• 지질공학
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• 제23권4호
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• pp.503-510
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• 2013

전단파 속도는 그 자체로 지층의 구조적인 특성을 확인할 수 있으며 상관관계 식들을 활용하면 타 공학적인 지표로 도출할 수 있다. 본 연구에서는 전단파 속도의 활용성에 발맞춰 부산 점토의 전단파 속도 관련 계수를 산정하는 것이다. 계수를 산정하기 위하여 실내 실험이 수행되었다. 실내 실험은 10 m, 12 m, 15 m, 20 m, 22 m, 25 m, 30 m 그리고 31 m에서 채취한 시료를 활용하였으며 압밀실험으로 유효응력과 전단파 속도 간의 관계를 도출하였다. 그 관계는 선행적으로 제시된 연구와 유사하게 비선형적인 특성을 보여주었으며 최종적으로는 전단파 속도에 활용 가능한 계수 값들을 도출하였다. 도출된 상수 값은 일정한 범위내에 속하는 것으로 나타났으며 두 상수 간의 관계도 제시하였다. 본 연구에서 제시한 계수 값들은 부산 점토의 참고 값이 될 것으로 판단되며, 향후 전단파 속도를 이용하여 공학적인 지표 전환시 다양하게 활용 될 것으로 판단된다.

• 유변학
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• 제2권2호
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• pp.56-65
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• 1990

열방성 액정고분자와 폴리카보네이트를 대상 수지로 하여 용융혼합기로 액정고분자 의 함량, 혼합속도 및 온도등의 변환에 따른 훈련 특성을 측정하고 고분자 혼합물의 혼련조 건과 유변학적 특성 모폴로지 사이의 관계를 조사하였다. 혼련 토크는 100rpm의 혼합속도 에서 극소값을 보이며 혼합기 내의 전단속도가 낮기 때문에 혼력에의해서는 LCP가 섬유상 으로 형성되지 못하고 구형의 입자로 존재함을 알수 있었다. 혼합물의 점도는 시험된 전단 속도 영역에서 순수한 고분자보다 현저히 낮으며 5wt%의 소량 첨가로도 5배의 점도 감소 효과를 보이고 LCP함량이 약 30wt%일 경우 점도 및 혼합에너지가 최소로 되었다. Capillary 레오미터의 실험결과 LCP/PC의 점도비가 1보다 작거나 같튼 전단장하에서 LCP 는 섬유상을 형성하였으며 높은 점도비의 경우 LCP의 변형이 어려워 구형의 입자로 존재하 였다. 또한 혼합물의 PC Tg 이동은 에스터르 교환 반응에 의한 부분적인 혼화성의 증가에 기인함을 알수 있었다.

• 지질공학
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• 제32권1호
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• pp.173-191
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• 2022

본 연구에서는 Flat TDR을 이용하여 지반의 전단파속도를 측정하였고 측정값의 정밀도 분석 및 현장적용성에 대한 검증을 수행하였다. Flat TDR 내 결합되어 있는 Piezo-stack을 이용하여 현장에서의 전단파속도 측정값을 도출하였고, 도출한 값의 검증을 위해서 들밀도시험, 동적콘관입시험(DCPT), 문헌조사 등을 적용하여 비교·분석하였다. 실험결과 그라우트재 주입시 재령 초기 전단파속도 변화의 평균값은 10.15 m/s이며, 7~14일차 이후의 전단파속도 변화의 평균값은 65.99 m/s로 재령일 증가하는 경향을 보였다. 또한 OMC를 기준으로 건조 측에서는 함수비가 증가할수록 건조밀도와 전단파속도가 증가하고, 습윤 측에서는 함수비가 증가할수록 건조밀도와 전단파속도가 감소하는 것을 알 수 있었다. 현장시험 결과 도출된 전단탄성계수 값이 최소 17.36 MPa에서 최대 28.13 MPa로 확인되어 참고문헌 값과 유사한 측정값을 확인하였다. 이를 통해 Flat TDR을 이용한 전단탄성계수의 측정값이 신뢰성이 있는 데이터임을 알 수 있고, 추후 현장 지반의 다짐관리를 효과적으로 할 수 있음을 판단할 수 있다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권3호
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• pp.113-122
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• 1995

