• 한국지반공학회논문집
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• 제39권7호
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• pp.17-30
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• 2023

본 논문에서는 직접전단시험을 이용하여 수침이나 고온이 고결모래의 전단강도에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 고결제로 초속경 시멘트와 에폭시 수용액을 사용하여 표준사인 주문진표준사를 고결시켰다. 고결제는 4, 8, 또는 12%로 혼합한 다음 다짐방식으로 직경 64mm, 높이 25mm의 원주형 고결 공시체를 제작하였다. 양생일은 모두 3일로 동일하며, 양생조건은 대기중 양생, 수침 및 가열 조건이다. 여기서 가열 조건은 수침한 공시체를 전자레인지로 3분씩 3회 반복하여 공시체 내부에 90℃ 정도의 고온을 발생시켰다. 고결제의 종류에 관계없이 고결제 함유량이 증가할수록 고결모래의 점착력은 증가하였으나, 내부마찰각은 약간 증가하거나 오히려 감소하였다. 초속경 시멘트 고결모래에 비해 에폭시 고결모래가 평균적으로 점착력은 5배, 마찰각은 10° 정도 높게 나타나 더 높은 강도를 보였다. 전반적으로 고결제의 종류에 관계없이 수침 시 전단강도는 감소하고 가열 시 전단강도는 증가하였다. 특히, 에폭시 고결모래의 경우 가열 시 점착력은 평균 3배, 내부마찰각은 20° 이상 증가하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.53-62
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• 2024

최근 오일샌드와 같은 비전통에너지 개발이 활발히 이루어지고 있는 동토 지역은 지반의 유기물 함유량이 높아 일반적인 지반과 다른 열적·역학적 특성을 지니고 있다. 본 논문에서는 캐나다 앨버타주와 국내 강원도에서 채취한 동토 시료를 대상으로 다양한 실내시험을 통해 유기물 함유량이 토양의 열적 및 역학적 거동에 미치는 영향을 평가하였다. 유기물 함유량이 증가할수록 다짐시험에서 최대 건조단위중량은 감소하고 최적 함수비는 증가하는 경향이 나타났다. 동결 일축 압축시험에서는 동결온도가 낮아질수록 시료의 강도가 증가했으나, 모든 시료는 동결 조건에서 얼음 및 부동수분의 양에 따라 복잡한 거동을 보여 유기물 함유량이 강도에 큰 영향을 미치지 않았다. 열전도도 측정시험에서는 동결 조건에서 비동결 조건보다 열전도도가 더 크게 측정되었고, 이는 물보다 얼음의 열전도도가 더 크기 때문으로 판단된다. 또한, 유기물 함유량이 증가할수록 부동 수분량도 증가하는 경향이 나타났다. 이러한 결과는 극한지 건설 프로젝트에서 지반 공학적 설계 및 시공에 중요한 엔지니어링 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.270-283
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• 2024

연구목적: 국내에서 지속적으로 지진이 발생하고 있기 때문에 지진 발생 후에 대한 산사태 유발 임계강우량의 하향 조정이 요구되고 있다. 본 연구에서는 토양의 물리적 실험을 통해 지진 발생 이후 산사태 예·경보를 위한 임계강우량 조정의 과학적 근거 확보 및 기초자료를 제공할 목적으로 수행되었다. 연구방법: 절토 사면에서 채취한 교란 및 비교란 시료를 대상으로 직접전단시험을 통한 토양의 전단강도 변화를 분석하고, 건조 및 습윤 조건으로 재성형된 시료의 수침후 포화도에 따른 토양의 강도정수를 분석하였다. 연구결과: 다짐함수비를 변화시키며 직접전단시험을 수행한 결과 교란시료 함수비 및 포화도가 증가할수록 점착력은 50% 이상 감소하였고, 전단저항각은 1~2° 감소하였다. 또한, 링전단시험 중 물을 공급한 결과 전단면에 물이 침투되는 순간부터 전단강도의 값이 서서히 감소되는 것으로 나타났으며, 최대전단강도는 약 65~75%, 잔류전단강도는 약 53~60% 감소하였다. 결론:지진과 이후 강우가 발생하였을 때는 사면붕괴 가능성이 증가하므로 이에 대한 대책이 필요하며, 본 연구의 결과는 지진이 발생한 지역에서 산사태를 유발하는 강우임계값을 하향해야 하는 과학적 근거 및 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권12호
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• pp.45-52
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• 2015

