• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.24 no.7
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• pp.51-60
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• 2008

In this paper, the behaviour of shell foundation was studied. In the theoretical program, the general shallow foundation theories and failure mechanism developed by Terzaghi, Mayerhof and others were reviewed and compared. In the numerical study, the 2 and 3 dimensional FEM simulations were carried out using an uncoupled-analysis approach. The results obtained from the model test show that the bearing capacity of shell foundation was about 25% to 30% larger than that of general foundation. Due to the cases of shell angle, the maximum bearing capacity of shell foundation shows when the shell angle of foundation was $60^{\circ}$. In addition, even if the shell foundation has various advantages compared with the general foundations as described above, the practical verifications in full scale size will be necessary to use in the field and will be helpful in the technical development of other special foundations.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.304-304
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• 2020

항만구조물의 방파제 또는 방파호안의 마루높이는 배후지역의 활용도에 따라 내습파의 월파로 인한 전달파 또는 월파량에 의해 결정되기 때문에 월파량산정은 항만구조물을 설계함에 있어서 주요한 설계인자이다. 그동안 국내에서는 항만구조물 설계시 주로 외국의 기준이나 기법을 활용하고 있는 실정이다. 국내 항만설계기준에서는 Goda도표를 이용하여 직립제 및 방파호안에 대한 월파량 산정방법을 제시하고 있으나, 도표축이 log로 되어 있어 내삽 또는 외삽시 사용자에 따라 월파량 차이가 발생할 수 있다. 국내의 해역특성 및 최근 설계동향을 반영한 월파량 산정식의 개발이 필요하고, 동일조건에 대한 동일한 월파량 산정결과가 도출될 수 있어야 한다. 최근의 대표 연구성과인 EurOtop(2007)과 같이 지수함수의 형태로 월파량 산정식을 제시하고자 한다. 경사식구조물의 평균월파량 산정식 도출을 위해 적용한 구조물 위치에서의 수심(d_t)은 0.40m, 0.55m, 0.70m 이다. 적용수심을 서로 다르게 한 것은 기존의 대부분의 연구에서 적용하지 않았던 구조물 위치에서의 쇄파조건을 고려하기 위한 것이다. 실험파는 Bretschneider-Mitsuyasu 주파수 스펙트럼을 사용한 불규칙파를 적용하였다. 본 연구에서는 주 피복재로 TTP를 대상으로 하였고, 주기 및 파고를 다양한 조건에서 수리실험을 수행하였다. 본 연구의 실험결과는 월파량 계측을 통해 분석된 평균 월파량을 적절한 산정식으로 나타내기 위해 EurOtop(2007)의 기존 월파량 산정식 형태에 대입하여 비교하여 분석하였다. 따라서, 본 논문은 월파량 산정식 제시를 통해 보다 합리적인 항만구조물의 마루높이 산정이 가능하게 하고, 또한 월파량 산정과 관련된 실험자료 구축을 통해 신뢰성해석 자료 및 수치모형의 검증 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.326-326
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• 2021

