In this paper, a dynamic centrifuge model test was conducted on a 24.8-meter-deep excavation consisting of a 20 m sand layer and 4.8 m bedrock, classified as S3 by Korean seismic design code KDS 17 10 00. A braced excavation wall supports the hole. From the results, the mechanism of seismically induced earth pressure was investigated, and their distribution and loading points were analyzed. During earthquake loadings, active seismic earth pressure decreases from the at-rest earth pressure since the backfill laterally expands at the movement of the wall toward the active direction. Yet, the passive seismic earth pressure increases from the at-rest earth pressure since the backfill pushes to the wall and laterally compresses at it, moving toward a passive direction and returning to the initial position. The seismic earth pressure distribution shows a half-diamond distribution in the dense sand and a uniform distribution in loose sand. The loading point of dynamic thrust corresponding with seismic earth pressure is at the center of the soil backfill. The dynamic thrust increased differently depending on the backfill's relative density and input motion type. Still, in general, the dynamic thrust increased rapidly when the maximum horizontal displacement of the wall exceeded 0.05 H%.

Recently, some of the most destructive earthquakes have occurred in South Korea since earthquake observations began in 1978. In particular, the soil liquefactions have been reported in Pohang as a result of the ML 5.4 earthquake that occurred in November 2017. Liquefaction-induced ground deformations can cause significant damage to a wide range of buildings and infrastructures. Therefore, it is necessary to take practical steps to ensure safety during an earthquake. In the current seismic design in South Korea, the Hachinohe earthquake and Ofunato earthquake recorded in Japan, along with artificial earthquakes, have been generally used for input motions in dynamic analyses. However, such strong ground motions are only from Japan, and artificial earthquake ground motions are different from real ground motions. In this study, seven ground motions are selected, including those recorded in South Korea, while others are compatible to the current design spectra of South Korea. The effects of the newly selected ground motions on site response analyses and liquefaction analyses are evaluated.

As a method of seismic-design for pile-supported wharves, equivalent static analysis, response spectrum analysis, and time history analysis method are applied. Among them, the response spectrum analysis is widely used to obtain the maximum response of a structure. Because the ground is not modeled in the response spectrum analysis of pile-supported wharves, the amplified input ground acceleration should be calculated by ground classification or seismic response analysis. However, it is difficult to calculate the input ground acceleration through ground classification because the pile-supported wharf is build on inclined ground, the methods to calculate the input ground acceleration proposed in the standards are different. Therefore, in this study, the dynamic centrifuge model tests and the response spectrum analysis were carried out to calculate the appropriate input ground acceleration. The pile moment in response spectrum analysis and the dynamic centrifuge model tests were compared. As a result of comparison, it was shown that the response spectrum analysis results using the amplified acceleration in the ground surface were appropriate.

The aim of this study was to investigate the kinematics of young adults during descent ramp climbing at different inclinations. Twenty-three subjects descended four steps at four different inclinations (level, -8˚, -16˚, -24˚). The 3-D kinematics were measured by a camera-based Falcon System. The data were analyzed using one-way ANOVA and the Student-Newman-Keuls test. The kinematics of descent ramp walking could be clearly distinguished from the kinematics of level walking. On a sagittal plane, the ankle joint was more plantar flexed at initial contact with -16˚/-24˚ inclination, was decreased in the toe off position with all inclinations (p<.001),and was decreased at maximum plantar flexion during the swing phase (p<.001). The knee joint was more flexed at initial contact with the -24˚ inclination (p<.001), was more flexed in the toe off position with all inclinations (p<.001), and was more flexed at minimum flexion during stance phase and at maximum flexion during swing phase with -16˚, -24˚ inclination (p<.001). The hip joint was more flexed in the toe off position with -16˚, -24˚ inclination and was deceased at maximum extension during stance phase with -16˚, -24˚ inclination (p<.05). In the frontal plane, the ankle joint was more everted at maximum eversion during stance phase with -16˚, -24˚ inclination (p<.01) and was decreased at maximum inversion during swing phase with -16˚, -24˚ inclination (p<.01). The knee joint was more increased at maximum varus during stance phase with -16˚, -24˚ inclination (p<.001). The hip joint was deceased at maximum adduction during stance phase with -24˚ inclination (p<.05). In a horizontal plane, only the knee joint was increased at maximum internal rotation during stance phase with -24˚ inclination (p<.05). In descent ramp walking, the different gait patterns occurred at an inclination of over 16˚ on the descending ramp in the sagittal and frontal planes. These results suggest that there is a certain inclination angle or angular range where subjects do switch between level walking and descent ramp walking gait patterns.