최근 산림 훼손지를 원래 상태로 되돌리기 위한 생태복원에 대한 관심이 높아지면서 인공 비탈면을 보강하면서 친환경적인 녹화가 될 수 있는 연구가 진행되고 있으며, 이러한 생태복원을 목표로 식생생육의 기반이 되는 인공토양의 조성과 관련된 많은 기술들이 개발되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 하수오니, 톱밥, 제지슬러지, 화강풍화토가 포함되어 사용되고 있는 녹생토와 친환경적인 토양안정재를 활용하여 연구수행을 하였다. 토양안정재와 혼합된 녹생토를 이용해 기본물성실험을 통해 녹생토의 기본적인 특성을 분석하였으며, 친환경적인 토양안정재를 일정비율로 녹생토와 혼합하여 각각의 비율에 따른 전단강도실험을 수행하여 최대전단강도를 분석하고 이에 따른 점착력과 내부마찰각을 산정하였다. 그리고 녹생토와 토양안정재의 혼합비율을 전단강도실험과 동일한 조건으로 비탈면의 기울기를 적용하여 토양안정재의 혼합비율에 대한 침식률과 발아율을 분석하여 주변 환경적 요인에 대처 가능한 토양안정재의 경제적인 혼합비율을 고찰하고자 한다. 실험결과 양생기간과 안정재의 혼합률에 따라 최대 51%까지 전단강도가 증가하였으며, 실험결과를 바탕으로 내부마찰각과 점착력이 모두 상승한 점을 확인하여 안정재가 녹생토의 전단성능 과침식저항 향상에 기여하고 있음을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.231-240
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• 2017

최근 도심지에서 인적, 물적 피해를 초래하여 경제적 손실을 수반하는 지반함몰이 빈번히 발생하고 있다. 이는 노후화된 상하수관거의 파손으로 인한 토사유실, 다짐불량, 수평굴착, 수직굴착시 토류벽 차수미흡 등 인위적 요인에 의하여 대다수 발생한다. 지반함몰은 탐사를 통하여 사전 복구 및 보강을 통해 예방이 가능하지만 현존하는 공법으로는 긴급복구에 적용하기에 어려움이 있다. 본 연구에서는 비개착식 지반공동 긴급복구 기술 개발을 위해 지하수흐름에 의한 지중 내 공동을 모사하는 모형실험을 진행하였으며, 조성된 공동 주변을 자체제작한 이완영역탐지기를 이용하여 탐지하므로써 이완영역 범위를 추정하였다. 또, 모사지반내 형성된 공동에 석고를 주입함으로써 교란영역과 이완영역을 구분하였다. 지하수 흐름에 의한 지중 공동의 형상은 선행연구 되었던 상수관거 파손시 내부 압력에 의해 조밀한 상대밀도의 지반에서 조성된 파괴모드III와 유사하였으며, 이완영역탐지기를 이용하여 탐지된 공동은 상부에서 아칭형태로 형성됨을 확인 할 수 있었다. 또한, 지반에서 공동 중심 상부에서 이완영역과 교란영역의 길이비는 2:1로 형성되며, 외력에 대한 전단저항력의 감소의 차이인해 구분될 수 있음을 확인하였다. 즉, 사전보수 및 보강시 주입재로 사용되는 재료의 팽창성을 고려하여 2차 피해가 발생되지 않도록 주의해야함을 확인 할 수 있었으며, 추후 추가적인 실험을 통하여 다양한 지반변형 상태를 추가로 실시할 예정이다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.73-79
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• 2011