장기간에 걸쳐 넓은 지역에 대해 발생하는 가뭄을 예측하기위해 많은 학자들의 기술적, 학술적 시도가 있어왔다. 본 연구에서는 복잡한 시계열을 가진 가뭄을 전망하는 방법 중 시나리오에 기반을 둔 가뭄전망 방법과 실시간으로 가뭄을 예측하는 비시나리오 기반의 방법 등을 이용하여 미래 가뭄전망을 실시했다. 시나리오에 기반을 둔 가뭄전망 방법으로는, 3개월 GCM(General Circulation Model) 예측 결과를 바탕으로 2009년도 PDSI(Palmer Drought Severity Index) 가뭄지수를 산정하여 가뭄심도에 대한 단기예측을 실시하였다. 또, 통계학적 방법과 물리적 모델(Physical model)에 기반을 둔 확정론적 수치해석 방법을 이용하여 비시나리오 기반 가뭄을 예측했다. 기존 가뭄을 통계학적 방법으로 예측하기 위해서 시도된 대표적인 방법으로 ARIMA(Autoregressive Integrated Moving Average) 모델의 예측에 대한 한계를 극복하기위해 서포트 벡터 회귀(support vector regression, SVR)와 웨이블릿(wavelet neural network) 신경망을 이용해 SPI를 측정하였다. 최적모델구조는 RMSE(root mean square error), MAE(mean absolute error) 및 R(correlation Coefficient)를 통해 선정하였고, 1-6개월의 선행예보 시간을 갖고 가뭄을 전망하였다. 그리고 SPI를 이용하여, 마코프 연쇄(Markov chain) 및 대수선형모델(log-linear model)을 적용하여 SPI기반 가뭄예측의 정확도를 검증하였으며, 터키의 아나톨리아(Anatolia) 지역을 대상으로 뉴로퍼지모델(Neuro-Fuzzy)을 적용하여 1964-2006년 기간의 월평균 강수량과 SPI를 바탕으로 가뭄을 예측하였다. 가뭄 빈도와 패턴이 불규칙적으로 변하며 지역별 강수량의 양극화가 심화됨에 따라 가뭄예측의 정확도를 높여야 하는 요구가 커지고 있다. 본 연구에서는 복잡하고 비선형성으로 이루어진 가뭄 패턴을 기상학적 가뭄의 정도를 나타내는 표준강수증발지수(SPEI, Standardized Precipitation Evapotranspiration Index)인 월SPEI와 일SPEI를 기계학습모델에 적용하여 예측개선 모형을 개발하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.252-252
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• 2021

하천 합류부의 흐름거동은 단일 하천 흐름거동에 비해 복잡한 흐름 특성을 나타낸다. 하천의 본류와 지류가 만나는 합류지점에서는 유량비, 합류각의 변화에 따라 전단면(shear plane), 재순환류(recirculation zone)가 발생할 수 있다. 이러한 하천 합류부의 복잡한 흐름특성은 하상의 침식 또는 퇴적을 야기할 수 있고, 수심의 변화, 수생태 변화 등을 일으켜, 하천환경 변화에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 2차원 흐름해석모형 HDM-2D를 이용하여 하천합류부에서 2차원 흐름 모의를 수행하였으며, 합류각의 변화에 따른 흐름특성 변화를 분석했다. HDM-2D 흐름모의 결과의 검증을 위해 90° 각도의 합류수로에 대한 Weber et al.(2001)의 실험결과를 이용했다. 그 결과, 합류지점 하류에서 발생하는 재순환류 및 수위하강, 유속의 변화 등의 수치모의결과가 실험결과와 유사한 변화를 나타냈다. 지류 합류 각도의 변화에 따른 하류 흐름변화를 비교하기 위해 3가지 합류부 각도(30°, 45°, 60°)에 대해 흐름모의를 수행했다. 합류지점의 흐름특성을 분석하기 위해 합류지점의 계산격자를 세밀하게 구성했다. 합류지점 하류에서 발생하는 재순환류의 길이와 최대 폭의 변화로부터 재순환류 발생면적을 계산하였으며, 합류각도의 변화에 따른 흐름특성을 비교 분석 하였다. 흐름모의 결과, 본류와 지류의 합류각이 30°일 때 합류부 내측의 재순환류가 거의 발생하지 않았으며, 합류각이 45°이상일 때 합류각 증가에 따라 재순환류의 폭과 너비가 증가하는 결과를 나타냈다. 또한 합류각 증가에 의해 재순환류 발생 면적이 증가함에 따라 합류부 하류의 수심이 더 큰 폭으로 감소하는 결과를 나타냈다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.11 no.2
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• pp.117-129
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• 2009

