• 제목/요약/키워드: 지반상수

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지반조건에 따른 유전상수 변화에 관한 연구 (A Study on Dielectrical Constant under Ground Conditions)

  • 조진우;조원범;김진만;최봉혁
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권12호
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    • pp.17-25
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    • 2012
  • 본 논문에서는 TDR 장비를 사용하여 지반특성에 따라 변화하는 유전상수를 측정하였으며, 지반의 함수비 및 밀도와의 상관성을 분석하였다. 또한, 유전상수를 이용한 지중 공동탐사기법의 적용성을 평가하기 위하여 공동의 크기에 따른 유전상수의 변화 정도를 측정하였다. 실험결과 지반의 유전상수는 함수비와 밀도가 증가함에 따라 선형적인 증가 경향을 나타내는 것으로 평가 되었으며, 일정한 관계식으로 표현할 수 있었다. 또한, 지반의 유전상수는 공동의 크기에 따라 일정한 경향을 나타내며 변화하는 것으로 평가되었다. TDR 기법을 사용하여 측정된 유전상수값은 지반의 함수비, 밀도와 일정한 상관관계를 나타내고 있음을 확인하였으며, 지중 공동탐사에 관한 기초자료로서 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

해저지반의 지반상수가 분산관계식에 미치는 영향 (Effects of Seabed Soil Parameters on Wave Dispersion Relationship)

  • 양순보;김남형;고용수
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2014년도 춘계학술대회
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    • pp.258-259
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    • 2014
  • 파랑과 해저지반의 상호작용을 규명하기 위해서는 우선 해저면의 경계조건을 고려한 새로운 분산관계식의 도입이 필요하다. 본 연구에서는 깊이가 유한한 해저지반의 투수성 및 변위를 고려한 새로운 분산관계식을 유도하였으며, 해저지반의 두께, 탄성계수, 포화도, 투수계수, 간극률 등 다양한 지반상수의 변화에 따른 파랑 감쇠율을 비교 검토하였다.

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지반의 중금속 오염도 조사를 위한 흙의 유전상수 측정기법의 적용성 평가 (Applicability of Permittivity Measurement Method for Investigating the Heavy Metal Contamination of Subsurface)

  • 오명학;김용성;유동주;박준범
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.499-506
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    • 2005
  • 지반오염조사에 대한 유전상수 측정기법의 적용성을 평가하기 위하여 중금속 오염도에 따른 흙의 유전특성 변화를 분석하였다. 유전상수의 실수부와 허수부 모두 체적함수비에 따른 증가경향을 나타내었으며, 특히 MHz 범위에서 유전상수 실수부는 쌍극자모멘트에 비례하기 때문에 흙의 유전상수는 체적함수비에 따른 선형적인 증가경향을 나타내었다. 중금속 용액은 50kHz 이하의 저주파영역에서 전극 분극효과에 의해 농도 증가에 따라 유전상수 실수부가 증가하는 경향을 나타내었으나, 고주파 영역에서는 이온의 수화작용에 의한 물분자의 배향분극 발현 감소로 인하여 유전상수 실수부가 감소하였다. 유전상수 허수부의 경우에는 모든 주파수 영역에서 중금속 농도 증가에 따른 전도손실에 의하여 증가하는 경향을 나타내었다. 흙과 중금속 혼합시료의 경우 함수비가 큰 시료에서는 중금속 용액 자체의 유전특성이 그대로 발현되었으나, 함수비가 작은 시료에서는 공간전하분극의 영향이 우세하여 유전상수 실수부가 10-20%정도 증가하는 경향을 나타내었다. 유전상수 허수부의 경우에는 중금속 농도 증가에 따른 뚜렷한 증가경향을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과에 의하면 중금속의 오염감지에 대해서는 유전상수 실수부보다는 허수부의 적용성이 높은 것으로 나타났으며, 현장에서의 정확한 오염도 평가를 위해서는 함수비에 대한 평가가 선행되어야 할 것으로 판단된다.

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뉴질랜드 캔터배리 지역 연속지진에 의해 발생된 일시지반변형과 매설된 상수도관 성능평가 (Transient Ground Deformation induced by Sequential Earthquakes and Estimation of Underground Water Pipeline Performance in Canterbury, New Zealand)

  • 전상수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.2818-2827
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    • 2015
  • 본 연구는 최근 뉴질랜드 Canterbury 지역에서 연속적으로 일어난 지진의 지진계 기록과 지리정보체계(GIS)의 정규크리깅을 이용하여 최대지반속도(PGV)와 기하평균최대지반속도(GMPGV) 컨투어를 생성하였고 이들의 공간적 패턴과 특징을 조사하였다. 지진발생 후 얻어진 데이터를 이용하여 지하의 상수도관 시스템의 성능에 주안점을 두고 연구를 수행하였다. 기하평균최대지반속도의 공간분포와 일시적인 지반거동으로 인하여 발생된 상수도관 시스템의 GIS 중첩과 비액상화지역의 기하최대지반속도와의 관계를 통하여 서로 다른 재질의 상수도관에 따른 1 km 당 매설된 상수도관 손상 개수로 산정되는 손상율을 산정하였다. 또한, 본 연구는 매설된 상수도관의 지진성능을 요약하여 설명하였다.

