Journal of the Korean Geo-Environmental Society ISSN:1598-0820(Print) 2714-1233(Online) 한국지반환경공학회 논문집

본 연구는 서울의 지진 위험 특성을 보다 정밀하게 진단하기 위해, 지반공학적 요인과 도시 공간의 사회적 요인을 통합한 고해상도 지진 위험도 평가 체계를 제시하였다. 국제적 재난 리스크 평가 체계에 기반하여 재해 인자, 노출, 취약성으로 구성된 위험 요소를 설정하고, 이를 GIS 기반 다기준 의사결정 분석(MCDA)을 통해 통합적으로 분석하였다. 분석 결과, 서울시의 지진 위험도는 위험 요인이 중첩되는 특정 공간에서 국지적으로 집중되는 경향을 보였으며, 즉각적인 관리가 요구되는 고위험 핫스팟은 전체 면적의 약 0.3%로 나타났다. 위험도 수준은 지반 조건보다 자산과 인구의 밀집도 및 취약성이 결합된 특성에 의해 좌우되는 것으로 나타났다. 또한 고위험 지역은 위험 구성 특성에 따라 재해 인자–노출 집중형, 도심 복합 취약형, 주거 밀집 및 인구 취약형의 세 가지 유형으로 분류되었다. 이러한 결과는 내진 성능 보강과 취약계층 보호를 포함한 지역 특성 기반의 도시 회복탄력성 강화 전략을 검토하는 데 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.

본 연구는 목포인근 남악지역 연약지반을 대상으로 함수비(w_n), 압축지수(C_c), 압밀계수(C_v)와 더치콘 관입시험(DCPT) 선단저항(q_c) 간의 상관관계를 정량화하고, 실무 적용이 가능한 경험식을 제안하는 것을 목적으로 하였다. 대상 지반은 시추·채취시료 기반의 실내시험(함수비, 압밀시험) 결과와 동일 지점 DCPT 결과를 연계하여 데이터베이스를 구축하였다. 분석은 심도구간을 고려하여 층별로 수행하였으며, 이상치 제거 및 변수 변환을 통해 회귀 적합성을 검토하였다. 본 경험식은 초기 설계 단계에서 실내시험이 제한된 경우, DCPT 자료를 기반으로 압밀·침하 해석 입력정수의 합리적 추정에 활용될 수 있다.

사질토 지반에서 말뚝 관입 시 말뚝 형상과 지반의 상대밀도는 말뚝에 작용하는 하중 전달 특성과 지반 내부 토압 거동을 지배하는 핵심 인자이다. 말뚝 관련 연구는 극한지지력 산정과 하중 – 침하(load–settlement) 관계 분석이 실무에 맞춰 수행되는 것이 일반적이고, 말뚝 관입 과정에서 발생하는 지반 내부 응력 변화와 하중 전달 메커니즘을 직접적으로 분석한 연구는 상대적으로 제한적이다. 본 연구는 모의 토조에서 2차원 말뚝 관입 과정을 통해 측정된 토압과 말뚝에 가해지는 하중의 상관관계를 해석한다. 말뚝의 형상은 Basic Pile, Helical Pile로 분류하며, 상대밀도는 40%, 80%로 설정하여 4가지 경우를 분석하였다. 연구를 통해 최종적으로 Basic Pile과 Helical Pile의 실험 결과에 경향을 분석하여 사질토 지반의 말뚝 선정에 대하여 참고할 수 있는 기준을 제시하려고 한다.

본 논문은 커피박을 주된 유기 연료원으로 활용하고 조개껍질 유래 CaCO₃ 및 태백 경석을 무기 첨가제로 적용한 비목질계 바이오매스 고형연료의 연료 성능과 연소 잔재 특성을 규명하였다. 저온 토리파이드 공정과 고압 성형, 탄화수소계 표면 코팅을 통해 고형연료를 제조하였으며, 연료 품질 평가는 EN ISO 17225-6 기준에 따라 수행되었다. 그 결과 최적 조건에서 제조된 연료는 발열량, 수분·회분 함량, 고정탄소 함량 등 주요 품질 지표에서 기준을 충족하였고, 압축강도 10MPa 이상으로 취급 및 운송에 적합한 기계적 안정성을 확보하였다. 또한 내수성은 기존 커피박 펠릿 대비 약 20% 향상되었으며, 통계 분석 결과 토리파이드 온도와 CaCO₃ 함량이 연료 성능에 유의미한 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 더불어 연소 잔재 분석을 통해 CaCO₃의 CaO 전환이 확인되어 잔재의 재활용 가능성이 제시되었다.

비탈면 보강시설물은 암반층에 시공되지만, 시공 이후 지진이나 발파와 같은 외부 충격이 작용할 경우 구조적 성능이 저하되어 시설물의 안정성과 사용수명에 영향을 받을 수 있다. 특히 터널 갱구부 비탈면에 적용되는 패널식 옹벽, 어스앵커 등의 보강공법은 강연선과 시멘트 그라우트를 통해 암반과 일체화된 구조로 형성되어 발파진동에 의한 손상 가능성을 내재하고 있다. 그럼에도 불구하고 현행 발파설계는 인접 일반 시설물의 손상 방지에 중점을 두고 있어, 발파 영향범위 내 비탈면 보강시설물의 손상은 충분히 고려되지 못하고 있다.이에 본 연구에서는 터널 갱구부 비탈면에 적용되는 패널식 옹벽, 앵커 결합구조물, 소일네일 등 암반 일체화형 보강시설물을 대상으로 근접 발파에 따른 손상 특성을 평가하고, 터널 굴착 등 시공 이후 조건 변화가 장기 성능에 미치는 영향을 분석하여 향후 설계 및 관리 기준 마련을 위한 기초자료를 제시하고자 하였다.