• 한국지반공학회논문집
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• 제37권11호
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• pp.23-36
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• 2021

본 논문에서는 실내시험 시 재하속도가 미고결 모래의 내부 마찰각 그리고 고결모래의 일축압축강도에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 건조상태의 주문진모래를 상대밀도 40%로 느슨하거나, 60%로 중간 정도 및 80%로 조밀한 상태로 제작한 다음 0.32, 0.64, 2.54mm/min의 재하속도로 직접전단시험을 실시하였다. 또한, 주문진모래에 시멘트 8% 및 12%로 다짐한 직경 50mm, 높이 100mm의 고결 공시체를 일축압축시험 시 0.1, 0.5, 1, 5, 10%/min의 재하속도로 압축하였다. 모래의 고결 여부나 정도에 관계없이 재하속도가 증가할수록 내부 마찰각과 일축압축강도는 증가하는 경향을 보였다. 미고결 모래의 경우 재하속도가 증가할수록 최대 4° 까지 내부 마찰각이 증가하였다. 고결 모래의 경우도 일반적으로 재하속도에 따라 일축압축강도가 증가하였으나, 표준 재하속도인 1%/min를 기준으로 증가하는 경향이 감소하였다. 또한, 개별요소법을 이용하여 고결 모래의 재하속도에 따른 균열 발생 및 발달 과정을 분석하였으며, 해석결과 또한 재하속도가 증가함에 따라 강도가 증가하는 경향을 보였으며 강도가 증가할수록 균열이 뚜렷하게 발달하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.125-133
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• 2007

CFS로 둘러싸서 외부에서 구속하는 방법은 정적 혹은 지진하중을 받는 철근콘크리트 기둥을 보강하는데 매우 효과적이다. 이러한 CFS 보강법의 신뢰성 있고 경제적인 설계를 위해서는 정확한 CFS 구속콘크리트의 응력-변형률 관계를 파악하는 것이 필요하게 된다. 본 연구에서는 원형단면을 갖는 단주 RC 기둥에 대해서 일축압축 실험을 실시하였다. CFS 면적비, 나선철근 면적비, 그리고 콘크리트 압축강도가 CFS로 구속된 콘크리트의 응력-변형률관계에 대한 영향을 평가하기 위한 실험변수로서 고려되었다. 기둥을 CFS로 횡보강함으로서 콘크리트의 강도 및 연성이 크게 증가되었다. 또한, 나선철근이 배근된 실험체의 강도증가율은 CFS만으로 횡보강된 실험체보다 횡보강성능이 크고 작게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권12호
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• pp.29-43
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• 2015

본 연구에서는 매입말뚝공법의 충전재료로 사용하는 시멘트밀크의 공학적 특성 시험을 실시하였다. 이를 위해 고속도로공사 전문시방서에서 사용하고 있는 표준공시체를 기준으로 다양한 물/시멘트 비율로 공시체를 제작하였다. 또한, 재령일에 따른 일축압축강도, 점하중강도, 탄성계수, 그리고 포아송비 시험을 실시하였다. 시험결과 물/시멘트 비의 변화에 따른 시멘트밀크의 표준 공시체 제작을 위한 주입높이를 제시하였다. 재령 7일과 28일에 대한 일축압축강도와 점하중강도와의 비인 시멘트밀크의 상관계수, K는 각각 $K_7=4.55{\sim}13.65$와 $K_{28}=5.28{\sim}16.84$ 이었다. 재령일과 무관하게 물/시멘트 비가 65~150%일 때 탄성계수와 포아송비의 증감은 크게 나타났고, 150~300%는 상대적으로 매우 작게 나타났다. 마지막으로 재령별 물/시멘트 비에 따른 시멘트밀크의 일축압축강도, 점하중강도, 일축압축강도와 점하중강도와의 상관계수, 탄성계수, 포아송비의 식을 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권12호
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• pp.29-42
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• 2018

