최근 공간정보 및 컴퓨터기술의 발달과 함께 시공간적인 토양침식의 프로세스를 구현할 수 있는 다양한 물리적 기반의 모델이 개발되고 있다. 비록 물리적 기반의 토양침식모델이 다양한 지점에서 다양한 형태로 발생하고 있는 침식, 이송 및 퇴적에 관한 일련의 정보를 제공하지만, 파라메타, 모델의 구조 및 관측 자료의 불확실성 등으로 인하여 모델을 예측 혹은 특정 목적을 위하여 활용하는 경우에는 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 유역기반의 토양침식모델(CSEM)의 최적 파라메타의 추정 및 그 불확실성을 평가하기 위하여 자료동화기법 중의 하나인 파티클 필터를 적용하였다. 파티클 필터를 CSEM과 연계한 모형(CSEM-PF)은 비선형 시스템의 특성을 갖는 물리적 기반 모형인 CSEM의 파라메타를 추정하기 위하여 매 시간의 관측 유량 및 관측 유사량을 활용하여 각각의 가중치를 계산하고, 이를 바탕으로 필터링을 수행하여 유출량 및 유사량과 관련된 다양한 파라메타를 추정하였다. 또한 이를 통하여 각 파라메타에 대한 불확실성 뿐만 아니라, 시변성을 갖는 파라메타에 대한 특성을 고려할 수 있음을 확인하였다. CSEM-PF를 용담댐의 소유역을 대상으로 과거의 기록적인 3개의 태풍에 의하여 발생한 사상에 적용하여, 각 사상에 대한 최적의 파라메타를 추정하고, 그에 대한 불확실성 분석을 수행하였다.

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.

국내에 분포하는 산지는 급경사지의 풍화심도와 교란된 붕적층으로 인해 매년 대규모 산사태가 발생하고 있으며 특히, 토석류는 산지 계곡의 퇴적심도가 경사도에 따른 붕괴심도를 초과하면 전단강도의 감소로 인해 액상화로 발생하는 경향이 크다. 따라서 강우강도에 따른 지질특성별 산사태 붕괴심도 결정이 매우 중요하다. 이 연구에서는 산사태 발생지를 지질별로 분류하여 현장조사를 실시하였으며, 현장조사에서 시료를 채취하여 광물특성을 파악 후 ASTER 위성영상 분석 및 사면안정해석을 수행하였다. 지질별 사면안정해석결과 단일 강우강도에 대하여 누적강우량 및 사면 경사각이 증가할수록 안전율이 점차 감소함을 보였으며 붕괴심도는 점차 증가하였다. 편마암 풍화토와 이암 풍화토의 초기 붕괴심도는 1 m 를 전후하여 발생하는 것에 반하여, 화강암 풍화토는 상대적으로 얕은 0.3 m 를 전후하여 붕괴심도가 나타나는 것으로 나타났다. 붕괴심도 산정을 통한 지질별 사태물질 추정량은 사면경사 25°, 토층심도 3 m, 경사길이 100 m 로 가정 시 편마암 풍화토 351 ㎥, 이암 풍화토 333 ㎥, 화강암 풍화토 192 ㎥ 의 순서로 편마암 풍화토의 사태물질 발생량이 화강암 풍화토의 약 1.8 배 수준으로 나타났다. 사면경사 30°, 토층심도 5 m, 경사길이 100 m 로 가정 시 편마암 풍화토 1095 ㎥, 이암 풍화토 873 ㎥, 화강암 풍화토 359 ㎥ 의 순서로 편마암 풍화토가 화강암 풍화토에 비하여 발생량이 3배 이상이 됨을 확인하였다. 산출된 붕괴심도와 사태물질 체적 및 ASTER 위성영상 분석은 산사태 취약지역의 예방을 위한 모니터링 및 경보 우선순위를 제공하는데 도움이 될 것이다.

