• 한국지반공학회논문집
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• 제32권12호
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• pp.59-67
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• 2016

동결토의 강도는 흙 입자의 크기와 모양, 그리고 얼음과 부동 수분의 양과 같은 요인에 영향을 받는다. 본 연구에서는 동결토의 포화도와 실트 함량에 따라 변화하는 부동 수분의 양과 강도를 평가하고자 하였다. 시료는 주문진사, 실트, 그리고 증류수를 혼합하여 사용하였다. 실트의 함량비(SF)는 주문진사의 중량($W_{sand}$)에 대한 실트 중량($W_{silt}$)의 비율이 10%와 30%가 되도록 혼합하고, 포화도는 5%, 10%, 15%, 그리고 20%가 되도록 조성하였다. 시료는 $-10^{\circ}C$의 챔버 내에서 동결하였고, 동결 시간을 선정하기 위하여 24 시간, 48 시간, 그리고 72 시간동안 동결한 시료에 대하여 일축압축실험을 수행하였다. 일축압축강도가 동결 시간 24 시간 이후에 유사하여 동결 시간은 24 시간으로 선정하였다. 또한, 동결 과정 중 부동 수분의 양을 파악하기 위해 TDR 시스템을 이용하여 시료의 함수비를 모니터링 하였으며, 실트의 함량과 포화도가 증가함에 따라 부동 수분의 양이 증가하였다. 동결이 완료된 시료에 대하여 일축압축실험을 수행하였고, 포화도의 증가에 따라 일축압축강도가 지수함수적으로 증가하는 것으로 나타났다. 포화도가 증가함에 따라 부동 수분의 양이 증가하였으나, 동결에 사용된 물 즉, 얼음이 강도 발현에 보다 큰 영향을 미친 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.17-28
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• 2020

본 연구에서는, 제주도 화산암의 인장강도와 관련하여, 기존의 연구결과 및 본 연구에서 수행된 시험결과에 대한 종합적인 비교·분석을 수행하였으며, 제주도 화산암의 압열인장강도와 일축압축강도로부터 추정된 점착력과 내부 마찰각의 특성 및 그 유효성을 각각 살펴보았다. 제주도 화산암의 압열인장강도는 흡수율과 밀접한 관계에 있었으며, 흡수율이 증가함에 따라 지수 함수적으로 급격하게 감소하는 특성을 갖고 있었다. 내부 마찰각은 압열인장도강도에 대한 일축압축강도의 비(σ_c / σ_t)와 밀접한 관계에 있었으며, 강도비 σ_c / σ_t가 증가함에 따라 내부 마찰각은 로그 함수적으로 증가하는 특성을 갖고 있었다. 그리고 제주도 화산암의 강도비 σ_c / σ_t는 내부 마찰각의 크기에 따라 약 5~20 사이의 값을 나타내고 있었다. 한편, 점착력(c)의 경우, 흡수율 및 압열인장강도와 밀접한 관계에 있음을 확인할 수 있었다. 점착력과 흡수율 사이에는 압열인장강도와 흡수율의 관계와 같이 지수 함수적인 관계에 있으며, 점착력과 압열인장강도 사이에는 선형관계에 있음을 확인할 수 있었다. 그리고 일축압축강도와 압열인장강도로부터 추정된 내부 마찰각과 점착력은 각각 삼축압축강도로부터 추정된 내부 마찰각과 점착력에 비해 약 13% 과소평가 그리고 약 24% 정도 과대평가되는 경향을 보였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권9호
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• pp.47-53
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• 2010

본 연구는 최근 개발된 실리카졸 그라우트재의 압축강도 특성을 규명한 것으로써 연구에 사용된 그라우트재는 3차원 겔형성재인 실리카졸 그라우트재와 규산나트륨 그라우트재에 대한 공학적 특성을 비교하기 위하여 일축압축강도시험(호모겔, 샌드겔), 투수시험, 휨강도시험등을 통해 강도 특성과 친환경성을 규명하고자 하였다. 실리카졸 그라우트재가 규산나트륨 그라우트재보다 초기(72시간 이내)에 일축압축강도가 3~5배 이상의 고강도로 증진되고 있음을 확인하였다. 샌드겔과 호모겔의 재령 28일의 일축압축강도로 비교 시 실리카졸 그라우팅제의 경우 샌드겔이 호모겔에 비해 약 1.3배 정도 강도가 높게 측정되었고, 이는 실리카졸의 경우 실제로 지반에 주입되어 사용되었을 경우 고강도를 발휘하는 특성이 있기 때문으로 추정된다. 투수시험 결과 실리카졸이 차수성면에서 현장에 적용하는데 무리가 없다고 판단되어 차수성을 요구하는 현장에 적용이 가능하다고 판단된다. 휨강도시험결과 그라우팅제용 실리카졸은 최종 28일 강도의 경우 규산나트륨 그라우팅제에 비해 3배 이상의 차이를 보이고 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.23-29
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• 2013