대구경북지역 셰일 및 이암은 다른 암석에 비해 강도가 낮고 풍화에 약하므로 이러한 암석의 포화상태나 균열 발달 정도가 강도에 미치는 영향에 대해 분석할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 대구경북지역 토목공사 현장에서 셰일 및 이암을 채취한 다음 흡수율, SEM, 화학성분, 내구성시험과 같은 기본 물성시험을 실시하였으며, 셰일에 비해 이암의 공극률(흡수율)은 31%(25%) 정도로 6(8)배 정도 높은 값을 보였다. 물에 쉽게 풀리는 이암의 경우 활성도가 높은 스멕타이트 군의 점토광물이 많이 포함되어 있는 것으로 나타났다. 채취한 암석을 소형 정육면체로 가공한 다음 일축압축시험을 실시하여 암석의 건조 및 포화 상태에 따른 일축압축강도를 비교하였다. 또한, 전자레인지를 이용하여 암석 공극 내 물을 가열시켜 내부에서 균열이 발생하도록 유도하였으며, 작동시간을 달리하여 내부 균열의 발생 정도에 따른 강도를 비교하였다. 건조된 셰일과 이암의 일축압축강도는 평균 62MPa, 11MPa이며, 이를 포화시키면 일축압축강도는 셰일은 평균 33MPa, 이암은 4MPa로 47% 및 64% 정도 감소하였다. 전자레인지로 15초 작동시켜 균열을 유발할 경우 포화 상태보다 셰일은 49%, 이암은 52% 정도 강도가 감소하였다. 20초 정도 작동 시 대부분의 암석이 여러 조각으로 파쇄되었으며, 이때 소형 암석 내부의 온도는 200도 정도였다.

• 지질공학
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• 제31권1호
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• pp.67-81
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• 2021

그라우팅 공법은 연약지반의 보강과 방수 및 지하수위저하 또는 상승과 진동으로 인한 침하 및 부등침하로 손상된 구조물의 지지력을 높이고 차수를 높이는 목적으로 사용된다. 본 연구는 보강섬유를 이용하여 그라우트재료의 강도와 경화시간을 증대시키기 위하여 고로슬래그 기반의 무시멘트 그라우트재를 개발하고자 하였다. 이와 관련하여 본 연구에서는 고로슬래그 3종 미분말의 알칼리 자극제인 수산화칼슘을 미분말 형태로 배합하여 사용하였고 수산화칼슘의 함유량은 고로슬래그 미분말 대비 10, 20, 30%까지 치환하여 사용하였다. 또한 보강섬유 유무에 따른 강도를 비교하기 위하여 각 섬유를 0.5%씩 추가하여 실험을 수행하였다. 보강섬유인 아라미드 및 탄소섬유 함유량이 증가함에 따라 일축압축강도가 증가하였는데 이는 그라우트재 내에 섬유에 의한 가교작용이 일축압축강도를 증가시킨 것으로 확인할 수 있다. 또한 알칼리자극제의 함유량이 증가할수록 일축압축강도가 증가하였으나 순수한 시멘트 100%일 때 보다는 낮은 강도를 확인할 수 있었다. 이는 알칼리자극제인 수산화칼슘이 고로슬래그 미분말과 반응했을 때 강도 증가에 영향을 미칠 수는 있으나, 시멘트와 비교하였을 때 미분말형태보다는 용액의 형태가 더 효과적이라는 것을 알 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.31-38
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• 2013

본 논문에서는 친환경고화재와 자연토, 물을 혼합하여 포설한 후 다짐장비를 이용하여 지반을 고결시키는 임도포장공법에 대한 기초연구를 수행하였다. 포장체의 목표강도는 2.0MPa로 설정하였고 고화재의 혼합비, 자연토의 종류, 양생기간별로 공시체를 제작하여 일축압축강도특성과 내구성을 평가하였다. 일축압축강도시험은 동일한 혼합비의 시멘트를 혼합한 공시체와 친환경고화재를 혼합한 공시체를 제작하여 강도를 비교하였으며, 내구성 평가를 위한 시험은 표면마모시험, 유수저항성 시험 등을 수행하였다. 또한, 임도의 특성상 탐방객들도 이용이 가능하므로 보행만족도를 평가하기 위하여 쇠구슬과 골프공을 이용한 SB, GB시험을 수행하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.39-46
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• 2013