토양 시료 중에 극미량의 134Cs 방사능 농도는 지각 기원자연방사성 핵종들에 의한 background의 영향 및 피크간의 중첩 및 간섭으로 구분하기가 어렵다. 감마선 분광학에서 참 피크의 식별은 피크의 모양이 대체로 Gaussian임을 고려하여 smoothing에 의해 통계적 요동을 감소시켜 보거나 피크의 폭이나 솟아오름의 정도를 검사하거나, 저에너지 tailing 현상에 대한 함수를 추가하거나 Gaussian 함수자체를 변형시켜 확인 할 수 있었다. 그러므로 스펙트럼 분석에 대한 정보와 지식이 필요할 것으로 사료된다.

유사발생 잠재성 및 토양침식으로 인한 유사발생 위험성이 높은 것으로 평가된 내성천유역을 대상으로 강우-유출-토양침식-유사이송으로 이어지는 유역단위의 분포형 모형을 구축하였으며 유출과 유사농도 모의 결과에 주요한 영향을 미치는 조도계수 및 투수계수의 민감도 분석을 실시하였다. 모의결과, 내성천유역의 토지 피복이 숲인 지역의 조도계수를 0.4에서 0.45로 변경하여 지표수 유출 유속을 감소시킴으로써 향석 지점에서의 유출곡선에 미치는 영향을 분석하였으나 유출수문곡선의 변화에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며 평균 유사농도 값과 유사농도의 범위에 있어서도 모의 결과가 근소하게 증가하나 유의한 변화는 없는 것으로 나타났다. 투수계수에 대한 민감도 분석 결과, 투수계수 값을 저감 시킬수록 총 유출량 및 첨두 유출량은 점차 증가하는 것으로 나타났다. 유사농도 모의의 경우에도 투수계수를 저감시킬수록 모든 지점에서 평균 유사농도 및 유량에 따른 유사농도 범위가 증가하였으며, 향석 지점의 경우 투수계수를 50% 저감하였을 때 유사 농도 모의 값이 유량-유사량 관계식에 의해 계산된 값과 가장 근사한 것으로 나타났다.

Future changes in mineral dust emission are studied using CMIP5 models. These models simulate climatological spatial distribution of dust emission over the observed major sources; Sahara Desert to Arabia and Southwest Asia. Model estimates for the range of global dust emission simulation appear large in the quantity of dust produced and the amplitude of interannual variability. According to the ensemble mean in global annual emissions, projections of four RCPs do not have significant long-term trends in mineral dust aerosol emissions at the end of 21st century. Meanwhile over Northeast Asia, annual emissions are projected to decrease significantly in four RCPs. Reductions appear over the major sources of mineral dust. Seasonally emission reduction in spring is distinct. In April and May, future changes with decreasing emission appear only in RCP4.5 with significance. Aerosol emission amount changes are related to changes in land surface property. We analyze future projection of soil moisture and bare soil area fraction. Regarding the projected decreasing trend in the annual emission amount over Northeast Asia, soil moisture is expected to increase in the emission source region in four RCPs. Relatively, the effect of bare soil area changes over the emission source appears in some models and RCPs.

강우로 인한 사면파괴는 전 세계적으로 공통적으로 발생하고 있는 문제이다. 이러한 강우 지반 침투로 인해 발생되는 침투 및 유출은 불포화 지반에서 사면파괴 혹은 침식을 유발시킨다. 본 연구에서는 1차원 모델을 이용하여 불포화 지반의 침투 및 유출량을 산정하여 사면의 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 강우로 인한 침투 및 유출을 실제와 유사하게 모의하기 위해 2011년에 사면파괴가 발생한 춘천지역의 불포화 특성(함수특성곡선, 불포화 투수곡선)을 반영하였고, 확률론적 강우량을 적용하였다. 다양한 조건의 강우강도, 초기 모관흡수력, 투수계수 및 함수특성곡선 영향인자를 반영하여 침투 및 유출량을 산정하였다. 그리고 제안된 모델식과 수치해석 결과와 비교분석을 수행하였다.

