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요약문
SUMMARY
CONTENTS
목차
제1장 연구개발과제의 개요 10
제2장 국내외 기술개발 현황 11
제3장 연구개발수행 내용 및 결과 12
1. 서언 12
2. 연구방법 13
3. 연구지역 및 각 지반의 특성 14
3.1. 대상지반 선정 14
3.2. 대상지반의 위치 및 지층구조 16
3.3. 대표 시추공의 퇴적층 특성분석 20
4. 액상화 가능성 평가를 위한 지반 특성의 분석결과 검토 32
4.1. 개요 32
4.2. 연구지역의 시험치에 대한 상관성 분석 34
5. 액상화 가능성 평가와 예측지도 39
5.1. 개요 39
5.2. 지진규모와 최대지반수평가속도 선정 39
5.3. 액상화 가능성 평가 40
5.4. 액상화 예측지도의 작성 45
6. 결론 65
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 67
제5장 연구개발결과의 활용계획 68
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 69
제7장 참고문헌 70
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Ⅰ. 제목: 한국 남부 연약지반의 특성과 지진에 의한 액상화 가능성 평가
Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
지진에 의한 피해가 가장 큰 연약지반에 대하여 연약지반을 구성하는 광물조성, 입자형태, 간극수 성분, 함수비 등의 특성을 지질학적, 광물학적, 지화학적, 지질공학적으로 분석하여 국내 연약지반의 특성을 규명하고, 이를 바탕으로 지진발생에 따른 액상화 등 지반 거동에 대한 상호관계를 검토하여 연약지반의 특성에 따른 위험토를 예측하여 지진에 대한 피해를 최소화하고자 한다.
연약지반은 지진파의 증폭현상과 액상화에 의해 지진피해에 가장 취약한 곳으로 잘 알려져 있다. 그럼에도 불구하고 국내에서는 연약지반의 특성과 지진에 의한 액상화 가능성에 대한 연구가 매우 미흡한 실정으로 이에 대한 많은 연구가 필요하다.
Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
○ 한반도 동남부인 낙동강 하류의 연안 및 충적지에 분포하는 일부 연약지반에 대하여 구성 광물, 입자형태, 간극수 성분, 함수비 등의 지질학적, 광물학적, 지화학적, 지질공학적인 특성을 규명한다.
○ 분석된 여러 특성 지료들에 대해 서로의 상관관계를 분석하고, 이들 자료를 바탕으로 지역별 액상화 가능성을 검토한다.
○ 기존 연구를 참고하여 지진 강도에 따른 지역별 지점별로 액상화 가능성지수를 등급화하여 액상화 예측지도를 작성하여 검토한다.
Ⅳ. 연구개발결과
○ 낙동강 하류의 일부 연약지반에 대하여 지질조사와 시추공 시료의 광물학적 및 토질공학적 특성을 파악하였으며, 이들 자료를 바탕으로 지진에 따른 연약지반의 액상화가능성에 대해 검토해 보았다.
○ 김해 한림면의 하천충적층 지역과 연안환경에 가까운 하구지역에 대하여 연약지반의 심도, 구성광물, 공극수 성질, 토질상수 등의 지반 특성이 제시되었다.
○ 콘관입시험(CPT) 등의 토질공학적 자료와 구성광물 등의 여러 지반특성에 대한 자료들에 대해 상관관계를 분석하였다.
○ 주로 표준관입시험(SPT)과 콘관입시험(CPT) 자료로부터 기존 연구의 액상화잠재지수(IL)와 액상화가능지수(PG)를 산정하여 지진 강도에 따른 액상화의 예측지도를 작성하여 비교 검토하였다.
○ 그 결과, 지역에 따라 액상화의 분포지도가 다르게 나타났으며, 콘관입시험(CPT)의 자료가 표준관입시험(SPT) 보다도 더 정밀한 결과를 나타내며, 액상화잠재지수(IL) 보다는 액상화가능지수(PG)로부터 액상화를 평가하는 것이 변별력이 높아 예측지도 작성에 적합한 것으로 나타났다.
○ 정확한 액상화 평가를 위해서는 지반 특성에 대한 더 많은 복합적 인자를 포함시킨 액상화 예측방법이 개발되어야 될 것으로 나타났다.
Ⅴ. 연구개발결과의 활용계획
○ 일부 연약지반의 여러 특성이 파악되고 이를 통하여 액상화 가능성에 대한 검토가 이루어진 것은 그동안 다소 등한시되었던 연약지반의 액상화에 대한 연구가 활성화되는데 촉매제로서 활용될 것으로 보인다.
○ 이 연구를 계기로 지진에 가장 취약한 국내 모든 연약지반에 대한 연구가 확대되고, 지진에 따른 피해를 최소화할 수 있는 방법이 개발될 수 있다.
○ 연약지반은 지역에 따른 특징을 가지고 있으므로 이번 연구에서 제시된 자료와 해석은 다른 지반의 상대 비교에 활용되며, 이러한 연구의 축적으로 우리나라 고유의 한국형 연약지반에 대한 액상화가능성 모델과 액상화 예측지도가 완성될 수 있으므로, 연약지반 건설되는 구조물의 안전성을 확보하고 지진에 의한 피해를 최소화할 수 있으며, 경제적 비용 절감할 수 있는 적절한 규모의 내진설계가 가능하도록 토목 및 건설분야에 기초자료에 활용될 수 있다.
○ 본 연구실 차원에서는 이번의 연구결과를 정리하고 보완하여 학술논문으로 게재할 계획이며, 이번 연구결과를 바탕으로 효율적인 연약지반의 액상화 평가방법에 대한 새로운 연구과제를 창출할 계획이다.
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