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압밀해석을 통한 부마찰이 작용하는 단독말뚝의 거동분석 (A Study of the Influence of Negative Skin Friction on Single Piles from Consolidation Analyses)

  • 이철주
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.29-36
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    • 2009
  • 본 연구에서는 2차원 유한요소해석을 통하여 부마찰(negative skin friction) 이 작용하는 단독말뚝의 거동을 분석하였다. 압밀의 진행에 따른 부마찰의 변화를 검토하기 위하여 압밀해석을 실시하였으며, 말뚝과 주변지반 사이에서의 항복(yielding, slip)을 고려하였다. 일반적으로 널리 사용되는 -방법에 의해 부마찰력을 산정하는 경우 중립면 부근에서의 전단강도의 부분발현 및 지중응력의 감소를 반영할 수 없기 때문에 정밀유한요소 해석에 비하여 부마찰력이 25% 정도 과하게 평가된다. 압밀이 진행 중일 때 말뚝과 지반사이 대부분의 구간에서 항복이 발생하는 경우 더 이상의 부마찰력의 증가는 그리 크지 않은 것으로 나타났다. 부마찰이 발생하는 말뚝에 코팅을 실시하는 경우 부마찰력의 크기 및 말뚝의 침하를 효과적으로 감소시킬 수 있으나, 말뚝두부에 상재하중이 작용할 때 말뚝의 선단이 충분히 견고한 지지층에 설치되어 있지 않은 경우 말뚝의 마찰저항력이 매우 작아서 말뚝에 큰 침하가 발생할 우려가 있는 것으로 나타났다.

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플라즈마 용사법에 의한 금속면에 세라믹 코팅된 표면과 범용고분자와의 접착특성 (Adhesion Characteristics of Polymers and Ceramic Surface Coated on Metal by Plasma Spray)

  • 이경희;권순훈;조원제;하창식
    • 한국재료학회지
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    • 제9권7호
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    • pp.724-734
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    • 1999
  • 본 연구는 플라즈마 용사법에 의해 일반구조용 강재 (SS41, 30$\times$40$\times$60mm$^{t}$ )와 연마제로 블래스팅을 실시한 강재 (SS41P) 및 SS41P에 세라믹 분말을 코팅한 강재 (SS41PC)에 대한 SEM, 표면경도. 표면거칠기. 접촉각을 측정하였으며 이들의 표면형태에 대한 기계적 .물리적 특성을 고찰하였다 사용한 세라믹 용사분말은 \circled1 $Al_2$O$_3$ : alumina \circled2 $Al_2$O$_3$ 95%, TiO$_2$ 5% : alumina titania \circled3 ZrO$_2$: 95%, $Y_2$O$_3$5% : zirconia yttria이었다. 또한 SS41, SS41P. SS41PC에 대해 범용 고분자인 PE, PVC, PP PET, PS를 접착시킨 후 이들의 표면접착특성을 조사하였다. 그 결과 인장전단강도와 박리강도의 특성에서 SS41보다는 SS41P와 SS41PC의 표면상태가 고분자들을 접착시켰을 때 더 우수한 접착강도특성을 나타내었다. 범용 고분자들의 접착강도는 PE > PET > PP > PS > PVC 순이었다. 그리고 세라믹 표면과 고분자의 접착특성은 세라믹 표면의 표면거칠기 정도와 고분자의 세라믹 표면에 대한 anchor 효과의 크기 순으로 증가하였으며, SS41PC와 PE의 접착강도는 분자표면의 규칙성에 기인된 Synergy효과에 의해서 PVC보다 우수하게 나타난 것으로 판정된다

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암석의 파괴 확률 분석을 통한 불국사 삼층석탑 구조 안전 진단 (The Structural Safety Diagnosis of Three-Story Pagoda in Bulkuk Temple Using the Probability of Failure.)

