• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.643-653
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• 2013

기존의 연약지반 개량공법의 대체공법으로 유럽과 국내에서는 소정의 인장강도를 갖는 토목섬유로 골재말뚝의 외벽을 감싸는 공법에 대한 연구가 많이 증가하였다. 이 연구에서는 이와 같은 공법에서 골재말뚝의 외벽을 감싸는 원주형 섬유의 인장강도에 따른 지반보강 효과 및 보강 메커니즘 등을 파악하기 위하여 모래-팩, 점토-팩 복합토에 대한 삼축압축시험을 실시하였다. 또한 모래다짐말뚝공법을 모사하는 모래-점토 복합토와 모래다짐말뚝을 원주형 섬유로 보강한 모래-점토-팩 복합토에 대한 삼축압축시험을 실시하여 치환율(${\alpha}_s$)과 인장강도($T_{\alpha}$)에 따른 보강효과와 거동의 차이를 비교하였다. 시험결과 섬유의 보강효과로 인한 강도증가는 섬유의 수평방향 인장강도와 밀접한 관계가 있고, 섬유에 의한 구속응력 증가효과(${\Delta}{\sigma}_3$)에 의해서 점착절편(c, c')의 증가효과가 매우 크게 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 모래다짐말뚝이 토목섬유로 보강된 경우(모래-팩-점토)와 그렇지 않은 경우(모래-점토)를 비교해 볼 때 삼축압축시 전단거동(전단강도, 파괴시 간극수압계수, 응력비 등)에 있어서 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권3호
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• pp.35-48
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• 1996

보강토구조물은 흙과 보강재 사이에 큰 변형이 발생하며 보강토구조물의 파괴양상도 보강재의 미끄러짐이나 변형에 의해 지배되며, 때때로 보강재의 재료의 파괴보다는 미끄러짐에 의해 보강토구조물이 파괴되므로 큰변형이 발생하는 흙-보강재의 모델링이 필요하다. 고형 및 액체폐기물 매립장에 쓰이는 라인너 시스템은 매립장의 경사와 쓰레기하중에 의해 큰 변형이 발생하게 된다. 이러한 큰 변형의 문제는 기존의 접촉요소로써 모델링하는데 많은 제약 이 따른다. 본 논문에서는 이러한 흙과 토목섬유보강사이의 큰 만행을 모델링할 수 있는 접촉은소를 제안하였으며, 그 이론과 그 모델의 적용성에 대하여 논하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권11호
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• pp.73-81
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• 2016

최근 늘어나고 있는 폐기물량에 따라 해상 폐기물 매립장의 건설이 연구되고 있으며, 매립장 내 폐기물의 보강 및 보호 목적으로 토목섬유가 널리 사용되고 있다. 토목섬유는 흙과의 접촉면을 형성하는데 지진시 접촉면에서의 동적 전단 거동이 폐기물 매립장의 지진시 거동 및 안정성을 지배하는 가장 중요한 요소이다. 따라서 접촉면 동적 전단거동 및 동적상대변위 파악이 매우 중요하다. 이러한 접촉면 거동은 주위 환경 및 하중조건에 의해 영향을 받으며 복잡한 응답을 보이므로 이론적 접근이 곤란하다. 본 연구에서는 침출수 내의 산성 및 염기성과 같은 성분이 반복 전단하중 상태에서 지반-토목섬유 접촉면의 동적 상대변위특성에 대하여 실내 시험을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 이를 위하여 동적 접촉면 전단 시험기를 이용하여 산성 및 염기성 용액에 840일 장기수침 시료와 60일 단기수침시료에 대하여 반복 단순전단 시험을 수행 하였다. 그 결과 산성 및 염기성 조건 공통적으로 산성일 경우 접촉면의 상대변위가 가장 큰 값을 나타내어 접촉면 손상 정도의 크기가 상대적으로 큰 것으로 나타났다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.251-259
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• 2014

