 관리하는 물관리 개념이 아니라 유역 내의 자연환경, 토지이용계획 등의 제반 요소들과 물을 연계하여 관리하는 관리체제를 의미한다. 이러한 유역관리 방식은 사람의 건강 보호는 물론 육수생태계를 효과적으로 보호하고 복원하기 위한 전략적 개념에 근거하게 된다. 따라서 유역관리는 단순히 수질관리 차원이 아니라 강과 호수의 전반에 걸친 관리가 가능하여야만 한다. 특히, 유역내의 점오염원과 비점오염원을 동시에 관리할 수 있어야 한다. 이와 같이 통합유역관리의 최종 목적은 해당 수계의 수질 및 생태보전을 위하여 유역 내에서 이루어지는 모든 물 관련 기작(수자원, 토지이용, 생태 등)들을 종합적으로 조

심층혼합처리공법(DCM)의 설계, 시공 및 품질관리 사례 연구

김병일,박언상,한상재,Kim, Byung-Il,Park, Eon-Sang,Han, Sang-Jae 한국지반신소재학회 2021 한국지반신소재학회 논문집 Vol.20 No.4

본 연구에서는 심층혼합처리공법에 관하여 저자들에 의해 수행된 국내/외 설계, 시공 및 품질관리에 대한 평가와 고찰을 수행하였고, 추후 DCM 공법의 발전을 위한 개선 사항들을 제시하였다. 본 연구 결과, 실내배합실험 시 강도에 대한 단면적 보정이 필요하고, 외삽법 적용 시 실제와 다른 결과가 도출될 수 있으므로 주의가 요구됨을 알 수 있었다. 설계 시 개량율과 개량형식 등을 모두 고려하여 적용 가능한 설계법을 선정해야 하며, 안전율이 적용된 허용압축강도는 안정성 검토를 위한 기준치를 의미하는 것이지 설계 지반정수가 아님을 확인하였다. 응력분담비의 경우 관행적인 값을 적용하기 보다는 설계 조건을 반영한 실험 및 이론적 응력분담비를 산정해야 경제적인 설계를 수행할 수 있었다. 시공 시 선천공이 예상되는 경우 증가된 함수비가 원지반 대비 크지 않은 경우 함수비 증가를 고려하지 못한 결과를 사용하여도 큰 문제가 발생하지 않는 경우도 있었다. 또한, 개량길이 대비 선단처리 길이의 비율이 높은 경우 시공 시 단위길이당 설계 시멘트량이 적게 주입될 수 있음을 확인하였다. 품질관리 시 개량체 코어링은 1축 개량체는 D/4~2D/4, 다축 개량체는 D/4 지점이 최적인 것으로 평가되었다. 품질관리를 위한 항목으로 개량체의 일축압축강도와 더불어 TCR을 고려하는 기준이 국내 실정에 더 적합할 것으로 판단된다. In this study, evaluation and consideration of domestic/overseas design, construction, and quality control performed by the authors on the deep cement mixing method were performed, and improvements for the development of the DCM method were suggested in the future. As a result of this study, it was found that the cross-sectional area correction for strength is required during the laboratory test of mix proportion, and caution is required because the extrapolation method may lead to different results from the actual one. Applicable design methods should be selected in consideration of both the improvement ratio and the type of improvement during design, and it was confirmed that the allowable compressive strength to which the safety factor was applied refers to the standard value for stability review and not the design parameters. In the case of the stress concentration ratio, rather than applying a conventional value, it was possible to perform economical design by calculating the experimental and theoretical stress concentration ratio reflecting the design conditions. In the case where pre-boring is expected during construction, if the increased water content is not large compared to the original, there were cases where a major problem did not occur even if the result that did not consider the increase in water content was used. In addition, it was confirmed that when the ratio of the top treatment length to the improved length is high, a small amount of design cement contents per unit length can be injected during construction. In the case of quality control, it was evaluated that D/4~2D/4 for single-axis and D/4 point for multi-axis were optimal for coring of grouting mixtures. As an item for quality control, it is judged that the standard that considers the TCR along with the unconfined compressive strength of grouting mixtures is more suitable for the domestic situation.