동결토는 물과 얼음의 상변화에 따라 일반적인 흙과는 다른 거동을 보이며, 동결토의 강도는 온도, 함수비, 시간, 토질 특성 등 다양한 인자에 의해 영향을 받는다. 특히 지반이 동결되는 경우, 얼음과 흙 입자의 결합력에 의해 높은 강도 특성을 보이며, 이때의 전단강도는 흙의 구조적 결합에 영향을 미치는 얼음과 세립분의 함량에 따라 달라지며, 이로 인해 점착력이 동결토의 전단강도에 미치는 영향은 증가한다. 본 논문에서는 동결조건에서 직접전단시험과 일축압축강도시험을 실시하여 온도에 따른 흙의 강도 특성을 확인하였으며, 점착력과 일축압축강도와의 상관관계를 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권4D호
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• pp.377-386
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• 2010

본 연구에서는 하부지반의 개량없이 경량기포혼합토 공법(슬러지 단위중량 $10kN/m^3$)을 적용하여 하중을 경감함으로서 단시간에 확폭시공된 도로성토체에 대한 연구로 일축압축강도, 모관상승고, 침하량 등이 검토되었다. 시공 후 각각 1개월과 5개월 경과 후 샘플링 된 공시체에 대한 일축압축강도시험 결과 모든 공시체가 목표일축압축강도인 500kPa을 모두 만족하는 것으로 나타났다. 다만 공시체의 샘플링 위치에 따라 값에 차이가 발생하는 것으로 보아 전 구간에 걸쳐 균질하게 경량기포혼합토가 시공되었다고는 볼 수 없을 것 같다. 또한 현장코어와 실험실 공시체의 일축압축강도를 비교해보면 약 19%정도 강도 차이가 발생되므로 이를 고려한 배합설계가 요구된다. 모관상승고 시험 결과 70시간동안 20cm 가까이 모관상승이 발생되었는데, 이것은 경량기포혼합토 내에 미세한 공극이 존재하기 때문이다. 도로 개통 후 전달하중에 의한 하부 연약지반의 시간 경과에 따른 압밀침하관계는 현장에서 측정 되어진 계측결과(1.5cm 침하)를 이용하여 압축지수와 압밀계수를 재평가하여 정규압밀 점토의 1차원 압밀이론을 이용하여 산정한 결과 현재 연약지반의 평균압밀도는 32%로 나타났다. 120개월 후 예상되는 최종침하량이 약 4.5cm로 침하량 허용기준 10cm에 훨씬 못 미치는 거동을 보일 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권8호
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• pp.45-55
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• 2012

본 연구는 폐석분의 성토재 활용에 대한 연구로서 폐석분, 화강풍화토, 그리고 폐석분과 화강풍화토의 혼합토에 대해 강도증진의 목적으로 단섬유를 보강한 경우의 강도 특성을 시험적으로 분석한 것이다. 폐석분, 화강풍화토 및 혼합토에 단섬유를 혼합한 경우 단섬유의 함량과 일축압축강도 증가비는 거의 선형적인 증가 경향을 보였으며, 화강풍화토에서 가장 큰 일축압축강도 증가비가 나타났고, 혼합토는 폐석분과 유사한 일축압축강도 증가비를 나타냈다. 전단강도 시험 결과 폐석분을 화강풍화토와 혼합한 혼합토의 경우 단섬유함량에 따른 점착력의 변화는 작았으나, 내부마찰각은 증가하는 추세를 보였으며, 단섬유 함유량 0.75%에서 21%의 내부마찰각 증가효과를 나타냈다. 폐석분 및 화강풍화토에 비교하여 상대적으로 강도정수가 크게 증가하는 경향을 보이고 있어 혼합토에서 단섬유의 보강효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.440-459
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• 2021

