• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.77-84
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• 2021

이 연구에서는 속채움 콘크리트와 길이방향 철근으로 보강된 PHC 파일에 대한 휨실험을 수행하였으며, 실험의 주요 변수는 길이 방향 철근비와 PHC 파일 중공 내부 표면에 형성된 슬러지 유무로 설정하였다. 총 6개의 PHC 파일 실험체를 제작하였으며, 실험체들의 파괴모드, 균열패턴, 단면내 길이방향 변형률 분포, PHC 파일과 속채움 콘크리트 사이에 발생된 단부 슬립을 상세히 계측하고 분석하였다. 실험결과, 길이방향 철근비가 증가할수록 휨 강성 및 강도가 증가하는 것으로 나타났으며, PHC 파일 내부 표면에 형성된 슬러지는 실험체의 휨성능에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 실험적 연구와 더불어 이 연구에서는 변형률 적합조건, PHC 파일과 속채움 콘크리트 단면내 변형률 및 응력 분포를 고려한 비선형 휨해석 모델을 제안하였으며, 해석결과를 실험결과와 비교하여 제안모델의 합리성을 검증하였다. 그 결과, 제안모델은 속채움 콘크리트와 길이방향 철근으로 보강된 PHC 파일의 휨거동을 매우 우수한 정확도로 평가하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.63-72
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• 2006

일반적으로 강성 벽체에 작용하는 주동토압은 Coulomb의 토압이론에 의해 산정 되어왔다. 그러나 많은 시험결과에 따르면 벽면이 거친 강성 벽체에 작용하는 주동토압은 비선형으로 분포하며, 이러한 비선형의 토압분포는 벽체가 변위를 일으킬 때 벽체와 뒷채움재간의 마찰에 의해 뒷채움재에서 유발되는 아칭효과 때문에 발생하는 것으로 밝혀졌다. 현재까지 아칭효과를 고려해서 강성 벽체에 작용하는 주동토압을 산정할 수 있는 토압산정식들이 다양한 형태로 제안되었다. 그러나 이들 토압산정식은 뒷채움재가 균질한 경우에만 적용할 수 있는 것들로, 항만구조물에 사용되는 케이슨과 같이 배면이 사석과 모래로 뒷채움된 경우에는 적용이 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 사석과 모래로 뒷채움된 케이슨에 대하여 비선형으로 분포하는 주동토압을 산정할 수 있는 토압산정식을 제안하였으며, 제안식을 도출하는 과정에서 사석과 모래의 단위중량과 내부마찰각의 영향이 모두 고려되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.750-757
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• 2018

보강토교대는 보강토옹벽을 교대로 활용하는 토류구조물로써, 보강토체의 변형을 억제하기 위해, 마찰성능이 우수한 채움재와 비신장성 금속 보강재를 사용하고 있다. 본 연구에서는 보강토교대에 주로 사용되는 비신장성 금속 보강재에 대한 인발거동을 분석하기 위하여, 보강토교대 채움재의 강성 및 입도분포와 보강재의 간격에 따른 인발거동을 검토하였다. 매개분석을 통한 분석결과, 보강토체의 인발력은 최상단 보강재에 가장 크게 작용하였고, 보강토교대의 채움재의 특성과 보강재의 수평간격도 보강토의 인발저항에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 채움재의 내부마찰각은 최소 25도 이상, 균등계수는 4 이상의 사질토 그리고 최상단 보강재의 수평간격은 25cm 이하로 배치해야만 설계기준에 제시된 최소 인발 안전율을 만족하였다. 따라서, 보강토체의 인발저항성능을 확보하기 위해서는 채움재의 특성을 면밀하게 고려하여 설계를 수행하여야 하며, 채움재의 특성뿐만 아니라 하중조건을 고려하여 보강재의 배치도 적절하게 하여야 할 것이다. 시공시에는 설계시 고려한 채움재의 강성과 입도분포에 대한 철저한 품질 및 시공 관리가 필요할 것이다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제6권4호
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• pp.7-18
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• 1990

