• 한국지반공학회논문집
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• 제22권10호
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• pp.111-120
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• 2006

본 연구에서는 개별요소해석 프로그램 PFC를 이용하여 실내 대형삼축압축시험에 대한 거동예측 및 실내시험 결과와의 분석을 수행하였다. 댐 축조용 락필재료(rockfill material)에 대한 실내 대형삼축압축시험을 수행하였으며, PFC 해석에 있어서는 초기 간극률을 고려한 개별요소 생성과 팽창, clump logic을 이용한 대상재료의 입도분포 모델링을 수행하였다. 특정 구속압 조건에 대한 실내시험 결과를 이용하여 개별요소해석시 필요한 미시 물성치(micro Parameter)를 산정하였으며, 이를 이용하여 다양한 응력조건에 대한 개별요소해석을 수행하였다. 본 연구결과, 개별요소법은 지반공학적 측면에서, 조립재료에 대한 미시적 거동(micro behavior) 및 전체적 거동(macro behavior)의 예측뿐 아니라, 수치시험실(numerical laboratory)로서 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제9권3호
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• pp.221-229
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• 1999

수치모델링을 통한 암반구조물 설계 및 안정성 평가에서 가장중요한 것은 현지암반의 파괴조건계수, 압축강도, 탄성계수 등이다. 본 연구에서는 기 연구된 문헌들과 150 set의 삼축압축자료들을 비교분석함으로써 입력자료의 적용성을 제안하였다. Hoek-Brown이 제시한 신선암의 암종별 파괴조건계수와 삼축실험자료의 분석에 의한 파괴조건계수 사이에는 많은 차이가 있었다. 그러나, 압축강도의 변환식들은 RMR에 따라 모두 유사한 거동을 보여 주었다. 한편, 탄성계수의 변환식들은 식의 선택에 따라 많은 차이가 나는 것으로 분석되었으나, Nicholson 등의 제안식이 각 사례들과 대비하여 더 현실적인 것으로 분석 되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.27-31
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• 2008

본 연구는 직경 225mm의 KICT 대구경 샘플러와 NX size 피스톤 샘플러를 사용하여 채취한 점토시료의 강도정수를 비교하여 대구경 샘플러가 NX size 피스톤 샘플러에 비해 원지반 상태를 얼마나 잘 반영하는가를 평가하는데 그 목적이 있다. 이 연구를 위하여 두 가지 샘플러로 채취한 점토 시료를 동일 조건에서 표준압밀시험, 일축압축시험, 삼축압축시험을 수행하여 채취 시료의 교란도 분석을 하였다. 분석결과 초기간극비와 선행압밀응력 뿐만 아니라 시료의 일축 및 삼축압축 시험에 의한 강도정수도 KICT 대구경 샘플러에 의한 시료가 약 10% 이상 높게 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권2호
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• pp.27-40
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• 1993

한 개의 공시체에 대해 일정한 크기의 높은 구속압력을 가하고, 단계별로 압밀배수시간을 조정하여 압밀비배수 삼축압축시헙을 할 수 있는 방법을 이 논문에서 제안하였다. 이 방법으로 시험하면 하나의 공시체로 여러 단계의 시험을 하여 강도정수를 구할 수 있음은 물론 시험시간이 종전의 다단계시험에 비해 현저히 절약된다. 이 시험에 대한 적합성을 증명하기 위하여 불교란 시료와 재성형시료에 대해 표준압축시험과 재래의 다단계시험을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 여기서 제안하는 시험방법으로 결정된 강도정수는 다른 시험방법으로 얻은 강도정수와 잘 일치하였으며, 이 방법이 대단히 효과적이고 실용적이라는 것을 입증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권5호
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• pp.37-46
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• 2014