본 논문의 Part 1에서 도출된 결과를 바탕으로, 매립지의 차수재로서 벤토나이트, 시멘트와 혼합된 광산배수슬러지의 혼합물이 재활용 될 경우의 환경 적용성을 평가하였다. 광산배수슬러지: 벤토나이트: 시멘트를 최적혼합배율인 1: 0.5: 0.3의 배율로 혼합하였을 때 최적의 함수비를 나타내었다. 상대다짐도는 90.1%로 현장성을 반영하기 위한 시료로 양호한 상대 다짐도를 보였다. 본 논문에서는, 동결융해(평균 -20도)나 건조습윤 피해에 대한 저항성 및 유해성을 평가하기 위하여 라이시미터($1.0m{\times}1.5m{\times}2.0m$)를 사용하여 실험하였다. 동결/융해 실험결과 일축압축강도는 미국 EPA규정에 의한 값인, $5kg/cm^2$ 이상을 나타내어 내구성은 양호한 것으로 판단되었다. 투수계수는 초기 $7.10{\times}10^{-7}cm/s$에서 $9.80{\times}10^{-7}cm/s$로 증가하였다. 동결/융해 기간 동안, 라이시미터의 온도변화는 선형적으로 증감하여 일정한 온도경사를 유지하는 것으로 나타났다. 라이시미터의 함수비 변화의 경우는 급격한 증가나 감소가 나타나지 않았다. 국내 폐기물 공정시험법의 용출시험(KSLT) 결과, 아직 오염 기준이 정해지지 않은 Zn과 Ni을 제외한 모든 중금속 성분이 오염 기준치 이하로 나타나거나 용출되지 않았다. 따라서 동결/융해 및 건조/습윤 환경조건에서 광산배수슬러지 차수층은 약 1.5배 투수계수의 증가, 함수비의 안정 및 오염물질을 배출하지 않아 EPA기준 매립지의 최종 복토층의 차수재 및 배수지의 차수재로서 사용가능하다고 판단된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권5호
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• pp.89-110
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• 1998

본 논문은 금속-폴리에틸렌 복합관을 고랑에 매설하고 뒤채움할 경우 관에 작용하는 뒤채움 하중에 관한 연구로서 지금까지 널리 이용하고 있는 Marston-Spangler 이론을 유한요소 해석에 의해서 검토하였다. 유한요소 해석 결과의 신뢰성은 현장 매설관 실험에 의해서 검증하였다. 즉, 현장에서 실물 크기의 관을 매설한 후 뒤채움 높이를 증가시켜 가면서 측정한 관에 작용하는 하중과 관의 변형량은 유한요소 해석의 결과와 비교적 잘 일치함을 확인하였다. 그리고 1.0m 이하의 관경, 관경의 3.0배 이하의 고랑폭, 4.0m 이하의 뒤채움 높이 범위내에서, 뒤채움흙의 종류, 뒤채움 높이, 고랑폭 및 관경 등이 매설관에 작용하는 하중에 대해 어떠한 영향을 끼치는지를 유한요소 해석과 Marston-Bpangler 이론에 의해서 검토 비교하였다. 연구 결과로서 금속-폴리에틸렌 복합관에 작용하는 하중은 Marston-Spangler 이론에 의해서 계산하는 것이 합리적이라는 사실을 확인하였으며 Marston-Spangler 이론을 적용할때 설계계수 Inp 값으로 0.0을 취할 것을 제안하였다. 그리고 Marston-Spangler 뒤채움흘의 hi 값은 유한요소 해석에서 Duncan 흙 모텔의 SC 값, SM 흙에 대해서는 각각 0.13, 0.15로 할 것이 권장된다. 뒤채움 높이에 따른 하중비. WMf/WFBM의 변화는 좁은 고랑에서는 미미하나 넓은 고랑에서는 뒤 채움 높이가 증가할수록 증가하는 경향을 나타낸다. 또한 이 하중비는 관경이 커질수록 좁은 고랑 에서는 증가하는 반면 넓은 고랑에서는 감소한다. 그리고 뒤채움흙의 다짐도가 클수록 하중비는 감 소하며 SM 흙이 SC흙보다 더 큰 하중비를 나타낸다.식으로 모델 화하였다. 일치하는 것으로 나타났다. 또한 y/D=0.2 이하에서 CLM 방법의 적용성이 입증되었다.)히 현상적관찰(現象的觀察)과 경험적추리(經驗的推理)로서 설명(說明)되었기 때문에 현대의학(現代醫學)(서양의학(西洋醫學))과 같은 조직해부학(組織解剖學) 및 생화학적(生化學的)인 이론(理論)과는 상위(相違)한 점(點)이 많다. 더욱이 음양오행설(陰陽五行說)이라는 다분(多分)히 형이상적(形而上的)인 학(學) 사유(思惟)로서 관찰추리(觀察推理)되였기 때문에 현대의학(現代醫學)과의 비교설명(比較說明)이 거의 불가능(不可能)하며 또한 한의학이론(韓醫學理論)의 과학적근거제시(科學的根據提示)도 현재(現在)로서는 어려운 형편(形便)이다. 그러나 이 의학(醫學)은 이미 2,000여년간(餘年間) 동양(東洋)에서 전래(傳來)한 경험의학(經驗醫學)으로서 동양인(東洋人)들은 이 의학(醫學)으로 소화계질환(消化系疾患)을 포함(包含)한 여러 가지 인간(人間)의 질병(疾病)을 치료(治療)해 왔고 현재(現在)도 이 의학(醫學)으로 치료(治療)를 하고 있고 실제적(實際的)으로 많은 치효(治效)를 보고 있는 것이다. 그러므로 이 의학(醫學)속에는 아직도 현대과학(現代科學)으로서 해명(解明)되지 못하는 어떤 요소(要素)들이 깃들여 있는 것이 확실(確實)하며 이것을 밝혀내기 위해서 우리 의학자(醫學者)들은 이 의학(醫學)에 관(關)한 모든 것을 연구(硏究)해 보아야 한다. 이런 뜻에서 본고찰(本考察)은 한방(漢方)의 역대제문헌(歷代諸文獻)을 섭렵(涉獵)하여 소화계질환(消化系疾患)에 관(關)한 제이론(諸理論)들을 발췌(拔萃), 한방(漢方)에서 보는 (1) 소화기관(消化器官)의 생리(生理) (2) 병리(病理), 증후(證候) (3)

