지반환경기술위원회 소개

        


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곽 창 원
위원장
인하공업전문대학 교수
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이 승 학
간사
한국과학기술연구원 책임연구원
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신 현 진
간사
SK건설 프로


1. 지반환경기술위원회 연혁과 목적


지반환경기술위원회는 지반공학 분야와 관련된 전반적인 환경적 문제를 포함하여 환경적 특성이 지반에 미치는 영향을 연구하기 위한 목적으로 2000년에 설립되었다. 초대 위원장인 장연수(현 동국대학교 명예교수) 박사를 포함하여 현재까지 총 11명의 위원장이 22년에 걸쳐 위원회 활동을 이끌어 왔다.


역대 위원장은 다음 표 1과 같다.


우리 주변에서 항상 접하는 공기, 물과 더불어 흙(토양)은 생물의 생존에 필수적인 주요 환경요소이다. 그러나 산업 발전에 따라 다양한 종류의 오염물질, 폐기물이 토양에 누적되기 시작했으며 다양한 경로로 직, 간접적 환경적 영향이 발생하고 있다. 토양은 유동성이 없는 한정적 자원으로서 일단 오염되면 생물의 존재 기반으로서의 기능을 상실하며 결국 인간과 다른 모든 생물의 생태계에 악영향을 미치게 된다. 따라서 지반환경 분야는 토질역학, 기초공학을 바탕으로 수리학, 지하수학, 토양학, 화학, 지구과학, 생물학, 지질학 등의 분야와의 융합학문적 특성을 가지게 된다. 지반환경 분야에서 다루는 영역은 지반환경의 조사, 측정 및 평가, 오염토양 정화, 지하수 정화, 오염확산 방지와 모니터링, 오염지반 시료채취, 폐기물 특성, 오염물질 이동해석, 지반환경오염 차폐 및 방지기술 등 폭넓고 다양하다.

        

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지반환경기술위원회의 주요 활동분야는 다음과 같다.


o토양오염 조사 및 평가사례 수집 및 분석
o오염토양 복원사업 사례연구
o토양환경보전법 등 관련 법규의 해석과 적용
o지하수 오염과 확산
o오염물질이동 모델링 및 수치해석
o광역 지하수 흐름 분석


        

2. 세부활동 내역 및 성과

        

지반환경기술위원회는 2000년 설립 이후 2001년부터 학술발표회, 학회지 기술기사, 논문등을 통하여 꾸준히 대내외적 학술활동을 이어가고 있다. 다만 2012 ~ 2014 년 에는 에너지플랜트 기술위원회와 합병된 바 있으나 지반환경 분야에 대한 중요성과 관심 증대로 다시 분리되었다. 위원회의 주요 성과로는 ‘해상폐기물처분장의 역할 및 향후 전망(일본 시공사례의 지반공학적 검토), 2018’, ‘댐 월류확률에 따른 수문학적 및 지반공학적 안정해석, 한국지반공학회 봄학술발표회, 2015’, ‘친환경 ECG공법, 2015’ 등과 같이 학회지 및 학술발표회에 꾸준히 연구성과를 발표하였다.

2019년 말 코로나 팬데믹 이후 오프라인 활동이 사실상 차단됨에 따라 지반환경기술위원회 모임과 세미나가 다소 위축되었으나 최근 정부의 거리두기 완화 및 백신접종 활성화로 다시 세미나, 학술발표회 세션운영 등 활발한 활동을 이어갈 것이다.



3. 향후 활동계획

        

‘환경’ 분야는 영원한 ‘개발’의 동반자이자 견제자이다. 지반공학 분야와 관련된 다양한 환경적 이슈와 문제점들이 꾸준하게 발생하고 있는 현실을 고려한다면 지반환경기술위원회의 활발한 활동이 요구된다고 할 수 있다. 따라서 기술교류모임을 겸한 기술세미나, 지반환경분야 실무 적용사례 소개, 학술대회에서의 세션 운영 등 다양한 형태의 활동을 계획하고 있으며, 모쪼록 여러 분야에 몸담고 계신 회원님들의 많은 관심과 참여를 부탁드리는 바이다.