본 논문은 소성지수 약30의 해성점토에 모래 및 모래로 제작한 실트분을 혼합하여 제작한 중간토의 역학적 성질을 파악하는데 그 목적을 두고 있다. 실험으로는 물리적 실험을 거친 후, 공학적 특성을 살피기 위해 압밀시험과 삼축압축전단시험을 하였다. 압밀시험에서는 오성지수의 변화에 따라 중간토의 압밀특성, 즉 압밀곡선의 형태와 투수성 및 압축성이 변화하는 것으로부터 중간토와 점토의 영역을 구분하였다. 한편, 삼축압축전단시험에서는 배수조건에 따른 각각의 시료의 압축전단특설을 밝히고, 특히 비배수조건하에서는 변형률 속도가 전단특성에 끼치는 영향을, 그리고 변형률속도와 소성지수 및 시료의 과압밀비의 변화에 따른 변형률경화 현상의 특성과 그 원인을 전단 중에 측정한 간극수압의 거동으로부터 규명하였다. 아울러 중간토의 전단특성에 미치는 배수조건과 변형률속도의 영향을 비교검토하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.176-176
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• 2011

환형수조는 점착성 퇴적물의 이송특성 연구를 위해 가장 선호되는 실험 장치로 알려져 있다. 과거 많은 연구자들은 퇴적물의 이송특성, 특히 침식/퇴적 특성 조사를 위해 주로 수로를 이용한 실험적 연구를 수행하였는데, 최초의 실험적 연구들은 주로 직선수조에서 수행되었다. 그러나 입자간의 응집이 중요한 역할을 하는 점착성 퇴적물의 경우에, 직선수조 끝단에서의 자유낙하 및 재순환 펌프의 날개에 의해 응집된 토사가 쉽게 분리될 수 있어 그 타당성이 의문시 되어 왔으며, 이러한 단점을 보완하기 위해 환형수조가 고안되었다. 환형수조는 수면과 접하여 회전하는 상부링의 마찰력에 의해 흐름이 생성되기 때문에 시간의 제약 없이 흐름조건을 동일하게 만들 수 있다는 큰 장점을 갖는다. 그러나 환형수조는 원주유속의 속도차이 및 원심력으로 인한 2차 순환류를 형성시켜 반경 방향(radial direction)에서의 바닥전단응력을 불균일하게 하는 단점을 갖는다. 이러한 2차 순환류와 바닥전단응력의 불균일을 저감시키기 위하여 환형수조의 몸체를 상부링의 회전 방향과 역방향으로 직접 회전시키는 방법이 채택되어져 왔다. 한편, 환형수조의 상부링과 몸체를 서로 역방향으로 동시에 회전시키는 양방향 회전(counter-rotation)의 적용을 위해서는 2차 순환류가 최소가 되며 바닥전단응력이 균일해지는 최적 회전속도비에 대한 분석은 필수적 사항이다. 이를 위하여, 상부링과 몸체의 회전속도에 따라 변화하는 수조내부의 흐름특성 및 평균바닥전단응력에 대한 연구가 선행되어야만 한다. 이에 본 연구에서는 전산유체역학을 이용하여 전북대에 설치된 환형수조의 상부링과 몸체의 회전속도에 따라 변화하는 수조내부에서의 흐름특성 및 바닥전단응력에 대한 분석이 수행되었다. 또한, 이를 기초로, 환형수조의 최적 회전속도비 산출을 위한 연구가 수행 중에 있다. 이러한 결과들은 추후 환형수조를 이용한 점착성 퇴적물의 침식/퇴적 등과 같은 이송특성 연구시, 퇴적물에 작용하는 흐름조건의 정밀산정을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.7-14
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• 2003

