반복수평하중을 받는 말뚝보강형 풍력발전기초의 거동특성

김동주 경상국립대학교 대학원 2022 국내석사

흙막이 가시설의 거동분석을 통한 최적의 계측기 위치 선정에 대한 연구

박진욱 경상국립대학교 대학원 2023 국내석사

현재 도시 집중화로 인해 건물들의 대형화와 지하공간 활용을 위해 굴착 심도가 깊어지고 있다. 이러한 건설들로 인해 건설에서 안전관리와 인접지반 및 건축물의 피해를 최소화 필요성이 높아지며, 사고 예방을 위해 계측관리가 중요시되고 있다. 하지만, 국내에서는 흙막이 가시설 공사에서 계측기 설치 및 운영기준이 부재하여 공사현장에서 흙막이 공사의 붕괴사고를 사전에 예방하지 못하여 경제적 피해가 발생한 사례가 있다. 본 연구에서는 흙막이 가시설 설계 도면에 나와 있는 설치된 계측기 중 지중경사계 와 변형률계의 적합한 설치 위치를 찾고자 수치해석을 통한 연구를 진행하였다. 지중경사계 설치 위치의 경우, 평면변형 해석 시 우각부와 3차원 해석 시 평면도의 굴착 중심 부분에서 최대변위가 일어났다. 3차원 해석에서 우각부가 중앙부에 비해 변위가 적은 편이지만, 다양한 분석을 통해 종합적으로 분석해보았을 때 동일한 하중에서 우각부의 변위가 크게 발생하였다. 또한 휨모멘트 발생과 배면지반 최대 전단응력이 발생하는 것을 보았을 때, 우각부가 취약 지점일 확률이 높으므로 우각부에 우선적으로 지중경사계를 설치하여야 하는 것으로 판단된다. 변형률계의 경우 평면변형, 3차원 수치해석에서 경사버팀대 끝단 부분과 맞버팀대가 만나는 접속부 띠장에서 최대 휨 응력이 발생하였다. 부분적으로 경사버팀대 끝단과 연결된 띠장에서 Y축(강축) 휨모멘트가 최대로 발생하였다. 또한 직선성의 설치가 아닌 경우, Z축(약축) 휨모멘트가 크게 발생하였다. 따라서 대부분 경사 버팀대에서 발생하는 것을 볼 수 있었으며 맞버팀대가 비슷하게 설치된 경우에도 이와 같은 결과가 나왔다. 결과적으로 구조부재 변형으로 인한 사고 예방을 위해서는 경사버팀대와 맞버팀대의 접속부(응력 차이로 인한 변형), 맞버팀대, 우각부 띠장 순으로 설치하여야 하는 것으로 분석된다. Currently, due to urban concentration, excavation depth is deepening for the large size of buildings and the use of underground spaces. Due to these construction, the need for safety management and minimizing damage to adjacent ground and buildings in construction increases, and measurement management is becoming important to prevent accidents. However, in Korea, there are cases where economic damage has occurred due to the lack of instrument installation and operation standards in the construction of mudslide facilities, and the collapse of mudslide construction at the construction site was not prevented in advance. In this study, the study was conducted through numerical analysis to find the appropriate installation location of the underground gradient meter and strain meter among the installed instruments shown in the design drawing of the soil barrier facility. As a result of numerical analysis, in the case of the installation location of the underground slope, the maximum displacement occurred in the right angle of the facility during the plane deformation analysis and the excavation center of the floor plan during the 3D numerical analysis. However, although the right angle has less displacement than the center, the right angle has a large displacement under the same load, and the bending moment and the maximum shear stress on the background are likely to be weak, so it is judged that the right angle should be installed first. In the case of the strain gauge the maximum bending stress occurred in the band length of the connection part where the end part of the inclined brace and the opposite brace met in the plane deformation and 3D numerical analysis. The y-axis (stiff axis) bending moment occurred to the maximum in the band field partially connected to the ends. In addition, when it is not a straight installation, the z-axis (weak axis) bending moment occurred significantly. Most of them were found to occur in the inclined brace, and the same result was found even when the counter brace was installed similarly. Therefore, in order to prevent accidents caused by deformation of structural members, it is analyzed that it is necessary to install the connection part of the inclined brace and the opposite brace (deformation due to stress difference), and the center part of the right angle band.