Several researches have been done to estimate the earth pressure on a vertical circular shaft considering three dimensional arching effect and verified them by conducting model tests. However, any equation suggested so far is not applicable in case of multi-layered soils and/or C-${\phi}$ soils. In this study, new equation for estimating the earth pressure acting on the vertical shaft in c-${\phi}$ soils is proposed. A parametric study is performed to investigate the significance of the cohesion when estimating the coefficient of earth pressure in C-${\phi}$ soils and estimating earth pressures in vertical shafts. A method which can estimate the earth pressure on vertical shafts in layered soils is also proposed by assuming a failure surface in layered soils and using the modified equation. This paper is Part I of companion papers focusing on the theoretical aspect of model developments; the experimental verification will be made in Part II.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.264-264
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• 2022

하천의 합류부는 두 개 이상의 하천이 하나로 합쳐지는 구간으로 서로 다른 특성으로 인해 급격한 흐름의 변화와 수리학적 지형변화가 발생하는 구간이다. 하천의 합류부에서는 유체의 물리화학적인 특성과 흐름 구조의 변화가 발생할 수 있다. 흐름 구조의 변화로 인한 유사 이송으로 세굴과 같은 지형적인 변화가 발생할 수 있다. 합류부의 혼합을 이해하기 위해서는 본류와 지류의 다양한 유입조건에 따른 공간적인 패턴을 분석하는 것이 중요하다. 그러나, 대부분의 합류부 연구들은 실측에 기반한 공간적인 패턴 분석의 어려움으로 인해 실내실험 또는 수치모형에 의존하여 연구가 수행되어, 실측자료에 기반한 공간적인 수체혼합의 분석은 매우 제한적이었다. 따라서, 본 연구에서는 하천 합류부의 혼합 현상을 규명하는 인자로 흐름 방향 유속, 2차류와 수심 등 기본적인 수리학적 인자들 외에 연직, 수평 방향으로 측정한 수질 자료와 드론 영상을 활용하여 합류부의 혼합 특성을 해석하고자 하였다. 수질 자료 중 하천의 혼합을 가장 잘 확인할 수 있는 인자로써 전기전도도와 온도를 활용하였다. SonTek ADCP를 이동식으로 횡단하여 측정해 흐름 방향 유속과 2차류, 수심을 확인하였다. ADCP를 운용함과 동시에 YSI의 수질센서를 활용하여 연직, 수평 방향으로의 전기전도도와 온도의 분포를 확인하였다. 또한, 합류부의 2차원 공간적인 분포를 확인하기 위해 드론 영상을 촬영하였다. ADCP, YSI, 드론의 계측자료는 한국의 낙동강과 남강 합류부에서 측정되었고, 분석 결과 계측장비 간의 경향성이 일치하였다. 또한, 이전에 진행된 해외의 합류부 연구 결과와 유사한 결과가 관측되었으나, 일부 부분에서는 다른 결과를 보였다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.40 no.2
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• pp.81-93
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• 2024

In Korea, numerous large-scale infrastructure construction projects and housing site developments are being undertaken. However, due to limited land availability, sourcing high-quality backfill materials that meet the standards for railroad and road embankment compaction and mechanically stabilized earth (MSE) retaining wall construction poses significant challenges. Concurrently, there has been an increase in structural failures of many MSE retaining walls, attributed primarily to reduced bearing capacity and impaired drainage performance, resulting from inadequate backfill compaction. This study aimed to analyze the structural performance and safety of an MSE retaining wall using recycled soil as backfill. We conducted small-scale model tests utilizing 3D printing technology combined with two-dimensional numerical analysis. The study quantitatively evaluated the MSE retaining wall's performance concerning the recycled soil mixing ratio and reinforcement installation methods. Furthermore, the utility of 3D printing was confirmed through the production of an experimental wall designed to facilitate easy reinforcement attachment, mirroring the conditions of actual MSE retaining wall construction.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.32 no.10
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• pp.41-53
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• 2016

