실내 국부 세굴 실험계측기법의 정량적 평가

초록

교대 및 교각의 안정성은 국부 세굴에 크게 영향을 받으며, 이에 따라 세굴 실험은 기초의 안전성 검토와 취약 구간 파악에 핵심적이다. 그러나 기존 연구는 단일 계측기법이나 최대 세굴심에 의존하여 세굴의 공간적 분포를 충분히 반영하지 못하였다. 본 연구에서는 영상 분석, 3D 스캐너, 포인트 게이지의 세 가지 기법을 교대 세굴 실험에 적용하여 세굴 형상을 계측하고, 기법 간 정량적 결과의 일관성을 비교·분석하였다. 실험은 1:100 고정 경사 수로(폭 0.35 m, 높이 0.25 m, 포설 길이 5 m)에서 중앙입경 d₅₀=1 mm, 비중 1.5의 안트러사이트를 0.15 m 높이로 포설하여 수행하였다. 투명 아크릴 교대를 사용해 실시간 영상을 확보하였으며, 실험 종료 후 3D 스캐너와 포인트 게이지로 세굴심을 계측하였다. 기법 간 일관성은 포인트 게이지를 기준으로 평균제곱오차(MSE), 결정계수(NSE) 등을 활용하여 평가하였다. 분석 결과, 기법별 특성과 차이를 확인하고 적용 조건별 최적 기법을 제안하였다. 본 연구는 향후 세굴 실험 및 현장 계측 기법 선정에 참고 가능한 실무적 가이드라인을 제공한다.

키워드