지진시 속도의 PSI를 활용한 케이슨식 안벽의 침하량 평가

어현준 경상국립대학교 대학원 2023 국내석사

최근들어 경주 및 포항 지진과 같은 규모가 큰 지진이 국내에서도 빈번하게 발생하고 있는 추세이다. 이러한 국내 지진 발생으로 인해 도로와 구조물 및 항만시설 등에 피해가 발생하고 있다. 특히 본 연구에선 해안구조물의 침하량 예측에 주목하고 있는데, 국내에선 해안구조물의 침하량 예측에 대한 연구가 미비한 실정이다. 케이슨식 안벽의 경우 해안에 설치되는 구조물이기 때문에 월류 가능성에 유의하여야 한다. 그렇기에 해안구조물의 기능 유지를 위해선 침하량을 예측하는 것이 중요하다. 이러한 해안구조물의 침하량을 정밀하게 파악하는 방법으로 2차원 유한요소 해석 또는 실물 및 모형실험 등이 있지만, 이는 시간과 비용면에서 효율적이지 못하다. 또한 전문적인 지식을 요구하기 때문에 어려움이 있을 수 있다. 따라서 본 연구에서는 간단한 입력값을 통해 침하량을 산출할 수 있는 간편법을 제안하고자 기존 중력식 방파제 침하량 간편법을 통해 산출한 침하량과 수치해석을 통해 배후지반의 N치에 따른 케이슨식 안벽의 침하량을 산출하여 비교 분석을 하였다. 그 결과를 바탕으로 배후지반의 N치에 대한 보정계수를 제안하였고, 보정계수 적용 후 간편법과 수치해석 결과를 비교하여 나타내었다. 결론적으로 보정계수 적용 후 간편법에 의한 케이슨식 안벽 구조물 예측 침하량은 2차원 유한요소해석이나 실물 및 모형실험 만큼의 정밀한 결과를 도출하기 어렵지만, 약 1m 이내의 침하량에 대해 예측 가능한 값을 간단하고 빠르게 얻을 수 있다. 따라서 시간과 비용을 절감할 수 있고, 취약한 구조물을 쉽게 추출할 수 있으며 스크리닝 기법으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. Recently, large-scale earthquakes such as Gyeongju and Pohang earthquakes have been occurring frequently in Korea. Due to the occurrence of such a domestic earthquake, damage to roads, structures, and port facilities is occurring. In particular, this study focuses on predicting the amount of settlement of coastal structures, but research on predicting the amount of settlement of coastral structures is insufficient in Korea. In the case of the caisson-type quay walls, attention should be paid to the possibility of overflow because it is a structure installed on the coast. Therefore, it is important to predict the amount of settlement in order to maintain the function of the coastal structure. There are 2D FEA(Finite Element Analysis) or physical and model experiments as a method of accurately estimating settlement of these coastal structures, but this is not efficient for time and cost. It can also be difficult because it requires professional knowledge. Therefore, in this study, to propose a simple method to calculate the amount of settlement through simple input values, the amount of settlement calculated through the existing gravitational breakwater settlement method and the amount of settlement of the caisson-type quay walls according to the N value of the background were calculated and analyzed. Based on the results, the correction coefficient for the N value of the background was proposed, and the results of the simplified method and numerical analysis were compared after the correction coefficient was applied. In conclusion, after applying the correction factor, it is difficult to derive precise results as the 2D FEA or physical and model experiments, but predictable values for settlement within about 1m can be obtained simply and quickly. Therefore, it is believed that time and cost can be saved, vulnerable structures can be easily extracted, and used as screening techniques.