2020년 상반기에는 COVID-19 여파로 운영위원회 및 현장방문을 연기하였으나 2020년 10월 22일 KSCE 2020 CONVENTION에 참석하여 운영위원회를 개최하였고 토목학회 터널기술위원회와 합동세미나를 개최하였다.


 


The 1st US-Korea Geotechnical Workshop

(제1회 한-미 지반공학 워크숍)

        


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은 종 완
Univ. of Nebraska-Lincoln
부교수

                      

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남 부 현
Univ. Central Florida
부교수

우리 학회는 미국 지반공학회(ASCE Geo-Institute, G-I)와 공동으로 제1회 한미 지반공학 워크숍을 지난 3월 20일 미국 노스캐롤라이나 주립대(Univ. of North Carolina- Charlotte)에서 성공적으로 개최하였습니다. 지난 2년 간 전세계적으로 유행했던 COVID-19 팬데믹이 나아지는 상황에서 이같은 의미있는 국제 행사를 대면 형식으로 개최할 수 있어서 더욱 뜻깊었습니다. 워크숍 주제는 요즘 전 세계적으로 관심을 가지는 Urban Geotechnical Engineering & Geohazards 이었습니다. G-I와 우리 학회가 공동으로 개최하게 된 이번 특별 워크숍은 양국의 주요 지반 공학 협회 간의 훌륭한 파트너십과 협력을 촉진하기 위한 최초의 시도였습니다(사진 1). 


이날 워크숍은 한국 지반공학회 정문경 회장님, G-I회장인 Robert Gilbert 교수님(Univ. of Texas at Austin), 직전 미국토목학회 회장인 Jean-Louis Briaud 교수님(Texas A&M Univ.), UNC-Charlotte 토목환경공학과 학과장인 John Daniels 교수의 축사로 시작되어 오전 오후 세션으로 나뉘어 진행되었습니다. 한미 양국의 저명한 지반공학 학자 총 9명을 초대하였는데, 미국측에서는 Dmitrios Zekkos 교수(UC Berkley), John MaCartney 교수(UC San Diego), Jie Han 교수(Univ. Kansans), Bill Yu 교수(Case Western Reserve Univ.)가 발표하였고, 한국측에서는 김성희 교수(Univ. of Georgia), 송정락 교수(Univ of Nebraska-Lincoln), 정상섬 교수(연세대), 이종섭 교수(고려대), 정영훈 교수(경희대)가 발표하였습니다.


워크숍에서는 미국과 한국의 대도시 지역(예 : 지반 붕괴 및 침하, 도시 지질 시스템 관리 및 운영을 위한 원격 감지, 고층 빌딩, 깊은 터널링)의 광범위한 지반 공학 위험 및 문제에 대처할 수 있는 도시 지반 공학과 관련된 다양한 주제가 소개되고 논의 되었습니다. 또한, 지반 공학의 최신 기술 및 실습과 관련하여 양국의 스마트 시티 및 도시 지질재해와 관련된 현장 사례를 소개하는 중요한 시간을 가졌습니다. 각 발표자들의 최첨단 지반공학 및 도심지 지반재해 연구 발표를 듣고 논의하는 과정을 통해 참가자 모두가 유익한 배움의 기회가 되었으며 양국 간의 수준 높은 학술 교류를 할 수 있었습니다. 또한 발표 후 열띤 질의 응답 시간을 통해 60 여 명의 청중들의 많은 관심을 확인하였습니다.

        

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우리 학회 북미지역지반위원회(KGS North America, NA)는 2019년 당시 본회의 협의를 거쳐 미국측에 공동 워크샵 제안서를 제출함으로써 2009년 양국의 MOU 체결 이후 실질적 교류의 첫 걸음을 내딛었습니다. 코로나 사태로 2021년 행사 추진이 잠시 멈추는듯 했으나 현 북미지역 지반위원회가 의기를 투합하고 재추진하여 2022년에 그 결실을 맺게 되었습니다. 처음에는 매년 G-I 주관으로 열리는 GeoCongress의 특별 세션으로 계획되었지만 Geo-Institute와의 교감을 통해 단독행사로 진행하기로 결정되었고 장소에 관하여서도 UNC Charlotte으로부터 협조를 받아 수월하게 행사 계획을 할 수 있었습니다. G-I의 International Activity Council의 Dr. Jim Hanson과 Technical Committee Council의 Dr. Nick Hudyma의 제청으로 G-I & KGS 의 첫번째 워크샵이 양국 지반공학회의 공식적인 행사로 계획되고 진행될 수 있었습니다. 