지반개량분야에서는 수많은 공법들이 지금까지 발전을 거듭하여 개발되어왔다. 그러나 대부분의 공법들은 지반의 강도 증진에만 중점을 두었으며 환경문제 발생에 대한 구체적인 해결방안을 제시하지 못하고 있다. 이에 최근에 들어 친환경적으로 지반의 강도를 증대시키는 방법으로 유기산 재료를 이용한 지반개량이 개발되어왔으나 아직 근본적인 안정화 메커니즘에 대해서는 잘 알려지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 친환경 개량재인 유기산 재료를 활용한 일축압축강도시험 및 pH시험을 통해 안정화 메커니즘에 대해 규명하였다. 그 결과, 유기산 처리가 된 샘플이 유기산 처리가 되지 않은 샘플보다 시간에 따른 더 큰 일축압축강도를 보였다. 또한, 유기산 재료에 의해 미생물들의 증식이 촉진되며, 토양의 공극 감소를 통해 토양이 개량된다는 것을 규명할 수 있었다. 향후 유기산 재료를 활용한 지반개량 공법의 지속적인 연구가 필요하다고 사료된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권10호
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• pp.5-12
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• 2011

최근 국내에서는 지반개량 재료로 무기질계 급결재와 초미립자 시멘트를 주원료로 하는 NDS(Natural and Durable Stabilizer)공법 등의 개발이 활발하게 연구되어 왔다. 하지만 기존의 연구에서는 NDS의 재령일별 강도발현 과정에 있어서의 화학적인 변화과정 및 강도발현의 원리를 설명해 주지는 못하고 있는 실정이었다. 따라서 무기질계 주입재의 대중화를 위해서는 경화과정의 메커니즘 규명이 확실하게 선행되어야 한다고 판단하였고, 일축압축시험, SEM분석, XRD분석을 재령일 별로 실시하여 각각의 결과값을 분석하였다. 또한 그 특징을 더욱 분명히 구별하기 위하여 물유리계 주입재의 대표적인 예인 SGR 또한 동일한 시험을 실시하여 비교대상으로 하였다. 시험결과 NDS의 강도발현 메커니즘을 일축압축강도-SEM-XRD의 유기적 상관성을 통해 도출할 수 있었고 그 성능의 우수함을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권11호
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• pp.13-21
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• 2011

하천의 기본기능인 치수, 이수, 환경 및 문화 등을 되살리기 위한 국가적 사업인 4대강 국가하천 정비사업은 홍수에 안전한 문화 및 생태가 살아있는 친환경 하천 공간을 정비하기 위한 것으로 건설재료의 친환경성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 다당류 친환경 개량재인 콘알파를 활용한 토양 및 시멘트 혼화제를 개발하여 다짐시험, 투수시험 및 일축압축강도시험을 통하여 친환경 하천 공간을 위한 건설재료로의 적합성을 평가하고자 하였다. 일축압축시험의 결과로는 다당류 지반개량재가 강도 증진에 큰 영향을 끼치지 않음을 알 수 있다. 이에 대한 원인을 분석한 결과, 일반적으로 자연 상태에서 토사에 서식하고 있는 각종 균들이 본 연구에서 정확한 배합비를 얻기 위해 건조로에서 고온으로 건조를 시키는 과정에서 활동성이 극 저하되어 강도증진 효과에 반영되지 않은 것으로 나타났다. 향후, 다당류 친환경 지반개량재와 관련된 시험에서는 각 시료를 자연상태에서 함수비를 측정하여 적정함 수비로 다진 뒤, 다당류 지반개량재를 혼합하여 공학적 시험을 실시하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.309-317
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• 2002

본 논문은 경량기포혼합토(LWFS)의 역학적 특성에 대하여 연구하였다. 경량기포혼합토는 단위중량의 감소와 압축 강도의 증가를 위하여 연안준설토, 고화제 및 기포를 혼합하여 제작되었다. 초기함수비, 고화제 함유율, 양생조건 및 구속압 등 다양한 조건으로 경량기포혼합토를 제작하여 일축 및 삼축압축시험을 실시하였다. 경량기포혼합토의 실험결과는 동일한 단위중량일 경우 응력-변형 거동과 압축강도는 준설토의 초기함수비보다 고화제 함유율에 더 영향을 받는 것으로 나타났다. 한편 삼축압축시험에서 응력-변형 관계는 양생조건에 관계없이 변형-연화거동을 나타내었다. 구속압에 따른 응력-변형 거동은 경량기포혼합토의 일축압축강도와 근접한 구속압을 경계로 다르게 변화하는 것으로 나타났다. 압축강도 200kPa 이상으로 지반개량을 하기 위해 요구되는 경량기포혼합토의 배합비는 준설토의 초기함수비 100%~160%와 고화제 함유율 6.6%로 나타났다.