본 연구에서는 굴패각 혼합토의 전단강도 특성을 파악하고자 해성토에 굴패각 혼합율 0%, 25% 그리고 50%로 달리 한 후 $K_o$ 비배수 삼축압축 실험을 실시하였다. 또한 각 혼합비에 따라 유효 연직압을 200kPa, 300kPa 그리고 400kPa로 적용하였고, 유효 연직압 300kPa에 대해서 전단속도를 세가지로 달리하여 그에 따른 혼합토의 전단강도 특성을 알아보았다. 일련의 실험결과로부터 굴패각 혼합비가 증가할수록 굴패각 입자의 파쇄로 인해 전단강도가 증가함을 볼 수 있었으며, 전단속도는 굴패각 혼합토의 전단강도에 큰 영향을 미치지 못함을 확인하였다. 굴패각 혼합토의 실내실험과 Mayne, Bishop의 경험식을 토대로 비교 분석한 결과 비배수 전단강도는 실험값과 비슷한 경향을 나타내고 있다. 그러나 간극수압계수 예측은 혼합비 0%에서 경험식이 실험값과 보다 과대 평가를 보이고 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1997년도 제8회 학술강연회논문집
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• pp.63-72
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• 1997

본 논문은 분사제트 주위에 형성되는 와류를 조절하여 제트를 제어하기 위하여 유동가시화, 속도분포 및 난류성분을 측정하는 실험을 수행하였다. 와류를 조절하기 위한 방법으로 제트노즐 주위에 환형관을 설치하여 환형관으로부터 2차제트를 분사 또는 흡입함으로써 제트주위에 형성되는 전단류를 변화시켰다. 2차제트 분사시 주제트 주위에 형성되는 와류의 발달을 억제함으로써 제트 포텐셜코어의 길이가 아주 길어지는 제트유동을 얻을 수 있었다. 환형관으로부터 주제트주위의 유체를 흡입하는 경우 제트주위의 전단류가 흡입비 R=1.3∼l.65에서 대류불안정성에서 절대불안정성으로 바뀜으로써 형성된 와류가 하류에서 제트중심부까지 발전, 결합되는 것을 방지하여 더 긴포텐셜코어와 중심에서 낮은 난류강도를 얻었다. 위의 결과는 환형관 주위에 부착한 깃의 높이 변화에 따라서 변화하였는데, 이것은 깃이 환형관을 통한 흡입유동의 유로역할을 함으로써 제트밖으로부터 흡입되는 것을 방지할 수 있었다. 분사제트 벡터링을 위하여 제트노즐 주위의 환형관을 이등분하여 한쪽으로만 제트주위의 유동을 흡입함으로써 제트주위에 다른 전단류를 형성함과 동시에 Coanda효과를 이용하여 분사제트를 편향시켰다. 편향되는 정도 및 난류성분은 홉입속도 비에 따라서 크게 바뀌었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권9호
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• pp.17-27
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• 2015

벤더엘리먼트가 장착된 삼축압축시험장비를 이용하여 모래에 대한 일련의 압밀배수시험을 수행하였다. 상대밀도 및 유효구속응력 조건을 달리하여 각각의 조건별 응력-변형률 관계를 측정하였으며, 압밀이 종료된 시점에서의 전단파 속도를 측정함으로써 전단파 속도와 간극비, 유효응력, 그리고 전단강도와의 상관관계를 분석하였다. 분석 결과, 미소변형률에서의 전단파 속도로부터 계산된 최대전단탄성계수와 파괴 시의 축응력과 압밀 시의 구속응력의 합으로 정의되는 유효수직응력간에는 고유한 상관관계가 존재하는 것으로 나타났다. 도출된 전단탄성계수와 유효수직응력간의 상관관계는 유효구속응력을 정규화시킴으로써 정확도를 향상시켰다. 본 연구를 통해 제시된 상관관계를 통해 전단강도 및 내부 마찰각을 예측하였을 시, 실제 실내 시험을 통해 산출된 내부 마찰각을 정확하게 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 미소변형률에서의 전단파 속도를 기반으로 신뢰성 높은 파괴 시 전단강도, 나아가 내부 마찰각까지 예측이 가능하다는 것을 의미하며 기존 SPT-N value와 경험식을 통해 내부 마찰각을 예측하여 설계에 적용하는 방식의 불확실성을 개선해 줄 수 있는 매우 유용한 방법이라고 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6C호
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• pp.285-293
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• 2012

