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Journal of the Korean Geotechnical Society

  • : 한국지반공학회
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  • : 월간
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수록정보
수록범위 : 15권4호(1999)~36권3호(2020) |수록논문 수 : 2,126
한국지반공학회논문집
36권3호(2020년 03월) 수록논문
최근 권호 논문
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KCI등재

1순환신경망을 활용한 콘크리트궤도의 장기 침하 거동 예측

저자 : 김준영 ( Kim Joonyoung ) , 최영태 ( Choi Yeong-tae ) , 이수형 ( Lee Su-hyung ) , 우상인 ( Woo Sang Inn )

발행기관 : 한국지반공학회 간행물 : 한국지반공학회논문집 36권 3호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 5-14 (10 pages)

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콘크리트궤도는 고속, 고밀도의 운행선로에서도 차량의 주행안정성이 높고, 이용승객에게 좋은 승차감을 제공할 수 있으며, 궤도 보수 비용을 대폭 절감시킬 수 있는 장점을 가지고 있어 고속선을 중심으로 점차 적용 구간이 늘어나 고 있다. 하지만, OO고속철도 토공 구간의 노반 침하로 기인된 콘크리트궤도의 2차적 침하가 발생하는 사례가 빈번히 발생하고 있어, 이로 인한 철도 운행의 안정성 문제가 대두되고 있다. 허용 잔류침하량을 초과하는 콘크리트궤도에 대한 효율적인 유지보수 방안 수립을 위해서는 공용 기간 중 발생하는 콘크리트궤도의 장기 침하 거동을 합리적으로 예측하는 것이 필수적이다. 따라서, 본 연구에서는 다양한 인공지능 기술 중 순환신경망을 활용하여 콘크리트궤도의 장기 침하 거동을 예측하는 모델을 개발하였다. 또한 기존 모델의 침하 예측 결과와 비교를 통해 개발된 모델의 적용 가능성을 모색하였다.


The railway concrete track has been increasingly adopted for high-speed train such as KTX due to its high running stability, improved ride quality for the passengers, and low maintenance cost. However, excessive settlement of the railway concrete track has been monitored at embankment sections of the OO High-speed Line, resulting in the concerns on the safety of railway operation. In order to establish an effective maintenance plan for the concrete track railway exceeding the allowable residual settlement, it is essential to reasonably predict their long-term settlement behavior during the public period. In this study, we developed a model for predicting the long-term settlement behavior of concrete track using recurrent neural network (RNN) and examined the applicability of the developed model.

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2얕은 심도 VS주상도를 활용한 VS30 예측 방법론 비교 및 최적 계수 제시

저자 : 최인혁 ( Choi Inhyeok ) , 곽동엽 ( Kwak Dongyoup )

발행기관 : 한국지반공학회 간행물 : 한국지반공학회논문집 36권 3호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 15-23 (9 pages)

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지표면에서의 지반운동을 예측하는 지반운동예측모델은 30m까지의 평균전단파속도인 VS30을 부지효과를 나타내는 주요한 변수로 사용한다. VS30은 만약 VS주상도 깊이(z)가 30m 이상이면 주상도로부터 바로 계산할 수 있다. 하지만, 모든 부지에서 z가 30m까지 있는 것은 아니다. 따라서, z < 30m일 경우 30m까지 연장하는 모델로부터 VS30을 예측할 필요가 있다. 이번 연구에서는 국내 지반 환경에 맞게 z가 30m 미만인 부지에서 VS30을 추정하는 예측 모델에 대한 새로운 계수를 제안하였다. 분석 자료로 기상청과 국토지반정보 통합DB센터에서 획득한 297개의 VS주상도를 활용하였고, 선행연구에서 제안한 식의 계수들을 회귀분석을 통해 새롭게 제시하였다. 분석 결과, z ≥ 15m 일 경우 대수로그 잔차의 표준편차가 약 0.061이내이므로 신뢰성 높은 VS30를 예측하는 것으로 확인하였다. z < 15m 일 경우 σ가 계속 증가하며, z = 5m일 경우 σ = 0.1으로 나타났다. 따라서, 매우 얕은 심도의 VS주상도를 모델에 적용하는 경우 주의를 요하며, 가능하다면 30m깊이까지 지반조사를 실시하여 VS30을 계산하는 것을 추천한다.


Ground motion models predicting intensity measures on surface use a time-averaged shear wave velocity, VS30, as a key variable simulating site effect. The VS30 can be directly estimated from VS profiles if the profile depth (z) is greater than or equal to 30 m. However, some sites have VS profiles with z < 30 m. In this case VS30 can be predicted using extension models. This study proposes new coefficient sets for existing prediction equations using 297 Korea VS profiles. We have collected VS profiles from KMA and Geoinfo database. Fitting six existing methods to data, we suggest new coefficients for each method and evaluate their performance. It turns out that if z ≥ 15 m, the standard deviation (σ) of residual in log10 is 0.061, which indicates that the estimated VS30 is nearly accurate. If z < 15 m, the σ keeps increasing up to 0.1 for z = 5 m, so we caution the use of models at very low z. Nonetheless, we recommend investigating up to 30 m depth for VS30 calculation if possible.

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3세립분 함유량이 동결 사질토의 파괴특성에 미치는 영향

저자 : 황범식 ( Hwang Bumsik ) , 조완제 ( Cho Wanjei )

발행기관 : 한국지반공학회 간행물 : 한국지반공학회논문집 36권 3호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 25-36 (12 pages)

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동토의 세립분 함유량에 따른 파괴특성을 파악하기 위해 -10℃의 온도에서 다양한 세립분 함유량과 초기 노치 (notch)의 위치를 조정한 직사각형 공시체를 제작하여 Three-point bending 시험을 수행하였다. 시험결과를 바탕으로 동토의 mode I 파괴인성(fracture toughness)을 산정하였으며, 하중-변형 곡선의 최대점까지의 fracture energy를 산정하여 동토의 mixed-mode(mode I + II) 파괴특성을 파악하였다. 시험결과, 최대하중 및 mode I 파괴인성은 세립분 함유량 10%까지 증가하다가 15%에서 다시 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 노치의 위치가 공시체 중심에서 멀어질수록 mode II 하중의 증가로 인해 균열이 진행하는데 필요한 fracture enenrgy가 증가하는 것으로 나타났으며, 세립분 함유 량이 증가할수록 mode II 하중의 증가비율 또한 증가하는 것으로 나타났다.


In this research, three-point bending tests were performed using a rectangular frozen specimen with various fine contents and notch offset distance from the center of the specimen to investigate the fracture characteristic of the frozen sand. Based on the test results, mode I fracture toughness was calculated, and mixed-mode (mode I + II) fracture characteristics were investigated using the fracture energy which was calculated until the maximum point of the load-displacement curve. As the fine contents increase, the peak load and mode I fracture toughness increase until 10% fine contents. Furthermore, as the notch offset distance increases, the fracture energy required for crack start also increases due to the increase in mode II load at the crack tip.

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1연안해역에서 석유오염물질의 세균학적 분해에 관한 연구

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