알칼리 활성화제 종류별 페로니켈슬래그를 사용한 3성분계 시멘트 경화체의 내구특성

조원정,박언상,정호섭,안기용 한국건설순환자원학회 2020 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.8 No.2

This paper evaluates the mechanical properties and durability of cement matrix blended with mineral admixtures and ferronickel slag(FNS) powder w hich i s an i ndustrial b y-product during ferronickel smelting p rocess. The h ydration h eat, p ore structure, compressive strength, length change, rapid chloride penetration test(RCPT), and freezing and thawing resistance of ternary blended cement matrix were investigated and compared with ordinary portland cement matrix. The result showed that t he c ompressive s trength of t ernary b lended c ement matrix u sing f erronickel s lag powder a nd m ineral m ixture w as l ow in strength compared to the reference concrete, but recovered to a certain extent by using alkali activator. Length change of cement mortar using FNS powder have shown less shrinkage occurs than the reference specimen. In addition, irrespective o f using the alkali-activators, a ll t ernary mix a re i ndicative of t he ' very l ow' range for chloride i on penetrab ility according to the ASTM C 1202, and the freeze-thaw resistance also showed excellent results.

다목적댐 상류 소유역 관리방안

최지용,박언상 한국환경연구원 2008 수시연구보고서 Vol.2008 No.-

우리나라의 각종 용수의 과반 이상을 공급하고 있는 다목적댐 및 용수전용댐 상류 소하천은 각종 오염물 유입과 부적절한 토지 및 하천관리로 인해 수질오염과 건천화 등 생태적으로 열악한 상태로 변하고 있다. 다목적댐의 물 환경개선을 위해서는 댐 상류 유역 관리가 충실히 수행되어야 하나 업무별로 관리 주체가 상이하고, 협조체계가 미흡할 뿐만 아니라 지자체의 경우 유역관리에 대한 중요성을 인식하지 못하고 있다. 현재는 수량과 수질, 유역과 저수지 관리의 연계 및 통합관리가 부족하고, 부처 간 업무조정과 연계를 위한 제도적 장치도 미비하다. 그리고 하천등급별 · 지역 간 관할구역이 중앙부처와 지자체로 분리되어 있고, 상호기관별 정보교류 및 협조체제 미흡, 유역별 관리가 아닌 행정단위별 관리 등을 문제로 지적할 수 있다. 댐 수질개선을 위해서는 유역 내오염원관리와 오염부하량을 근원적으로 저감하는 유역대책이 중요하나 관련기관에서는 이와 관련된 사업 추진에 소홀하다. 그 원인은 댐이 위치한 지역이 군 단위 지역으로 지방 재정이 열악하여, 수질개선을 위한 하수처리장 건설 및 비점오염원 사업 등의 적극적인 추진이 어려운 것도 현실이다. 그리고 수질개선의 추진 의지 및 기술력 부족 등의 문제도 지적되고 있으며 관리 주체인 지역 주민의 적극적인 참여를 담보하는 거버넌스 체계도 부재하다. 댐 상류유역 관리의 효용성 제고를 위하여 지표수 · 지하수 등 유역 내 다양한 수자원을 연계하고 하천의 수량 · 수질과 함께 생태환경 · 도시계획 등 다양한 분야들을 동시에 고려하는 보다 통합적이고 체계적인 분석과 접근이 필요하다. 이에 본 연구에서는 효율적인 댐 상류 소유역관리를 위하여, ①댐 상류 소유역관리 기반 구축, ②소유역 통합관리 시스템 구축, ③소유역관리를 위한 거버넌스 구축, ④소유역관리 계획 수립 방안 등을 제시하였다. 이 중 댐 상류유역의 효율적 관리를 위해 유역단위 내에서 물에 영향을 미치거나 영향을 받는 모든 인간 활동과 자연 현상을 종합적으로 고려하여 관리하여야 한다. 이와 같은 관리를 위해서는 관리단위 설정에서부터 시작하여 제도개선 및 소유역 관리기술 차원에서 기반 구축이 필요하며 이에는 유역관리단위의 설정, 유역관리를 위한 기반기술 확보, 소유역관리를 위한 의사결정 지원체계 구축, 그리고 기반 구축을 위한 환경 및 국토관련 법 및 제도 등에 대한 개선이 이루어져야 한다. 그 다음은 소유역 통합관리시스템을 구축하여야 한다. 해당 유역에서 집수된 유출수는 유역 내 산림, 농경지, 주거지 등을 거치면서 각종 오염물질을 포함하여 흐르게 된다. 통합적 유역관리는 단순히 수질이나 수량을 관리하는 물관리 개념이 아니라 유역 내의 자연환경, 토지이용계획 등의 제반 요소들과 물을 연계하여 관리하는 관리체제를 의미한다. 이러한 유역관리 방식은 사람의 건강 보호는 물론 육수생태계를 효과적으로 보호하고 복원하기 위한 전략적 개념에 근거하게 된다. 따라서 유역관리는 단순히 수질관리차원이 아니라 강과 호수의 전반에 걸친 관리가 가능하여야만 한다. 특히, 유역내의 점오염원과 비점오염원을 동시에 관리할 수 있어야 한다. 이와 같이 통합유역관리의 최종 목적은 해당 수계의 수질 및 생태보전을 위하여 유역 내에서 이루어지는 모든 물 관련 기작(수자원, 토지이용, 생태 등)들을 종합적으로 조사 분석하고 모든 관련자들이 참여하여 이들을 보존하거나 개선하는 것이다. 그리고 중요한 것이 소유역관리를 위한 거버넌스 구축이다. 통합유역관리의 성공적 수행은 무엇보다도 유역과 관련된 모든 이해관계자 간의 원활한 커뮤니케이션이 전제될 때 달성되므로 유역 내 거버넌스 체계는 유역관리의 핵심이라 할 수 있다. 거버넌스 체계는 이해당사자 간의 원활한 소통과 실행을 통하여 최적의 통합유역관리를 구현함으로써 해당 수계의 수질 보전과 생태계 보호 등 유역 전체의 환경을 보다 개선하고자 하는 뚜렷한 목표를 가져야 한다. 따라서 댐 상류 통합유역관리를 위해서는 민간, 시민단체, 행정기관, 학계, 산업계, 공공기관 등 해당 유역의 물관리와 관련된 모든 사람이나 기관이 참여하고 민주적 절차와 합리적 의사결정에 따라 각종 개선 대책을 시행하여야만 성공적인 유역관리를 구현할 수 있다. 마지막으로 소유역 통합관리 계획 수립이다. 댐 상류 소유역에 대한 통합유역관리 계획의 수립과 시행은 우리나라 전체 물관리에 있어 필요한 정책 수단이자 대유역 단위의 시행착오를 줄일 수 있는 기본적 요소일 것이다. 통합유역관리 계획이 수립되면 유역관리 전략과 프로그램들의 성공적인 수행을 위하여 구체적이고 분명한 재정확보 및 재정운용 계획이 마련되어야 한다. 유역관리 계획은 장기간 동안 매년 지속적인 재정 지출이 필요하지만, 중앙정부의 관련 부처와 산하기관, 지방자치단체들이 관여하고 있는 유역관리계획의 특성상 어느 한 기관이 책임을 지기는 곤란한 경우가 많다. 하지만 물 관리법 등 유역관리를 기반으로 하는 법률의 제도적 틀이 마련되어 있지 않은 현시점에서 통합유역관리를 위한 별도의 예산 책정은 어려우므로 우선 각 기관 및 단체들의 예산으로부터 유역관리에 활용 가능한 방안을 살펴보고 추후 제도개선을 통한 예산확보 방안을 강구할 필요가 있다. 그리고 소유역 계획은 일회성으로 끝나는 것이 아니고 지속적으로 모니터링하고 수정 보완하여 살아 움직이는 계획이 되도록 해야 한다. Multipurpose dams and water supply dams that supply more than half the water in Korea. These dams are ecologically deteriorating because of inflows of various pollutants and the improper management of lands and rivers. To reverse this trend, water environment improvement and upstream basin management shall be performed substantially. However, under the current circumstances, management bodies are varied and the cooperative system for management is insufficient. Furthermore, local governments do not even recognize the significance of river basin management. Under the current management of water quantity and quality as well as basins and reservoirs, the connections between the integrated management of ministries and offices are deficient, and the institutional basis for them is poor. In addition, the administrative regions are divided by river grade and