• 한국해양공학회지
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• 제19권2호
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• pp.82-89
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• 2005

This study deals with the development of the extended Kalman filter(EKF) algorithm for the localization of underwater mining vehicles. Both simulation and experimental studies in a test bed are carried out. For the experiments, a scale dawn tracked vehicle is run in a soil bin containing cohesive soil of bentonite-water mixture. To develop the EKF algorithm, we use a kinematic model including the inner/outer track slips and the slip angle for the vehicle. The measurements include the inner and outer wheel speeds from encoders, the heading angle from a compass sensor and a fiber optic rate gyro, and x and y coordinate position values from a vision system. The vision sensor replaces the LBL(Long Base Line) sonar system used in the real underwater positioning situations. Artificial noise signals mimicking the real LBL noise signal are added to the vision sensor information. To know the mean slip values of the tracks in both straight and cornering maneuver, several trial running experiments are executed before applying the EKF algorithm. Experimental results show the effectiveness of the EKF algorithm in rejecting the sensor measurements noise. Also, the simulation and experimental results show close correlations.

• Geomechanics and Engineering
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• 제10권2호
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• pp.125-135
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• 2016

Adhesion in geotechnical engineering is the interaction between cohesive soil and a solid surface which can cause clogging in mechanized tunnelling through clayey formations. Normal piston pull out and modified direct shear tests were performed on clayey soil samples to determine which type of adhesion stress, normal or tangential, could be most effectively measured. Measured values for normal adhesion ranged from 0.9 to 18 kPa. The range of tangential adhesion was 2.4 to 10 kPa. The results indicate normal adhesion results were more accurate than those for the modified direct shear test that measure tangential adhesion. Direct shear test on identical samples did not show any correlation between measured cohesion and normal adhesion values. Normal adhesion values have shown significantly meaningful variation with consistency index and so are compatible with the base of field clogging assessment criteria. But tangential adhesion and cohesion were not compatible with these assessment criteria.

• Geomechanics and Engineering
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• 제13권5호
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• pp.825-844
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• 2017

This study aimed to find out the pullout capacity of inclined strip anchor plate embedded in anisotropic and nonhomogeneous fully saturated cohesive soil in undrained condition. The ultimate pullout load has been found out by using numerical lower bound finite element analysis with linear programming. The undrained pullout capacity of anchor plate of width B is determined for different embedment ratios (H/B) varying from 3 to 7 and various inclination of anchor plates ranging from $0^{\circ}$ to $90^{\circ}$ with an interval of $15^{\circ}$. In case of anisotropic fully saturated clay the variation of cohesion with direction has been considered by varying the ratio of the cohesion along vertical direction ($c_v$) to the cohesion along horizontal direction ($c_h$). In case of nonhomogeneous clay the cohesion of the undrained clay has been considered to be increased with depth below ground surface keeping $c_v/c_h=1$. The results are presented in terms of pullout capacity factor ($F_{c0}=p_u/c_H$) where $p_u$ is the ultimate pullout stress along the anchor plate at failure and $c_H$ is the cohesion in horizontal direction at the level of the middle point of the anchor plate. It is observed that the pullout capacity factor increases with an increase in anisotropic cohesion ratio ($c_v/c_h$) whereas the pullout capacity factor decreases with an increase in undrained cohesion of the soil with depth.

• Earthquakes and Structures
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• 제22권6호
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• pp.597-608
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• 2022

One of the most important parameters affecting nonlinearsoil-structure interaction, especially rocking foundation, is the vertical factor of safety (F.S_v). In this research, the effect of F.S_v on the behavior of rocking foundations was experimentally investigated. A set of slow, cyclic, horizontal loading tests was conducted on elastic SDOF structures with different shallow foundations. Vertical bearing capacity tests also were conducted to determine the F.S_v more precisely. Furthermore, 10% silt was mixed with the dry sand at a 5% moisture content to reach the minimum apparent cohesion. The results of the vertical bearing capacity tests showed that the bearing capacity coefficients (N_c and N_γ) were influenced by the scaling effect. The results of horizontal cyclic loading tests showed that the trend of increase in capacity was substantially related to the source of nonlinearity and it varied by changing F.S_v. Stiffness degradation was found to occur in the final cycles of loading. The results indicated that the moment capacity and damping ratio of the system in models with lower F.S_v values depended on soil specifications such cohesiveness or non-cohesiveness and were not just a function of F.S_v.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3C호
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• pp.143-148
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• 2008

점토질 입자를 다량으로 포함하는 준설토의 매립 시 발생하는 침강 및 압밀 거동에 대하여 조사하고자 일련의 실내실험을 수행하였다. 카올린 점토를 사용하여 초기함수비, 전해질의 종류 및 농도 등 다양한 조건에서 침강실험을 실시하였으며, 침강을 촉진하고 압밀에 의한 체적감소를 극대화하기 위하여 동전기프로세스를 채택하여 자연 상태의 침강 및 압밀 거동과 비교 분석하였다. 실험 결과 전해질 용액에 존재하는 다양한 양이온의 영향으로 침강속도가 증가하였으며, 자연 상태의 침강거동에 비해 동전기적 침강의 경우 더 많은 침하량을 유발시켰으며 함수비의 감소를 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제31권2호
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• pp.223-235
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• 2022