본 연구에서는 안정된 암 표면으로부터 가까운 거리에 강성재료로 이루어진 수직 옹벽이 설치될 때, 옹벽 뒷면에 작용하는 발생토압 문제를 다루기 위해 Spangler-Handy가 제시한 식 및 Sokol-ovskii 응력특성법을 각각 수정하였다. 수정 된 해석방법들은 옹벽 및 암 뒷면에서의 벽 마찰각의 크기 를서로구분하여 고려하였으며,됫채움 구이 비점성토인 경우에 바깥쪽으로 움직이는 옹벽의 다양 한 이동형태 및 각각의 이동단계에 관련된 정적 및 동적수평토압 계산에 이용 가능하다. 수정된 Spangler-Handy 식 및 Sokolovskii 응력특성법의 적용범위(옹벽-암 사이의 거리 b와 옹벽 높이 H의 비를 서로비교하였으며, 또한 뒷채움 흙의 내부마찰각 및 옹벽 원면의 벽마찰각이 각 해석방법의 적용범위에 미치는 영향도 분석하였다. 아울러, b/H=0.3인 경우에 수정된 Spangler-Handy 식을 토대로 얻어진 계산치를 Frydman-Keissar이 밝힌 실험 치와 비교 하였으며, 비교를 통해 하단을 중심으로 한 옹벽의 다양한 회전이동 단계에서 발생토압의 크기가 잘 일치함을 알 수 있었다. 이외에도 옹벽 뒷면의 벽마찰각 및 수평가속계수가 정적 및 동적주동토압에 미치는 영향도 검토하였으며, 뒷채움 흙의 내부마찰각 및 수평가속계수의 크기가 다양할 때 적용 가능한 설계도표도 아울러 제시되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.171-191
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• 1999

본 연구의 최종 목표는, 세립분이 비교적 많이 포함된 우리나라에 폭넓게 분포되어 손쉽게 얻을 수 있는 화강풍화토를 뒤채움흙으로 활용하는 토목섬유 보강토벽체 시스템을 체계화하는 데 있다. 이를 위한 단계적 노력의 일환으로, 우선 본 논문에서는, 인장보강 기능이 우수한 지오그리드와 배수기능이 탁월한 부직포 지오텍스타일을 병행하여 포설하는 형태의 토목섬유 복합보강재의 마찰특성 등 상호관련거동에 대한 분석에 초점을 두고, 실내인발시험 및 유한요소 수치모델링 해석 등을 수행하였으며, 또한 지오그리드 하부에 설치되는 부직포의 배수효과를 간접적으로 살펴보기 위한 유한차분 수치모델링 해석을 추가로 시행하였다. 이를 통해 부직포의 배수효과와 더불어, 화강풍화토 뒤채움흙 내부 복합보강재의 경우 전반적으로 비교적 작은 크기의 변위가 유발되는 효과와, 인발에 대한 저항능력도 상대적으로 큰 특징을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.15-20
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• 2019

본 연구에서는 교대에 작용하는 수평력을 저감시키는 총 11 케이스의 설계에 대한 건설비 분석을 실시하였다. 역T형 교대의 뒤채움재 개선과 토목섬유 보강재를 이용하여 교대를 보강한 철도용 보강 교대(Reinforced Abutment for Railways) 적용을 고려한 2종류의 교대 형식에 대하여 검토하였다. 첫 번째 종류의 경제성 분석에서는 역T형 교대의 배면 뒤채움 재료의 내부 마찰각을 35°에서 40°와 50°로 증가시키는 케이스를, 두 번째 종류의 경제성 분석에서는 토목섬유를 적용한 철도용 보강 교대 설계 케이스에 대한 경제성을 비교 분석하였다. 뒤채움 재료의 개선을 통해 내부 마찰각을 40° 혹은 50°로 적용할 때 교대에 가해지는 수평토압은 하중 조건에 따라 18~48% 까지 감소하였으나 교대 건설 비용 저감효과는 2.0~3.9%로 크지 않았다. 그러나, 철도 교대 구조로서 토목섬유 보강 교대를 적용한 결과 교대에 작용하는 수평력을 이론적으로 0까지 저감시킬 수 있어 교대 벽체 두께, 저판 길이 및 말뚝 기초의 수 및 재질 변경으로 최대 30%까지 건설비 저감 효과가 있는 것으로 검토되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.143-151
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• 2014