실내시험을 통한 수평 재하속도에 따른 말뚝의 수평 저항 특성

박혜정 경상국립대학교 대학원 2023 국내석사

말뚝 기초는 다양한 기술의 발전으로 구조물의 대형화와 고층화가 이루어지고 있어 중요성이 더욱 증대되고 있다. 무엇보다 말뚝기초를 안전하고 경제적이게 시공을 하기 위해서는 다양한 하중조건에서 말뚝의 움직임을 인지하고 있어야하며, 말뚝과 지반 사이의 영향을 고려하여햐 한다. 상부구조물로 인해 말뚝에는 수직하중이 가해지는 것이 일반적이지만, 옹벽의 토압과 말뚝 측면의 토사 유동으로 인한 정적 수평하중, 지진과 같은 진동으로 인한 동적 수평하중, 풍력과 파력과 같은 반복 수평하중이 있다. 그래서 말뚝은 수직 하중 뿐만 아니라 수평 하중도 고려해야 한다. 현재까지 수직 하중을 받는 말뚝에 대한 연구는 국내외적으로 실험, 수치해석 등 많은 수행이 있었으나 수평 하중에 대한 연구는 비교적 적으며 특히 모형 시험에 관련한 연구가 필요하다. 콘크리트와 흙의 경우 실내시험에서의 표준 재하속도를 1%/min으로 제시하고 있으며 재하속도가 증가면 강도가 증가하는 경향을 가지고 있는 것을 여러 논문을 통해 확인할 수가 있다. 반면 말뚝 실내시험의 경우 재하속도를 흙의 실내시험과 동일하게 진행하고 있으며 독자적인 기준과 재하속도와 강도 사이의 영향성에 대해 연구가 전무하다. 본 연구는 모형 말뚝시험 시 조밀 지반에서의 수평 재하속도에 따른 지반과 말뚝간의 영향을 통해 수평 재하속도-수평 저항력의 관계성을 고찰하고 실내 말뚝 모형시험시 하중 재하속도의 기준을 확립하였다. 조밀 지반(Dr=72%)에서 장말뚝의 경우 수평 재하속도가 빠를수록 수평저항력이 감소하는 경향을 보였다. 이를 옹벽 모의시험을 통해 수평 재하속도에 따른 배후지반 파괴단면 형상을 분석을 통하여 증명할 수 있었다. 또한 수평 재하속도-수평저항력 그래프를 통하여 말뚝 모형시험은 1.5mm/min이내의 속도에서 이루어져야하나 경제성을 위하여 1.5mm/min의 속도에서 진행하는 것을 제안하였다. The importance of pile foundation is increasing further as structures are being enlarged and high-rise due to the development of various technologies. Above all, in order to construct the pile foundation safely and economically, the movement of the pile should be recognized under various load conditions, and the influence between the pile and the ground should be considered. Although vertical loads are commonly applied to piles due to superstructures, there are static horizontal loads due to soil pressure of retaining walls and soil flow on the sides of piles, dynamic horizontal loads due to earthquake-like vibrations, and repeated horizontal loads such as wind and wave forces. Therefore, the pile should take into account not only the vertical load but also the vertical load. Until now, there have been many studies on piles subject to vertical loads, such as experiments and numerical analysis at home and abroad, but there are relatively few studies on horizontal loads, especially research on model tests is needed. In the case of concrete and soil, the standard loading speed in indoor tests is suggested as 1%/min, and it can be confirmed through several papers that the loading speed tends to increase when the loading speed increases. On the other hand, in the case of pile indoor test, the loading speed is conducted in the same way as the indoor test of soil, and there is no research on the effect between the loading speed and strength. This study examined the relationship between horizontal loading speed and horizontal resistance through the influence of horizontal loading speed on dense ground during the model pile test, and established the tandard for load loading speed during the indoor pile model test. In the case of long piles in dense ground (Dr=72%), the horizontal resistance tends to decrease as the horizontal loading speed increases. This could be proved through analysis of the shape of the background fracture cross section according to the horizontal loading speed through the retaining wall simulation test. In addition, through the horizontal load speed-horizontal resistance graph, it was suggested that the pile model test should be performed at a speed within 1.5 mm/min, but for economic feasibility of 1.5 mm/min for economic feasibility