최근 화석 연료의 사용에 따른 문제들로 인해 다양한 그린 에너지들이 주목 받고 있다. 그린 에너지의 한 종류로써 풍력 발전의 원동력인 바람은 육상에서 보다 해상에서 양질의 값이 관측된다. 또한, 부지확보, 소음, 전자파와 같은 육상 풍력 발전의 문제점을 해결할 대 안으로써, 또한 더 효율적인 풍력 발전을 위해 해상 풍력 발전의 개발이 주목받고 있다. 이에 따라 해상 풍력에 대한 많은 연구들이 수행되고 있다. 풍력 타워가 해상으로 진출함에 따라 해상 풍력 타워는 점차 거대해지고 있다. 따라서 풍력과 파력을 견뎌내기 위한 안정성이 요구되고 있다. 본 연구에서는 p-y 관계를 이용해 다층 지반의 기초에 작용하는 외력을 계산하였다.

The tomb structure has the different shapes under the influence of vertical load and earth pressure. So, the behavior characteristics analysis of structural member is important. But, it is not easy to analyze the structural system of tomb structure because of the various construction conditions. To this end, this study evaluates the behavior characteristics considering the location and soil thickness for design variables.

최근 많은 연구를 통해 비탈면의 우기시 안정성 검토 방법이 기존의 해석 방법에 비해 강우를 고려한 침투해석이 보다 경제적이고, 현실적이라는 주장이 제기되고 있다. 최근 개정된 건설공사 비탈면 설계기준에서도 보다 현실적인 안정성 검토를 위해우기 시 강우를 고려하여 침투해석을 실시할 수도 있게 개정되었다. 그러나 침투해석 과정에는 지반의 불투수특성과 강우강도등 고려되는 인자들로 인해 그 과정이 복잡하다는 애로사항이 있다. 본 연구에서는 침투해석을 이용한 보다 효과적인 안정성 검토 방법을 제시하기 위해 흙의 종류와 지속강우 특성에 따른 침투 조건을 변화시켜 일반적인 침투양상을 파악하였다. 그 결과를 이용하여 지표면까지 포화된다는 가정하에 해석을 실시할 수 있는 조건을 제시할 수 있었다.

In this study, an experimental research is conducted to determine the influence of field conditions on the soil dielectric constant in order to evaluate the feasibility of using TDR method as a cavity exploration. Dielectric constant of the ground considering field conditions(e.g. casing and ground disturbance) was measured using TDR method. The results conclude that the dielectric constant of ground tended to decrease with the increase in the water contents and density.

본 연구에서는 용담댐 상류, 천천 시험유역을 대상으로 분포형 수문모형을 이용하여 강우의 공간분포 특성에 의한 유역에서의 침식 및 퇴적양상을 분석하고, 유출 및 유사량 모의결과에 미치는 영향을 분석하였다. 일반적으로 강우의 공간적 분포를 묘사하기 위해 사용되는 지점 강우 내삽기법(Thiessen Polygon: TP, Inverse Distance Weighting: IDW, Kriging) 및 레이더 강우 합성기법(Gauge-Radar ratio: GR, Conditional Merging: CM)을 이용하여 태풍으로 인한 3개의 집중호우 사상기간동안의 강우장을 생성한 후 각 기법들에 의해 생성된 강우장의 양적, 공간적 특성을 평가하였다. 또한, 각 기법별로 생성된 공간분포형 강우를 분포형 수문모형에 적용하여 강우의 공간분포에 따른 유역에서의 강우-유사-유출 분석 및 유역에서의 침식 및 퇴적양상을 비교·분석하였다. 그 결과, 지상 우량계를 이용한 내삽기법의 경우 유사한 우량주상도 및 수문응답을 나타내었으며, 원시 레이더 자료 및 GR기법에 의한 결과는 각각 과소, 과대산정된 반면 CM기법은 레이더 강우의 공간적 특성을 유지하면서 양적으로도 개선된 결과를 보여주었다. 또한 양적으로 유사한 강우장임에도 불구하고, 각 기법에 의한 강우장의 공간적 특성으로 인하여 대상유역내 침식 및 퇴적양상은 매우 상이하게 나타났다.