본 연구에서는 대형 축조블록과 지오그리드 보강재를 이용한 보강토 옹벽의 안정성을 검토하였으며, 이를 바탕으로 구조물의 적용에 대하여 평가하였다. 안정성은 옹벽높이, 뒤채움 흙의 강도 및 지오그리드 보강재의 강도 조건에 따른 외적 및 내적안정성을 검토하였다. 외적안정성 분석 결과, 보강재의 길이는 전면벽체 저면으로부터 산정된 옹벽높이의 0.7H와 보강재 수직간격을 1m로 설치하였을 때, 뒤채움 흙의 내부마찰각 및 옹벽 높이에 관계없이 모든 해석조건에서 기준안전율을 만족하였다. 내적안정성의 경우에는 뒤채움 흙의 내부마찰각이 $25^{\circ}$인 경우에도 일부 옹벽 높이에서 파단 및 인발에 대한 안정성이 확보할 수 있는 것으로 나타났다. 특히, 내적안정성 평가결과를 바탕으로 대하여 구조적 안정성 및 경제성을 고려할 수 있는 구조물로의 적용이 가능할 것으로 확인되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권9호
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• pp.25-36
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• 2011

조적식 석축옹벽의 거동 특성을 규명하기 위하여 실내 모형시험과 수치해석을 수행하였다. 실내 모형시험에서 옹벽 블록과 뒤채움재의 변위를 측정하기 위해 PIV 기법의 디지털 이미지 해석을 실시하였다. 유한요소 수치해석을 위해 상용프로그램인 ABAQUS를 사용하였다. 모형시험에서 관찰된 뒤채움재의 변위 발생 과정은 파괴면의 형성이 점진적임을 보여준다. 수치해석 결과에서 석축옹벽의 시공 과정에서 발생하는 전체적인 수평 토압 분포는 기존의 Rankine 이론과 큰 차이가 없지만, 뒤채움재의 내부 마찰각과 석축을 구성하는 석재 간의 마찰각이 작으면 토압의 분포가 불규칙해짐을 확인하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제6권2호
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• pp.35-46
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• 1990

본 연구에서는 강성벽체가 됫채움 모래로부터 바깥쪽으로 수평이동할 경우에, 다양한 이동단계 에서 발생되는 정적 및 동적수평토압의 크기를 예측키 위해 Sokolovskii의 한계평형이론을 변형한 해석방법을 제시하였다. 제시된 해석방법을 토대로 얻어진 결과치와 Fang및 Sherif등이 밝힌 실험치가 벽체의 다양한 이동단계에서 잘 일치하고 있음을 알 수 있었고, 또한 벽체뒷면을 연직으로 하는 대신에 됫채움쪽으로 일정한 각도만큼 경사지게 하였을때 예상되는 정적 및 동적수평토압 합력의 감소효과도 분석하였다. 이외에도, 옹벽설계에 중요시 되는 벽마찰각 및 됫채움 모래의 내부마찰각 크기등이 정적수평토압 및 동적수평주동토압의 합력에 미치는 영향도 검토하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권2호
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• pp.94-101
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• 2017

Recently, the small quantity batch production method has come into the spotlight as there are more plastic processing methods. At the same time, the 3D printer market has become globally widespread due to expired 3D printer patents. In particular, the FDM method is widely used for cheap products and materials. However, the FDM scheme is not as good as the injection molding method for quality and strength. This study investigated the effect of the internal filling and strength according to layer thickness to search for the optimum printing of the factors (infill and layer thickness) that determine the strength of the model.