심도별 토량환산계수(C)에 따른 토공의 체적변화에 대한 사례 연구

신경철 경상국립대학교 융합과학기술대학원 2023 국내석사

The amount of soil cutting, transported, and piling up soil in the project area is considered to change the volume depending on the condition of the soil, and the volume change rate of the soil is calculated by collecting unobstructed samples below 1.5-2.0m above the surface through test cave surveys. In the development project, large-scale soil cutting and piling up soil is carried out and there are areas with an excavation depth of 10m or more, but errors occur in calculating the soil volume by uniformly applying the volume change rate of the soil depth of 1 to 2m. If the soil volume is calculated excessively, the construction period is delayed due to soil cutting, transportation, and surplus soil, scattering dust caused by heavy equipment such as excavators and dump trucks, causing environmental pollution, and increasing the excavation area. As the natural environment is damaged and the ecosystem is disturbed by the expansion of the excavated area, the effect of the soil conversion coefficient on the calculation of the soil volume was studied. In this study, the unit weight of soil was calculated and the soil conversion coefficient (C) was experimentally analyzed through the field density test by depth (1 to 8 m) and the maximum dry density test of A and D. The analysis results according to the volume conversion coefficient (C) are as follows. 1. As a result of measuring the unit weight of soil by depth, the unit weight of soil increased as depth increased. The depth 8m soil conversion coefficient (C) was 1.129 (A Compression) and 1.079 (D Compression), which were 33.5% higher than the depth 2m soil conversion coefficient (C) of 0.846 (A Compression) and 0.808 (D Compression). 2. In general, the volume conversion coefficient (C) is less than 1.0, but the depth of the volume conversion coefficient (C) exceeds 1.0, and even if natural soil is pressed, surplus soil may occur. 3. Based on the model implementing the hilly area, the soil volume applied with the soil conversion coefficient (C) for each depth increases by 3.9 to 9.4% compared to the soil volume applied uniformly with the soil conversion coefficient (C) of 2m depth. When calculating the soil volume of a large-scale development project, it is believed that applying the soil conversion coefficient for each depth will reduce a lot of soil and save construction costs accordingly.