본 연구에서는 낙동강유역을 대상으로 토양 침식 및 유실의 위험성을 분석 및 평가하기 위해 토지이용도를 세부적으로 분석하여 유역별 토양침식 발생의 위험성을 순위화하였다. 또한, 토양침식량을 RUSLE 모형을 이용하여 산정하였고 토지이용도 분석 결과와 함께 토양침식 위험성이 높은 유역을 평가하였다. 최종적으로 해당 유역에 산사태 위험지도와의 비교를 통해 유역내 토양유실 대책 수립을 위한 자료의 활용 방안을 분석하였다. 분석 결과, 전체 낙동강유역내 토양침식 위험성이 높은 것으로 선정된 유역은 내성천유역으로 토지이용도 분석결과와 RUSLE 모형의 결과에서 모두 토양유실 측면에서 위험성이 높은 것으로 나타났다. RUSLE 모형 결과에서 토양침식량이 높은 것으로 나타난 지역과 산사태 위험지역의 분포는 유사한 것으로 나타났으나, 하천 주변의 토지이용에 따른 토양유실의 위험성은 RUSLE를 이용한 산정결과에서만 확인할 수 있었다.

This study presents the comparison or distribution of the dynamic responses with or without soil-structure interaction. As a result, the maximum dynamic displacements and member forces of the suspension bridge with the soil-structure interaction (SSI) are larger than those without SSI. Therefore, the SSI analysis of suspension bridge must be performed more exactly to represent its dynamic responses.

본 연구는 지반에 대한 지지력 증가와 침하에 대한 안정성을 높일 수 있는 단보강재 보강토에 대하여 수치해석적 연구를 목적으로 하고 있으며, 삼축압축시험 모델링을 통하여 보강재 함유량에 따른 효과를 비교 분석하는데 목적이 있다. 보강재 함유량에 따른 강도증진의 효과를 Plaxis 3D 유한요소프로그램으로 해석하였다. Plaxis 3D를 통해 해석된 결과로 파괴시의 축차응력을 계산하였고, 각 구속압에 대한 Mohr원을 그려 함유량에 따른 점착력과 내부마찰각 값을 산정하였다. 이를 실제 모형시험과 비교, 분석하여 함유량에 따른 전단강도 증진을 예측하고자 하였다. 연구결과, 단섬유 함유량 0%와 0.2%의 실제 모형시험결과와 수치해석결과 전단강도 오차는 미미하였다. 함유량 0%와 0.2%의 결과를 토대로 함유량에 따른 수치해석을 진행한 결과 점착력의 경우 0.4%에서 감소하였고, 내부마찰각의 경우 0.2%에서 감소하였으나 대체적으로 함유량이 증가할수록 전단강도가 증가함을 보였다. 또한 plaxis 내에서의 비소성 stress의 분포를 비교한 결과, 단섬유 함유량이 증가할수록 보강효과가 증가하는 것을 확인하였다.

본 연구에서는 정수처리 과정에서 발생하는 정수슬러지를 재활용하기 위하여 우리나라 대표지질인 화강풍화토와 다양한 비율로 혼합하여 다양한 실내시험을 통한 친환경 지반을 개발하고자 하였다. 또한 해양오염 및 해양사고의 원인인 폐어망을 지반보강재로 활용하고자 그 보강효과를 알아보았다. 다짐시험, 삼축압축시험, 투수시험 및 용출시험과 같은 다양한 실내시험이 수행되었다. 시험 결과 정수슬러지의 함량은 혼합토의 단위중량, 최적함수비, 전단강도정수, 투수계수 및 중금속 용출 특성에 중요한 영향을 미치는 인자로 평가되었다. 또한 폐어망의 보강으로 인해 혼합토의 점착력 및 내부마찰각은 증가하는 것으로 나타났다.