Bearing capacity of shallow foundations is often determined for either dry or saturated soils. In some occasions, foundations may be subjected to external loading which is inclined and/or eccentric. In this study, the ultimate bearing capacity of shallow foundations resting on partially saturated coarse-grained cohesionless and fine-grained cohesive soils subjected to a wide range of combined vertical (V) - horizontal (H) - moment (M) loadings is rigorously evaluated using the well-established limit equilibrium method. The unified effective stress approach as well as the suction stress concept is effectively adopted so as to simulate the behaviour of the underlying unsaturated soil medium. In order to obtain the bearing capacity, four equilibrium equations are solved by adopting Coulomb failure mechanism and Bishop effective stress concept and also considering a linear variation of the induced matric suction beneath the foundation. The general failure loci of the shallow foundations resting on unsaturated soils at different hydraulic conditions are presented in V - H - M spaces. The results indicate that the matric suction has a marked influence on the bearing capacity of shallow foundations. In addition, the effect of induced suction on the ultimate bearing capacity of obliquely-loaded foundations is more pronounced than that of the eccentrically-loaded footings.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.273-282
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• 2016

본 연구에서는 기존에 제안된 8가지의 이론식과 3차원 수치해석으로 막장압을 산정하여 비교 검토하였다. 일반적으로 국내 쉴드TBM의 막장압 산정은 이론식과 경험에 따른 방법으로 검토되고 있는 실정이나 복잡한 지층조건, 특수한 지반조건을 통과하는 구간에 대해서는 수치해석을 병행하고 있다. 따라서 이론식으로 산정된 막장압과 수치해석 프로그램에서 산정되는 막장압의 상관관계를 확인하여 막장압의 신뢰성 있는 검토방법을 찾고자 하였다. 막장압 산정시 이론식과 수치해석 모두 사질토와 점성토 지반조건에서 동일하게 검토하였으며, 이론식은 기존에 제안된 식을 사용하였고 수치해석은 쉴드터널의 시공과정을 모사한 3차원 해석을 수행하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권1호
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• pp.41-50
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• 1995

자연상태의 점성토는 Ko상태로 존재하며 하중재하시 주웅력방향에 따라 다르게 거동하는 이방적 특성을 갖는다. 그러나 실험실에서 점성토의 강도특성을 파악하기 위하여 실시하고 있는 실험은 실용성과 간편성 때문에 등방압밀 삼축시험이 보편적으로 사용되고 있다. 이 연구에서는 정규압밀점성토의 이방적 특성과 압밀방법에 따른 전단특성을 고찰하기 위하여 토괴의 형태로 채취한 불교란 점성토를 등방압밀 또는 Ko압밀시켜 정규압밀상태에 도달하게 한 후 비배수삼축압축과 신장시험을 실시하였다. 시험결과 주응력방향에 따른 강도의 이방성을 작인하였다. 등방압 밀은 압밀시 시료에 가해지는 Ko상태보다 높은 평균주응력과 흙의 이방적 구조의 파괴때문에 비 배수강도를 과대평가하며 이방성이 감소하고 응력-변형률과 발생 과잉간극수압이 영향을 받음을 알 수 있었으며, 과압밀점성토의 경우 과압밀비를 감소시킨다. 또한 내부마찰각은 신장시험이 압축시험보다 큰 값을 나타내지만 파괴시의 응력상태를 이용하여 회귀분석한 결과에 따르면 신장시 점착력과 함께 나타나는 내부마찰각은 압축시험과 거의 같은 값을 가짐을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5C호
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• pp.323-331
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• 2006

지반의 저항인자인 침식특성을 정량화하여 이를 세립토 지반의 세굴심 산정에 반영하는 것은 세계적인 추세이다. 이러한 노력의 일환으로 국내에서 많은 장대 해상교량이 계획 또는 시공되고 있는 서해안 지역 세립토 지반의 침식특성을 실험을 통해 분석하였다. 대상지역으로는 인천대교 현장, 강화 초지대교 현장, 환경교 현장, 군산 장항지구 등 4곳을 선정하였으며, 총 34개의 불교란시료를 채취하여 세굴률 실험을 수행하였다. 지반의 침식능을 나타내는 한계전단응력은 지반의 비배수전단 강도와 비례하는 경향을 보였으며, 점성을 가진 세립토가 세굴에 대한 저항이 보다 큰 것으로 나타났다. 실험을 통해 지역별 침식특성을 분석 및 체계화하여 서해안 지역 장대교량 건설시 보다 정확한 세굴심도 산정 및 기초 설계를 위한 기초자료로 제공하고자 한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.379-385
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• 2013

본 연구에서는 IGM 구간에서 주면마찰력을 활용하여 지지력을 확보하기 위해 선단부에만 부분적으로 현장타설말뚝을 시험시공하고 IGM 이론의 적용성을 분석하였다. 시험시공 현장의 지반조사와, 교란여부, 거칠기 상태를 측정하여 IGM 이론 적용을 위한 지반특성을 점성, 비교란, 매끄러운 상태로 분석하였다. 또한, 정재하시험 및 하중전이시험을 통해 허용지지력과 심도별 주면마찰력을 산정한 결과, 주면마찰력은 심도가 깊어질수록, 기준침하량이 클수록 증가하는 것으로 평가되었으며, 심도와 매우 높은 상관성을 보였다. 일축압축강도($q_u$)는 점성 IGM에서 가장 중요한 변수이나, 화강풍화암 구간에서 직접 측정이 불가능하므로 정재하시험 및 하중전이시험 결과와 N값을 이용하여 $q_u$값을 얻을 수 있었다.