교량/토공 접속부는 교량에서 토공으로 또는 그 반대방향으로 옮겨가는 구간으로 궤도 하부구조의 지지강성이 급격히 변화하기 때문에 차량 주행안정성에 매우 큰 영향을 미친다. 과거 유도상궤도를 사용할 때에는 접속부에 대한 성능요구조건이 높지 않았으나, 운행속도가 고속화되고 콘크리트궤도가 도입되면서 유지보수와 열차주행안정성에 상당한 영향을 미침에 따라 높은 성능수준을 요구하고 있다. 이에 본 논문에서는 기존의 교량/토공 접속구조의 단점을 보완하고 성능을 개선하기 위한 방안으로 토목섬유와 시멘트처리채움재로 보강된 접속구조를 제안하고 실물가속시험을 통한 성능평가를 수행하였다. 제안된 접속구조는 토목섬유를 이용하여 어프로치블럭을 보강하는 방안으로써 보강토 교대와 유사한 구조를 가지며, 사용재료는 시멘트처리된 흙자갈을 적용함으로써 유용토의 활용을 증대시키고 우수의 침입을 저감시켰다. 실물가속시험항목은 구조별 탄성변위, 누적 침하, 함수비, 교대에 작용하는 수평 및 수직 토압이며, 비교검토를 통해서 장기공용성능의 개선정도를 파악하고자 기존 접속구조와 제안 접속구조에 대한 시험을 동일조건하에서 수행하였다. 실물가속시험 결과, 제안구조가 침하 및 토압경감 측면에서 우수한 성능을 나타내었고 함수비 변동에 대해서도 저항성이 높은 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.33-38
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• 2007

연직배수재는 필터와 코어로 형성되며, 필터의 주요기능으로 첫째, 흙 입자의 유실을 방지할 수 있는 흙 보유성과 둘째, Clogging 또는 Blinding현상 발생 없이 간극수를 원활히 배출시키는 투수성을 갖추어야 한다. 상대적으로 투수성이 낮은 지반에서 미세입자로 인하여 필터의 투수성을 저하시키는 필터폐색(Clogging) 현상이 발생하는데 필터의 폐색현상(Clogging)이 점진적으로 증가하면, 간극수의 흐름을 저하시켜 결국 압밀지연을 초래한다. 지반-필터의 거동에 따른 설계(시방)기준은 토목섬유 필터의 간극크기와 흙의 입도의 상관관계에 의해 결정되어야 하나, 국내에서는 필터폐색(Clogging)현상과 지반-필터의 거동 분석 없이 필터재의 유효입경(AOS, Apparent Opening Size)만을 고려하여 필터의 설계(시방)기준을 일률적으로 적용하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 3가지 종류의 연직배수재 필터를 대상으로 필터의 거동 및 필터폐색(Clogging)현상을 평가하고자 실내시험을 수행하였고, 이를 토대로 ${\bigcirc}{\bigcirc}$지역에서 연직배수재 필터의 설계(시방)기준을 선정하여 적용하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권9호
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• pp.61-68
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• 2006

최근 대규모 토목 건설 프로젝트는 용지 매입비용 및 각종 민원으로 인하여, 공유수면을 매립하거나 해안 및 하천지역의 용지를 활용하고 있다. 공유수면을 매립한 지반이나 해안 및 하천 지역의 지반은 충분한 지지력을 발휘하지 못하는 연약지반이 대부분이다. 이러한 연약지반은 주로 점토나 실트와 같은 미세한 입자의 흙이나 간극이 큰 유기질토 또는 이탄, 느슨한 모래 등으로 이루어진 토층으로 구성되어 있으며, 지하수위가 높기 때문에, 제체 및 구조물의 안정과 침하 문제를 발생시킬 수 있다. 본 연구에서는 지오컴포지트의 수리특성을 평가하기 위해 상재하중에 따른 통수성과 전수성 실내시험을 수행하였으며, 지하수위가 높은 지반에 지하구조물을 축조할 경우 발생될 수 있는 지하수 누수 및 양압력을 제거하기 위하여 토목섬유를 적용한 배수시스템을 연구하였다. 지반의 조건상 양압력으로 인한 문제점이 많이 발생되는 매립지의 준설토를 이용하여 실내배수실험을 수행하였다. 실내 배수실험에서는 실험기 하부에 토목섬유 배수층을 설치한 후에 상부에 준설토를 다져 넣고 상부에서 단계별 수압을 가하여 배수량과 간극수압을 측정하여 각각의 수압에 따른 계측값들과 이론적인 값들과 비교하였다. 실내배수실험의 타당성을 분석하기 위하여 흙이나 암석과 같은 다공질 재료의 간극수압 분포나 이동을 해석하기 위한 2차원 유한요소 해석프로그램을 이용하여 수치해석을 수행하여 실내실험의 결과와 비교하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.175-181
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• 2017

