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표제지 1

목차 8

요약문 4

SUMMARY 6

제1장 서론 15

1.1. 연구 배경 16

1.1.1. 연구의 필요성 16

1.2. 국내외 관련 연구 동향 24

1.2.1. 국외 연구 동향 24

1.2.2. 국내 연구 동향 29

1.2.3. 비교분석 및 시사점 30

1.2.4. 본 연구의 차별성과 방향성 33

1.3. 연구 목표 및 범위 36

1.3.1. 최종 연구 목표 36

1.3.2. 세부 연구 목표 36

1.3.3. 연구의 범위 38

제2장 지진재해평가용 지질ㆍ지반정보 가공 및 보간 기술 개발 42

2.1. 연구 대상 지역 지질ㆍ지반 자료 추출 및 가공 43

2.1.1. 기 보유 지질ㆍ지반 데이터베이스 연계 43

2.1.2. 관심지역 신규 지반조사 자료 획득 및 자료 통합 47

2.1.3. 관심지역 지반응답특성 매개변수 영향력 분석 53

2.1.4. 연구대상지역 소영역별 지반정보 추출 및 가공 기법 최적화 방안 55

2.2. 지질ㆍ지반 자료의 지진재해평가용 물성정보 변환 58

2.2.1. 기존 국내외 N-Vs 상관관계 검토 58

2.2.2. 지역특성 반영형 N-Vs 변환모델의 개발 59

2.2.3. 지질연대별 변환특성 및 해석 60

2.3. 지질ㆍ지반 자료 미확보 영역에 대한 보간 방안 및 기술 개발 61

2.3.1. 지진재해평가용 물성정보 변환 기술 제안 61

2.3.2. 지질ㆍ지반 자료 미확보 영역에 대한 보간 방안 검토 67

2.3.3. 연구대상지역 검토 및 개발 기술의 적용성 검토 76

제3장 지진재해평가용 지질ㆍ지반정보 유효성 향상 기반기술 마련 83

3.1. 지질ㆍ지반조사 자료의 형식 변경 기술 개발 84

3.1.1. 지반조사 자료의 다중 형식과 처리의 필요성 84

3.1.2. PDF 기반 주상도의 텍스트화 및 자동인식 기술 85

3.1.3. BGS GeoIndex (Onshore) 사례의 벤치마킹 86

3.1.4. OCR 기반 자동화 절차와 AGS 표준화 절차의 비교 87

3.1.5. Python 기반 PDF 데이터 자동 추출 및 표준화 프로토타입 88

3.2. 지질ㆍ지반조사 자료 기반 지진재해평가용 물성 도출 및 입력 양식 개발 90

3.2.1. 지진재해평가용 주요 물성 정의 90

3.2.2. 지질ㆍ지반조사 자료의 통합 및 정규화 과정 91

3.2.3. 경험식(N-Vs) 기반 물성 변환 및 보정 91

3.2.4. 결측심도 보간 및 공간변동성 고려 92

3.2.5. 파생 매개변수 계산 및 지역특성 분석 92

3.2.6. 지진재해평가용 입력 양식의 표준화 및 체계화 93

3.2.7. 기술적 의의 및 기대효과 93

3.3 지질ㆍ지반조사 자료 이상치 검증 기술 개발 94

3.3.1. 부지특성 자료의 품질관리 절차 제안 94

3.3.2. 연구대상지역 맞춤형 지질 및 지반조사 자료 품질관리 절차 제안 98

