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International Conference & Symposium

구태서

건국대학교

tsku@konkuk.ac.kr

해외매거진 소개

Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering

Volume 149, Issue 8 (August 2023) / https://ascelibrary.org/toc/jggefk/149/8

구태서

건국대학교

tsku@konkuk.ac.kr

논문집 개요 소개

논문집 개요 소개 | 2023년 6월 제 39권 6호

SMOTE와 분류 기법을 활용한 산사태 위험 지역 결정 방법

윤형구 (정회원, 대전대학교 재난안전공학과, hyungkoo@dju.ac.kr)

산사태 위험 지역을 사전에 조사하여 설정하는 것은 다수의 피해를 줄이기 위해 필요하다. 해당 연구의 목적은 machine learning 기법 중 분류 알고리즘을 활용하여 대상 지반의 안전율 분류를 수행할 수 있는 방법론을 제시하는 것이다. 산사태 위험 지역은 high risk area(HRA) 모델을 적용하였으며, 8개의 지반공학 물성치를 통해 위험 지역을 판단하였다. 분류 알고리즘은 decision tree(DT), K-Nearest Neighbor(KNN), logistic regression(LR) 그리고 random forest(RF)의 4가지가 활용 되었으며, 안전율 1.2~2.0 범위에 8가지 지반공학 물성치의 분류 정확도를 계산하였다. 정확도는 안전율이 1.2~1.7 범위에서 신뢰성 높게 나타났지만, 그 외 범위인 1.8~2.0 사이에서는 상대적으로 낮은 정확도를 보였다. 이를 극복하기 위하여 synthetic minority over-sampling technique(SMOTE) 알고리즘을 적용하여 데이터 개수를 증폭하였으며, 증폭한 데이터를 통해 분류 알고리즘을 적용하면 안전율 1.8~2.0 범위에서 정확도가 평균적으로 약 250% 증가한 것으로 나타났다. 해당 연구 결과는 SMOTE 알고리즘이 데이터 개수를 향상시켜 분류 알고리즘의 정확도가 개선된 것을 보여주며, 타 분야에도 정확도 향상에 적용 가능하다고 판단된다.

달 얼음-월면토 결합 형태에 따른 얼음 추출로 발생하는 침하량 평가

이장근 (정회원, 한국건설기술연구원 미래스마트건설연구본부 연구위원, jlee@kict.re.kr)

공   정 (비회원, 과학기술연합대학원대학교 박사과정)

진현우 (정회원, 한국건설기술연구원 미래스마트건설연구본부 수석연구원)

유병현 (정회원, 한국건설기술연구원 미래스마트건설연구본부 전임연구원)

달 얼음은 향후 인류의 심우주 탐사와 장기 체류를 위한 자원으로 활용될 수 있다. 달 얼음에 대한 기원 및 존재 유형은 여전히 가설로 남아 있다. 최근 세계 우주국에서는 달 얼음에 대한 원격탐사에서 지상탐사를 통해 정량적 매장량과 존재 유형을 밝히고자 경쟁적으로 미션을 계획하여 추진 중에 있다. 달 얼음의 매장량이 충분하다면 향후 얼음을 자원으로 활용하는 현지자원활용 개념이 각광받을 것으로 예상된다. 그러나 현재까지 얼음 추출에 따른 지반공학적 관점에서 유의해야 하는 침하에 대한 검토는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 인공월면토-얼음 존재 유형별로 얼음 추출로 인해 발생 가능한 침하량에 대한 실험적 연구결과를 제시하고 있다. 그 결과 초기 함수비 약 10%의 인공월면토-얼음 혼합토에서 상당한 침하가 발생하였다.기초 연암부 벽면거칠기 시험과 하중전이 시험 결과의 비교 및 단위주면마찰력의 산정에 대한 연구홍석우 (정회원, 동의대학교 토목공학과 교수, hongswoo@deu.ac.kr)황근배 (정회원, (주)지텍크 부장)현장타설말뚝의 연암 근입부의 단위주면마찰력을 산정하는 방법 중 암반 벽면거칠기에 의한 산정 방법이 있다. 현장타설말뚝의 굴착 시공 시 암반 굴착공에 거칠기 장치를 설치하고 벽면 거칠기 모양을 측정하고 그 결과를 이용하여 주면마찰력을 산정하는 것이다. 본 연구에서는 암반벽면의 거칠기를 직접 측정한 결과와 하중전이 시험결과를 비교분석하여 거칠기시험에 의한 단위주면마찰력을 말뚝의 발생 변위에 대응하는 단위 주면마찰력으로 변환할 수 있도록 저감계수 Rf=-0.14n+1.48(여기서,n은 하중전이시험에서 도출된 발생변위 δ를 말뚝직경 D로 나눈 변위비)을 제안하였다.

