• 한국방재학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.19-27
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• 2004

본 연구는 정적은 물론 동적 거동에 관한 연구가 거의 없는 포항지역의 이암풍화토에 대하여 저변형률하에서의 동적 거동 파악을 위하여 수행되었다. 동적 거동에 영향을 미치는 요소들로는 간극비, 포화도 그리고 구속압 등 3가지의 변수를 설정하였다. 그 중 간극비와 포화도를 달리하여 공시체를 제작하고 구속압을 단계적으로 증가시켜가며 저변형률하에서의 전단탄성계수와 감쇠비의 거동을 고찰하였다. 이러한 저변형률하에서의 시험을 실시하기 위해 공진주 시험장치를 사용하였으며, 시험에서 얻어진 결과값들을 이용하여 이암풍화토의 동적 거동을 분석하였다. 연구결과에 의하면 저변형률하에서 이암풍화토의 최적포화도가 $32{\sim}37%$ 나타났다. 이는 주광물의 비율과 형상뿐만 아니라 세립분의 함유량 차이로 인하여 화강풍화토보다 크게 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권3호
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• pp.5-17
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• 2003

수직 및 수평방향 압밀시험을 수행할 수 있도록 제작된 Rowe cell을 사용하여 재성형된 포항 이암풍화토의 수직 및 수평방향의 압밀과 투수특성을 살펴보았고, 그 결과를 Oedometer 시험결과와 비교분석 하였다. 간접투수계수는 9가지의 압밀계수 산정법에 의해 구하여진 압밀계수로부터 산정하였다. 수직배수인 경우 ${\sqrt{t}}$ 법과 hyperbolic 방법에 의한 간접투수계수가 비교적 직접투수계수와 잘 일치하였고, 수평배수의 경우는 전반적으로 모든 방법에서 과대평가되는 경향이 나타났다. 수직 및 수평방향 직접투수계수에 의한 이암풍화토의 투수에 대한 이방성 효과를 검토한 결과 모든 압밀하중에서 평균 약 13정도의 이방성을 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권10호
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• pp.33-45
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• 2019

본 연구에서는 국내 철도 및 고속도로 등 각종 토목사업이 진행되면서 발생하는 많은 양의 파쇄암 특히 풍화 이암을 도로 노상이나 성토 재료로 활용하기 위해 직경 5cm, 높이 10cm의 원주형 공시체를 제작하여 공학적 특성을 평가하였다. 포항지역 토목현장에서 강우 시 빠르게 풍화되는 이암을 채취한 다음 2mm체를 통과한 파쇄 이암에 시멘트비, 모래비, 양생조건, 양생기간에 따른 풍화 이암 고결토를 제작하였다. 각 조건에 따라 공시체를 3개씩 제작한 다음 일축압축강도, 내구성시험 및 SEM 분석을 실시하였으며, 양생조건, 시멘트비 및 모래비가 고결토의 공학적 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 28일 양생한 경우, 대기중보다 수중 양생한 공시체의 일축압축강도가 32-55% 정도, 그리고 내구성지수는 평균 15% 정도 더 높았다. 또한, 시멘트비가 8%에서 16%로 증가할 경우, 수중 양생한 순수 이암 고결토의 일축압축강도는 약 1.6배 정도 증가하였으며, 내구성지수는 약 1.9배 증가하였다. 모래비가 0%에서 50%로 증가할 경우, 순수 이암 고결토보다 모래비가 10%인 경우 일축압축강도가 약간 감소하거나 변화 없다가 30-50% 정도 함유됨에 따라 최대 51%까지 증가하는 경향을 보였다. 한편, 내구성지수는 일축압축강도와 달리 모래비가 증가함에 따라 계속 증가하는 경향을 보였다. SEM 분석 결과 모래비가 0%인 경우보다 50%인 경우 모래 입자간의 연결이 증가하면서 서로 연결된 구조를 보였으며, 이러한 입자간 연결로 고결토의 강도가 증가하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권4호
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• pp.63-74
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• 1995

대구.경북지역의 대부분은 퇴적암으로 구성되어 있으며, 퇴적암 풍화토중에서 혈암풍화토와 이함풍화토의 공학적 특성에 대하여 연구하였다. 혈암 및 이암풍화토의 공학적 특성을 파악하기 위하여 다짐시 다짐에너지와 합수비 변화가 입도, 수침 및 비수침CBR, 투수 및 파쇄성에 미치는 영향에 대하여 연구하였고 또한,표면적비(Sw'/Sw)와 파쇄지수(IC)사이의 상관성을 검토하였다. 그 결과는 아래와 같다. (1) 최대 건조단위중량은 혈암풍화토가 이암풍화토보다 큰 값을 갖는 반면, 최적함수비는 혈암풍화토가 이암풍화토보다 작은 값을 갖는다. (2) 최소 투수계수는 최적함수비보다 1~2% 습윤측에 나타났으며, 다짐에너지가 증가할수록 투수계수의 변화폭이 작게 나타났다. (3) 표면적 비와 파쇄지수사이에는 직선적인상관성이 있는 것으로 나타났다. IC = 14.2865w'/Sw -8.429(r=0.9937) (4) 각각의 다짐에너지에서 수침CBR값은 최적함수비의 건조측에서 최대가 되었다가 함수비가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 또한, 최적함수비를 기준으로 하여 건조측에서는 다짐에너지가 커질수록 비수침 및 수침CBR값이 크게 나타나는 반면, 습윤측에서는 그와 반대의 현상이 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제1권1호
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• pp.5-12
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• 2000