특히 워크숍 위원장(남부현 U. of Central Florida)을 비롯하여, 부위원장(은종완 Univ. of Nebraska, co-chair, 남순기 Georgia Southern Univ.), 직전 KGS-NA 위원장(김성희 Univ. of Georgia), 그리고 KGS-NA 위원들이 발로 뛰어 이번 행사를 준비하였습니다. 우리 학회의 현 회장단의 적극적인 성원과 지원도 큰 도움이 되었습니다. 특히 KGS-NA를 설립한 정상섬 고문님(연세대)과 KGS-NA 초대위원장 송정락 교수님(U. of Nebraska-Lincoln), 그리고 양국의 Workshop을 본격적으로 추진한 정충기 고문님(서울대)이 현장에 직접 참가하여 이번 행사의 의미를 더욱 빛내 주셨습니다.


워크샵은 정문경 회장님의 축사로 시작이 되었습니다. 펜데믹의 어려운 상황에서도 첫 번째 워크샵이 성공적으로 개최될 수 있게 협조해 주신 양국의 관계자 여러분께 감사를 드리며 이번 뜻깊은 행사가 계속적으로 개최 되기를 희망한다고 말씀해 주셨습니다(사진 2).

        

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전 ASCE 회장인 Dr. Briaud 교수님은 한국 과의 몇 가지 인연을 소개하며 자동차 뒷좌석이 상석인 것이 유럽과는 다른 문화라는 가벼운 이야기로 축사를 시작하였습니다. ASCE 멤버의 25% 이상이 국제 멤버쉽이라는 사실에 국제 협력은 큰 부분을 차지하며 본 행사의 의의를 강조하셨습니다(사진 3).


현 G-I 회장인 Dr. Gilbert 교수님은 첫 번째 G-I와 KGS의 공식 행사를 축하하며 Geo-Institute에서의 국제 협력 사업을 소개하셨습니다. 또한 아버지의 한국 파병 경험담을 끝으로 이 같은 행사가 계속 이어졌으면 한다고 말씀하셨습니다(사진 4).

        

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첫번째 발표자는 UC Berkeley의 토목환경 공학과 부교수인 Dimitrios Zekkos 박사였습니다. Zekkos 박사는 동대학교에서 석사 및 박사 학위를 받았고 Berkeley에 합류하기 전에 Bay Area의 컨설팅 회사에서 근무했으며 Univ. of Michigan에서 교수로 근무했습니다. Zekkos 박사의 주요 관심 연구 분야는 자연 재해, 지반 공학 및 정보학의 인터페이스에 관련된 연구입니다. 그의 발표 내용은 2015년 11월 17일 그리스의 Lefkada 섬에서 발생한 Mw 6.5 지진의 경우에 대해 위성, 무인 항공기(UAV) 및 지상 모니터링을 통합한 다중 규모 접근 방식을 이용하여 섬의 서쪽 해안을 따라 발생한 700 여개 이상의 산사태를 특성화 한 것에 관한 것이었습니다. 이 같은 시도를 통해 각 재난에서 많은 사례의 해석할 수 있고 미래에 대비할 수 있는 기회를 제공하여 우리 지역 사회의 회복력을 향상시킬 수 있는 방안에 대해 논의하였습니다.


두 번째 발표자는 John S. McCartney 박사였는데 그는 UCSD의 구조 공학과 교수이며 현재 학과장입니다. McCartney 박사는 텍사스 오스틴 대학교에서 토목 공학 박사 학위를 받았습니다. McCartney 박사의 연구 관심 분야는 불포화 토질 역학, 지반신소재 및 에너지 파일과 같은 열활성 지반 공학 시스템을 포함합니다. McCartney 박사는 Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE과 Computers and Geotechnics의 편집자이며 여러 다른 저널의 편집 이사입니다. McCartney 박사는 토목 공학 기반 시설에서 지열 열교환기(에너지 파일)에 대한 이전 10여년 간의 열역학적 설계에 사용할 수 있는 열역학적 하중 전달 해석을 보정하는 연구 결과를 발표하고 향후 연구 방향을 제시하였습니다. 또한 도시 지반 공학 엔지니어링 관행을 발전시키는 데 있어서의 지반공학자의 역할에 대해 논의하는 시간을 가졌습니다(사진 5).

