• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1998년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.175-182
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• 1998

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권12호
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• pp.73-87
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• 2021

잔교식 구조물은 선박을 안전하게 접안하여 화물을 송수신할 수 있는 구조물로서, 포화된 경사지반에 주로 설치된다. 이러한 잔교식 구조물의 내진설계 시 기준서에서는 예비 설계 방법으로 응답스펙트럼해석법을 활용하도록 제시하고 있으나, 현재 포화지반에 관입된 잔교식 구조물의 모델링 방법에 대한 지침은 부족한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 포화지반에 관입된 잔교식 구조물의 내진성능을 평가하기 위해 동적원심모형실험 및 응답스펙트럼해석을 수행하였다. 동적원심모형실험을 위해 잔교식 안벽 말뚝 중 일부 구간(3×3 군말뚝)을 선정하였으며, 지반 포화 여부에 따라 2가지 모델(건조, 포화)로 분류하였다. 이후 실험 모델에 지반 스프링 방법을 적용하여 응답스펙트럼해석을 수행하였다. 실험 및 해석을 비교한 결과, 건조지반 모델 및 액상화가 발생하지 않는 포화지반 모델의 경우 모멘트 차이가 최대 51% 이내로 발생하였으며, 깊이 별 모멘트를 적절히 모사하는 것으로 나타났다. 그러므로 본 모델의 경우 Terzaghi(1955)가 제시한 수평지반반력상수를 활용하여 모델링을 수행하는 것이 적절한 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.145-154
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• 2000

오늘날 폐기물 매립장의 구조적 안정성문제는 국내.외적으로 중요한 문제로 대두되고 있으며, 특히, 사면의 차수체계에서의 안정성에 대한 논란이 사회적 문제로 대두되고 있다. 또한, 우리 나라는 주민들의 NIMBY 현상과 국토의 효율적 활용을 위하여, 폐기물 매립장을 해안매립지나 산간지방에 많이 건설하고 있다. 그러나, 이러한 경우 사면구배가 급해지고 토목섬유의 활용이 불가피해져 안정성에 많은 문제점을 내포하게 된다. 이 연구는 폐기물 매립장 사면의 안정성을 해석하기 위하여, 원심모형실험을 실시하였다. 또한, 이론식 및 사면안정 해석 프로그램을 이용하여 안전을 산정하였다. 이 연구에 사용한 토목섬유 점토차수재(GCLs)의 팽윤도는 침출수와 증류수의 투과수에 대하여 22~25%의 팽윤도를 보였으며, 투수계수는 투과수가 침출수일 경우, 1.47$\times$10-10cm/sec, 증류수일 경우, 8.75$\times$10-11cm/sec의 값을 나타내었다. 원심모형실험 결과, 토목섬유 점토차수재의 포화여부와 지오멤브레인(HDPE)의 표면거칠기에 따라 사면 안전율이 각각 변화함을 알 수 있었으며, 표면이 거친 지오멤브레인과 건조한 토목섬유 점토차수재를 사용하였을 때, 파괴가 발생되지 않아 사면안정성이 높은 것으로 평가되었다. 또한, 이론에 의해 도출된 사면의 안전율과 사면안정 해석프로그램에 의한 안전율 계산 시, 전자의 경우가 후자의 경우보다 작게 평가됨을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권8호
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• pp.41-48
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• 2004

이 연구에서는 아직 국내에서는 시공실적이 없는 쇄석다짐말뚝(Gravel Compaction pile)공법의 적용성을 판단하기 위하여 SCP와 GCP의 모형토조시험을 수행하였다. 즉, 원통형 압밀상자(지름 20cm, 높이 40cm)에 치환율 30, 40, 50, 60, 70%로 달리 조성하여 원심력 압밀시험기를 이용하여 압밀시킨 후, 재하시험을 통하여 두 공법의 지지력 특성을 비교 검토하였다. 또한 모형시험을 통해 얻어진 극한지지력을 기존에 제안된 SCP 및 GCP 시공지반의 극한지지력 산정식을 이용한 계산값과 비교하였다. 모형시험 결과 GCP 시공지반이 SCP 시공지반에 비해 지지력 측면에서 더 우수한 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권7호
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• pp.5-12
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• 2021

