• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제25권8호
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• pp.5-11
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• 2024

우리나라 국토 특성 상 국토 면적에 산지가 차지하는 비율이 높고 연간 호우 발생이 하절기에 집중됨에 따라 강우로 인한 비탈면 안정성 저하가 우려된다. 이에 대비하고자 비탈면에 배수시설을 설치하여 지반 침투수에 의한 지하수위 상승을 낮춰 비탈면 안정성을 증대시킬 수 있다. 하지만 배수시설 중 수평배수공은 부대시설로 분류되어 설치 기준과 관련 연구가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 상용지반해석 프로그램인 Plaxis-2D를 이용하여 수평배수공의 배수성능에 영향을 미치는 요소들을 검토하여 수평배수공의 길이, 설치 각도 등의 경계조건에 따른 수평배수공의 배수성능을 수치해석적으로 분석하였다. 수평배수공을 미설치한 지반보다 수평배수공을 설치한 지반에서 안전율이 높음을 확인하였으며, 수평배수공이 위치한 지반의 투수계수를 높여 수평배수공을 모사한 경우와 기존 모사방식인 Drain 기능을 활용한 경우에서의 안전율을 비교하였다. 지반투수계수를 6배 높였을 때의 안전율이 Drain 기능을 활용한 경우와 일치하여, 지반 투수계수를 6배 높여 수평배수공을 모사한 경우를 Drain 기능의 대안으로 판단하고 투수성능을 확인하였다. 비교 결과, 수평배수공의 배수성능에 있어서 설치각도보다 설치길이가 더 원활한 배수성능을 보임을 확인하여 설치 길이가 더 주요한 요인이라고 판단하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.45-50
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• 2023

강우에 의한 비탈면 재해를 방지하기 위해서는 신속히 강우를 배제하는 것이 매우 중요하다. 국내에서는 지하수위를 낮추기 위한 방법으로 경제성과 시공성이 뛰어나고, 배수 성능이 좋은 수평배수공을 보편적으로 적용하고 있다. 그러나 현장에서 시공되는 수평배수공의 경우 다른 용수의 유무나 지반의 조건과 관계없이 획일적으로 시공되는 경우가 많으며, 유지관리가 원활하게 이루어지지 않고 있어 수평배수공의 배수 성능을 기대하기 힘든 경우가 많다. 이에 본 연구에서는 모형토조를 이용해 인공지반을 조성하여 수평배수공 실험을 수행하였다. 수평배수공 배수 면적을 일정량 통제해 통제면적 0%, 25%, 50%, 75% 상태의 수평배수공 유출량을 측정하였으며, 측정값과 설계 도서 등을 바탕으로 수평배수공을 정량적으로 평가할 수 있는 평가표(안)를 제안하여 현장적용이 가능한 기초자료로서 제안하고자 한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권11호
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• pp.25-31
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• 2023

대표적인 비탈면 배수공법인 수평배수공은 비탈면 내 간극수압을 감소시키기 위해 국내외에서 다수 활용하고 있다. 이에 따라 다양한 연구들이 선행되어 왔으나, 수평배수공의 수량을 산정하기 위한 명확한 설계기준이 없어 획일적으로 시공되고 있다. 따라서 본 논문에서는 다양한 수평배수공의 배수성능과 영향인자에 대한 메커니즘을 규명하고자 현장토를 이용하여 모형토조실험을 수행하였다. 또한, 배수재 형상이나 크기에 따른 배수성능을 비교하고자 입도분포가 다른 시료에서의 유출량 결과를 비교 및 검토하였다. 정상류 상태에서 배수실험을 확인하기 위해 유출량을 측정한 결과, 모든 시료에서 최소 3분에서 최대 15분 뒤 일정한 속도로 배수되는 것을 확인하였다. 조립질 지반에서 단일 시간당 유출되는 양(단위 유출량)으로 비교한 경우, 배수재 형상과 크기에 따른 배수효과가 상이하여 배수성능에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 향후 세립질 지반에서의 배수 성능실험과 수량을 결정하기 위한 기초자료로 충분히 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.77-83
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• 2012

연약지반 개량공법에 있어서 대부분의 수평 배수층은 모래나 쇄석 등의 골재를 이용하고 있으나, 이러한 골재를 수평 배수층으로 사용하는 경우에는 종종 원지반의 침하불량을 유발하는 경우가 발생하고 있다. 이에 수평 배수층을 깔지 않고 수평 배수용 파이프를 이용하는 수평배수관망 시스템이 개발되어 적용되고 있다. 이러한 공법은 반복 성토과정으로 발생하는 과잉 간극수압을 수평 배수관망으로 직접 배수하는 시스템이다. 본 연구에서는 수평배수관망 시스템의 적용성과 시공성을 확인하고자 실 규모 현장시험 시공을 수행하여 수평배수관망 시스템의 적용성을 평가하였다. 현장시험시공을 통하여 수평 배수관망 시스템의 침하 거동특성을 살펴보았으며, 또한 수평배수관망 변형정도를 확인하여 일반적인 수평배수층을 이용하는 공법과 비교분석하여 그 효용성을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.59-70
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• 2002

연직배수공법에서 과잉간극수를 배제하기 위해 연직배수재와함께 수평배수층이 지반 위에 설치된다. 이 논문에서는 수평배수층의 통수능을 고려한 압밀해석 방법을 개발하고 수평배수층의 소요통수능을 결정하는 공식을 제안하였다. 이 해석으로부터 성토하중의 재하속도의 영향은 매우 적다는 것을 알게 되었다. 이 공식에서는 압밀계수, 연직배수재의 타설간격, 수평배수층의 배수거리, 압축지수 및 압밀침하 대상층의 두께의 함수로 소요통수능의 결정이 가능하다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.428-431
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• 2001