지진시 사면구조물의 안정해석에 대한 연구와 사면에 대한 재해 위험도 평가와 관련된 연구는 지진의 발생빈도가 높은 나라들을 중심으로 지속적으로 이루어지고 있으나, 국내에서는 거의 이루어지지 않았으며 최근 국내 지진활동의 증가 및 주변 지역의 대규모 지진 발생 등에 자극 받아 이에 대한 연구가 진행 중에 있다. 이에 본 연구에서는 사면의 기하학적 특성을 고려하여 도출된 지진증폭계수를 활용하여 지진시 동적안전율 및 동적변위에 대한 GIS 기반 지진시 산사태 위험도를 작성하였다. 산사태 위험도를 작성하기 위하여 서울의 한 지역을 연구 대상 지역으로 설정하였으며, 산지 하단부에 위치한 7개의 시추공 자료를 통하여 획득한 지반 자료를 활용하여 지반정수를 추정하여 산사태 위험도를 작성하였다. 따라서, 본 연구에서 작성한 산사태 위험도는 지반정수의 추정치를 사용하였기 때문에 어느정도 불확실성을 내포하고 있을 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 산사태 위험도 작성시 동적안전율과 동적변위에 가장 큰 영향을 미치는 점착력과 포화도 값을 변화시키며 산사태 위험도 작성 결과를 비교하였다. 본 연구에 따르면, 점착력이 감소할수록, 포화도가 증가할수록 정적안정성 및 동적안정성이 급격히 감소하는 것을 확인하였으며, 동적변위 또한 포화도가 증가할수록 크게 발생하는 것을 확인하였다. 따라서, 이와 같은 지반정수에 따른 산사태 위험도의 불확실성을 해결하기 위해서는 정확한 지반조사자료의 확보 및 지반정수에 따른 산사태 위험도 민감도 분석이 필수적으로 요구되어진다.

국토의 2/3 이상이 산지로서 중요 사면구조물이 많이 존재하는 국내 특성상 사면구조물의 내진안정성 확보는 사회구성원의 안전을 위해 매우 중요한 의미를 갖고 있다. 그러나, 아직까지 국내에서는 지진공학적 측면에서의 사면구조물에 대한 체계적인 연구가 수행된 바 없으며 일부 시방서에서 설계지진가속도만을 제시하고 있다. 지진하중을 받는 사면구조물의 내진 안정성은 설계 지진 가속도의 크기뿐만 아니라, 지형 및 지반특성과 같은 다양한 요인에 의해 영향을 받으므로, 이러한 요인을 지진시 사면안정해석에 반영하는 방법에 대한 체계적 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 다양한 지진 유발 산사태 발생 요인을 고려하여 GIS 기반의 지진시 산사태 예측지도를 작성하고자 하였다. 특히, 사면의 기하학적 특성을 고려하여 도출한지진증폭계수를 사면안정해석에 이용하였으며, 예제로써 서울시의 산지를 대상으로 유사정적해석을 통한 지진시 동적안전율 및 Newmark 변위법을 이용한 지진시 사면 변위 재해도를 작성하였다.

지진은 여러 종류의 자연재해 중에서 인간이 그 발생 시기를 예측할 수 없는 자연재해이며 인명과 재산에 막대한 피해를 가져올 수 있는 재해이다. 1995년 1월 일본 고베시 인근 효고현 남부지진으로 인하여 5,000여명의 사상자와 수조원의 재산피해를 가져 왔고, 최근(2011년 3월) 일본 도호쿠 지방 태평양 앞바다에 발생한 규모 9.0의 강진으로 발생한 쓰나미로 인하여 후쿠시마 원전 시설에 치명적 손상이 발생하여 수천 명의 작업 사망자를 기록하였다. 현재까지도 그 피해가 지속되고 있는 실정이다. 역사기록에 의하면 국내도 인명과 재산 피해를 초래한 중진규모 이상의 지진이 여러 차례 있었으며, 2000년 이후부터는 동남아시아 지역 주변으로 지진활동이 증가하면서 국내도 지진에 대한 안전지대가 아니라는 인식이 증대되고 있다. 최근 지진이 빈번한 국가를 중심으로 지진 시 지반피해에 대한 관심과 관련 연구가 증대대고 있는 추세이다. 국내에서도 지진 시 사면붕괴 등 지반피해 예측기술 개발 연구가 90년대 후반부터 기초연구가 시작되었다. 이런 기초연구를 토대로 본 연구에서는 지진 시 사면붕괴 및 액상화에 대한 전국단위의 위험도를 작성하고 그 자료를 데이터베이스화 하고자 한다. 최종적으로 개발 위험도를 국가 지진재해대응시스템에 탑재 및 통합관리하는 것을 연구목표로 정하고 있다. 본 연구 성과를 통해 구조물 및 산업시설의 조성 위치를 미리 조정하여 지진시 대책을 강구한다면, 산업이나 경제적 측면에서 발생할 수 있는 피해를 최소화할 수 있을 것으로 기대한다.