최근 대형 로드헤더가 국내 터널현장에 도입되면서 해외 제조사의 굴진율 예측모델에 대한 관심이 증가하고 있다. 현재 주로 사용되는 해외모델은 압축강도로부터 굴진율을 예측하고 있는데, 암석 시험편의 직경 대 길이의 비율이 1.0인 시편을 일축압축시험으로 사용하고 있다. 일반적으로 시편의 형상과 치수는 강도에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 기술보고에서는 직경 대 길이 비율에 따른 암석강도의 변화에 대한 기존 연구사례를 조사하였다. 그 형상효과에 대한 원인을 이론적으로 고찰하였다. 이를 토대로 국내 예정된 암종에 대해서 길이 비율에 따른 강도의 변화 양상을 예측하고 굴진율 수정모델을 제시하였다.

• 터널과지하공간
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• 제19권5호
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• pp.450-462
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• 2009

본 연구는 국내에서 출토되는 화성암, 변성암, 퇴적암 1,417개 블록의 일축압축강도를 간접방법으로 도출하는 과정에서 각 시험법에 따른 강도발현의 거동 특성을 분석하였다. 퇴적암은 간접시험법에 따라 암석군에 상관없이 동일거동을 보이며, 압열인장강도를 매개로 시행한 과정에서는 암석군끼리 동일 거동 특성을 나타내고 있다. 이는 간접시험법을 적용했을 때에는 지질학적 생성원인에 따라 상관성해석을 시행해야 신뢰성 높은 결과를 도출할 수 있음을 암시한다.

• 지질공학
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• 제23권4호
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• pp.341-352
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• 2013

본 연구에서는 생성 당시의 퇴적환경이 상이한 것으로 알려진 대구지역의 적색 셰일과 흑색 셰일의 물리적 및 역학적 특성을 확인하기 위하여 단위중량, 흡수율, 공극률, 초음파속도, 일축압축강도, 점하중강도, 슬레이크 내구성 및 열화특성 시험 등을 실시하였고, XRD 및 XRF 분석과 SEM 영상 분석을 수행하였다. 시험결과 두 셰일의 단위중량은 유사하였으나 흡수율과 공극률은 적색 셰일이 흑색 셰일보다 더 높았다. 특이하게도 공극률이 높은 적색 셰일의 초음파속도, 일축압축강도, 점하중강도지수 가 흑색보다 더 높은 값을 보였는데 이는 흑색 셰일 내에 발달된 엽층리의 영향인 것으로 판단된다. 열화시험에서는 용액의 산성도가 증가할수록 또 수침시간이 길어질수록 시료의 점하중강도지수와 슬레이크 내구성지수의 저감정도가 심하였으며, 흑색 셰일보다는 공극률이 큰 적색 셰일에서 더 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.75-84
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• 2011

흙 속에 존재하는 미생물 중에는 탄산칼슘과 같은 광물질을 생성시키는 미생물이 있으며, 이렇게 생성된 탄산칼슘은 지반 내의 공극에 침전되어 수밀성을 높이거나 지반을 고결시킬 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 미생물이 지반 내에서 광물질을 어느 정도 생성하는지와 생성된 광물질이 지반의 강도에 어떤 영향을 미치는지 분석하였다. 현장지반의 약한 고결상태를 모사하기 위하여 모래에 3%의 시멘트를 섞어 3일 동안 양생시킨 원형공시체를 제작하였다. 약하게 고결된 공시체에 Sporosarcina pasteurii 균 용액을 20일 동안 최대 10회 반복 주입한 다음 공시체의 일축압축강도와 공극을 채운 광물질을 분석하였다. 미생물을 1회 주입한 경우 공시체의 일축압축강도는 미생물이 들어가지 않은 경우보다 5% 정도 증가하였으나, 2회 이상 주입할 경우 강도는 오히려 감소하였으며 주입 횟수가 증가할수록 일축압축강도는 계속 감소하여 최대 50%까지 감소하였다. 미생물을 반복 주입할 경우 주입 횟수에 따라 고결모래 내에 탄산칼슘이 지속적으로 생성되면서 공극을 채우는 정도가 증가하였다. 하지만, 약하게 고결된 지반 내에 탄산칼슘이 일정 이상 침전될 경우 강도는 오히려 감소하였다.