        

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세 번째 발표자는 Xiong(Bill) Yu 박사였습니다. 그는 Opal J.와 Richard A. Vanderhoof 교수이자 현재 Case Western Reserve University의 토목환경공학과 학과장입니다. Yu 박사의 연구는 지질 시스템 및 사회 기반 시설의 엔지니어링 문제를 해결하기 위해 학제 간 융합 및 통섭의 방식 사용을 강조합니다. 그의 연구 활동에는 지반 재료, 스마트 센서 및 재료, 지능형 인프라 및 시스템, 생체에서 영감을 받은 엔지니어링의 멀티 스케일 및 다상 물리적 프로세스가 포함됩니다. Yu 박사의 발표는 다공성 지반재료의 다상 물리적 프로세스 과정을 이해하기 위한 Yu 박사 그룹의 연구 활동을 소개하는 시간이었습니다. 그의 연구 과정에서 축적된 지식은 전산 시뮬레이션 및 혁신적인 특성화 도구로 공식화되었습니다. 또한 다상 물리 프로세스 과정에 대한 지식의 파급효과에는 재료 내구성의 개선, 에너지 탐사 및 냉대 기후 지역의 관련 자연 지반 관련재해 완화도 포함되었는데 이에 관한 활발한 논의가 있었습니다.


네 번째 발표자는 Jie Han 박사였는데 그는 현재 University of Kansas의 토목, 환경 및 건축 공학과 지반 공학 Glenn L. Parker 교수입니다. 그는 ASCE Geo-Institute Board의 재무, 미국 교통 연구 위원회(TRB) 교통 토공사 위원회 의장, Frontiers of Build Environment의 전문 편집장입니다. Han 교수는 토목, 지반 개량, 말뚝 기초, 매설 구조물 및 도로 분야에서 광범위한 교육, 연구 및 산업 경험을 쌓았습니다. 그는 “지반 개량의 원칙과 실무”라는 책의 단독 저자이며 약 450개의 동료 검토 저널 및 회의 논문을 발표했습니다. Han 박사의 발표는 스마트 위킹(smart wicking fabric) 지오텍스타일에 관한 것으로 위킹 지오텍스타일의 기능을 설명하고 함수량 관련 포장 문제를 완화하기 위해 스마트 위킹 지오텍스타일을 사용한 실험실 및 현장 시험에 대한 결과를 발표했습니다. 스마트 위킹 지오텍스타일의 이점을 입증하기 위해 수행된 실험실 및 현장 연구를 실제 데이터를 바탕으로 생동감 있게 설명했습니다.


다섯 번째 발표자였던 송정락 교수는 현재 네브래스카 링컨 대학 교수로 지반공학 분야에서 30년 이상의 학술 및 실무 경험을 가지고 있습니다. 송정락 박사는 연세대학교에서 학사, 오스틴에 있는 텍사스 오스틴 대학교에서 석사 학위를, 루이지애나 주립 대학에서 박사 학위를 취득했습니다. 송정락 박사의 발표는 토양의 일반적인 거동에 영향을 줄 수 있는 많은 결합 메커니즘에 관한 것으로 연립방정식의 개념과 1) Hydraulic Profiling Tool(GeoProbe)로부터 실시간으로 토양의 수리전도도를 구하는 방법론, 2) 댐의 abnomality에 관한 온도 프로파일 분석, 3) 음향 기술에서 토양의 수리 전도도를 얻는 방법론, 4) 고해상도 광섬유 케이블을 기반으로 댐의 미세 이상을 감지하는 방법론에 대한 깊이 있고 흥미로운 발표를 진행했습니다.