3.4 현장실험을 통한 지질ㆍ지반 추정값 검증 및 개선방안 제시 106

3.4.1. 지질 조건 및 지반 특성 확인을 위한 지반 조사 개요 106

3.4.2. 원위치 전단파속도 결정을 위한 지반공학적 현장시험 109

3.4.3. 관심 지역 내 우선 확인필요 부지의 현장 지반조사 결과 117

제4장 지질ㆍ지반정보 구축을 위한 입력 체계 절차 수립 124

4.1. 자료 속성정보 및 데이터 구조화, 개체-관계 모델 설계 125

4.1.1. 해외 데이터베이스 사례 비교 및 표준항목 도출 126

4.1.2. 지진재해평가용 지반정보 데이터베이스의 전체 구조 127

4.1.3. 전단파속도 주상도(Vs Profile) 구축 절차 및 신뢰도 등급화 130

4.1.4. 공간정보 연동 및 응용 확장성 131

4.2. 개발된 입력 체계 기반 연구 대상 지역 지질ㆍ지반자료 격자별 적용 133

4.2.1. 연구대상지역 및 기초자료 구성 133

4.2.2. 공간밀도 및 분포 특성 분석 134

4.2.3. 지구통계학적 공간보간 및 교차검증 기반 최적화 135

4.2.4. 확률격자 구축 및 불확실성 평가 135

4.3. 지질ㆍ지반정보 구축을 위한 입력 체계 절차 제안 137

제5장 결론 141

5.1. 과업의 달성도 142

5.2. 연구성과물 145

5.2.1. 정성적 성과물 145

5.2.2. 정량적 성과물 145

5.3 차년도 연구계획 145

참고문헌 150

판권기 155

표목차 14

표 1.1. NGA-West2의 Vs₃₀ 추정 단계 24

표 1.2. 주요 국가별 지진지반응답특성 정량화 체계 비교 30

그림목차 10

그림 1.1. 지반정수 산정의 불확실성(Whitman, 1996) 22

그림 1.2. 지반정수 산정의 단계별 불확실성 및 오차 정의(Kulhawy, 1992) 22

그림 1.3. 이산적 상관관계 기반 지반특성값 산정의 통계적 변동성 23

그림 1.4. 심도에 따른 지반특성값의 변동성 23

그림 1.5. 미국 NEHRP Site 지반분류 및 계측 Vs₃₀ 히스토그램(Yong et al., 2016) 25

그림 1.6. 미국의 프록시 정보를 활용한 부지분류 기준, 지도 및 변동성(Wald and Allen, 2007) 26

그림 1.7. 일본의 지진관측소 지반조사 자료 제공 예시 27

그림 1.8. 이탈리아 RAN 관측소 지반분류 지도(Capua et al., 2011) 28

그림 1.9. 대만의 Vs₃₀ Map(Kuo et al., 2018) 29

그림 1.10. SPT-N값과 Vs의 상관관계식(Sun et al., 2008) 34

그림 1.11. Vs의 탐사기법별 Vs₃₀의 COV(MOSS, 2008) 35

그림 1.12. 다운홀 Vs 주상도를 이용한 지구통계학적 모델 기반 Vs 주상도의 Random generation(Passeri et al., 2020) 35