  • 서만철;송인선;최희수
    • 지구물리
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    • 제4권1호
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    • pp.57-69
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    • 2001
  • 경상북도 경주시 불국사 삼층석탑(석가탑)의 구조 안전 진단을 목적으로 탑의 각 부재에 대한 비파괴 정밀 조사가 실시되었다. 암석의 역학적 성질을 추정하기 위하여 전체 44개 부재의 456개 지점에서 초음파 속도를 측정하였다. 측정된 속도의 범위는 1217~4403 m/sec의 분포를 가지며 평균 속도는 3227 m/sec이다. 각 부재의 일축 압축강도가 초음파 속도와의 관계를 나타내는 경험식을 이용하여 구하여 졌으며 범위는 134~844 kg/cm^2이고 전체 평균치는 463 kg/cm^2이다. 암석의 파괴강도가 각 부재에서 정상분포를 보인다고 가정하고 석가탑의 각 부재에 대하여 파괴확률을 구하였다. 각 부재가 상위 하중에 의해 전단 파괴가 일어날 확률을 지극히 미약하지만 부재 사이의 접촉면적이 적어 부분파괴의 가능성이 있으며 실제적으로도 접촉면 부근의 모서리 부근에서 부분파괴가 발생하였다. 본 탑의 기단부는 구조적으로 가장 취약하며 하대갑석의 인장 파괴확률은 6~18%로 나타나며 대부분의 부재에서 대각선 방향으로 한 개 이상의 인장 파괴면이 관찰된다.

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암반지층 굴착벽체에 작용하는 토압에 대한 절리의 영향 (Effect of Joint on the Earth Pressure Against an Excavation Wall in Rockmass)

  • 손무락;솔로몬 아데도쿤
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.505-513
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    • 2014
  • 본 논문은 암반지층에서 다양한 암반종류 및 절리조건들을 고려하면서 굴착벽체에 작용하는 토압에 대한 절리의 영향을 조사한 것이다. 이를 위해 본 연구는 먼저 기존 선행연구에 대해서 살펴보고 그 다음으로 기존 선행연구의 한계를 극복하기 위하여 개별요소법에 근거한 수치해석적 매개변수해석을 수행하였다. 수치해석은 매개변수로서 암반종류 및 절리조건(절리면의 전단강도, 절리경사각 및 절리군의 수)을 고려하였으며, 지반과 굴착벽체의 상호작용하에 발생된 토압의 크기 및 분포특성이 조사되었다. 이와 더불어, 암반지층에서 발생된 토압과 토사지반에서의 경험토압인 Peck토압이 서로 비교되었다. 비교결과 절리가 형성된 암반지층에서 발생된 토압은 암반의 종류 및 절리조건에 따라서 크게 영향을 받았으며 토사지반에 대한 Peck의 경험토압과 서로 다른 결과를 나타내었다.

암반지층 굴착벽체 발생토압에 대한 단계별 굴착깊이의 영향 (Effect of Step-Wise Excavation Depth on the Earth Pressure against an Excavation Wall in Rock Mass)

  • 손무락;솔로몬 아데도쿤
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.43-52
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    • 2014
  • 본 논문은 암반지층에 설치되는 굴착벽체에 발생하는 토압에 대한 단계별 굴착깊이의 영향을 조사한 것이다. 암반지층에서 발생하는 문제들을 다루기 위해 개별요소법에 근거한 수치해석적 매개변수해석을 수행하였다. 수치해석은 매개변수로서 단계별 굴착깊이, 암반종류 및 절리조건(절리면의 전단강도 및 절리경사각)을 고려하였다. 암반지층에서 발생된 토압과 토사지반에서의 경험토압인 Peck토압이 서로 비교되었다. 비교결과 암반지층에서 발생된 토압은 암반의 종류 및 절리조건에 따라서 크게 영향을 받았으며, 단계별 굴착깊이의 영향은 암반상태가 나빠질수록 증가하는 것으로 나타났다. 더불어, 암반지층에 설치된 굴착벽체에 발생하는 토압은 토사지반에 대한 Peck의 경험토압과는 크게 다를 수 있다는 결과를 얻었다.