The reliable seismic stability evaluation of the natural slopes and geotechnical structures has become a critical factor of the design. Pseudo-static or permanent displacement methods are typically employed to evaluate the seismic slope performance. In both methods, the effect of input ground motion on the sliding surface is ignored, and failure surface from the limit equilibrium method is used. For the assessment of the seismic sensitivity of failure surface, two-dimensional non-linear finite element analyses are performed. The performance of the finite element model was validated against centrifuge measurements. A parametric study with a range of input ground motion was performed, and numerical results were used to assess the influence of ground motion characteristics on the sliding surface. Based on the results, it is demonstrated that the characteristics of input ground motion have a significant influence on the location of the seismically induce failure surface. In addition to dynamic analysis, pseudo-static analyses were performed to evaluate the discrepancy. It is observed that sliding surfaces developed from pseudo-static and dynamic analyses are different. The location of the failure surface change with the amplitude and T_m of motion. Therefore, it is recommended to determine failure surfaces from dynamic analysis

• Geomechanics and Engineering
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• 제36권2호
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• pp.157-166
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• 2024

Generally, the rubble mound installed on the slope embankment of the open-type wharf is designed based on the impact of wave force, with no consideration for the impact of seismic force. Therefore, in this study, dynamic centrifuge model test results were analyzed to examine the acceleration amplification of embankment reinforced with rubble mound under seismic conditions. The experimental results show that when rubble mounds were installed on the ground surface of the embankment, acceleration response of embankment decreased by approximately 22%, and imbalance in ground settlement decreased significantly from eight to two times. Furthermore, based on the experimental results, one-dimensional site response (1DSR) analyses were conducted. The analysis results indicated that reinforcing the embankment with rubble mound can decrease the peak ground acceleration (PGA) and short period response (below 0.6 seconds) of the ground surface by approximately 28%. However, no significant impact on the long period response (above 0.6 seconds) was observed. Additionally, in ground with lower relative density, a significant decrease in response and wide range of reduced periods were observed. Considering that the reduced short period range corresponds to the critical periods in the design response spectrum, reinforcing the loose ground with rubble mound can effectively decrease the acceleration response of the ground surface.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.5-14
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• 2016

건조토 지반에 근입된 지반-말뚝 시스템의 동적 거동을 정확히 예측하기 위해 3차원 수치 모델링을 수행하였다. 제안된 모델은 강진 시 지반의 비선형 거동을 적절하게 모사하기 위해 상용 유한 차분 프로그램인 FLAC3D를 이용하여 시간 영역에서 해석이 수행되었다. 모델링 방법론으로써 지반 구성 모델은 Mohr-Coulomb 탄소성 모델을 적용하였으며 지반 전단 탄성 계수의 비선형적인 감소를 모사할 수 있는 이력 감쇠 모델을 적용하였다. 진동 시 지반-말뚝 간의 완전 접촉, 미끄러짐, 분리 현상을 모두 모사하는 경계요소 모델을 적용하였으며 경계요소 모델을 구성하는 스프링 계수는 탄성이론에 기초하여 결정되어, 내장 함수인 FISH를 통해 깊이에 따라 연속적으로 입력되었다. 경계 조건의 경우, 지반-말뚝 상호작용의 영향을 받는 근역 지반만 메쉬를 생성하고 근역 지반의 경계부에 원역 지반의 가속도-시간 이력을 입력하는 방식인 단순화 연속체 모델링 기법(Kim et al., 2012)을 적용함으로써 해석 효율을 증가 시키고자 하였으며 적절한 최대지반탄성계수와 항복 깊이의 설정으로 지반의 비선형 거동을 더욱 정확히 모사하고자 하였다. 수치 해석의 오차를 최소화하고 모델의 신뢰성을 확보하기 위해, Yoo(2013)이 수행한 원심모형시험 결과와 수치 해석 결과와의 비교를 통해 제안된 기법의 캘리브레이션을 수행하였으며, 말뚝 최대 휨 모멘트와 말뚝 횡방향 최대 변위의 깊이 별 분포가 다양한 입력 하중 조건에서 실험 결과를 적절히 모사하고 있는 것을 확인하였다. 또한, 제안된 수치 모델의 적용성 평가를 위해 다른 실험 결과와의 비교 검증을 수행하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.27-39
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• 2012