논문집 개요 소개 | 2023년 7월 제 39권 7호

벽체 허용변위와 양상을 고려한 사질토지반에서 수동측토압 제안

윤영호 (정회원, 한국해양대학교 토목공학과 박사과정)

김태형 (정회원, 한국해양대학교 토목공학과 교수, 공학박사)

김태오 (정회원, (주)지오알앤디 상무, 공학박사, t5kim@chol.com)

우민석 (비회원, 금호건설(주) 상무대우)

수평방향의 토압에 저항하는 흙막이 구조물(옹벽, 가시설 등) 설계에서 수동토압(Passive earth pressure) 산정은 중요한 요소이다. 토압이론에서 주동토압과 수동토압은 벽체 변위가 충분히 발생하여 한계변위에 도달한 한계상태에서의 토압이다. 흙막이 구조물설계에서 수동토압은 저항력으로 고려되는데, 이때, 수동토압이 발생하는 한계변위는 주동토압이 발생하는 한계변위의 10배 이상으로 이 변위를 수동토압산정에 적용하는 것은 비합리적이다. 그러므로 한계변위의 수동토압(Passive earth pressure)이 아닌 임의 크기의 수평변위에서 발생되는 임의 수동토압을 발현수동측토압(Mobilized passive earth pressure)으로 정의하고 흙막이 구조물의 안정성 검토에 발현수동측토압을 적용하는 것이 현실적으로 필요하다고 판단하였다. 본 연구에서는 모래지반에 대하여 문헌조사를 통해 흙막이 구조물의 안정성 확보가 가능한 허용수평변위를 0.002H(H:굴착깊이)로 제안하였으며, 임의수평변위에서 발생되는 발현수동측토압을 산정할 수 있는 반경험식을 사용하였다. 그리고 사질토 지반에서 구해진 발현수동측토압 자료를 바탕으로 실무에서 간단하게 적용할 수 있도록 벽체의 거동양상에 따른 Rankine의 수동토압에 적용 가능한 감소계수를 제안하였다.

수침 및 고온이 고결모래의 전단강도에 미치는 영향

문홍득 (정회원, 경상국립대학교 건설환경공과대학 건설시스템공학과 교수)

황금비 (비회원, 경북대학교 공과대학 건설환경에너지공학부 연구원)

김태헌 (비회원, 경북대학교 공과대학 건설환경에너지공학부 박사과정)

박성식 (정회원, 경북대학교 공과대학 토목공학과 교수, sungpark@knu.ac.kr)

본 논문에서는 직접전단시험을 이용하여 수침이나 고온이 고결모래의 전단강도에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 고결제로 초속경 시멘트와 에폭시 수용액을 사용하여 표준사인 주문진표준사를 고결시켰다. 고결제는 4, 8, 또는 12%로 혼합한 다음 다짐방식으로 직경 64mm, 높이 25mm의 원주형 고결 공시체를 제작하였다. 양생일은 모두 3일로 동일하며, 양생조건은 대기중 양생, 수침 및 가열 조건이다. 여기서 가열 조건은 수침한 공시체를 전자레인지로 3분씩 3회 반복하여 공시체 내부에 90°C 정도의 고온을 발생시켰다. 고결제의 종류에 관계없이 고결제 함유량이 증가할수록 고결모래의 점착력은 증가하였으나, 내부마찰각은 약간 증가하거나 오히려 감소하였다. 초속경 시멘트 고결모래에 비해 에폭시 고결모래가 평균적으로 점착력은 5배, 마찰각은 10° 정도 높게 나타나 더 높은 강도를 보였다. 전반적으로 고결제의 종류에 관계없이 수침 시 전단강도는 감소하고 가열 시 전단강도는 증가하였다. 특히, 에폭시 고결모래의 경우 가열 시 점착력은 평균 3배, 내부마찰각은 20° 이상 증가하였다.