국내 하천에서 사주 상 식생 활착 현상이 급속하게 진행되고 있다. 1960년대 산업화와 도시화 이전 우리나라 하천은 모래, 자갈이대부분인이른바 'White River (백사장하천)'이었으나, 1970년대이후댐건설, 하천정비등으로유황과유사이 송특성이 교란되어수변에 식생이번무하게 되는이른바 'Green River (식생하천)'가진행중이다. 본 연구는비조절하천사주 상 식생활착에 영향을 미치는 인자 중에서 수위, 수온, 강우, 토양수분, 토양입경 등의 상호연관

이 연구에서는 산지사면에서 측정된 토양수분의 상관관계 분석을 수행하고, 이를 통하여 사면에서 발생되는 수문과정의 이해를 도모하였다. 토양수분을 변화시키는 공통된 주요 수문기상인자인 강우의 추계학적인 특성을 토양수분의 시계열로부터 제거하고, 상관성 분석을 수행하였다. 경기도 파주 설마천 범륜사에 위치하고 있는 사면에서 2007년 8월 1일에서 27일 사이의 기간과 동년 9월 18일에서 10월 8일간의 기간에 토양수분 자료를 사용하여 분석을 수행하였고, 수

유사정적해석에서 토사비탈면에 작용하는 지진관성력을 유사정적하중으로 대체하기 위해 지진계수가 적용되고 있다. 대부분의 지진계수에 관련된 선행 연구는 지진관성력의 작용방향을(수평, 수직)제한하여 지진계수 크기를 산정하는 데 목적을 두고 제안되었다. 또한, 비탈면 안정해석 프로그램의 입력방법에 따라 지진관성력의 방향을 수직·수평방향으로 구분하여 제한적으로 적용되고 있는 실정이다. 일반적으로, 지진시 토사비탈면의 안정해석에는 위험측면 안정해석을 목적으로 수평방향의 지진관성력만을 고려한다. 그러나 수직방향의 지진관성력과 동시에 적용하는 경우에는 비탈면의 형상(β, H), 지반강도정수(c, Φ), 흙의 단위중량(γ)에 따라 수직방향의 지진관성력 작용방향(상향, 하향)이 비탈면을 안정 또는 불안정하게 만든다. 그리고 비탈면 안정해석에 의해 산정된 안전율에 따라 파괴면의 크기와 유형(사면파괴, 지반파괴)이 달라지기 때문에 위험측면의 지진관성력의 방향 또한 달라진다. 따라서, 수직방향의 지진관성력을 고려할 경우에는 위험측면의 비탈면 안정해석을 하기 위해서 지진관성력 방향을 결정하는 예비해석을 수행하고 비탈면 안정성 평가를 해야 한다. 본 연구는 한계상태 지진관성력의 방향을 결정하기 위해서 수평·수직방향의 지진관성력을 구분하지 않고 합력으로 표현되는 복합지진계수를 이용하여 복합지진관성력의 방향각을 산정할 수 있는 하계해석 프로그램을 수정·개발하였다. 그 결과를 지반범용 해석프로그램(Slope/W)을 이용하여 한계평형해석법(Ordinary법, Bishop법, Spencer법)에 따른 복합항복지진계수의 크기와 방향을 비교·검증하였다. 또한, 한계상태 복합항복지진계수와 방향각을 도출하기 위해서 비탈면의 기울기(β), 안정수(Nc), 마찰계수(tanΦ)와 복합지진계수의 방향각(α)을 매개변수로 하는 한계상태 복합항복지진계수 산정도표를 제안하였다.