중대재해에 대응하기 위한 안전·보건 이행방안 및 도급사업 사례별 중대재해 의무주체에 관한 연구

오종현 경상국립대학교 융합과학기술대학원 2023 국내석사

연약지반 연동침하 영향거리 산정과 DCM 설계 영향인자에 관한 사례 연구 : 부산명지지구 설계 및 시공 사례를 중심으로

조석연 경상국립대학교 융합과학기술대학원 2023 국내석사

대한민국의 경제성장과 태동을 같이하는 국내 서해안·남해안 지역의 산업·물류·유통단지는 산업시설의 직접화와 고도화의 시대적 요구에 발맞춰 대규모(국가산업단지의 경우 330만㎡ 이상) 단지조성을 위한 개발사업이 이루어지고 있고 일반적으로 해당 사업을 시기적, 공간적으로 나누어 단계적으로 시행하고 있다. 이렇듯 대규모 단지조성을 위한 개발사업이 단계적으로 이루어지는 경우 연약지반 개량을 위한 Preloading 재하 성토 하중은 연약지반 인접부로 응력이 전이되어 연동침하를 유발시키고, 도로 침하 등 심각한 시설물 파손을 발생시킬 수 있다. 본 연구에서는 부산명지지구 2단계 지역의 연약지반 개량 공법과 1·2단계 연접부의 연동침하의 발생 가능 여부에 대해 시공단계 조건(분할 또는 일괄 성토) 별 분석을 실시하고, 도로 등 허용 잔류침하량(도로의 경우 10cm)을 초과하는 연동침하 유발 영향거리를 산출하고자 하며, 대표적인 연동침하 방지공법인 DCM의 설계·시공의 현장 적용성을 평가하였다. 또한 DCM의 직경, 간격, 중첩길이 등 시공규격과 일축압축강도 변화에 따른 변형계수 적용 등 여러 가지 설계 영향인자 별 수치해석을 실시하여 침하 안정성, 경제성 관점에서 최적의 설계 인자를 분석하였다. 연구 결론 1. 연약지반 개량 시 Preloading(선행재하공법)과 Surcharge(추가성토) 등 근접지역 재하성토고 5m 수준에서 연동 침하량이 도로 허용 잔류침하량 10cm를 초과하는 영향거리는 약 25m 이내로 확인되었다. 2. 연동침하 영향거리 산정 시 인접시설물 부위에 대한 분할 또는 일괄 성토 등 시공조건을 구분한 결과 연동침하량은 유사한 값으로 도출되어, 연동침하 영향거리는 성토고에 따른 재하하중이 가능 큰 영향인자인 것으로 분석되었다. 3. 단계적 개발 시 선행 개발단계에서 후행 개발 단계지역의 연약지반을 시기적으로 먼저 개발하는 경우 후행 개발지역의 연약지반 재하성토는 영향거리 범위 밖에서 이루어져, 연동침하가 최소화될 뿐만 아니라 관련 공사비를 절감할 수 있어, 사업계획 관점의 설계 VE가 필요함을 확인하였다. 4. 대심도 연약지반 개량 시 근접지역 연동침하를 방지하는 공법은 DCM이 일반적으로 사용되는데, DCM의 시공 규격이 다축일수록, 개량체 강도가 클수록, 변형계수가 클수록, 개량체 직경이 클수록 연동침하 방지 효과가 크고, 경제성이 우수한 것으로 분석되었다. 5. DCM 해석의 가장 큰 불확실성 변수인 변형계수는 화산활동으로 생성된 일본 지반에서 적용되는 제안식을 사용하고 있는 실정으로, DCM 설계 및 시공 발전을 위해 국내 연약지반 특성에 맞는 변형계수 산정을 위한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다. 6. DCM은 통상 4축 D1,000mm가 일반적으로 적용되지만, 변형계수 값에 따라 연약지반 연동침하 방지공법으로서 2축 시공도 안정성이 확보 가능한 것으로 분석되었고, 시공 직경 D가 클수록 천공길이 및 시멘트량 축소에 따라 경제성도 우수한 것으로 확인되어 향후 변형계수 및 건설기계 용량에 맞춰 국내 DCM 설계 및 시공 가이드라인 마련이 필요할 것으로 판단된다. 7. 연약지반 연동침하량이 도로의 잔류 허용침하량 이내로 만족하더라도, 영향거리에 따른 연동침하량이 선형적으로 변화하기 때문에 도로 하부에 매설된 관로 등 지하매설물의 각변위에 대해서는 연동침하 영향거리에 따른 연동침하량과 해당 지점의 각변위 허용 값을 비교하여 안정성 검토가 이루어져야 할 것으로 판단된다. 8. 지반은 해석의 불확실성을 내재한 연구분야이므로, 실제 시공 시 지반조건에 대해 설계조건과 일치 여부를 확인하고, 확인된 지반정수를 역해석하여 설계의 타당성을 지속적으로 검증해야 할 것으로 판단된다. Industrial and logistics complexes in the west and south coasts of Korea have been the driving force behind Korea's economic growth and recently, large-scale projects (more than 3.3M㎡ in the case of national industrial complexes) are being carried out for the advancement of industrial facilities, which is implemented in phases by dividing it into time and space. In this conditions, the load of soil which is generated by the preloading method for improving the soft ground, possibly causes interlocking settlement and serious facility damage such as road settlement. In this study, an analysis was conducted for each construction stage condition (division or collective embankment) for the soft ground improvement method in Busan Myeongji District Phase 2 area as well as the possibility of interlocking subsidence in the 1st and 2nd stage connections. And the influence distance causing interlocking settlement exceeding the allowable residual settlement amount (10cm in case of roads) was calculated and evaluated the field applicability of the design and construction of DCM, as a representative prevention method. In addition, the DCM construction standards (diameter, spacing, overlapping length) and the application of the deformation factor according to the change in uniaxial compressive strength were reviewed. Finally, numerical analysis was performed for each design influence factor to analyze the optimal design factors in terms of settlement stability and