• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권9호
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• pp.5-16
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• 2022

최근 도시 및 지하공간 개발에 따라 지반재해가 증가하고, 사회문제로도 이어지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 일반적으로 그라우팅 공법이 사용되나, 낮은 침투성, 겔화특성 등의 재료적 한계와 인장저항력 부족 문제를 가지고 있어 지반의 역학적 성능을 개선하지 못하고 있다. 따라서 최근에는 섬유를 혼합한 그라우트재 연구 등 역학적 성능 개선을 위한 연구가 진행되고 있다. 그러나 일반적인 섬유는 교반 및 주입 시 주입구 막힘, 주입관 폐색 등의 문제를 유발해 실제 지반 주입에 많은 어려움을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 그라우트 인장보강재로 실제 주입이 가능한 CNT Powder를 사용해 'CNT-mixed grout재'를 고안하고, 역학적 거동 분석과 주입 가능성, 구근 특성, 적용성 분석을 수행하였다. 역학적 성능 시험결과 CNT Powder의 최적 함유량은 0.5 %로 확인되었고, 1차원 주입시험과 모형 구근 형성시험을 통해 적정 주입인자와 구근의 특성을 파악하였다. 수치해석을 통한 적용성 분석을 수행하여 CNT-Mixed grout재가 침하량과 소성영역 감소 등의 효과를 나타내어 지반에 주입 가능한 인장보강재로서 활용이 가능함을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.503-514
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• 2011

본 연구에서는 콘크리트채움 U형 합성보와 H형강 기둥 십자형 합성접합부의 내진상세를 제시하고, 2개의 실물대 실험체를 설계/제작하여 강구조내진기준의 표준실험절차에 따라 내진성능을 평가하였다. 주요 실험체 구성요소는 춤 450mm(실험체 A) 및 550mm(실험체 B) U형 강재보, 두께 165mm의 골데크플레이트 위에 타설된 콘크리트 바닥슬래브, U형보의 완전합성작용을 하기 위한 전단스터드, 부모멘트 전달을 위한 4개의 주철근 및 H형강 기둥에 정착을 위한 용접커플러 그리고 접합부 보강을 위한 보강판으로 구성된다. 순수 강재 보-기둥 접합부와 상이한 U형 합성접합부의 독특한 특성을 고려하여, 지진하중 하에서 내진성능에 결정적 영향을 미치는 보-기둥 접합부의 용접부 취성파단, 강판의 국부좌굴, 주철근의 휨좌굴, 콘크리트 압괴 등의 한계상태가 적절히 제어되도록 실험체를 설계하였다. 강구조내진기준의 지진하중 가력프로그램에 따른 실험결과, 설계에서 의도한 바와 같이 여러 한계상태가 적절히 제어되어 실험체 A 및 B는 각각 6% 및 6.8% 라디안에 이르는 매우 뛰어난 층간변형능력을 발휘하였다. 이는 특수모멘트골조에 요구되는 4% 라디안 수준을 충분히 상회하는 만족스런 층간변형능력이다. 특히 접합부 강화전략에 의해 제안된 합성접합부 상세는 설계에서 의도한 것과 같이 소성힌지를 보강단부로서 밀어냄으로서 취약할 수 있는 보-기둥 용접접합부를 효과적으로 보호하였다. 실험체 A의 최종 파괴모드는 6.0% 층간변위에서 발생한 보강단부에 인접한 냉간성형 코너부의 점진적 저사이클피로에 의한 하부플랜지의 파단에 의해 발생하였다. 한편, 실험체 B는 8.0%의 높은 수준의 층간변위에서 발생한 볼트이음부 파단에 의해 내력을 상실하였다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제4권
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• pp.87-94
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• 1986