여섯 번째 발표자였던 김성희 교수는 현재 University of Georgia의 토목 및 환경 공학과 교수입니다. 김성희 교수는 Georgia Tech에서 석사 학위를, Texas A&M University에서 박사 학위를 취득했습니다. 김성희 교수는 ASCE의 펠로우이며 또한 GSPE(Georgia Society of Professional Engineers)에서 2021년 조지아 올해의 엔지니어로, ASCE 조지아 섹션에서 2020년 올해의 토목 엔지니어로 선정되었습니다. 김성희 교수의 발표는 지상 관통 레이더(GPR) 기술 데이터의 분석에 관한 것으로 포장 기초의 층 깊이, 재료 상태, 수분 함량, 공극, 보강재 및 기타 기능의 위치에 대한 훨씬 풍부한 정보를 바탕으로 최신 데이터 분석과 함께 GPR 기술을 확장하여 개선된 지하 상태 조사 기능을 제공하며 포장 실패와 근본적인 인과 관계의 진단을 위한 새로운 방법론과 분석 절차가 제시되었습니다.

        


워크샵은 발표자 대부분이 젊은 연구자들인 특성상 매우 다양한 주제들을 다루었으며, 특히 기후변화, 자연재해, 탄소저감, 지하공간, 미래 에너지 등 front-edge technology에 대한 발표들이 많아 매우 뜻 깊은 교류의 장이 되었다.


워크샵 중 재밌었던 에피소드로는 서울시립대 박도원 교수가 전날 둘째 출산으로 온라인으로 참석하지 못하고, 미리 녹화한 동영상으로 발표를 대신했던 것과, 노동화 박사가 들려준 KAUST Santamarina 교수님의 격언, ‘돈이 없어 장비를 못 사면 직접 만들면 된다’는 흡사 우리의 기억 저편 남아있는 ‘하면 된다’ 정신을 연상하게 하였다. 과거 Santamarina 교수께서 유독 한국인 학생들을 좋아하셨던 이유가 저러한 가치관의 공유에서 어느 정도 기인하지 않나 하는 생각을 하게 되었다.

        

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일곱 번째 발표자였던 정상섬 교수는 현재 연세대학교 교수로 제17대 한국지반공학회 회장, ISSMGE TC212(Deep Foundation) 부위원장, 아시아 TC-18(Mega Foundations) 위원장, GIT4CC 센터 소장을 역임하였습니다. 정상섬 교수의 주요 전문 분야는 장경간 교량 및 고층 건물의 메가 기초, LRFD, 말뚝 기초, 깊은 굴착, 산사태, 토석류 및 사면 안정성입니다. 정상섬 교수는 발표를 통해 강우로 인한 산사태와 이에 따른 지역 규모 지역의 토석류에 대한 예측 방법을 설명하였고, 제안된 방법을 분석결과와 선행연구에서 보고된 측정결과를 비교하여 검증하였습니다. 특히, 강우로 인한 산사태와 토석류 거동뿐만 아니라 토석류에 의한 연행에 대한 강우의 영향을 분석한 결과를 바탕으로 예측 모델을 제시하였는데 이는 국지성 호우에 따른 사면 안정 해석과 산사태 해석에 큰 기여를 할 것으로 기대되었습니다.


여덟 번째 발표자였던 이종섭 교수는 코로나 관련된 학내 사정으로 비대면으로 참석하였습니다. 이종섭 교수는 현재 고려대학교 토목환경건축공학부 소속으로 고려대학교 대학원 부학장을 역임했습니다. 그는 고려대학교 토목환경공학과 학사, KAIST(한국과학기술원) 토목환경공학 석사 학위를 받은 뒤 현대엔지니어링 근무 후 조지아 텍에서 박사 학위를 받았습니다. 현재 그는 또한 고려대학교 기반시설을 위한 하이퍼컨버지드 포렌식 연구센터의 PI(Principal Investigator)입니다. 이종섭 교수의 발표는 미네소타의 철광석 광미댐에 FVRP(Field Velocity Resistivity Probe)를 설계하고 적용한 내용과 관련된 것이었습니다. 이 연구 결과에서는 탄성파와 전기 저항 모두의 다공성 프로파일은 안정적으로 추정되며 FVRP는 채광 광미를 프로파일링하는 효과적인 도구로 사용할 수 있다는 결과를 도출하였습니다.
 