본 논문에서는 보편적인 제방 보강공법 중 하나인 보축 공법이 적용된 실제 제방을 대상으로 하여, 원심모형시험을 수행하고 조건에 따른 제방의 침투 거동을 분석하였다. 동일한 단면 조건에서 투수성이 낮은 양질의 재료가 제내지를 보축한 경우와 제외지를 보축한 경우에 대한 원심모형시험을 수행하고 각 경우를 비교하여, 보축 방향에 따른 영향을 분석하였다. 또한, 대상 현장의 제방은 투수성이 낮은 세립토층에 축조되어 있었으며, 이에 대한 영향을 분석하였다. 제외지 보축의 경우, 시간이 흐름에 따라 제내지 보축의 경우에 비해 포화영역의 확산이 적고 느리게 나타났다. 제내지 보축된 경우, 상대적으로 빠르게 포화영역이 확대되었으나, 제내지 보축의 낮은 투수성으로 침투수가 많이 유출되지는 않았다. 낮은 투수성의 하부 기초지반은 포화영역이 확대되었으며, 또한 기초지반 아래에서 배수층에 작용하는 압력으로 인한 과잉간극수압에 의해 보다 빠르게 포화가 진행되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권8호
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• pp.135-145
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• 2004

본 연구에서는 화강풍화토 지반상 unpropped diaphragm wall의 거동을 연구하기 위하여 과재하중의 이격거리를 변화시키면서 원심모형실험을 수행하였다. 원심모형실험시 지반굴착은 흙과 동일한 밀도로 혼합된 zinc chloride 용액이 배수되도록 밸브를 조작하여 실시하였으며, 굴착에 따라 발생하는 지반의 변형과 벽체의 변위 및 휨모멘트를 측정하였다. 수치해석은 대부분의 지반공학 문제에 적용할 수 있는 FLAC 프로그램을 이용하였다. 수치해석에서 모형지반은 Mohr-Coulomb 모델, diaphragm wall은 탄성모델을 사용하여 2차원 평면변형률 조건으로 해석을 수행하였다. 모형실험 결과 파괴면의 직선적인 형태로 파괴면내의 배면측 지반은 벽체를 향하여 하향의 변위를 일으키면서 벽체의 회전에 의해 파괴되었으며, 파괴면의 각도는 67∼74$^{\circ}$정도로 이론적인 파괴면의 각도보다 크게 평가되었다. 실험 및 해석 결과 지반의 최대침하량이 발생하는 위치는 잘 일치하였으며, 깊이에 따른 벽체변위는 선형적인 관계를 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권11호
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• pp.57-70
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• 2018

본 논문에서는 항만구조물의 성능기반 내진설계 도입을 위해서 액상화를 포함하는 비선형 유효응력해석기법의 검증을 실시하였다. 중력식 케이슨안벽의 지진시 거동에 대해서 수치해석의 결과는 동적원심모형시험의 결과와 원형스케일로 직접 검증되었다. 중력식 안벽의 모형은 강성토조내에 지진시 과잉간극수압의 증가가 발생하는 포화 사질토 지반위에 조성되었으며, 원심가속도 60g하에서 높이 10m, 폭 6m의 케이슨 안벽을 묘사할 수 있다. 원심모형시험의 원형스케일과 동일하게 2차원 평면 변형율 조건하에서 비선형 유효응력 수치해석 모델을 구성하였다. 지반의 비선형 거동모델과 함께 Byrne의 액상화 모델을 사용하였으며, 경계요소를 적용하여 안벽과 지반의 분리거동을 묘사하였다. 검증결과, 안벽의 잔류변위를 포함하여 지반 및 안벽의 수평가속도와 안벽기초 하부 사질토 지반의 과잉간극수압 증가양상 모두 유사한 결과를 나타내었다.