본 논문에서는 보강토옹벽에 주로 사용되는 화강풍화토 내부에 열선 및 지오그리드를 설치하여 온도변화에 따른 화강풍화토와 지오그리드 사이의 전단력의 변화를 분석하였다. 실제 보강제로 보강되어있는 화강풍화토 내부에 열선에 의한 온도상승이 지반과 보강재 사이의 전단력에 어떠한 영향을 미치는지 확인하기 위해 대형직접전단시험장치를 이용하여 전단시험을 진행하였으며 몰드내부에는 가열된 물로 열을 공급할 수 있는 실리콘재질의 열선이 설치되어 지반의 온도를 상승시키며 온도에 따른 전단 특성을 분석하였다. 또한 축방향 하중을 다르게 하여 온도상승에 의한 지반의 내부마찰각의 변화를 검토하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.9-16
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• 2007

토목공사의 시공기술과 밀접한 관계를 가지는 토목용 섬유제품인 지오텍스타일은 모래, 흙, 자갈 등의 환경에 노출되는 고분자 재료이다. 이것은 수분차단을 제외한 분리, 보강, 여과, 배수 등의 기능을 가지며 현재 제방공사, 해안 하천의 호안공사, 간척공사 또는 도로, 철도 노상 안정 등의 분야에 광범위하게 이용되고 있다. 방조제의 최종 끝막이 단면은 대규모 사석과 돌망태 등을 이용하여 일차적으로 바다를 막아 해수를 차단하기 때문에 해수의 유입을 차단하여 유속이 저감되기는 하나, 구성 재료가 불규칙하고 간극이 크기 때문에 일반적인 지반내의 침투흐름보다 상당히 빠른 침투가 발생된다. 따라서 끝막이 후속공정인 필터시공 시, 매트 부상현상이 발생되어 필터매트의 원활한 시공에 많은 어려움이 있으며, 토목섬유 필터매트 손상 시 성토재료유실이 발생될 수 있어 단순하게 필터매트의 부상방지 공법 제시의 차원이 아닌 향후 방조제의 국부적변형 및 안정성을 확보하는 보강개념으로 접근이 요구된다. 방조제 필터공의 원활한 수행을 위하여 다양한 실험연구 및 현장시험결과, 양방향 조위조건에서의 필터공은 "이중필터매트+모래 트랜지션" 설치방안이 가장 효과적인 것으로 연구되었으며, 필터매트의 부상문제와 조위영향구간의 필터층 보강효과를 동시에 만족시킬 수 있는 방법으로 지오텍스타일 튜브 매트리스공법(이하 튜브매트리스공법)이 제안되었다. 본 연구에서는 상기 기술한 튜브매트리스 공법에 대한 현장적용성 및 시공성 분석을 위하여 현장시험 시공을 수행하였으며, 시험시공결과 및 현장적용 사례에 대하여 기술한다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.1-8
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• 2008

토양증기추출공법(SVE)은 불포화 지반상태에서 휘발성 유기화합물(VOCs)과 유류오염 물질을 제거하는데 효과적이고 경제적인 공법중의 하나이다. 그러나 토양증기추출공법은 투기계수가 1 Darcy보다 작은 실트질 흙과 같이 낮은 투기계수를 가진 지반에서는 비효율적이다. 본 연구의 목적은 연직배수재를 토양증기추출기술중 관정으로서의 적용성과 공기 흐름 패턴에 대한 해석적 방법이다. 즉, 연직배수재를 이용한 실내 모형실험의 공기 추출 시험 결과를 바탕으로 하여 단일 배수재로서의 수치해석 모델을 검증하였다. 또한, 추출 시험결과로 투기계수를 결정하여 단순 분석적 접근의 유효성도 평가하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.165-174
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• 2017

전 세계적으로 이상기후로 인한 자연재해가 이슈가 되고 있다. 특히 여름철 집중 강우로 인한 홍수 및 산사태와 같은 재해가 빈번하게 발생하고 있는데 강우는 옹벽의 안정성에도 큰 영향을 미치게된다. 만약 강우시 옹벽 내부의 배수활동이 제대로 이루어지지 않는다면 빗물이 뒷채움 흙 내부에 스며들어 옹벽 뒷면의 간극수압이 크게 증가하게되고 지반의 전단강도를 저하시킨다. 따라서 옹벽 내부의 배수가 원활하게 이루어지도록 배수층을 설치하는 방법에 대한 연구가 매우 필요하다. 본 연구에서는 토목섬유가 설치된 보강토 옹벽에서 배수층의 위치/갯수에 따른 강우시 보강토 옹벽의 안정성에 최적의 시공 조건을 찾는 수치해석 모델링을 수행하였다.