YOLO 알고리즘을 활용한 터널 GPR 이미지 내 강지보재 탐지

배병규 (정회원, 부산대학교 토목공학과 학사과정)

안재훈 (정회원, 부산대학교 사회환경시스템공학과 정교수, jahn@pusan.ac.kr)

정현준 (비회원, 국토안전관리원 디지털기획운영실 빅데이터전략팀 팀장)

유창균 (비회원, 국토안전관리원 시설안전관리단 터널실)

터널은 지중에 건설되는 구조물이므로 육안으로 터널 강지보재의 위치 등의 확인이 불가능하다. 이에, 터널 유지관리시에는, 일반적으로 GPR 이미지를 활용하여 강지보재 탐지를 수행한다. 인공신경망을 통한 GPR 이미지 분석에 대한 연구는, 주로 지하배관, 도로 손상 등의 탐지에 집중되어 있으며, 강지보재 등의 터널 GPR 데이터를 분석한 사례는 해외와 국내 모두 제한적이다. 본 연구에서는, 합성곱 신경망을 기반으로 하는 1단계 객체인식 알고리즘인 YOLO를 활용하여, GPR 데이터를 바탕으로 한 터널 강지보재의 위치 탐지를 자동화하고, 그 성능을 분석한다. 원본 이미지 데이터는 총 512개이며 원본 이미지 데이터로 이루어진 데이터 세트와 원본 이미지 데이터와 증식기법이 적용된 이미지 데이터를 병합한 2,048개의 데이터로 이루어진 데이터 세트를 해석에 활용하였다. 증식한 데이터를 사용한 모델의 강지보재 누락율(전체 강지보재와 탐지하지 못한 지보재 숫자의 비율)은 0.38%, 원본 데이터만을 활용한 모델의 강지보재 누락율은 7.18%로 나타났다. 따라서, 분석 자동화 측면에서는, 증식기법이 적용된 데이터 세트를 활용하는 것이 더 실용적일 것으로 판단된다.

동상민감성 판정 실내실험법 및 기준에 대한 고찰

이장근 (정회원, 한국건설기술연구원 미래스마트건설연구본부 연구위원, jlee@kict.re.kr)

진현우 (정회원, 한국건설기술연구원 미래스마트건설연구본부 수석연구원)

유병현 (정회원, 한국건설기술연구원 미래스마트건설연구본부 전임연구원)

동상으로 인한 구조물의 피해를 방지하고자 세계 100여개의 국가에서는 토양의 동상민감성을 판정하는 실내실험법에 대해 연구를 진행하였다. 미국과 일본은 알래스카와 홋카이도와 같은 동토지역을 포함하고 있어 동상에 대한 연구가 활발히 진행되었으며, 연구 결과와 현장 적용을 통해 동상민감성 판정 표준 실험법과 기준을 제시하고 있다. 그러나 실험 방법이 복잡하고 공학적인 해설이 부족하며, 결과 분석에 대한 논리가 모호한 부분이 여전히 존재하고 있다. 본 논문에서는 이러한 미국 ASTM(American Society for Testing and Materials)과 일본 JGS(Japanese Geotechnical Society)의 동상 실험법을 동상 실험에 미치는 온도조건, 시료크기, 동결방향, 배수조건 등을 고려하여 면밀히 비교 분석하고, 지금까지 연구결과를 종합하여 향후 국제적인 연구동향에 부합하는 국내 동상민감성 판정 실험법과 기준의 방향을 제시하고자 한다.

사석 성토 지역의 비파괴 조사 기법 적용성 연구

윤형구 (정회원, 대전대학교 재난안전공학과 부교수, hyungkoo@dju.ac.kr)

