• Geomechanics and Engineering
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• 제16권6호
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• pp.655-667
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• 2018

To evaluate the stability of a rock slope with one pre-exiting vertical crack, this paper performs corresponding probabilistic stability analysis. The existence of cracks is generally ignored in traditional deterministic stability analysis. However, they are widely found in either cohesive soil or rock slopes. The influence of one pre-exiting vertical crack on a rock slope is considered in this study. The safety factor, which is usually adopted to quantity the stability of slopes, is derived through the deterministic computation based on the strength reduction technique. The generalized Hoek-Brown (HB) failure criterion is adopted to characterize the failure of rock masses. Considering high nonlinearity of the limit state function as using nonlinear HB criterion, the multivariate adaptive regression splines (MARS) is used to accurately approximate the implicit limit state function of a rock slope. Then the MARS is integrated with Monte Carlo simulation to implement reliability analysis, and the influences of distribution types, level of uncertainty, and constants on the probability density functions and failure probability are discussed. It is found that distribution types of random variables have little influence on reliability results. The reliability results are affected by a combination of the uncertainty level and the constants. Finally, a reliability-based design figure is provided to evaluate the safety factor of a slope required for a target failure probability.

• Geomechanics and Engineering
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• 제30권1호
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• pp.51-66
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• 2022

The article presents the results of finite element analyses carried out on skirted footings. The bearing capacity increases with the provision of the flexible and rigid skirt, but the effectiveness varies with various other factors. The skirts are more efficient in the case of cohesionless soils than cohesive and c-ϕ soils. Efficiency reduces with an increase in the soil strength and footing depth. The rigid skirt is relatively more efficient compared to the flexible skirt. In contrast, to the flexible skirt, the efficiency of the rigid skirt increases continuously with skirt length. The difference in the effectiveness of both skirts becomes more noticeable with an increase in the strength parameters, skirt length, and footing depth. The failure mechanism also changes significantly with the inclusion of a rigid skirt. The rigid skirt behaves as a solid embedded footing, and the failure mechanism becomes confined with an increase in the skirt length. Few small-scale laboratory tests were carried out to study the flexible and rigid skirt and verify the numerical study results. The numerical analysis results are further used to develop nonlinear equations to predict the enhancement in bearing capacity with the provision of the rigid and flexible skirts.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권4호
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• pp.523-533
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• 2022

A novel metaheuristic search method, namely black widow optimization (BWO) is employed to increase the accuracy of slope stability analysis. The BWO is a recently-developed optimizer that supervises the training of an artificial neural network (ANN) for predicting the factor of safety (FOS) of a single-layer cohesive soil slope. The designed slope bears a loaded foundation in different distances from the crest. A sensitivity analysis is conducted based on the number of active individuals in the BWO algorithm, and it was shown that the best performance is acquired for the population size of 40. Evaluation of the results revealed that the capability of the ANN was significantly enhanced by applying the BWO. In this sense, the learning root mean square error fell down by 23.34%. Also, the correlation between the testing data rose from 0.9573 to 0.9737. Therefore, the postposed BWO-ANN can be promisingly used for the early prediction of FOS in real-world projects.

• 대한지리학회지
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• 제36권3호
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• pp.233-246
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• 2001

주빙하환경의 지표로서 유상구조토의 의의를 밝히기 위하여 백록담 화구저의 유강구조토를 대강으로 지형 및 토양 특성을 조사하려다. 유상구조토의 평면형은 타원형이 많으며. 장경 42~200cm. 높이 9~27cm의 크기로서 25$m^2$의 범리에 17개가 20~40cm의 간격으로 분포한다. 초본식물의 근계로 덮여 있는 유상구조토의 내부는 상부의 암 갈색 토층과 하부의 갈색 토층으로 구분되며, 토양단면에는 동결교란의 양상이 나타난다. 토양은 점토와 실트의 세립 질이 31.2~65.6%를 차지하는데, 특히 암갈색 토층은 동상이 발생하기 쉬운 입도조성 보인다. 또한 건조밀도는 0.761 ~1.009g/㎤, 공극비는 1.420~2.008, 함수비는 24.2~68.8%로서 하부의 갈색 토층으로 내려갈수록 토양은 치밀하 고 건조해진다. 동계에 유강구조토는 콘크리트 상태로 동결하며, 최대동결심은 구조토의 정상부조부터 45cm이다. 동 결기에 암갈색 토층의 상부에는 빙층이 출현하나 현저한 동강을 일으키는 아이스렌즈와 같은 분리빙의 발달은 미약 하다. 이 시기에 유강구조포의 함수비는 전반적으로 증가하여 암갈색 토층에서는 73.7~118.0% 이른다. 유상구조토 토양의 컨스턴시는 함수비 72.8%가 액성한계에 해당하므로 해빙기에 암갈색 토층은 높은 유동성을 지니게 되며 동결고란작용을 입기 쉬워진다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.19-28
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• 2019