현무암섬유 섬유 배향에 따른 현무암섬유 강화 복합재료의 기계적 계면특성 영향 (Influence of Fiber Array Direction on Mechanical Interfacial Properties of Basalt Fiber-reinforced Composites)

  • 김명석;박수진
    • 폴리머
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    • 제39권2호
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    • pp.219-224
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    • 2015
  • 본 연구에서는 현무암섬유의 계면을 황산과 과산화수소로 처리하고 섬유 배향각을 $0^{\circ}$, $0^{\circ}/90^{\circ}$, $0^{\circ}/45^{\circ}/-45^{\circ}$로 달리하여 현무암섬유 에폭시 강화 복합재료의 기계적 특성에 미치는 영향에 대해서 살펴보았다. 기계적 특성은 층간 전단강도(ILSS)와 파괴인성 요소 중 임계응력세기인자($K_{IC}$) 측정을 통하여 고찰하였으며, 섬유의 표면미세구조 변화와 복합재료의 파단면은 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였다. 또한 섬유표면에 계면처리의 여부를 확인하기 위하여 적외선 분광법(FTIR)과 X-선 광전자 분광법(XPS)을 분석하였다. 실험결과 계면처리한 섬유 표면의 -OH 기(hydroxyl)가 증가됨을 확인하였다. 계면처리한 후의 기계적 특성이 계면처리 전의 기계적 특성보다 약 ~100% 증가하였다. 이러한 결과는 표면처리에 의해 섬유와 에폭시 수지 매트릭스 사이의 계면결합력을 증가시킨 것으로 판단된다.

시멘트 기반 재료를 혼합한 사면 안정용 녹생토의 물성 및 식생 영향성 (Vegetation Effects and Properties on Green Soil Blended with Cement-Based Materials for Slope Stability)

  • 최윤석;김주형;조영근;김호규;박옥윤
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.117-126
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    • 2021
  • 이 연구에서는 사면과의 부착력과 식물 생장력이 높은 식생기반재를 개발하고자, 시멘트 기반의 결합재와 기능성 첨가제를 혼합한 녹생토의 기초물성과 식물 생장에 미치는 영향을 평가하였다. 석고계 시멘트를 혼합한 녹생토(No.3)의 전단강도가 낮게 나타났으나, 식생 환경에 가장 적합한 경도 수준(23.6mm) 및 pH 값(7.4)을 나타냈다. 또한, 보습제를 첨가하여 성능을 개선한 녹생토의 초기 식생 발현은 일반 녹생토 비해 늦고 전도도값은 다소 높은 경향을 나타냈다. 반면, 성능을 개선한 녹생토는 타설면과의 부착력이 높았으며, 일정 시간 경과 후의 식물 생장 속도 및 동절기와 환절기 재생능력이 우월한 것으로 나타났다.

가압 그라우팅 쏘일네일링 공법의 인발거동 특성 (Pull-out Characteristics of Multi-Packer Pressurized Soil Nails)

  • 조재연;이성준;정상섬;안병흔
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.15-22
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    • 2010
  • 본 연구에서는 현장 인발시험을 통하여 강관다단 가압식 쏘일네일링의 거동특성을 분석하였다. 이를 위하여 총 10공의 쏘일네일을 풍화토에 시공하여 인발시험을 실시하였다. 인발시험 결과에 의하면 쏘일네일의 극한인발력은 가압식 쏘일네일이 중력식 쏘일네일에 비하여 42~142% 증가하는 것으로 나타났다. 네일과 주변지반 경계면에서의 전단강도는 중력식 네일이 71kPa, 가압식 네일이 95~166kPa를 보이는 것으로 확인되었다. 가압식 쏘일네일의 경우 중력식 쏘일네일에 비하여 그라우트의 직경이 약 12~27% 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 공팽창이론에 의한 가압 시 지반변위 산정값과 현장 인발시험을 통하여 측정한 값을 비교하였으며, 그 결과는 대체적으로 비슷한 경향을 보였다.