토목합성재료(Geosynthetics) 중 배수용으로 사용되는 재료는 기능상 유체의 흐름을 수평방향으로 유도하는 재료를 의미하며, 일반적으로 저장된 유체를 수직으로 이동시키는 필터기능을 가지는 1,000g/㎡ 미만의 지오텍스타일(geotextiles)과 수평방향의 유도로를 확보한 지오네트(geonets)를 결합시킨 지오네트 복합제품이 사용되고 있다. 이러한 배수용 토목합성재료는 쓰레기 매립장의 건설 시 침출수의 외부유출을 차단하기 위하여 설치하는 차수막인 지오멤브레인(geomembranes)을 매립된 쓰레기 하중 및 외부의 충격으로부터 보호하는 용도로 사용된다. (중략)

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.209-220
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• 2001

준설매립지반 표층강도증진을 위한 수평진공배수공법 적용시의 압밀현상 예측을 위한 연구를 수행하였다. 초연약지반에 수평배수재와 진공압을 이용하여 수평진공배수 공법을 적용할 경우, 배수재 부근에서 3차원적 배수특성과 넓은 범위의 유효응력의 변화, 지반의 압축성 및 투수성이 크게 변화하게 된다. 이를 위하여 3차원 배수특성과 다양한 경계조건, 부의 간극수압 발생을 통한 유효응력의 증가, 유효응력에 따른 압축성과 투수성의 비선형성을 포함할 수 있도록 기존의 3차원 압밀 지배방정식을 확장 유도하였고, 유효응력-간극비-투수계수의 관계를 누승형태의 함수로 표현하여 사용하였다. 해석기법의 타당성을 검증하기 위하여 실내에서 수행된 대형 토조실험 결과를 모델링하여 좋은 일치를 확인하였고, 이를 바탕으로 수평진공배수공법 적용시의 압밀효과에 대한 분석결과 드레인이 타설된 상부지반에서는 균등한 개량효과의 결과를, 하부의 미개량 지반에서는 자중압밀에 의한 압밀효과를 확인할 수 있었으며 배수재의 수평타설 간격에 따른 압밀효과 분석을 통하여 적정 배수재 설치간격의 범위를 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.832-836
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• 2009

공유수면을 간척 또는 매립하여 국토를 확장하여 산업화 도시화에 따른 토지수요 용도변경에 대처하여 국가발전의 균형을 유지하는 목적으로 수행하는 간척사업 시설중 중요한 시설인 배수갑문은 외수(해수)의 차단 및 내수배제를 통한 침수피해 경감의 역할을 수행하고 있다. '02년 태풍 "루사" 등 수공구조물의 설계빈도를 초과하는 폭우 발생으로 인한 홍수피해가 발생하고 배수갑문 설계시보다 유입홍수량이 증가하여 홍수시 수위가 계획홍수위 이상으로 형성되는 경우가 많아 이를 해결하기 위하여 배수갑문의 확장사업이 실시되고 있다. 그 첫 번째 사업으로 아산만방조제 배수갑문의 확장을 실시하였다. 아산만방조재 신설 배수갑문의 위치가 연약지반으로 형성되어 있어 신설 배수갑문을 통한 방류시 고속의 수류로 인한 바다측 물받이공 하류부의 세굴이 발생할 가능성이 크며, 이로 인한 배수갑문의 붕괴 우려가 있다. 그러므로 이를 방지하기 위하여 배수갑문 하류에 정수지형 물받이공을 설치하여 고속으로 방류되는 방류수의 유속을 저감시켜 세굴의 발생이 최소화하여 안정성이 확보되도록 하였다. 정수지형 물받이공의 효과 및 안정성을 검증하기 위하여 3차원 수치해석 FLOW-3D모형을 적용하여 수평물받이공과 정수지형 물받이공의 유속차이를 비교분석하였다. 분석한 결과 정수지 말단부에서 정수지 시점부와 비교하여 유속감소는 최대 약 49%, 평균 약 39%의 유속 감세효과를 나타내는 것으로 나타나 정수지형 물받이공을 통한 세굴 감소효과로 아산만방조제 배수갑문의 세굴에 의한 안정성은 확보되는 것으로 나타났다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 1998년도 가을 학술발표회논문집
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• pp.307-310
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• 1998

연약지반상에 고속도로 노체를 형성하기 위해서는 다양한 지반개량공법이 적용되며 그 중 가장 보편적인 개량공법이 연직배수를 통한 압밀촉진 공법이다. 이와 같은 압밀촉진공법이 효율적으로 이루어지기 위해서는 연약층 내부에 타입하는 연직배수재의 역할도 중요하지만, 연직배수재를 통해서 상승하는 압밀수를 신속히 제체 밖으로 배출시킬 수 있는 수평배수기능도 매우 중요하다. (중략)

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.83-96
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• 2001

선행압밀공법에서 지반으로부터 배출되는 물을 신속히 배수시키기 위해 연약지반상에 수평배수층을 설치한다. 종전의 연구에 의하면(예, Giroud(1981), 한국도로공사(1998)), 배수층의 통수능은 성토하중의 성토기간 또는 압밀속도의 영향을 받으며, 성토기간이 짧을 때에는 과다한 배수능이 요구된다. 이 논문에서는 선행압밀공법에 적용 가능한 새로운 압밀해석방법을 사용하여 소요통수능을 재검토하고 새로운 실용공식을 제안하였다. 전반적인 압밀침하량이 5%이내에서 지연될 때에는 소요통수능은 성토기간의 영향을 받지 않는다는 것을 알게 되었다. 또한 소요통수량은 압축지수, 압밀계수 및 수평배수층의 배수거리의 제곱에 비례한다는 것도 밝혀졌다.