Dam Engineering Research Center 한국수자원공사의 댐 내진 대책 한국수자원공사 수자원연구원 댐 기 술 연 구 소 오 병 현

발 표 내 용발 표 내 용 개요 개요 내진등급 및 내진설계 현황 내진등급 및 내진설계 현황 내진성능 평가 사례 내진성능 평가 사례 지진계 설치 및 통합운영관리 지진계 설치 및 통합운영관리 맺음말 맺음말

硏修其間  국내에 댐 내진설계기준이 도입 ( ‘ 93 년 ) 전 건설된 기존 다목적댐 및 용수댐은 지진계수 0.05g~0.10g( 지진규모 5.4 ~ 6.1) 로 내진설계  국내에 댐 내진설계기준이 도입 ( ‘ 93 년 ) 전 건설된 기존 다목적댐 및 용수댐은 지진계수 0.05g~0.10g( 지진규모 5.4 ~ 6.1) 로 내진설계 硏修目的 신규 댐 내진설계  최근의 신규 댐 내진설계 및 내진성능평가는 개정된 댐설계기준 ( 건설교통부, 2001) 에 준함  최근의 신규 댐 내진설계 및 내진성능평가는 개정된 댐설계기준 ( 건설교통부, 2001) 에 준함 기존 댐 내진설계 개 요개 요

주 ) (1) 강원도남부 ( 군, 시 ) : 영월, 정선, 삼척시, 강릉시, 동해시, 원주시, 태백시 (2) 전라남도 북동부 ( 군, 시 ) : 장성, 담양, 곡성, 구례. 장흥, 보성, 여천, 화순, 광양시, 나주시, 여천시, 여수시, 순천시 (3) 강원도북부 ( 군, 시 ) : 홍천, 철원, 화천, 횡성, 평창, 양구, 인제, 고성, 양양, 춘천시, 속초시 (4) 전라남도 남서부 ( 군, 시 ) : 무안, 신안, 완도, 영광, 진도, 해남, 영암, 강진, 고흥, 함평, 목포시 주 ) (1) 강원도남부 ( 군, 시 ) : 영월, 정선, 삼척시, 강릉시, 동해시, 원주시, 태백시 (2) 전라남도 북동부 ( 군, 시 ) : 장성, 담양, 곡성, 구례. 장흥, 보성, 여천, 화순, 광양시, 나주시, 여천시, 여수시, 순천시 (3) 강원도북부 ( 군, 시 ) : 홍천, 철원, 화천, 횡성, 평창, 양구, 인제, 고성, 양양, 춘천시, 속초시 (4) 전라남도 남서부 ( 군, 시 ) : 무안, 신안, 완도, 영광, 진도, 해남, 영암, 강진, 고흥, 함평, 목포시 개요 지진구역 구분 지진구역행 정 구 역행 정 구 역 I 시 서울특별시, 인천광역시. 대전광역시. 부산광역시 대구광역시, 광주광역시, 울산광역시 도 경기도, 강원도남부 (1), 충청남도, 충청북도, 경상북도, 경상남도, 전라북도, 전라남도 북동부 (2) II 도 강원도북부 (3), 전라남도 남서부 (4), 제주도 지진구역계수 ( 재현주기 500 년에 해당 ) 지진구역 III 구역계수 위험도 계수 재현주기 ( 년 ) 위험도계수

개요 댐의 내진등급과 설계지진 내진등급댐 설계지진의 평균재현주기 특등급댐 ․사회, 안보, 경제적인 측면에서 특별한 댐으로 발주처가 지정하는 댐 ․법에 의하여 다목적댐으로 분류한 댐 ․높이가 45m 이상이고 총저수량이 50 백만㎥ 이상인 댐 1,000 년 I 등급댐 내진특등급 댐 이외의 모든 댐 500 년 기초지반 분류에 따른 지반계수 지반의 종류 지표면 아래 30m 토층에 대한 평균값 지반 계수 전단파 속도 (m/s) 표준관입시험 (N 치 * ) 비배수전단강도 (kPa) 경암지반, 보통암지 반 760 이상 연암지반 매우조밀한 토사지반 360 ～ 760 > 50> 단단한 토사지반 180 ～ ～ 5050 ～ * 비점착성 토층만을 고려한 평균 N 치