국내 서해안 지역은 대부분 퇴적된 연약점성토로 이루어져 있으며, 구조물을 시공하기 전에 현장에 적합한 지반개량 공법의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 CGS(Compaction Grouting System) 공법의 적용성을 파악하기 위하여 매립토 및 연약점성토로 이루어진 인천국제공항시설 현장에 공법을 적용하였다. CGS 공법은 현장 성토부의 지반개량 효과를 얻기 위함뿐만 아니라 교대의 말뚝기초 역할을 위해 적용되었으며, 본 공법의 지반개량 효과를 파악하기 위하여 공법 적용 전 후 지반의 개량 효과를 콘 관입시험을 수행함으로써 비교 분석하였다. CGS 공법의 적용 결과 현장지반의 전반적인 강도 증대 효과를 얻을 수 있었으며, 이는 현장교대의 하중을 충분히 견딜 수 있는 것으로 파악되어 말뚝기초로의 역할과 지반개량공법으로써의 CGS 공법의 적용성을 검증하였다. 또한 공동팽창이론을 적용하여 상부 구근의 크기 예측을 수행하였으며, 시공 후 상부구근 육안 확인을 통하여 시공 후 구근예측에 있어 공동팽창이론의 적용 가능성을 평가하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제40권1호
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• pp.5-14
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• 2024

PHC 말뚝은 압축력 및 휨 모멘트에 대한 저항력이 우수하며, 공장에서의 생산으로 인해 품질 관리가 효율적으로 이루어진다. 이러한 장점으로 인해 다양한 토목 및 건축 현장에서 널리 활용되고 있지만, PHC 말뚝의 설계 과정에서 중요한 요소인 주면 마찰력은 주로 경험식이나 N 값 등의 추정치를 기반으로 하고 있다. 이에 대한 실험적 연구는 상대적으로 부족하며, 환경적 요소 중 하나인 pH 값과 지하수 또는 해수의 영향 역시 간과되는 경우가 많다. 본 연구에서는 진동기계 기초의 영향을 받는 PHC 말뚝 모델을 중심으로 다양한 pH 환경(산성, 중성, 염기성) 및 해수의 영향하에 한 달 동안 수침 후, 해당 PHC 말뚝-사질토의 접촉면에 대한 반복 단순 전단시험을 수행하였다. 이를 위해 교란 상태 개념(Disturbed State Concept)을 적용하여 접촉면의 동적 거동을 정량적으로 평가하였다. 연구 결과, 화학적 환경에 따른 동적 전단응력은 중성 > 산성 > 염기성 순으로 감소하였다. 또한, pH 영향을 받은 경우와 해수의 영향을 받은 경우를 비교했을 때, pH 영향을 받은 경우에 전단응력의 감소가 더 크게 나타났다.

• 미생물학회지
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• 제32권1호
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• pp.91-95
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• 1994

토양에서 분리된 Enterobacter agglomerans CBNU45는 type II 제한효소인 EagBI을 생산하고 있음을 발견하였다. EagBI을 DEAE-cellulose, phosphocellulose P11, hydroxylapatite column chromatography를 거쳐 부분 정제하여 그 특성을 알아보았다. EagBI은 여섯개의 염기배열 5’-CGAT${\downarrow}$CG-3’을 인식하고 T 와 C 사이를 절단하여 두개의 염기가 3’-말단쪽으로 돌출된 cohesive end를 형성하였다. EagBI의 반응 최적조건은 10mM Tris-HCl(pH 7.8), 6~10mM $MgCl_2$, 37${\circ}C$이었으며 NaCl이 없는 반응 완충용액에서 가장 좋은 활성을 보였다. EagBI은 $dam^-$와 $dam^+$ 메칠화 DNA도 절단할 수 있으며 65${\circ}C$에서 10분 동안 열처리하였을 때 효소의 활성을 상실하였다. 따라서 EagBI은 PvuI의 isoschizomer이나 NaCl 요구성과 열안정성에서 PvuI보다 편리한 제한효소로 확인되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제24권3호
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• pp.187-195
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• 2015