쏘일네일-사면의 상호작용 효과 (Coupled Effect of Soil Nail/Slope Systems)

  • 정상섬;이진형;이선근
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.127-135
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    • 2005
  • 본 연구에서는 쏘일네일로 보강된 사면을 한계평형 해석법과 2차원 유한차분 해석을 수행하여 그 결과를 비를 분석하였다. 특히, 유한차분법을 이용한 FLAC 2D를 바탕으로 하는 커플링 해석에 주안점을 두었으며, FLAC을 이용하여 전단강도감소기법에 따른 보강사면의 안전율을 계산하기 위해 FLAC의 내장언어인 FISH를 이용하여 작성하였다. 커플링 해석에서 보일네일에 의한 안정화된 사면을 해석하기 위해 쏘일네일 거동과 사면안정을 동시에 고려하였다. 따라서 본 연구에서는 이 두 방법을 적용하여 쏘일네일의 사면내 설치위치, 설치각도, 설치간격 등에 따라 각각의 활동파괴면 및 안전율을 비판분석하였으며 강도정수 감소법을 적용한 해석기법의 적용성과 타당성 분석을 수행하였다.

원료육 종류에 따라 알칼리 조절법으로 제조한 계육 수리미의 수율, 이화학적 및 관능적 특성 비교 (Comparison of Yield, Physico-chemical and Sensory Characteristics for Chicken Surimi Manufactured by Alkaline Adjustment with Different Raw Materials)

  • 진상근;김일석;김동훈;정기종;최영준
    • 한국축산식품학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.431-440
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    • 2006
  • 원료육 종류[SF사의 노계육을 이용한 닭가슴살(T1) 및 닭다리살(T2)과 SF사의 MDCM(mechanical deboned chicken meat, T3) 및 JY사의 MDCM]에 따라 pH 11 알칼리 조절법으로 제조한 계육 수리미의 수율, 이화학적 및 관능적 특성을 비교 분석한 결과는 다음과 같다 수율은 T1>T2>T3>T4순이었으며(p<0.05), T1이 수율, 이화학적 및 관능적 특성의 종합적인 면에서 다른 세 처리구들에 비하여 가장 양호하였다. 특히 육색 $L^*$값과 W값, 전단가, 조직감의 모든 항목, 접기 시험 결과, 파괴 강도, 겔 강도, 파괴 강도${\times}$변형 값, 관능 검사의 맛, 육색 및 종합적인 기호도가 높고, 육색 $a^*$값, 가열감량, 콜라겐 및 Mb 함량이 낮아(p<0.05) 양호하였다. 수리미의 품질측면에서 닭가슴살 원료를 대체할 수 있는 것은 T2와 T3보다 T4가 더 효과적이었으며(p<0.05), 그 특성으로는 변형 값, 관능검사에서 향, 다즙성 및 연도는 높고, Met-Mb 함량이 낮은 장점이 있는 반면 경제적 면에서 수율이 낮았다(p<0.05). T2는 육색의 $b^*$값이 낮아 좋았으나, 조지방 함량, 가열 감량 및 Met-Mb이 많고, 조직감에서 표면경도, 경도, 검성 및 씹힘성과 접기 시험, 파괴 강도${\times}$변형 값 및 관능검사에서 향이 낮아(p<0.05) 품질에 나쁜 영향을 미쳤다. 한편 T3는 pH가 높아 좋았으나, 콜라겐과 수분 함량은 많고, 육색 $b^*$값이 높으며, 조단백질 함량, 접기 시험, 육색의 $L^*$값과 W값, 조직감의 응집성 및 관능검사의 연도가 낮아(p<0.05) 품질에 나쁜 영향을 미치는 결과였다. 접기 시험 결과와 다른 분석 항목간에 상관관계는 조단백질 함량, $L^*$, 전단가 및 응집성과 0.8 이상의 정의 상관관계를 나타내었고, 수분 함량과는 부의 상관관계를 나타내었다(p<0.05).