본(本) 연구(硏究)에서는 주요(主要) 항만(港灣)에서 채취(採取)한 해성점토(海性粘土)에 대(對)하여 각종(各種) 공학력(工學力) 성질(性質)들을 측정(測定)하여 이들의 상호관계(相互關係)를 분석(分析) 고찰(考察)하였는바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 본(本) 시험지구(試驗地區)의 흙은 대구분(大部分)이 CH, CL, ML로 구성(構成)되어 있으며 초기압밀(初期壓密)이 진행중(進行中)인 것으로 사료(思料)된다. 2. 압축지수(壓縮指數)와 액성한계(液性限界)의 관계식(關係式)은 다음과 같다. CH : $C_c=0.0137$ (LL-22.6) CL : $C_c=0.0123$ (LL-14.64) 3. 압축지수(壓縮指數)와 초기간극비(初期間隙比)의 관계(關係)는 소성(塑性)이 높은 흙 일수록 기울기가 완만하였으며 그 관계식(關係式)은 다음과 같다. CH : $C_c=0.431$ ($e_o-0.504$) CH : $C_c=0.471$ ( $e_o-0.235$) ML : $C_c=0.641$ ($e_o-0.393$) 4. 압축지수(壓縮指數)와 자연함수비(自然含水比)의 관계식(關係式)은 다음과 같다. CH : $C_c=0.0133$ ($W_n-28.27$) CL : $C_c=0.0225$ ($W_n-23.56$) ML : $C_c=0.0106$ ($W_n-16.42$) 5. 초기간극비(初期間隙比) 및 자연함수비(自然含水比)와 압축지수(壓縮指數)의 관계(關係)는 높은 정(正)의 상관(相關)으로 그 관계식(關係式)은 다음과 같다. CH : $C_c=0.301$ ($e_o+0.017W_n-1.05$) CL : $C_c=0.141$ ($e_o+0.0567W_n-1.054$) ML : $C_c=0.421$ ($e_o+0.0214W_n-1.121$) 6. 초기간극비(初期間隙比) 및 액성한계(液性限界)와 압축지수(壓縮指數)의 관계식(關係式)은 다음과 같다. CH : $C_c=0.36$ ($e_o+0.08LL-0.819$) CL : $C_c=0.269$ ($e_o+0.026LL-0.929$) 7. 해성점토(海性粘土)의 점착력(粘着力)은 심도(深度)와 상관성(相關性)이 없으며 일축압축강도(一軸壓縮强度)와의 관계식(關係式)은 다음과 같다. CH : qu=1.896C+0.0107 CL : qu=1.849C+0.04.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권4호
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• pp.157-178
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• 1996

기존의 보강토벽체에 주로 이용되어온 steel strict등 고강도 인장보강재는 주변 뒤채움흙에 비해 상대적으로 변형이 작기 때문에, 설계검토시 과강재 자체에서 유발되는 변형의 크기에 대해서는 크게 유의할 필요가 없었다. 그러나 비교적 저강도인 섬유보강재의 경우, 한계상태에서 예상되는 섬유보강재 자체의 변형량은 주변 뒤채움흙의 소성변형 유발에 필요시 되는 변형량을 종종 초과하게 되며, 이와같은 크기의 과도한 변형량은 보강토벽체 구조체 자체의 안정성 확보 측면에서 허용할 수 없는 경우가 대부분이다. 결국 보증토벽체 구조체의 전면부 발생변위에 대한 일반적인 허용조건을 충족하기 위해서는, 극한강도 보다 훨씬 작은 크기의 강도가 섬유보강재의 경우 발휘하는 것으로 보아야 할 것이며, 따라서 최종적인 구조체 안정검토를 위해서는 보강재 자체의 예상변형량에 대한 평가가 섬유보강재의 경우 특히 중요시 된다. 보강재의 인장응력 -변형률 관계는 강보강재의 경우 선형탄성거동으로 가정할 수 있으나, 섬 유보강재의 경우에는 일반적으로 비 선형거동을 나타낸다. 본 연구에서는 쌍곡선 함수를 이용하여 섬유보강재의 비선형 거동특성을 모델링하였으며,또한 뒤채움흙 다짐으로 인한 유발응력등을 고려하기 위해 Ehrlich SE Mitchell, Duncan등이 제안한 방법을 수정하여 섬유 보강토벽체의 안정 해석법을 제시하였다. 본 안정 해석법 에서는 침투수압의 영향 및 뒤채움흙의 구속효과에 따른 섬유보강재의 부분적인 상대강성 변화 등을 고려하였으며, 이를 토대로 깊이별 각 섬유보 강재의 최대인장력 및 변형량 등의 예측이 가능하다. 본 연구에서는 제시하리라 하는 안정해석법의 적용성을 위해, paraweb polyester fibre multicord, non-woven polyester 지오텍스타일 및 knitted polyester 지오그리드 등 3가지 종류 보강재의 인장응력-변형률 관계 실험결과를 회귀분석하여 쌍곡선 함수형태로 이와같은 섬유보 강재의 비선형거동을 모델링하였다. 또한 이를 토대로 한 븐 연구 해석법의 적합성 검토를 위해, Ho & Rowe가 제시한 유한요소해석결과 및 LCPC, FHWA등에서 시행한 시험결과와 깊이별 각 섬유보강재의 최대인장력,변형량 및 지점별 변형률 등에 대해서도 비교하였다. 아울러 섬유 보강재의 상대강성, 뒤채움흙의 깊이별 구속효과의 정도, 다짐정도 및 침투수압 등이 각 섬유보강재의 변형량 및 전체적인 변형형태 등에 미치는 영향을 종합적으로 분석하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제88권2호
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• pp.255-265
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• 1999