본 연구에서는 내재해형 플라스틱 온실과 유리온실의 기초에 대하여 인발저항력을 검토하기 위해 사질토 지반에서 실규모로 제작한 총 15개의 온실 기초를 이용하여 현장시험을 실시하였다. 그 결과, 대상 온실 기초의 최대인발저항력은 기초의 형태 및 규모가 서로 상이함에 따라 11.6 kN~82.4kN의 범위로 나타났다. 온실기초의 최대인발저항력 산정을 위해 제안된 이론식에 대하여 현장시험 결과를 이용하여 적용성을 검토한 결과 전반적으로 기존의 산정 이론식이 현장시험결과와 근접하는 수치를 제공하는 것으로 검토되었다. 다만, 본 연구에서 고려한 지반은 사질토 지반이며, 향후 점성토지반에 대하여 기존의 인발저항력 산정 이론식의 검증이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.65-76
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• 2003

쇄석다짐말뚝(Stone Column Method)은 연약한 점성토 지반이나 느슨한 사질토 지반의 개량에 사용되는 연약지반처리공법이다. 여러 가지 현장 시험과 실내 시험 결과, 쇄석다짐말뚝은 기존의 모래말뚝공법에 비해 지지력증대, 지반보강, 사면보강, 액상화 방지억제 등의 효과를 극대화할 수 있는 공법으로 알려져 있으나, 국내에서는 그 연구가 미약하여 설계 실무에서는 경험적인 방법이나 공식에만 의존하여 설계가 이루어지고 있는 상태이다(천병식, 2001). 또한 기존의 제안식에 대하여 검증 없이 사용되고 있어 기존에 제안된 지지력 이론식에 대해 검증할 필요가 있다. 본 연구에서는 부산 00 0호교 건설공사지역 A1교대 구간의 실제 정재하시험 데이터와 가덕, 광양, 울산 신항만건설현장에 대한 비배수전단강도($c_u$)를 이용하여 단일쇄석다짐말뚝에 대한 Bulging 및 General shear failure시의 기존의 이론식들을 각각 비교분석하고, 실제 재하시험에서 얻은 극한지지력과 함께 비교 분석하였다. 분석결과, 지지력 이론식으로 구한 극한지지력이 정재하시험의 실측치 보다 매우 적은 결과를 보였으며, 원지반의 비배수전단강도($c_u$)는 극한지지력에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 실내 및 현장실험을 통해 보다 정확한 지반물성치와 현장 재하시험을 통해 국내적용시 실용적인 극한지지력을 산정하고 기존의 이론식을 개선해 나가야 할 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.55-64
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• 2004

본 연구에서는 쇄석다짐말뚝의 합리적인 국내 적용을 위하여 쇄석다짐말뚝의 지지력에 가장 크게 영향을 미치는 주요 설계 파라미터에 대한 민감도 분석을 실시하고 단일 쇄석다짐말뚝의 주요 파괴 메커니즘인 Bulging과 General Shear Failure시에 대해 주요 파라미터가 지지력 예측에 미치는 영향을 분석하여, 향후 쇄석다짐말뚝의 설계를 위한 지반조사 및 시험시에 활용할 수 있도록 하였다. 또한 국내 현장에서 시행한 재하시험 결과를 이용하여 현재 주로 이용되고 있는 지지력 예측 이론들의 적용성을 평가하였다. 분석결과, Bulging 및 General Shear Failure시의 기존의 지지력 이론식으로 구한 극한지지력이 정재하시험의 실측치보다 과소평가하였으며, 원지반의 비배수전단강도, 쇄석다짐말뚝의 내부마찰각, 횡방향응력, 원지반이 받는 상재하중 등이 극한지지력에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, General Shear Failure시의 민감도 분석결과, 원지반의 비배수 전단강도, 쇄석다짐말뚝의 내부마찰각, 원지반이 받는 상재하중의 변화에 따른 지지력은 각 제안식 별로 크게 차이가 나타났다.