사석은 원지반의 지지력을 확보하고 구조물을 안정하게 지지할 수 있도록 다양한 목적으로 활용되고 있지만 사석이 적용된 지반의 특성을 관찰하기는 많은 어려움이 있다. 해당 연구에서는 전기비저항 탐사, 탄성파 탐사 그리고 지표 투과 레이더를 활용하여 사석이 포함된 지반의 해상도를 비교하고자 하였다. 사석으로 성토를 수행한 건설 현장에서 해당 비파괴 탐사 기법을 적용하였으며, 얕은 심도를 목적으로 실험하여 심도 2m까지 결과를 도시하였다. 전기비저항 탐사와 탄성파 탐사는 유사한 거동을 보여주었지만, 지표 투과 레이더는 상대적으로 사석이 포함된 지반의 특성을 관찰하기에 한계를 보였다. 해당 기법을 검증하기 위하여 동적 콘 관입 시험을 수행하였으며, 전기비저항 및 탄성파 탐사 결과와 국부적인 영역에서 유사한 거동을 보였다.태양광 발전시설이 설치된 사면의 강우시 침투를 고려한 안정성 및 거동 분석유정연 (비회원, 인하대학교 토목공학과 석사과정)이동건 (비회원, 인하대학교 토목공학과 박사과정)송기일 (정회원, 인하대학교 사회인프라공학과 교수, ksong@inha.ac.kr)우리나라에 분포하는 산지 태양광 발전시설에 의해 강우시 사면파괴가 발생하고 있다. 이때 불투수면인 태양광 패널을 따라 흐르는 강우로 인해 침투 작용이 일반적인 사면과 달라 간극수압 분포가 차이를 보이며 태양광 구조물의 하중에 의해 지반 거동에 차이가 있다. 따라서 본 연구에서는 강우시의 태양광 발전시설이 설치된 사면의 안정성 평가 방법을 개발하고, 최대 사면 변위 지점을 통해 취약지점을 분석하였다. 강우의 침투에 따른 안정성을 평가하고 거동을 예측하기 위해 침투해석과 유한차분법 수치해석을 연계하였다. 대상 현장에 대해서는 함수특성곡선 변수, Mohr-Coulomb 파괴 기준을 만족하는 강도 정수 및 지반 물성치, 사면의 각도와 기반암의 깊이 등의 지형적 인자를 가정하였으며 이들 중 안전율에 가장 큰 영향을 미치는 인자에 대해 검토하였다. 태양광 발전시설의 유무에 따라 침투 양상 및 안전율에 차이가 있으며 강우 침투에 따라 안전율이 감소하는 경향을 보이는 것으로 나타났다. 또한 최대 변위 지점은 사면의 상단부와 하단부 인접 지점에 집중적으로 분포하였다.

적외선 이미지를 이용한 지하공동 평가

장병수 (정회원, 대전대학교 재난안전공학과 박사과정)

김영석 (정회원, 한국건설기술연구원 북방인프라특화팀 선임연구위원)

김세원 (정회원, 한국건설기술연구원 지반연구본부 연구원)

최현준 (정회원, 한국건설기술연구원 북방인프라특화팀 수석연구원)

윤형구 (정회원, 대전대학교 재난안전공학과 부교수, hyungkoo@dju.ac.kr)

지반의 공동은 지반 침하를 야기하고 사고 발생 후에는 이를 보수하기 위해서도 많은 시간적및 경제적 손실이 발생한다. 본 연구에서는 적외선 카메라를 새로운 계측 수단으로 활용하여 지하 공동의 탐지 가능성을 실험적으로 평가하고자 하였다. 적외선 카메라로 정확한 온도를 평가하기 위해서는 물체에서 방출하는 에너지를 탐지해야 하며 이때 방사율 값이 필수적으로 이용된다. 현장 실험 시 적외선 카메라와 물체의 합리적인 거리를 평가하기 위하여 방사율을 고정하고 거리 변화에 따른 온도 값을 평가하였다. 이를 통해 현장 실험 조건을 구성하였다. 현장 실험의 동공은 5cm 직경의 PVC pipe 관으로 모사하였으며, 지표를 기준으로 5cm와 25cm에 인위적으로 매설하였다. 적외선 카메라는 오후 4시부터 다음날 오후 3시까지(총 23시간) 측정하였으며, 온도의 시계열 분포뿐만 아니라 단위 시간당 변화량인 cooling rate index 방법을 통해서도 분석하였다. 분석결과는 공동 위치에 따라 온도 변화 추세가 상이하게 나타났으며, 이를 통해 적외선 카메라로 지반 내부의 상태를 평가할 수 있는 가능성을 보여준다.

국내 · 외 신간도서 안내

채용공고

현대건설

경력직 채용 |  채용기간 : ~10/31  |  학력 : 석사+경력(3년) 박사

https://www.hdec.kr/kr/career/job_06.aspx

현 이앤씨

지반터널 설계부  |  채용기간 : 8/14 ~ 채용시

http://www.henc.co.kr/

동일교역주식회사

토목, 건축 기술연구원  |  정규직  |  채용기간 : 채용시  |  학력 : 학사 이상

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구조부/기술연구소/안전진단부/터널및지반부 분야  |  정규직  |  채용기간 : 채용시  |  학력 : 대학졸업(2,3년)

http://www.stoeng.co.kr/

(주)한세지반엔지니어링

지반조사, 보링그라우팅, 지하수조사, 토목  |  정규직  |  채용기간 : 채용시  |  학력 : 학사 이상

http://www.hansegeo.com/

서울과학기술대학교

지반공학 분야 교수 공개채용  |  교육공무원  |  채용기간 : 9/7 ~ 9/15  |  학력 : 박사 이상

https://recruit.seoultech.ac.kr/prof/info/edu/

한국건설기술연구원

정규직 채용(분야별 직무기술서 확인)  |  정규직(연구직)  |  채용기간 : 9/1 ~ 9/18  |  학력 : 석사이상/박사

https://www.kict.re.kr/announcementRecruitWeb/getAnnouncementRecruitView.es?mid=a10503020000&id=3243&listNum=12&schSDate=&schEDate=&processState=&keyField=&keyWord=