아홉 번째 발표자였던 정영훈 교수는 현재 경희대학교 토목공학과 소속으로 공과대학 부학장을 역임했습니다. 정영훈 교수는 서울대학교 토목공학과에서 학사, 석사, 박사 학위를 마친 뒤 2007년에 노스웨스턴 대학교에서 Post-doc Fellow를 역임하였습니다. 그의 연구 관심은 토양 아치 효과를 포함한 기본 토양 거동의 수치 및 실험적 모델링과 이를 토목 강화 말뚝 제방 시스템에 적용하는 것입니다. 정영훈 박사는 2021년 한국에서 가시설을 포함한 깊은 굴착 실패에 대한 포렌직 조사에 대한 발표를 하였습니다. 조사를 통해 현장에서 실제 건설하는 동안 엔지니어링 및 비엔지니어링 문제를 포함한 다양한 요인이 밝혀졌습니다. 또한 지상파 레이저 스캐너를 이용한 상시 모니터링, InSAR 기술을 이용한 지반 침하 모니터링, 모바일 매핑 시스템을 이용한 실시간 도면 작업 등 첨단 기술의 실현 가능성에 대해 논의되었습니다.

        

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정문경 회장 그리고 Robert Gilbert 회장은 제 2차 한미지반공학회 워크숍을 2년후 2024년에 한국에서 개최할 것을 잠정 합의하였습니다. ASCE G-I 또한 이번 워크숍에 많은 관심을 가진 바, 금번 행사를 학회지 GeoStrata에 기사화 할 예정입니다. KGS-NA 는 한국지반공학회의 지평을 넓히는데 앞장 설 것이며, 본회 YGE Forum 위원회와 공동으로 매년 개회하는 워크샵을 포함한 학술교류에 회원 여러분들의 많은 관심과 뜨거운 응원을 꼭 부탁드립니다.


        


은종완 교수는 현재 우리 학회 북미지역위원회 위원장을 맡고 있으며 네브래스카 대학 링컨 캠퍼스 부교수이다. 연세대학교 사회환경시스템공학부를 졸업하고 동 대학원에서 석사를 취득 후, 미국으로 유학, 텍사스 오스틴 대학에서 지반신소재 (Geosynthetics)의 도로 구조물 적용으로 석사, 위스콘신 매디슨 대학에서 지반환경공학 분야로 박사 학위를 받았다. 우리학회 및 미국지반공학회(ASCE G-I) 정회원이고 G-I 불포화토역학, 지반환경공학, 지반신소재 기술 위원회 보드 멤버로 활동을 하고 있다.


남부현 교수는 2003년도 경희대학교를 졸업 후 미국텍사스주립대(The University of Texas at Austin)에서 지반공학으로 2005년도에 석사 취득 후, 동 대학에서 2010년 박사학위를 취득하였다. 2011년에 University of Central Florida(UCF) 토목공학과에 임용 되어 현재 부교수로 재직 중 이며, Florida Sinkhole Research Institute(FSRI) 센터장을 역임하고 있다. 한국지반공학회(KGS), 미국지반공학회(ASCE G-I) 정회원이고 다수의 국제/국내 위원회 멤버로 활동을 하고 있다.


 


위원회 소식

        

대구·경북지역위원회

        

o 일시 : 2022년 4월 21일(목)
o 장소 : 대구도시철도 1호선 안심 하양 복선전철 동부건설 현장
o 참석 : 총 11명(오세붕(위원장) 외)

o 안건
    - 2022년도 1차 운영위원회
    - 2022년도 현장견학 : 대구도시철도 1호선 안심 하양 복선전철 동부건설 현장


o 회의내용
    1. 2022년 활동계획 수정
        o코로나로 침체된 지역내 학술모임 및 지반공학 관련 정보교류 기회 회복
          - 4월 21일 대구경북지역 건설현장 견학~ 대구도시철도 1호선 안심 하양 복선전철 현장
          - 6월 학술세미나 개최, 계명대 또는 경북대
          - 7월 젊은 연구자 및 엔지니어 소모임 구축

        

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