economic feasibility. The results are as follow. Results 1. Under the condition of improving soft ground with a loading height of 5m in the adjacent area, such as preloading (preloading method) and surcharge (additional embankment), the effect distance where the interlocking settlement exceeds the road allowable residual settlement of 10cm was confirmed to be within about 25m. 2. The interlocking settlement influence distance is considered to be the most influential factor for the loading load according to the embankment height. The reason for this is that the interlocking settlement amount was derived as a similar value when the construction conditions such as division or bulk embankment for adjacent facility parts were divided when calculating the interlocking settlement influence distance. 3. Through this study, it was confirmed that design VE from the perspective of business plan is effective. This is because, in case of step-by-step development, when the soft ground in the later development stage is developed first in time in the preceding development stage, the loading of the soft ground in the later development area is carried out outside the range of influence, thereby minimizing interlocking settlement and reducing related construction costs. 4. It is considered that the more multiaxial construction specifications of DCM as a method to prevent interloking subisidence, the greater the strength of the modified body, the larger the deformation coefficient, and the larger the diameter of the modified body, the greater the interlocking settlement prevention effect and the better the economic feasibility. 5. Basically, the deformation coefficient, which is the largest uncertainty variable in DCM analysis, uses the proposed formula applied to the Japanese ground created by volcanic activity. Therefore, for the development of DCM design and construction, it is judged that additional research is needed to calculate the deformation coefficient suitable for the characteristics of soft ground in Korea. 6. In General, 4-axis D1,000mm is generally applied to DCM, but it is considered that the stability of 2-axis construction can be secured as a method for preventing interlocking settlement of soft ground according to the value of the deformation coefficient. In addition, it was confirmed that the larger the construction diameter D, the better the economic feasibility due to the reduction of the drilling length and the amount of cement. Therefore, it is judged that it is necessary to prepare domestic DCM design and construction guidelines according to the deformation factor and capacity of construction machinery in the future. 7. Even if the soft ground interlocking settlement satisfies the allowable residual settlement of the road, stability review is conducted by comparing the interlocking settlement amount according to the interlocking settlement effect distance and the angular displacement allowable value of the point for the angular displacement of underground facilities such as pipelines buried under the road. This is because the amount of interlocking settlement changes linearly according to the impact distance. 8. Since the ground is a research field with inherent uncertainty in analysis, it is necessary to check whether the ground conditions match the design conditions during actual construction. In addition, it is considered that the validity of the design should be continuously verified by reverse-analyzing the confirmed ground parameters.