그림 1.13. 과업의 목표 36

그림 1.14. 과업의 추진 체계 39

그림 1.15. 과업의 추진 절차 40

그림 2.1. 연구진 기보유 부지특성 데이터베이스의 공간분포도 45

그림 2.2. 연구진 기보유 지반정보 데이터베이스 현황 테이블 46

그림 2.3. 전국단위 지표 및 지질특성 정보 47

그림 2.4. 지반정보유통시스템(GeoInfo) 획득 관심지역 최신 지반조사 자료 48

그림 2.5. 관심지역 지질 및 지반정보 데이터베이스 구축 현황 50

그림 2.6. 연구대상지역 획득 지반조사 자료 기반 기반암 심도 Kernel 밀도 분포 52

그림 2.7. 연구대상지역 지질도 및 지형도 53

그림 2.8. 관심지역 지반응답특성 매개변수 영향력 분석 결과 55

그림 2.9. 관심지역 소영역 및 최적합 보간, 가공 방법 57

그림 2.10. N-Vs 변환식 적합성 검토 결과(MAE) 59

그림 2.11. 관심지역 지반재료 종류에 따른 N-Vs 상관관계 60

그림 2.12. 관심지역 지질연대에 따른 N-Vs 상관관계 61

그림 2.13. 지질 및 지반 자료 기반 전단파속도 추정 모델의 개념도 63

그림 2.14. 지반조사 밀도특성(예: 관심지역 소영역)별 Case 구분 63

그림 2.15. 지구통계학적 공간보간 기법별 전단파속도의 3차원 공간분포도 65

그림 2.16. 머신러닝 기반 전단파속도 추정모델 개념도 66

그림 2.17. 공간보간 기법의 분류 70

그림 2.18. 공간보간용 오픈소스 소프트웨어 71

그림 2.19. 크리깅 절차도 71

그림 2.20. 크리깅 및 시뮬레이션 기법의 개념도 및 차이점 72

그림 2.21. 지진재해평가용 지질ㆍ지반정보 공간보간 기법의 최적화 의사결정 과정도 75

그림 2.22. 연구대상지역의 공간밀도 특성을 고려한 격자망 크기 분할 단계 78

그림 2.23. 연구대상지역의 공간기법 기법 최적화 기반 지반응답특성 매개변수별 2차원 분포도 81

그림 2.24. 제안된 N-Vs 변환식 기반 연구대상지역의 지반분류등급(2020 NEHRP 기준)별 추정 Vs 주상도(회색) 및 측정된 Vs 주상도(파란색) 비교 81

그림 2.25. 연구대상지역의 Vs₃₀ (좌)과 Vs,Soil(우)의 2차원 공간분포도 82

그림 3.1. OCR 기술 기반 이미지의 텍스트 변환 기술의 개념도 86

그림 3.2. 영국 BGS의 GeoIndex (Onshore) 관련 OCR 기술 개념도 87

그림 3.3. OCR 및 AGS 기반 지반조사 자료 디지털 변환 기술 절차도 비교 88

그림 3.4. Python 기반 PDF 유형의 지반조사 자료의 CSV 파일 추출 코드의 예 89

그림 3.5. 부지특성 자료의 품질관리 절차 개념도 98

그림 3.6. 시추 자료 및 하부지반(기반암 심도) 심도 유추 개념도 98

그림 3.7. 연구대상지역 맞춤형 지질 및 지반조사 자료 품질관리 절차도 99

그림 3.8. 이상치 검증 방법 103

그림 3.9. 관심지역 기반암 심도 기준의 이상치 분석 기법 적용결과(교차검증 기준 오차 비교) 105

그림 3.10. 시추 조사 및 표준관입시험 수행 개요와 사례(Sun et al., 2022) 107

그림 3.11. 지반지진공학 관점의 결정 필요 주요 지반 동적특성(선창국, 2025) 108

그림 3.12. 전단파속도(Vs) 결정을 위한 현장 및 실내에서의 주요 조사 시험 기법(Schneider et al., 2001) 109

그림 3.13. 주요 표면파 기법으로서의 SASW 개요(Joh, 2015) 110

그림 3.14. 주요 표면파 기법으로서의 MASW 개요(Olafsdottir et al., 2018) 110

그림 3.15. 크로스홀 탄성파 시험 구성 도해 및 개요(Sun, 2004) 112

그림 3.16. 다운홀 탄성파 시험 구성 도해 및 개요(Sun, 2004) 113

그림 3.17. 업홀 탄성파 시험 구성 도해 및 개요(선창국 등, 2005) 114

그림 3.18. 인홀 탄성파 시험 구성 도해 및 개요(선창국 등, 2005) 115

그림 3.19. 완전파형 음파검층 구성 도해 및 개요(선창국 등, 2005; 2025) 116

그림 3.20. 관심지역 내 확인필요 3개소 부지 위치 118

그림 3.21. 확인필요 HRC 부지 현장 조사 및 시험 결과 120

그림 3.22. 확인필요 HRD 부지 현장 조사 및 시험 결과 120

그림 3.23. 확인필요 HRS 부지 현장 조사 및 시험 결과 121

그림 4.1. 지진재해평가용 지질 및 지반정보 데이터베이스 구조도 128

그림 4.2. 데이터베이스: 시추주상도 상세 테이블 129

그림 4.3. 데이터베이스: 표준관입시험, 전단파속도, 시험정보 상세 테이블 130

그림 4.4/그림 4.42. Vs 주상도 측정/변환 신뢰도를 고려한 DB 구축 절차 132

그림 4.5. 교차검증 기반 최적의 격자망 기반 지질 및 지반정보 구축 개념도 137

그림 5.1. 1차년도 달성도표 144

그림 5.2. 2차년도 연구추진 전략 148

그림 5.3. 2차년도 연구추진 일정표 149

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