Stability of the braced earth wall in the composite ground, which is composed of the jointed base rocks and the soil strata depends on the earth pressure acting on it. In most cases, the earth pressure is calculated by the empirical method, in which base rocks are considered as a soil strata with the shear strength parameters of base rocks. In this case the effect of the joint dips of the jointed base rocks is ignored. Therefore, the calculated earth pressure is smaller than the actual earth pressure. In this study, the magnitude and the distribution of the earth pressure acting on the braced wall in the composite ground depending on the joint dips of the base rocks and the ratio of soil strata and base rocks were experimentally studied. Two dimensional large-scale model tests were conducted in a large scale test facility (height 3.0 m, length 3.0 m and width 0.5 m) by installing 10 supports in a scale of 1/14.5. The test ground was presumed with the base rock ratio of the composite ground of 65%:35% and 50%:50% and with the joint dips for each base rock layer, $0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$ and $60^{\circ}$, respectively. And then finite element analyses were performed in the same condition. As results, the earth pressure on the braced wall increased as the base rock layer's joint dips became larger. And earth pressure at the rock layer increased as the rock rate became larger. The largest earth pressure was measured when the base rock rate was 50% (R50) and the rock layer's joint dips was $60^{\circ}$. Based on these results, a formular for the calculation of the earth pressure in the composite ground could be suggested. Distribution of earth pressure was idealized in a quadrangular form, in which the magnitude and the position of peak earth pressure depended on the rock ratio and the joint dips.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.19 no.4
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• pp.449-456
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• 2007

This research was conducted to analyze the features of the critical tensile stresses at the top and bottom of the concrete slab in the jointed concrete pavement (JCP) when subjected to both the environmental and vehicle loads. First, the stress distribution in JCP was analyzed when the system was subjected to only the environmental loads or the vehicle loads by using the finite element model of JCP. Then, the stresses were analyzed when the system was subjected to the environmental and vehicle loads at the same time. From this study, it was found that the critical tensile stresses at the slab bottom under the vehicle loads were almost constant regardless of the loading positions once the loads were applied at the positions having some distance from the transverse joint. The critical tensile stresses at the slab bottom could be obtained using the model consisting of normal springs for underlying layers by adding the critical stresses due to the environmental loads and the vehicle loads for the curled-down slab, and by subtracting the critical stress due to the environmental loads from that due to the vehicle loads for the curled-up slab. The critical tensile stresses at the top of the slab could be obtained using the model consisting of tensionless springs for underlying layers by adding the critical stress due to the environmental loads and the stress at the middle of the slab under the vehicle loads applied at the joint for the curled-up slab. An alternative to obtain the critical stresses at the top of the slab for the curled-up slab was to use the critical stresses under only the environmental loads obtained from the model having normal springs for underlying layers.

• Proceedings of the Korean Society for Rock Mechanics Conference
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• 2008.03a
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• pp.51-68
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• 2008

When the train enters into a tunnel a high speed, pressure waves are generated inside the tunnel. The pressure waves at propagate in a form of compression wave toward the tunnel exit and a fraction of the compression waves that arrives at the exit of the tunnel are discharged to outside of the tunnel and the remainder is reflected into the tunnel as expansion waves. The compression waves emitted from the tunnel does not radiate in a specific direction but in all directions. If the amplitude of the compression wave is great, it causes noise and vibration, and it is called "Micro-Pressure Wave." "Micro-Pressure Wave" must be considered as a decision for the optimum tunnel cross-section as the amplitude of the compression wave depends on train speed, tunnel length, area of tunnel and train. Therefore, this paper introduces the case study of Micro-Pressure Wave characteristics for determination of tunnel cross section in Honam high speed railway, the pressure inside the tunnel and the micro-pressure waves at tunnel exit were measured at Hwashin 5 tunnel in Kyungbu HSR line. At the same time. a test of train operation model was performed and then the measurement results and test results were compared to verify that the various parameters used as input conditions for the numerical simulations, which were appropriate. Also a model test was performed, in order to analysis of the Micro-Pressure Wave Mitigation Performance by Type of Hood at Entrance Portal.