뉴질랜드 크라이스트처어치 지진에 의해 발생된 영구지반변형과 매설된 상수도관 성능평가 (Permanent Ground Deformation induced by Christchurch Earthquake and Estimation of Underground Water Pipeline Performance in New Zealand)

  • 전상수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.4201-4207
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    • 2015
  • 본 연구에서는 최근 뉴질랜드의 Christchurch 지역의 2011년 2월 22일의 지진규모(Mw) 6.2 지진발생 후 얻어진 데이터를 이용하여 지진에 의한 지하 상수도관 시스템의 성능에 주안점을 두고 연구를 수행하였다. 이 논문은 액상화로 인하여 발생된 영구지반변형지역과 서로 다른 재질의 상수도관에 따라 1 km 당 손상갯수로 산정되는 손상율을 액상화 지역에서의 지진발생 전후에 얻어진 높은 해상도의 라이다데이터로부터 계산된 부등침하와 횡방향 지반변형률의 관계를 통하여 산정하였다. 본 연구에서는 영구지반변형에 따른 매설된 상수도관의 지진성능을 요약하여 설명하였으며 연구결과 연성이 매우 큰 폴리에틸렌 상수도관이 매우 우수한 지진성능을 가지고 있음을 알 수 있다.

수분함량과 측정주파수에 따른 사질토 지반의 유전상수 변화 (Variation of Dielectric Constant of Sand due to Water Content and Measuring Frequency)

  • 이주형;오명학;박준범;김형석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.129-139
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    • 2002
  • 최근 지반 특성과 지반 오염도의 조사를 위해 유전상수 측정기법을 적용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 다양한 함수비와 건조단위중량을 갖는 화강풍화토와 주문진표준사의 유전상수를 75kHz~12MHz의 주파수 범위에서 측정하였다. 사질토의 유전상수는 주파수가 증가함에 따라 감소하는 분산거동을 보였다. 또한 함수 비나 건조단위중량이 증가함에 따라 배향분극에 기여하는 물분자의 양이 증가하고 유전상수가 1인 공기의 양이 감소하여 유전상수가 증가하였다. 흙의 유전특성은 함수비와 건조단위중량을 모두 고려한 수분밀도에 선형적으로 비례하는 경향을 나타내었다. Maxwell식, Topp식, CRIM식에 의한 계산값과 측정된 값을 비교한 결과 기존의 식은 유전상수의 분산거동을 고려하지 못하고 있기 때문에 저주파에서는 측정값과 차이를 나타내었다.

상수관 파열 사고로 인한 흙막이 가시설 보강사례 연구 (A Study on the Reinforcement of the Soil Blocking Facilities Due to Water Pipe Rupture Accident)

  • 우종태
    • 한국재난정보학회:학술대회논문집
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    • 한국재난정보학회 2023년 정기학술대회 논문집
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    • pp.241-243
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    • 2023
  • 아파트 신축공사 흙막이 가시설 현장에 근접 매설된 상수관의 누수 및 파열 사고로 터파기 공사 현장에 토사 유실 및 지반 함몰이 발생되었으며, 흙막이 가시설의 토류판이 파손되었다. 흙막이 가시설의 안정성 확보를 위해 벽체구간은 레이커로 보강하고 사보강재는 1단과 2단을 묶어 힘을 분산시키고 종방향으로 보강 및 토류판 보강을 시행하였다.

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한계상태이론을 이용한 비배수 전단강도 및 간극수압계수 예측시 영향인자에 관한 검토 (Consideration on Influence Factor in Predicting Undrained Shear Strength and Pore Pressure Coefficient Using Critical State Theory)

  • 김영수;김기영;문홍득
    • 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.

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TDR 함수량계의 성토 다짐관리에의 활용

  • 김규선;권형석
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제28권1호
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    • pp.39-44
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    • 2011
  • TDR 함수량계는 전자기파를 이용하여 흙의 밀도와 함수비를 비파괴적으로 신속하게 평가하는 유망한 기술이다. TDR 시험법은 10~20cm 길이의 2~3개의 탐침을 지중에 관입시킨 후 전자기파의 이동시간을 측정하여 유전상수($K_a$)를 산정한다. 제안식을 이용하여 유전상수로부터 체적함수비(${\theta}$)의 산정이 가능하므로, 이 시험법은 흙의 함수비를 측정할 수 있는 비파괴시험 장치로 개발되어 활용되고 있다. 또한, 흙의 종류에 따른 보정상수가 파악되어 있는 경우에는 현장 밀도와 현장 함수비를 동시에 평가할 수 있으므로, TDR 함수량계를 이용하여 성토지만비나 노상토에 대한 신속하고 간편한 다짐관리가 기능하다.

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