회원동정

2023년 8월 신규가입자

12651, 김정우, 정회원(여), 홍익대학교 토목공학과 박사과정

12652, 김현수, 정회원, 이제이텍 계측기술관리부 전무

12653, 민대홍, 정회원, 대전대학교 건설안전방재공학과 박사과정

12654, 신동천, 정회원, ㈜동아지질 품질팀 대리

12655, 유정연, 정회원(여), 인하대학교 토목공학과 석사과정

12656, 장병수, 정회원, 대전대학교 재난안전공학과 박사과정

12657, 정진권, 정회원, 한국농어촌공사 경기지역본부 차장

12658, 조정덕, 정회원, HL디앤아이한라 인프라영업팀 프로

12659, 채규종, 정회원, 한국토지주택공사 품질시험센터 부장대우

12660, 홍성철, 종신회원, 주영하이테크㈜ 지반설계부 과장

12661, 김민태, 정회원, 고려대학교 건축사회환경공학부 연구교수

12662, 김선우, 정회원, 인성지오텍 대표이사

12663, 김은성, 정회원, 주식회사 비엘 대표이사

12664, 김장언, 정회원, 한양대학교 건설환경공학과 박사과정

12665, 조현철, 종신회원, 현대엔지니어링 인프라기술지원팀 매니저

12666, 홍현석, 정회원, 경희대학교 지반공학연구실 석사과정

12667, 황태훈, 종신회원, 서울대학교 건설환경공학부 석사과정

17명(정회원 14명/종신회원 3명)    

학생회원

111207, 김민석, 학생회원, 전남대학교 지역바이오시스템공학과 

승급회원(학생회원 → 정(종신)회원)

12668, 김소정, 정회원(여), 경상국립대학교 해양토목공학과 석사과정

12669, 고준연, 정회원, 단국대학교 지반공학연구실 석사과정

12670, 손동건, 종신회원, 경북대학교농업토목·생물산업공학부 학부연구생

특별회원

특급_현대제철(2급에서 특급으로 변경)

안녕하십니까. 

유독 심한 폭염과 유난스러웠던 폭우 등으로 힘들었던 올 여름도 서서히 막바지에 다다르고, 슬슬 아침 저녁으로 선선함이 느껴지는 요즘입니다. 지반공학회 회원 여러분들의 건강에 유의하시길 바랍니다. [地盤]학회지는 지반공학 분야 국내 최대 학회인 우리 한국지반공학회의 소통과 정보전달의 한 축을 담당하고 있습니다. 원로 및 시니어 선배님들의 다양한 지식 및 현장 노하우를 후배들에게 전달해줄 수 있을 뿐만 아니라, 주니어 회원들의 열정과 앞으로의 포부를 업계 동료 분들에게 소개할 수 있기도 합니다. 또한, 본인의 세부 전공 외에 접하기 힘든 다양한 주제에 대한 노하우를 학습하고, 관련 정보를 손쉽게 접할 수 있는 교류의 장입니다. 

사회 곳곳의 다양한 위치에서 종사하시며 우리나라의 토목 발전을 위해 이바지하고 계시는 많은 회원님들께서 이번호도 흥미롭게 읽으셨길 바라며, 이를 위하여 바쁘신 와중에도 귀한 원고를 투고해주신 회원님들께 감사의 말씀을 드립니다. 학회와 학회지의 발전을 위하여 늘 관심주시는 지반공학회 모든 회원님들께 편집위원회의 모든 분들을 대신하여 감사한 마음을 전달해 드립니다. 

편집위원회에서는 회원님들께서 보내주신 관심과 사랑에 더욱 흥미롭고 알찬 원고로 보답하도록 하겠습니다. 이번 달 말에 있을 추석 연휴에는 학계와 산업계, 연구계등 각자의 자리에서 매진해오시던 노고를 잠시 잊고 가족 친지 분들과 행복한 한가위를 보내시길 기원합니다. 

감사합니다.

김석중

편집위원회 간사

한국건설기술연구원 지반연구본부 수석연구원