경사 지반에서 액상화에 따른 지반-말뚝 동적상호작용

양영찬 경상국립대학교 대학원 2023 국내석사

Earthquakes have been widely occurred all over the world, and the earthquake in Pohang, in particular, caused liquefaction to be observed for the first time in Korea. Liquefaction is a phenomenon in which the ground becomes fluid-like. It can cause structures such as apartments to tilt, cause ground subsidence, and pose safety hazards. Because of these hazards, concerns continue to be raised about safety against ground and structural damage that may be caused by earthquakes. However, due to insufficient research on earthquakes in Korea at present, there is a lack of knowledge about such problems, so it is necessary to study countermeasures against damage caused by liquefaction caused by earthquakes. In addition, when an earthquake occurs on sloping ground rather than on flat ground, it will cause great damage. Especially when there is a pile structure in the ground, the dynamic interaction between the ground and the pile is very complicated and difficult to clarify clearly. It is a fact that there is not much research on. Many large-strength earthquakes occur overseas, and seismic data such as scale, damage, and measured seismic waves are analyzed and applied to design and maintenance, and actual tests are conducted through centrifuge model tests. However, in the centrifuge model test, a hinged wall type shear box is usually used, and when a special soil condition such as a laminar shear box is used to advance numerical analysis with that test data, numerical analysis is performed with that test data. The result is an unsatisfactory reality. In this study, numerical analysis was carried out using centrifugal model test data using a laminar shear box, and the side boundary of the numerical analysis cross section was divided into a free boundary and a circulation boundary, and undrained conditions were assumed. Comparing the results of the centrifuge model test with the numerical analysis test results of the free boundary and the circulation boundary, the excess water pressure in the gap, the horizontal displacement of the pile structure, effective stress path and shear deformation of the ground, the input and response acceleration, the acceleration amplification factor and phase difference, and the dynamic behavior focused on. Due to the peculiarity of the laminar shear box, different boundary conditions can lead to different results. Furthermore, it is the actual situation that the laminar shear box itself should be modeled as a finite element and analyzed. It is judged necessary to develop a technique that can be considered. 잦은 지진이 전 세계적으로 일어나고 있고 특히 포항에서 발생한 지진에서는 국내 처음으로 액상화 현상이 관측되면서 더욱 지진에 대한 관심도가 우리나라에서도 많이 높아졌다. 액상화 현상은 지반이 유체와 같은 성질이 되는 현상으로 아파트 등과 같은 구조물들을 기울어지게 할 수 있고 지반의 침하 등을 일으킬 수 있어 안전에 위험을 초래한다. 이러한 위험이 있기 때문에 지진으로 인해 발생할 수 있는 지반과 구조물의 피해에 대한 안전성에 대해 문제가 계속 언급된다. 하지만 현재 우리나라는 지진에 관한 연구가 미비한 상황이기 때문에 이러한 문제에 대한 지식이 부족하므로 지진에 의한 액상화 현상으로 인한 피해 대처 방안 등에 관한 연구가 필요하다. 그리고 평평한 지반이 아닌 경사 지반에서 지진이 발생하는 경우 큰 피해를 주기 때문에 경사 지반의 재해 위험을 평가하는 것이 중요하다는 인식이 증가하고 있다. 특히 지반에 말뚝 구조물이 있을 경우 지반과 말뚝 사이의 동적 상호작용이 매우 복잡하며 명확히 규명하기 어렵기 때문에 평평한 지반에 대한 말뚝 구조물에 관한 연구보다 경사 지반에 대한 말뚝 구조물에 관한 연구가 많이 이루어지지 않고 있는 실정이다. 국외에서는 강도가 큰 지진이 빈번하게 발생하기 때문에 지진에 대한 규모, 피해 상황, 계측된 지진파 등의 지진 데이터를 분석해 설계와 유지보수 등에 적용하고 있으며 원심 모형시험 등을 통해 실제 시험을 하고 있다. 하지만 원심모형시험에서는 보통 힌지 벽형 전단상자를 사용하고 그 시험 데이터로 수치해석을 진행하는데 층 전단상자 같은 특수한 토조를 사용하였을 때는 그 시험 데이터로 수치해석을 한 결과는 미비한 실정이다. 본 연구는 층 전단상자를 사용한 원심모형시험데이터를 가지고 수치해석을 진행하였으며 수치해석 단면의 측면 경계를 자유 경계와 순환 경계로 나뉘어 비배수 조건을 가정했다. 원심모형시험으로 나온 결과값을 자유 경계와 순환 경계의 수치해석 결과값과 비교하여 과잉간극수압, 말뚝 구조물의 수평 변위, 지반의 유효 응력 경로 및 전단 변형, 입력 및 응답 가속도, 가속도 증폭 계수 및 위상차, 동적 거동에 초점을 맞췄다. 층 전단상자라는 특수성으로 인해 경계조건의 차이에 따라 결과에 상이함이 있다. 추가로 층 전단상자 자체를 유한요소로 모델화하여 해석을 진행해야 할 실정이며, 과잉간극수압과 지반 및 말뚝 구조물의 거동 등 지반과 말뚝의 동적 거동을 정확히 파악하고 이를 고려할 수 있는 기법의 개발이 필요하다고 판단된다.