개요 CSG 공법의 장점  설계진도 = 지진구역계수 × 위험도계수 × 할증계수 × 중력가속도 단, 위험도계수, 지반계수 및 댐형식별 할증계수는 정역학적 설계 방법인 진도법에 의한 경우에만 적용.  댐 내진설계에서 일반적으로 록필댐 ( 표면차수벽형 석괴댐 포함 ) 과 콘크리트 중력식댐 ( 롤러다짐 콘크리트댐 포함 ) 은 상대적으로 지진에 안전한 댐으로 평가  흙댐으로 설계한 경우 설계진도는 20% 크게 하고, 아치댐의 경우는 설계지반진도의 2 배를 적용  설계진도 = 지진구역계수 × 위험도계수 × 할증계수 × 중력가속도 단, 위험도계수, 지반계수 및 댐형식별 할증계수는 정역학적 설계 방법인 진도법에 의한 경우에만 적용.  댐 내진설계에서 일반적으로 록필댐 ( 표면차수벽형 석괴댐 포함 ) 과 콘크리트 중력식댐 ( 롤러다짐 콘크리트댐 포함 ) 은 상대적으로 지진에 안전한 댐으로 평가  흙댐으로 설계한 경우 설계진도는 20% 크게 하고, 아치댐의 경우는 설계지반진도의 2 배를 적용

개요

댐 별댐 별 타 입타 입높이 / 길이, (m) 총저수용량 ( 백만 m 3 ) 설계지진계수 (g) 소양강댐 RF123/5302, 충주댐 CG97.5/4472, 안동댐 RF83/6121, 임하댐 RF73/ 합천댐 CG96/ 남강댐 CFRD34/1, 대청댐 CG+RF72/4951, 섬진강댐 CG64/ 주암댐 RF58/ 주암 조절지댐 RF99.9/ 부안댐 CFRD50/ 용담댐 CFRD70/ 횡성댐 RF49/ 밀양댐 CFRD89/ 보령댐 RF50/ 탐진댐 CFRD53/ 한국수자원공사 다목적댐 내진설계 현황 주 ) RF : 록필댐, CG : 콘크리트중력댐, CFRD : 콘크리트표면차수석괴댐 내진등급 및 설계 현황

내진등급 및 내진설계 현황 한국수자원공사 용수전용댐 내진설계 현황 댐 명댐 명 형 식형 식높이 / 길이, (m) 총저수용량 ( 백만 m 3 ) 설계지진계수 (g) 광동댐 RF39.5/ 달방댐 RF53.5/ 선암댐 ED22/ 사연댐 RF46/ 대암댐 RF27/ 안계댐 ED32.5/ 영천댐 RF42/ 운문댐 ( 특 ) RF55/ 연초댐 RF24.5/ 구천댐 RF50/ 수어댐 RF67/ 대곡댐 CFRD52/ 주 ) RF : 록필댐, CG : 콘크리트중력댐, CFRD : 콘크리트표면차수석괴댐

‘01. 1 ~ ’ : 댐시설물의 내진성능 및 안전도 평가 연구 ( 댐기술연구소 ) ‘04. 1 ~ ’ : 댐 지진계 설치 및 통합운영관리 연구 ( 댐기술연구소 ) ■ 지진응답해석 o 지진계수 : 댐설계기준 ( 건교부,2001) 의 붕괴방지수준의 설계기준지진계수 적용 o 입력지진파 : Hachinohe 파와 Ofunato 파 및 인공지진파 o 각 댐에 적용한 단면 및 기본 물성치는 설계보고서와 공사지, 안전진단보고서를 참조 o 동적물성치 ( 전단탄성계수, 체적탄성계수 등 ) 는 국내외 문헌 값을 이용 ■ 해석결과 16 개 다목적댐과 12 개 용수전용댐에 대한 지진응답해석 결과, 댐설계기준 (‘01) 의 내진설계기준 (0.098g, 0.154g) 에 준하는 내진안정성을 확보함. 내진성능 평가 사례

내진성능평가결과 ( 다목적댐 ) 댐 명댐 명 형 식 당초 설계 지진계수 (g) 댐설계기준 지진계수 (g) 내진성능평가시 입력 지진계수 (g) 평가결과 소양강댐 RF O.K 충주댐 CG O.K 안동댐 RF O.K 합천댐 CG O.K 임하댐 RF O.K 대청댐 CG&RF O.K 섬진강댐 CG O.K 주암댐 RF O.K 주암 ( 조 ) RF O.K 부안댐 CFRD O.K 남강댐 CFRD O.K 용담댐 CFRD O.K 보령댐 RF O.K 밀양댐 CFRD O.K 횡성댐 RF O.K 탐진댐 CFRD O.K