본 연구는 토양의 경도(硬度) 등 물리적 역학적 특성이 차량의 주행성(走行性)에 미치는 영향을 파악하고자 시도되었다. 광릉 시험림 38임반 '거'소반에 있는 20m 길이의 임지(林地)에 4m 간격으로 5개의 측점을 설치하여 트랙터로 하여금 하중(荷重)없이 1회 공주행(空走行), 통나무(중량 780-790kg)를 견인한 상태로 1회 왕복, 5회 왕복, 10회 왕복 주행토록 하였다. 각 주행 형태별로 SHM-1형, Lang Penetrometer, Clegg Impact Soil Tester 등 3개의 토양 경도계를 이용하여 측점 당 5차례 토양경도(土壤硬度)를 측정하였으며, 지피식생(地被植生)의 훼손정도와 주행차량의 미끄러짐도 관찰하였다. 조사지의 토양은 SC(점토질 모래)와 건성(乾性) 갈색(褐色) 산림토양(山林土壤)으로 판명되었다. 지피식생(地被植生)의 경우 3-5회 왕복 주행 후에는 초본류(草本類)는 짓이겨지고, 관목류(灌木類)도 잎떨어지고 수피(樹皮)도 벗겨지다가 11회 왕복 후에는 식생(植生)은 거의 사라졌다. 주행 차량이 전복(顚覆)되거나 미끄러지는 경우는 없었지만, 바퀴자국은 토양의 단위밀도가 높고 함수량이 낮은 1-3구간의 경우 불과 1-2cm의 깊이로 파인 반면 단위밀도가 낮고 함수량이 높은 4-5구간은 5-7cm 깊이로 나타났다. 주행(走行) 형태별(形態別)로 각 측점에서 조사한 토양경도(土壤硬度) 변화(變化)는 주행 횟수가 증가할수록 점점 증가하는 것으로 나타났다. L-PNTM에 의한 경도 변화는 완만하고, SHM-1형에 의한 경도 변화는 가파르게 나타났다. 비중(比重)과 단위밀도(單位密度)가 높고, 함수량(含水量)이 낮으며, 액성한계(液性限界)와 소성지수(塑性指數)가 높은 구간에서는 토양경도(土壤硬度)가 높게 나타나서 집재차량의 주행성이 좋았다. 그렇지 않은 토질 역학적인 특성을 갖는 경도가 낮은 구간에서는 바퀴자국이 깊어 주행성이 좋지 않을 것으로 판단된다. CIST로 측정한 경우에는 4kg용 해머를 사용하는 것보다는 2.5kg이나 0.5kg용 해머를 이용하는 것이 바람직할 것으로 생각한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.43-71
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• 1999

본 연구는 하수처리장 슬러지를 사용하여 매립지의 복토재 및 차수재의 건설재료로 개발하기 위하여 수행한 실험의 분석결과이다. 하수슬러지에 그의 지반공학적 물성증진을 위하여 화강토와 화력발전소의 부산물인 플라이애쉬를 주첨가물로 사용하고 부첨가물로 시멘트 및 벤토나이트를 소정의 혼합비율로 섞어서 각각 전단강도 증진과 투수계수 감소효과를 도모하였다. 주재료인 하수슬러지와 첨가재의 혼합비율을 변화시킨 혼합물에 대하여 다양한 실내실험을 수행하여 복토재 및 차수재의 설계기준의 적합성 여부를 조사하였다. 각 주재료, 첨가재, 혼합물의 비중, 입도분석, 액\ulcorner소성한계 실험을 실시하여 기본물성을 구하고 그들이 투수성, 다짐성, 압축성, 전단강도에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 혼합물에 대하여 실내다짐시험을 실시하여 최대건조단위중량과 최적함수비를 구하고 현장 다짐효율성을 평가하였다. 다짐혼합시료에 대하여 변수두 투수시험을 실시하여 투수계수를 구하는 한편 변수두 투수시험을 하중제어식 압밀시험중에 병행 실시하여 그들의 압밀정수 및 투수계수를 측정하였다. 슬러지의 장기적 안정성과 관련하여 크리프실험을 변수두 투수시험과 함께 실시하였다. 한편, 한달간을 부패시킨 다짐시료에 대하여 투수시험을 실시하여 슬러지내 유기물질 부패에 의한 투수계수에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 슬러지에 화강토, 플라이애쉬, 벤토나이트를 일정비율로 섞은 혼합물에 대하여 직접전단시험을 실시하여 전단강도정수를 구하였다. 시멘트와 혼합한 슬러지에 대하여 일축압축 강도시험을 실시하여 혼합비와 재령기간에 따른 압축강도 변화를 분석하였다. 한편, 다짐혼합시료에 대하여 CBR시험을 수행하여 그들의 주행성에 대한 평가를 실시하였다. 이와 같은 다양한 실험결과를 종합분석하여 매립지의 차수재 및 복토재로서 사용조건 만족여부를 검토하였다.