areas are separated into ministries and offices of the central and local governments, which makes cooperation and information sharing difficult. Moreover, management through administrative districts and not by basin causes additional problems. While source pollution control and reduction projects in the river basin are important for water quality improvements, authorities pay little attention to progression of these projects. Reasons for this include the fact that the regions dams are located are local districts called “Gun”, and their financial resources are poor and the active progression of projects for water quality improvement such as waste water treatment plants and non-point source pollution projects are slow. In addition, there is a lack of administrative will, water quality improvement technology, and a governance system that assures the participation of local residents as management subjects. In order to enhance the effectiveness of the upstream basin management of dams, a more integrative and systematic analysis, and approach is needed, including connecting various water resources in the basin and considering various fields such as ecological environment and urban planning. For the efficient management of upstream watersheds and dams, this study suggests the following: For the efficient management of upstream watersheds, all human activities and natural phenomena which may affect water in the watershed area should be considered and managed comprehensively. Proper management should start by establishing management units, instituting improvement and base construction in terms of watershed management techniques, and establishing a decision-making support system for watershed management and the improvement of laws and regulations relating to the environment. Then, an integrative watershed management system should be developed. Runoff should be collected in corresponding watershed flows, including various pollutants through forests, agricultural lands, and residential areas. Integrative watershed management indicates a system to manage water by connecting it with various factors such as the natural environment and land use plans. This type of watershed management is based on a strategic concept to protect and restore the land water ecosystem effectively and protect human health. Therefore watershed management should be able to control rivers and lakes wholly over terms of simple water quality control. Particularly, it should be capable of concurrent management of point and non-point source pollution. Furthermore, the final goals of integrative watershed management are to investigate and analyze all water related mechanisms (water resources, land use, and ecosystem) comprehensively and for all related persons to participate in preserving and improving them. Another significant action is the improvement of governance for watershed management. Since the successful performance of an integrated watershed management system could only be achieved if active communication among all interested parties associated with the watershed is assured, a governance system is considered essential for watershed management. The governance system must have distinct goals intended to improve the environment of the entire watershed, including water quality preservation of the water body and ecosystem protection. Thus, successful watershed management can only materialize when all persons and institutions concerned with water management, such as the private sector, civic groups, administrators, academics, industry, and public institutions participate and measures are executed effectively and efficiently. Finally, it is suggested that an integrative watershed management plan be developed. Through this plan, it will be possible to establish policy principles for the management of all water resources and reduce trial and error in the basin areas. To develop an integrative watershed management plan, concrete and clear financial security and operational planning should precede any watershed management strategies or programs. Although the watershed management plan requires continuous financial expenditure over a long period, in many cases, the locus of responsibility becomes ambiguous because the characteristics of the basin management plan require the cooperation of the central and local governments. However at this point in time, there is no prepared institutional framework or law, such as the Water Act, based on the management of watersheds. Therefore, because it is difficult to arrange a separate budget for integrated watershed management, the identification of available measures to secure funds from the various institutions and organizations involved in watershed management is critical.

