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정자혜 ( Jung Jahe ),권오일 ( Kwon Oil ),이종현 ( Lee Jong-hyun ),박병석 ( Park Byung-suk ) 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.24 No.1
앵커로 보강된 비탈면의 안정성은 시간경과와 더불어 앵커 긴장력의 증가와 감소로 인해 불안정한 상태로 변화한다. 현재 이에 대한 연구는 미미한 실정으로 특히, 개별 앵커 긴장력 감소가 비탈면 전체의 안전율에 어느 만큼 영향을 미치는지는 불명확하다. 이에 본 연구에서는 전단강도감소기법을 이용한 수치해석적 방법으로 앵커긴장력감소율에 따른 비탈면 안전율 감소를 계산하여 경향을 분석하였다. 해석결과, 앵커긴장력의 감소율이 클수록 비탈면 전체 안정성이 저하하였고, 특히, 비탈면 최하단부에 설치된 앵커의 긴장력 감소량이 클수록, 그리고 앵커 설치 간격이 클수록 비탈면 전체 안전율은 더 크게 감소하였다.
AutoML을 이용한 산사태 예측 및 변수 중요도 산정
남경훈 ( Kounghoon Nam ),김만일 ( Man-il Kim ),권오일 ( Oil Kwon ),왕파우 ( Fawu Wang ),정교철 ( Gyo-cheol Jeong ) 대한지질공학회 2020 지질공학 Vol.30 No.3
이 연구는 도로 비탈면에서 발생하는 산사태의 확률론적 예측에 기반된 산사태 발생에 영향을 미치는 인자의 중요도 산정 및 예측 모델을 개발하는 것이다. 산사태 예측 모델을 개발하기 위해 한반도 전 지역을 대상으로 2007년부터 2020년까지 조사된 30,615사면의 현장조사 자료를 활용하였다. 전체 131개의 변수 인자 중 지형인자 17개, 지질인자 114개(기반암 89개를 포함), 도로와의 이격거리를 사용하였다. 산사태 발생에 영향을 미치는 인자를 자동화된 머신러닝인 AutoML을 실시하여 예측 성능이 뛰어난 XRT(extremely randomized trees)를 선정하였다. 변수 중요도 분석결과 지형적 요인 10개, 지질인자 9개, 사회적 영향성인 도로와의 이격 거리와 관련된 항목순으로 급경사지 불안정에 가장 많은 영향을 주는 것으로 분석되었다. 개발된 모델의 신뢰성 검증을 수행한 결과 AUC 83.977%의 예측율을 확보한 것으로 나타났다. 이 모델은 산사태 이력을 기반으로 한 현장조사 자료만을 이용하여 변수 중요도의 순위를 도출함으로써 그에 따른 산사태 발생 가능성을 확률적 및 정량적으로 평가하였다. 향후 의사 결정자들에게 현장조사를 통한 사면진단 안전평가 시 신뢰성 있는 근거를 제공하리라 판단된다. This study was performed to develop a model to predict landslides and determine the variable importance of landslides susceptibility factors based on the probabilistic prediction of landslides occurring on slopes along the road. Field survey data of 30,615 slopes from 2007 to 2020 in Korea were analyzed to develop a landslide prediction model. Of the total 131 variable factors, 17 topographic factors and 114 geological factors (including 89 bedrocks) were used to predict landslides. Automated machine learning (AutoML) was used to classify landslides and non-landslides. The verification results revealed that the best model, an extremely randomized tree (XRT) with excellent predictive performance, yielded 83.977% of prediction rates on test data. As a result of the analysis to determine the variable importance of the landslide susceptibility factors, it was composed of 10 topographic factors and 9 geological factors, which was presented as a percentage for each factor. This model was evaluated probabilistically and quantitatively for the likelihood of landslide occurrence by deriving the ranking of variable importance using only on-site survey data. It is considered that this model can provide a reliable basis for slope safety assessment through field surveys to decision-makers in the future.