다양한 지반조건을 갖고 있는 지반구조물들은 공사 설계에 대한 특성에 따라 안정성 해석을 하여 설계와 시공이 되어야 한다. 일반적으로 지반의 강도정수들은 삼축압축시험으로 분석한 결과를 설계시공에 적용하여 안정성을 해석한다. 띠하중과 같은 응력을 받고 있는 댐, 제방, 옹벽 등은 한방향의 변형이 구속되어 있는 평면변형 조건의 지반구조물들이다. 지반 조건에 맞는 안정성 해석은 적절한 강도정수들의 적용에 의해서 이루어져야 한다. 삼축압축시험에 의한 강도정수 적용은 이러한 지반구조물들을 설계할 때, 안전율이 과소평가되어 시공성과 경제성에 불리하게 작용한다. 본 연구는 화강풍화토를 대상으로 삼축압축시험과 평면변형시험을 통하여 강도정수를 산정하고 상대밀도에 따른 강도 증가에 대한 경향을 분석하고자 한다. 삼축압축시험은 응력경화가 지속적으로 발생하기 때문에 최대 변형률 15%에서 한계파괴응력을 결정짓는 반면에, 평면변형 조건에서 수행되는 시험은 강도가 증가하면서 2번의 뚜렷한 응력경화를 나타내었고, 강도정수를 결정할 수 있는 항복응력을 구분할 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.85-98
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• 2017

일반적으로 철도궤도 상부노반 흙재료는 연속적인 열차의 동적하중을 받게 되어 증가-감소 단계의 응력을 경험하게 된다. 이와 같이 일정한 주기에 따라 반복적으로 재하되는 축차응력(${\sigma}_d$)과 반복재하회수가 증가하게 되어 발생하는 회복변형률(${\varepsilon}_r$)의 비를 이용, 회복탄성계수($M_R$)을 산정할 수 있다. 현재까지 철도궤도하부구조에 적용할 수 있는 통일된 회복탄성계수 측정 시험법이 제시된 바 없어, 본 연구에서는 철도궤도 하부구조에 적용 가능하며, 구속압, 응력조건 및 반복재하회수 등을 종합적으로 고려할 수 있는 반복삼축압축시험에 의한 잠정 회복탄성계수 측정시험법을 제시하였다. 또한 반복삼축압축시험에 의한 잠정 시험법을 통해 산정된 회복탄성계수($M_R$)와 중형공진주시험을 통해 측정한 전단탄성계수(G)와의 상관성분석을 실시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권11호
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• pp.65-71
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• 2013

흙 포장의 장점에도 불구하고 흙 자체의 성질을 개선하기 위한 고화재로 시멘트가 주로 사용되고 있는 점 등이 개선되지 않아 활발한 사용에 저해요인으로 지적되어 왔다. 최근 중금속 확산 등을 막고 소정의 강도를 확보할 수 있는 친환경 고화재가 개발되어 실제 적용되고 있다. 그러나 이러한 공법은 현장에서의 경험 등에 의해 배합을 결정하는 것이 현재까지의 상황이며, 좀 더 체계적인 강도 파악에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 혼합토에 대한 삼축압축시험을 혼합토의 혼합비율과 전단강도 특성의 상관성을 분석하기 위하여 실시하였다. 혼합토에 대한 삼축압축시험 결과로부터 준설점토와 모래, 그리고 화강풍화토와 유기질토의 네 가지의 흙 종류별로 점착력과 내부마찰각의 변화를 양생 기간에 따라 관찰하였다. 4가지의 연구 대상 지반 중 준설점토와 화강풍화토의 점착력은 양생 기간이 늘어날수록 증가하는 추세를 뚜렷하게 보였다. 반면, 준설 모래와 유기질토는 양생 기간에 따른 증가가 적게 나타났으며, 점착력도 작았다. 내부마찰각의 경우에는 모든 원지반 재료에서 양생일수와 고화재의 종류에 상관없이 일정한 경향을 나타냈다.

• 지질공학
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• 제26권4호
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• pp.447-460
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• 2016

이 연구에서는 직접적으로 기본마찰각을 측정할 수 있는 직접전단시험과 삼축압축시험, 간접적으로 측정할 수 있는 기울임 시험을 이용하여 톱 절단면, #100 연마면, #600 연마면 등 총 3종류의 면을 갖는 황등 화강암과 Berea 사암의 기본마찰각을 측정하고 시험 결과들을 서로 비교하였다. 직접전단시험과 삼축압축시험에서 측정된 기본마찰각은 대체로 정확하지만 면의 상태에 따라서는 매우 차이가 나는 값이 측정되기도 한다. 기울임 시험은 모든 암종에서, 모든 면의 상태에서 유사한 결과를 산출하여 기본마찰각의 측정에 유용하게 사용될 수 있음을 보여주지만, 오차의 범위는 직접적인 시험에 비하여 비교적 넓은 범위를 보인다. 안정된 기본마찰각을 측정하기 위해서는 톱 절단면 보다는 전단면을 항상 일정하게 유지시킬 수 있는 연마면을 사용하는 것이 유리하며, 연마면 중에서도 #600 연마면 같이 매우 매끄러운 면 보다는 #100 연마면 같은 부드러운 수준의 면에서 보다 안정된 결과를 얻을 수 있다. 그러므로 #100 연마면 시료에서 직접전단시험이나 삼축압축시험으로 측정된 기본마찰각이 가장 신뢰성이 높을 것으로 예상되며, #100 연마면 시료에 대한 기울임 시험도 기본마찰각을 측정하는데 있어서 충분한 신뢰성을 갖는 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제27권4호
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• pp.243-252
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• 2017