심층혼합처리공법이 적용된 항만 구조물의 파괴확률과위험도 평가에 관한 사례 연구

김병일,박언상 한국지반신소재학회 2018 한국지반신소재학회 논문집 Vol.17 No.4

본 연구에서는 안정성과 위험도 평가의 중요성이 증대되고 있는 DCM(Deep Cement Mixing, 이하 DCM) 보강 지반상의항만 구조물에 대하여 위험도 평가를 위한 파괴확률을 산정하였다. DCM 개량 지반의 위험도에 영향을 미치는 확률변수로개량체의 설계기준강도와 시공중첩, 원지반의 강도 및 내부마찰각, 개량지반의 단위중량을 선정하고 관련 통계치를 산정하여적용하였다. 또한, 상시 조건과 지진시 조건에서의 전체 시스템에 대한 파괴확률을 분석하였다. 본 연구를 통해 DCM 개량지반의 위험도 평가를 위한 확률변수에서 변동계수가 가장 큰 것은 설계기준강도이나 안전율의 변동성 즉, 시스템의 위험도에는큰 영향을 미치지는 않는 것을 알 수 있었다. DCM 보강 지반에 대한 시스템의 파괴확률 영향인자 즉, 주된 위험요소는 상시및 지진시 모두 외적안정의 경우 수평활동, 내적안정의 경우 압축파괴인 것으로 평가되었다. 또한, 수평활동에 대해서는 상시파괴확률이 지진시 파괴확률보다 높고 압축파괴에 대해서는 상시 파괴확률이 지진시 파괴확률보다 낮은 것으로 나타났다. 전체 시스템의 상시 파괴확률과 지진시 파괴확률은 유사하지만, 본 사례의 경우 지진시 위험도가 다소 높은 것으로 나타났다. In this study, the evaluation to probability of failure for risk assessment of port structures on DCM reinforced soils, where stability and risk assessment are increasing in importance, was performed. As a random variables affecting the risk of DCM improved ground, the design strength, superposition (overlap) of construction, strength of the natural ground, internal friction angle and unit weight of the modified ground were selected and applied to the risk assessment. In addition, the failure probability for the entire system under ordinary conditions and under earthquake conditions were analyzed. As a result, it was found that the highest coefficient of variation in the random variable for the risk assessment of the DCM improved ground is the design strength, but this does not have a great influence on the safety factor, ie, the risk of the system. The main risk factor for the failure probability of the system for the DCM reinforced soils was evaluated as horizontal sliding in case of external stability and compression failure in case of internal stability both at ordinary condition and earthquake condition. In addition, the failure probability for ordinary horizontal sliding is higher than that for earthquake failure, and the failure probability for ordinary compression failure is lower than that for earthquake failure. The ordinary failure probability of the entire system is similar to the failure probability on earthquake condition, but in this case, the risk of earthquake is somewhat higher.