다단식(多段式) 유연성 토석류 방지시설에 관한 적용성 검토 연구
백용(Baek Yong),최영철(Choi Youngchul),권오일(Kwon Oil),최승일(Choi Seungil) 한국지반환경공학회 2010 한국지반환경공학회논문집 Vol.11 No.8
토석류는 사면 붕괴, 산사태, 홍수 등과 같은 인명 및 재산피해를 수반하는 자연재해의 일종이다. 2006년 7월 집중호우로 인하여 대규모 토석류가 발생하였으며, 이에 따라 고속국도, 일반국도, 철도 등의 국가 기간망이 통제되어 언론에 보도되는 사태가 발생하곤 하였다. 토석류에 대한 연구는 지금까지 충실히 수행되지 않은 것이 사실이다. 원인으로는 예측이 매우 어려웠을 뿐 아니라, 발생위치가 산지에서 주로 발생하였으며 도심지 및 주택가에서 발생하지 않아 국민들에게 부각되지 않았던 이유도 있다. 본 연구에서는 토석류를 방지하기 위하여 사방댐 등의 대책방안이 수립되어 적용되어 오고 있으나, 단점 및 보완점을 개발하여 새로운 기법을 적용하였다. 또한, 계곡부의 특성 및 형상에 따라 다단계의 유연성 시설물을 설치함하여 인명 및 재산피해를 최소화 할 수 있도록 고안하였다. 대상지역을 2개소 선정하여 적용성에 대한 평가를 실시하고 결과를 제시하였다. 연구결과, Site A, B 지역에 토석류 방지시설이 각각 17개와 13개가 설치요구되었다. 향후 토석류에 대한 체계적인 지침 및 방안에 대하여 정립해 나갈 필요가 있을 것으로 생각된다. Debris flows are a natural hazard which looks like a combination of flood, land and rock slide. Large rainfall in July 2006 produced several large scale debris flows and many small debris flows that resulted in loss of life and considerable property and railway damage, as was widely reported in the national media. The hazard “debris flow” is still insufficiently researched. Furthermore debris flows are very hard to predict. Flexible Ring net barriers are multi-functional mitigation devices commonly applied to rock fall or floating wood protection in floods, snow avalanches and also mud flows or granular debris flows, if properly dimensioned for the process or processes for which they are intended. Overtopping of the barriers by debris flows and sediment transport is possible, supporting the design concept that a series of barriers may be used to stop volumes of debris larger than are possible using only one barrier. The future for these barrier concepts looks promising because these barriers represent the state of art for such applications and are superior to many other available options.
김진환 ( Jinhwan Kim ),이종현 ( Jonghyun Lee ),권오일 ( Oil Kwon ),김우석 ( Wooseok Kim ) 대한지질공학회 2020 지질공학 Vol.30 No.4
비탈면 설계 단계에서 안전율이 설계기준에서 제시하고 있는 안전율을 확보하지 못할 경우, 앵커를 시공하여 안전율을 확보하게 된다. 안정해석을 통해 앵커의 비탈면 보강 효과를 검증하고 있으나 이 과정에서 앵커 시공 간격은 대부분 등간격으로 가정하여 해석을 한다. 경제적이면서 효과적인 비탈면 보강을 위해 안정해석 대상 비탈면 내에서 앵커 시공 간격을 조정한 안정해석이 필요하다. 본 연구에서는 앵커 시공 간격이 비탈면의 안전율 변화에 미치는 영향을 파악하였다. 이를 위해 가상의 2소단 비탈면을 설정하고 앵커 시공 간격을 다르게 하여 안정해석을 수행하였다. 해석 결과, 비탈면의 상단면, 중단면, 하단면에 동일한 간격으로 앵커를 시공한 경우 보다 하단면 앵커 간격을 좁게하고 상단면, 중단면의 앵커 간격을 넓게 경우에 비탈면의 안정성을 확보하면서도 약 15%의 앵커 물량을 절감하는 결과가 나타났다. 이는 동일한 간격으로 앵커보강을 하기 보다는 비탈면 특성에 맞게 앵커 시공 간격을 다르게 하는 것이 경제적이면서 효과적인 보강효과가 있음을 의미한다. If the safety factor does not secure the safety factor suggested in the design standard at the slope design stage, the safety factor is secured by installing an anchor. Stability analysis is used to verify the effect of reinforcing the slope of the anchor, but in this process, most of the anchor construction intervals are assumed to be equal and analyzed. For economical and effective slope reinforcement, stability analysis is required by adjusting the anchor construction interval. In this study, the effect of the anchor construction interval on the change of the safety factor of the slope was identified. Stability analysis was performed by setting a virtual slope with two berms and different anchor construction intervals. As a result of the analysis, the stability of the slope is secured when the anchor spacing of the lower surface is narrowed and the anchor gaps of the upper and middle surfaces are wider than when anchors are installed at the same intervals on the upper, middle, and lower surfaces of the slope. The result was a 15% reduction in the amount of anchors. This means that, rather than reinforcing anchors at the same intervals, it is economical and effective to have an economical and effective reinforcement effect to vary the anchor construction intervals according to the slope characteristics.