표면장력에 의한 겉보기 점착력은 적절한 함수비를 가지고 있는 흙의 경우 생성되며 지반의 강도를 증가시킨다. 본 연구의 목적은 온도에 따라 변화하는 표면장력이 전단파 속도에 미치는 영향을 파악하는 것이다. 표면장력의 발생 유무를 조절하기 위하여 모래-실트 혼합토를 이용하여 포화도가 다른 아홉 가지의 시료 (0%, 2.5%, 5%, 10%, 20%, 40%, 60%, 80%, 100%)를 조성하였다. 전단파 속도를 측정하기 위해 나일론 재질의 셀을 제작하였으며 전단파 트랜스듀서인 벤더 엘리먼트를 크로스 홀 형상으로 부착하였다. 시료의 온도가 $15^{\circ}C$에서 $1^{\circ}C$까지 변화하는 동안 포화도가 다른 각 시료의 전단파 신호를 연속적으로 측정하였다. 실험결과, 포화도 0%인 시료와 포화도 100%인 시료는 온도변화에 의한 전단파 속도 변화가 미비하였으나, 표면장력이 발생하기에 적절한 포화도를 가진 시료는 온도가 감소함에 따라 전단파 속도는 증가하였다. 또한 완전 포화된 시료를 $70^{\circ}C$에서 건조시키면서 포화도에 따른 전단파 속도를 측정한 시료의 경우, $15^{\circ}C$에서 측정된 시료의 전단파 속도보다 더 낮은 전단파 속도가 측정되었다. 본 연구는 특정한 포화도에서 온도변화에 따라 전단파 속도가 변화하는 원인을 실험을 통해 분석하였으며, 미소변형구간에서의 전단탄성계수 측정과 같은 실내 및 현장실험 시, 온도를 동시에 평가해야 함을 보여준다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권2호
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• pp.164-174
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• 2021

본 연구는 육상 기원 조립질 하상 퇴적물의 높은 이동성에 영향을 미치는 전단과 파쇄특성을 조사하기 위하여 링전단실험을 수행하였다. 평균 입경 6 mm 자갈에 대하여 링전단시험장치를 사용하여 전단시간(shear time)과 전단속도(shear velocity)에 따른 전단-변형률 역학특성과 입자파쇄 특성을 조사하였다. 특히 배수(장시간 전단)와 비배수(단시간 전단)조건을 고려하기 위하여 초기 전단속도(0.01→0.1→1 mm/sec와 0.1→0.01→1 mm/sec)에 따른 링전단실험을 수행하였다. 실험결과에 따르면, (i) 배수와 비배수조건 모두에서 입자파쇄 특성이 확인되었지만, 비배수조건에서 상대적으로 큰 전단저항을 받는 것으로 나타났다. (ii) 배수조건에 관계없이 수중 자갈의 초기 전단속도는 전단응력-전단변형률 관계곡선을 결정하는 중요한 요인으로 나타났다. (iii) 입자파쇄는 평균 입경에 영향을 받으며 사용된 수중 자갈은 상대적으로 큰 입자파쇄 특성을 보였다. 그리고 (iv) 전단응력 결정에서 가장 크게 영향을 미치는 영향인자는 전단시간과 초기 전단속도임을 확인할 수 있었다. 결론적으로 모래와 자갈을 다량 함유한 조립질 하상 퇴적물은 입자-입자 간 상호접촉, 마모, 맞물림, 마찰 등의 물리적 이동과정을 통해 입자파쇄와 세립토 함량이 증가되고 이러한 현상은 하상 퇴적물의 고유동성을 초래하는 원인이 되는 것으로 판단된다.