시공책임형 CM 발주방식 시범사업 성과분석을 통한 제도개선방안 도출 : 단지개발사업을 중심으로

박정수 경상국립대학교 융합과학기술대학원 2023 국내석사

CM at Risk is one of the public sector ordering methods. As the construction industry has recently become more complex and diversified, one of the most important factors is which ordering method to adopt for the success of construction projects such as complex development projects. The government has developed an intermediate stage ordering method that complements the problems of the design-construction batch bidding system (DBB) turnkey method and the design-construction separate bidding system (DB), which are the main pillars of recent ordering methods. In 2016, CM at Risk which has many successful cases, was introduced to the public sector. In addition, CM at Risk was introduced to the complex field in 2019, and the government announced plans to institutionalize CM at Risk (in 2018) and expand it (in 2022). Therefore, this study analyzes the performance of 12 construction CM at Risk pilot projects introduced in the complex project field among the public sector from 2019 to analyze how the advantages presented by the government at the beginning of the pilot project are operating, and based on this, As a result, we would like to propose 11 institutional improvements that require review before formal institutionalization. Even if all of these 11 system improvements are not reflected, it is hoped that a new ordering method unique to Korea will be established as soon as possible through analysis based on these and better system improvement.

강우의 영향을 받는 필댐의 침투수량 분석 및 관리기준 제안

김종성 경상국립대학교 대학원 2023 국내박사

최근 집중호우, 이상홍수 등 기후변화에 따른 불확실성의 증가로 댐 안전관리에 어려움 겪고 있다. 국제 대댐회에 의하면 댐 붕괴 및 사고는 12세기 이후에 2,000건 이상, 20세기 이후에는 200건 이상이 발생하여 약 24만여명의 인명피해가 발생되었다고 보고되었다(ICOLD,1995). 미국 대댐회에 의하면 1980년까지 발생한 필댐의 붕괴사고 77건을 분석한 결과 댐 제체 또는 기초지반을 통한 누수와 파이핑이 붕괴원인의 44%였다(Lee et al.,2020). 국내에서는1961년 효기리댐(남원시) 붕괴로 100명 이상의 사망자가 발생하였다. 연천댐은여름에 집중된 호우로 댐이 월류되어 1996년, 1998년 댐 붕괴사고가 발생하였다. 댐의 월류, 지진 등은 기후변화로 인한 홍수량 배제능력을 키우는 댐 치수능력증대사업으로 수문학적 안정성을 높였으며, 댐안전성 강화사업으로 지진 발생에대한 댐제체의 안전성을 높였다. 댐건설이 50년이 지난 노후댐들이 많은 현재의 경우 파이핑과 침투에 대한 관리의 중요성이 커지고 있다. 파이핑과 침투영향을 알기 위해서는 댐의 차수역할을 감시하는 침투수량계의 역할이 중요하다. 국내에서는 댐이 계측 관리기준을 초과하는 경우 조기경보 시스템을 통해 확인하고 점검할 수 있는 매뉴얼이 존재한다. 다만, 매설계기 계측값의 결측, peak값, 전이 등 이상치가 발생하여 계측관리에 어려움이 있다. 계측값의 상관관계를 분석하고 이상치를 판별 및 제거하는 방안이 중요하다. 필댐의 침투수량계에 대해 계측치 분석 및 통계기법을 통해 강우와 저수위의 상관관계를 분석하였다. 현재 필댐 계측관리시 중요 계측항목인 침투수량계는 허용계측값을 제시한다. 필댐의 침투수량은 강수시 하류사면 및 좌안 그리고 우안으로부터 강수의 직접적인 유입이 발생하여 침투수량이 급증하는 현상이 발생한다. 강수와 저수위를 고려한 필댐의 허용 침투수량이 관리가 중요하다. 통계분석방법론은 상관분석, 주성분분석, 선형회귀분석, 다변량 이상치분석, 분류나무 분석등이 있으며 다변량 인자 분석이 가능한 분류나무 분석으로 수행하였다. 3개의 필댐을대상으로 가정을 통해 침투수량을 반응변수로하고 강수량과 저수위를 설명변수로하여 통계분석, 이상치 제거, 상관분석, 분류나무 분석을 통해 강우시 필댐의 침투수량 관기기준을 제안하였다.