내진성능평가결과 ( 용수전용댐 ) 댐 명댐 명형 식형 식 당초 설계 지진계수 (g) 댐설계기준 지진계수 (g) 내진성능평가시 입력 지진계수 (g) 평가결과 광동댐 RF O.K 달방댐 RF O.K 선암댐 RF O.K 사연댐 ED O.K 대암댐 ED O.K 안계댐 ED O.K 영천댐 ED O.K 운문댐 RF O.K 연초댐 RF O.K 구천댐 RF O.K 수어댐 RF O.K 대곡댐 CFRD O.K 내진성능 평가 사례

■ 추 진 배 경 o 일본의 고베지진 (‘95.1) 이후 댐내진대책의 일환으로 댐설계기준의내진설계기준이 강화 (‘01.12) 됨에 따라 건설시 지진계를 설치하지 않은 내진특등급 댐 * 에 대한 지진계 추가설치 필요 ☞ ’07 년까지 지진계 설치완료 추진 * 다목적댐 및 높이가 45m 이상이고 총저수량이 50 백만㎥ 이상인 댐 : 14 개 다목적댐, 운문댐 구 분구 분다목적댐 (14) 용수댐 (1) 댐 명댐 명소양강 충주충주 횡성횡성 안동안동 임하임하 합천합천 남강남강 밀양밀양 대청대청 용담용담 섬진강 주암 부안부안 보령운문 (본)(본)(조)(조) 지진계 설치여부 ×× ○ ××× ○○○○ ×××××× 구 분구 분설치현황설치년도비 고비 고 남강댐센서 3 대, 기록계 3 대 1998 용담댐센서 5 대, 기록계 2 대 2001 횡성댐센서 3 대, 기록계 1 대 2001 밀양댐센서 3 대, 기록계 1 대 2001 대청댐센서 6 대, 기록계 3 대 2006 지진계 설치 및 통합운영관리

■ 추 진 경 위 ◦ : 댐설계기준 개정 ( 건교부 ) ∙ 내진특등급 댐의 지진응답계측기 설치, 운영근거 마련 ◦ : “ 기존댐 지진응답계측기 설치 및 운영관리 ” 과제 채택 ( 수자원안전기획단 ) ∙ 기존댐 내진안정성 확보 조치 ◦ ‘04. 1~12 : 댐 지진계 설치 및 통합운영관리연구 ( 수자원연구원 ) ∙ 기존댐 지진계 설치위치 및 운영관리방안 검토 등 ◦ ‘04.10~11 : 투자심사 ( 원안의결 ) 및 시행방침 결정 ∙ 기존댐 (12 개 ) 지진계 설치 및 통합운영관리시스템 구축 ( 수자원관리처 ) ◦ ‘05.10~’06.3 : 기존댐 실시간 지진감시시스템 개발 ( 수자원연구원 ) ∙ 실시간 지진 모니터링 및 국가지진관측망 연계시스템 구축

지진계 설치 및 통합운영관리 지진계 계측항목, 설치위치, 소요개수 구 분구 분기 준기 준적용비 고비 고 계측항목 ∙ 자유장운동 ∙ 측벽운동 ∙ 댐체의 동적응답 좌동 설치 위치 콘크리트댐 ∙ 기초부 : 댐선단, 갤러리 하단 ∙ 댐측벽 : 댐체에 가까운 암반상 ∙ 댐상부 : 댐체상부 좌동 필댐 ∙ 기초부 : 댐선단 ∙ 댐측벽 : 댐체에 가까운 암반상 ∙ 댐상부 : 댐체상부 좌동 설치 개소 수 콘크리트댐 ∙ 최소 3 개이상 ( 복합댐 : 6 개이상 )3개3개 ※대청댐 (6 개 ) 필댐 ※기준 : 내진설계하위기술기준 ( 건교부, 2000)

지진계 설치 및 통합운영관리

맺음말 ◈ 개정된 댐설계기준 ( 건교부, ‘01) 의 지진계수 (0.098g, 0.154g) 를 적용하여 16 개 다목 적댐 및 12 개 용수전용댐의 내진성능을 평가한 결과, 다목적댐 및 용수전용댐 모두 내 진안정성을 확보하고 있음. ◈ 내진특등급댐에 대한 지진계설치 ( 건교부, ‘01) 현황은 기존 5 개댐 ( 남강댐, 용담댐, 횡성댐, 밀양댐, 대청댐 ) 은 설치되었거나 설치중이며, ◈ 10 개댐 11 개소 ( 충주댐, 안동댐, 소양강댐, 임하댐, 합천댐, 주암본댐 및 조절지댐, 부 안댐, 보령댐, 섬진강댐, 운문댐 ) 는 ’06 년 현재 지진계 구매설치를 위한 발주공사가 진 행중이며 ‘07 년 9 월까지 설치될 예정임.

감사합니다 ! 한국수자원공사 수자원연구원 / 오병현 :