횡등방성 암석의 파괴거동은 등방성 암석의 경우와 큰 차이가 있으므로 횡등방성 암반에 건설되는 암반구조물의 정밀한 안정성 평가를 위해서는 횡등방 파괴함수의 개발이 필요하다. 이 연구에서는 17세기 천문학자 Cassini가 지구둘레를 도는 태양의 궤도를 모델링하기 위해 제안한 Cassini 난형(卵形)곡선을 기반으로 횡등방성 암석의 강도정수 분포함수를 제안하였다. 제안된 강도정수 분포함수는 횡등방성 암석시료에 대한 삼축압축시험을 통해 실험적으로 결정이 가능한 2개의 모델 파라미터로 정의된다. 제안된 강도정수 분포함수를 마찰각과 점착력의 공간분포함수로 채용하여 기존의 Mohr-Coulomb(M-C) 파괴함수를 3차원 횡등방성 M-C 파괴함수로 확장시켰다. 제안된 횡등방성 M-C 파괴함수의 적합성을 검증하기 위해 횡등방성 암석시료의 삼축압축시험 및 진삼축압축시험을 수치모사하였다. 수치실험을 통해 예측된 결과는 실제 실험실 시험에서 관찰되는 횡등방성 암석의 파괴거동과 부합하였다. 또한 진삼축압축시험 수치모사 결과는 암석강도의 중간주응력 의존성이 암석시료에 포함된 미시적 연약면의 공간분포 특성과 밀접한 관련이 있을 수 있음을 보여주었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권12호
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• pp.47-58
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• 2018

Duncan & Chang(1970)는 던컨-창 모델을 제안하면서 흙시료의 초기 접선계수와 극한 축차응력을 구하기 위하여 쌍곡선이론을 사용하여 삼축압축시험의 응력-변형률의 비선형관계를 변환된 변형률/축차응력-변형률의 선형관계로 재구성하였다. 그러나 변환된 응력-변형률 관계는 이론적으로 선형관계를 나타내지만, 실제로는 시험이 시작되는 변형률이 작은 구간과 시료가 파괴에 이르는 변형률이 큰 구간에서는 비선형관계를 보인다. 이러한 현상은 삼축압축시험의 응력-변형률 곡선이 완전한 쌍곡선 형태가 아님을 나타낸다. 따라서 변환된 응력-변형률 곡선의 전 구간에 대하여 선형 회귀분석을 실시하여 직선의 식을 구하게 되면, 비선형관계를 나타내는 구간의 범위에 따라 선형관계식의 산정에 편차가 발생하게 된다. 이러한 편차를 줄이기 위하여 본 연구에서는 변환응력-변형률 관계에서 비선형을 나타내는 초반과 종반 구간을 제외한 구간에 대하여 선형회귀분석을 실시함으로써 초기접선계수와 극한 축차응력을 산정하는 수정회귀분석법을 제안하였다. 수정회귀분석법을 검증하기 위하여, 풍화토의 다짐시료에 대하여 압밀-배수 삼축압축시험을 실시하였다. 삼축압축시험의 응력-변형률 곡선으로부터 구한 변환응력-변형률 관계에 대해서 수정회귀분석을 실시하여 Duncan et al.(1980)이 제안한 2점법으로 구한 결과와 비교하였다. 분석결과 수정회기분석법에 비해 Duncan의 2점법으로 산정한 초기 접선계수는 4.0% 크게, 그리고 극한 축차응력은 2.9% 작게 평가되었다.