포항 두호동 지역과 인근에 널리 분포하고 있는 이암은 공기 중에 노출되거나 물과 접하게 되며 강도가 급격히 감소되어 많은 문제점을 야기할 수 있다. 자연상태의 점성토는 $K_o$ 상태로 존재하며 하중재하시 주응력 방향에 따라 다르게 거동하는 이방적 특성을 갖는다. 따라서, 본 연구에서는 현장상태와 동일한 $K_o$ 압밀을 행한 후 각기 다른 방향에서 샘플링한 시료에 대하여 전단재하속도를 달리하며 삼축압축시험을 수행하였다. 그리고 시험에서 얻어진 응력 - 변형거동 결과를 Cam-clay 모델에 의한 예측결과와 비교 검토하였다. 시험결과에 의하면, 샘플링각도가 수직방향에서 수평방향으로 증가함에 따라 $K_o$ 값은 감소하였으며, 이암풍화토에서는 변형을 연화거동을 나타내고 있다. 전반적으로 실험결과와 Cam-clay 모델의 거동양상은 비슷하지만, 측차응력에 대한 실험결과가 예측결과보다 훨씬 크게 나타났다. 그리고, $K_o$ 압밀된 이암풍화토의 응력-변형거동의 예측에 대한 Cam-Clay model의 적응성은 만족스럽지 못한 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제25권2호
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• pp.299-304
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• 2015

강우침투로 인한 불포화토 사면의 안정해석이 산사태 분석 및 사면 안정성을 평가하는데 주요 문제로 부각되고 있다. 본 연구에서는 강우강도를 고려하여 국내 산사태 발생부의 모암별 풍화토층의 붕괴 임계심도를 파악하고자 하였다. 분석 결과 강우강도 및 사면경사 증가에 따라 편마암 풍화토는 임계심도가 3.00 m에서 3.77 m로 증가하였고, 화강암 풍화토는 임계심도가 1.75 m에서 2.40 m로 증가하였으며, 이암 풍화토는 3.00 m에서 4.15 m로 증가하였다. 점착력이 낮고 내부 마찰각이 높은 화강암 풍화토에서 붕괴 임계심도가 낮은 경향을 보였으며 강우강도에 의한 안전율 감소보다 사면경사 증가에 따른 안전율 감소가 다소 크게 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.23-27
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• 2013

기후변화에 따른 토석류 발생과 그로 인한 피해가 세계적으로 증가 추세에 있다. 토석류 연구는 역학적 관점에서 파괴 후(post-failure) 거동에 해당하며 지반강도와 유동특성을 분석함으로써 특성화할 수 있다. 본 연구는 국내의 토석류 발생지역인 상주(화강암 풍화토), 인제(편마암 풍화토), 포항(이암 및 셰일) 지역을 대상으로 지반의 물성-전단강도 상관관계와 토석류의 유동특성을 평가하였다. 본 연구지역을 대상으로 스웨덴 낙하 콘(Swedish Fall cone) 시험장치를 이용하여 지반의 물성 및 지반강도 사이에 일정한 상관관계가 있음을 밝혔다. 실험결과에 따르면, 인제, 상주, 포항지역에서 채취된 시료에 대해 액성지수(IL)와 비배수 전단강도($C_{ur}$) 사이에 $C_{ur}=(1.2/I_L)^{3.3}$의 관계식이 성립한다. 토석류 흐름을 지배하는 항복응력은 재성형 비배수 전단강도에 상응하는 것으로 간주하고, Bingham 모델과 액성지수-항복응력 관계식을 이용하여 토석류의 유동성을 조사하였다. 유동해석은 국내 풍화토와 낮은 활성점토를 구분하여 적용하였다. 이때 액성지수는 액성한계를 기준으로 $I_L=1$, 1.5, 3.0으로 구분하여 비교분석하였다. 동일한 액성지수($I_L=1$)에 대해, 토석류의 발생 5분 경과 후 최대 이동거리는 250m에 다다른다. 액성지수가 3으로 증가 될 경우, 토석류의 이동거리를 5분까지 살펴본 결과, 국내 풍화토는 낮은 활성점토에 비해 2배 이상 큰 유동성이 있음을 알 수 있었다. 본 유동성 평가기술은 토석류 피해저감기술 전략수립에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.55-66
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• 2012

본 연구에서는 포항지역의 자연사면에서 채취된 이암풍화토(CL)의 흡입응력 이력현상을 조사하기 위하여 자동 흙-함수특성곡선(SWCC) 측정장치를 이용하여 건조 및 습윤과정에 따른 모관흡수력과 체적함수비를 측정하였다. 시료에 모관흡수력을 재하시켜 간극수를 유출시키는 건조과정과 반대로 모관흡수력을 제하시켜 간극수를 유입시키는 습윤과정을 재현하였다. 측정결과를 토대로 van Genuchten(1980)의 방법을 이용하여 흙-함수특성곡선(SWCC)을 산정한 결과 유효포화도에 따른 모관흡수력은 비선형적인 관계를 나타내며, 건조 및 습윤과정을 거치는 동안 동일한 유효포화도에서 다른 모관흡수력을 나타내는 이력현상(hysteresis)이 발생되었다. 그리고 Lu and Likos(2006)의 방법을 이용하여 흡입응력특성곡선(SSCC)을 산정한 결과 낮은 모관흡수력에서 흡입응력은 빠르게 증가하며 이후 미소하게 증가하는 것으로 나타났으며, 동일한 모관흡수력에서는 건조과정의 흡입응력이 습윤과정의 흡입응력보다 크게 나타내는 이력현상이 발생되었다. 따라서 불포화토의 특성을 고려하여 설계 및 안정성 검토를 수행하는 경우 강우침투시에는 습윤과정의 흡입응력특성곡선(SSCC)을 적용하고, 건조 혹은 배수시에는 건조과정의 흡입응력특성곡선(SSCC)을 적용하는 것이 바람직하다.

• 지질공학
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• 제27권4호
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• pp.475-487
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• 2017

본 연구에서는 산사태 모형토조 실험을 통해 강우침투에 의해 나타나는 산사태의 발생특성 및 지반재료의 변화특성에 관하여 분석하였다. 실험장치는 모형토조, 강우재현장치, 계측장치로 구성되어 있으며, 인공사면 상부에서 200 mm/hr의 극한강우를 살수함으로써 산사태를 유발하였다. 모관흡수력과 체적함수비 계측장치는 인공사면의 천부(GL-0.2 m), 중부(GL-0.4 m), 심부(GL-0.6 m)의 각 심도별로 3세트씩 설치하였으며, 실험은 화강암 풍화토, 편마암 풍화토, 이암 풍화토 각각에 대한 현장조건과 상대적으로 느슨한 조건 및 조밀한 조건으로 나누어 실험을 진행하였다. 분석결과, 극한강우에 의하여 실험 초반에는 사면 표층에서 세굴현상이 우세하게 나타나다가 이후 국지적으로 발생한 횡적인 인장균열면을 따라서 산사태가 발생했다. 산사태는 강우침투에 따른 습윤전선(wetting front)의 전이로 인해 천부에서부터 심부로 점차 확장되는 천층파괴(shallow failure)의 형태를 띰과 동시에 사면의 선단부(toe part)에서부터 정상부(crest part)로 점차 전이되는 후퇴성붕괴(retrogressive failure)의 양상을 보였다. 강우침투에 따른 포화영역에서 모관흡수력은 아무런 전조현상 없이 급격하게 감소하는 반면에, 체적함수비는 점진적으로 증가하다가 최대값에 도달하여 이 값을 일정시간 유지한 뒤 산사태 발생 시 급격히 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.57-70
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• 2001

한계상태이론은 정규압밀 및 과압밀시료에 대한 비배수 전단강도와 간극수압계수에 관한 식을 제안하고 있는데, 이 식은 3가지 상수를 포함하고 있다. 한계상태상수(M), 한계상태 간격비(${\gamma}$), 한계상태 간극수압계수(Λ)가 바로 그것이며, 이러한 상수는 각 모델 및 구하는 방법에 따라 그 차이가 발생함으로서, 전단강도 및 간극수압계수의 예측시 적지 않은 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 재 성형된 이암풍화토를 이용하여 등방삼축압축시험을 정규압밀과 과압밀로 나누어 실시하고 그 결과를 분석하였으며 이를 토대로 각 모델 및 방법에 따른 상수를 도출하였다. 그리고 이러한 상수의 차이가 비배수 전단강도 및 간극수압계수의 예측에 미치는 영향을 살펴보았다. 시험결과 정규압밀시료의 경우 각 상수의 변화에 따른 비배수 전단강도 및 간극수압계수는 상당한 차이를 보였으며, 한계상태간격비와 Λ값을 강도비로부터 얻어진 값을 사용한 경우가 결과치에 가장 잘 근접함을 알 수 있었다. 과압밀시료의 경우 역시 이들 상수에 따라 전단강도의 변화폭이 크게 나타났으며 정규압밀과 마찬가지로 강도비에서부터 도출된 상수를 적요한 경우 실측치에 가장 근접하였다. 반면 간극수압계수의 예측시에는 상수에 따른 변화폭이 크지 않았으며, 특히 과압밀비가 증가할수록 각 상수에 대한 영향이 작게 나타났다.