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.5-11
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• 2014

최근 도심지의 구조물 건설 시 다양한 라이프라인이 공간의 효율적인 활용 측면에서 지중에 매설되고 있으며, 이러한 라이프라인의 신설 및 유지보수 등을 위해 굴착이나 뒤채움 작업이 빈번하게 이루어지고 있다. 라이프라인 매설 시 지반을 굴착하며, 매설 후 채움재 모래를 사용하여 되메움을 하는 것이 일반적이다. 이러한 경우 통신관, 가스관, 상하수도 등의 관하부와 측면 좁은 공간의 뒤채움은 다짐작업이 어려우며, 다짐작업 시 토사의 특성상 추가적으로 침하가 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 미국 및 일본 등과 같은 선진국에서 건설 발생토를 재활용하여 잔토처리 비용을 줄이고, 충분한 유동성을 확보한 유동성 채움재가 사용되고 있다. 또한 지중 매설관 건설 외에도 기초 하부 지반의 보강에도 유동성 채움재를 활용할 수 있을 것으로 판단되며, 특히 기계 기초 하부 지지층이 연약한 경우, 유동성 채움재를 적용하여 빠른 시간 안에 지반을 개량하는 목적에 적합할 것으로 판단된다. 특히 기계 기초 하부 지지층의 경우, 단순한 기계 하중에 의한 정적 지지력 산정뿐만 아니라 기계의 진동에 의한 동적 하중이 가해지므로 기초 하부 지지층의 동적거동특성이 평가되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 유동성 채움재를 기계 기초 지지층으로 활용하는데 있어서의 적용성을 판별하기 위해 국내에서 일반적으로 볼 수 있는 점토와 황토를 현장발생토로 가정하여 세립분 함량을 달리한 유동성 채움재의 강도 및 동적 거동특성을 파악하였다. 또한 현장 발생토를 대신하여 산업 폐기물인 매립석탄회를 활용하여 유동성 채움재를 조성하여 그 성능을 비교하였다. 그 결과, 매립석탄회를 혼합하여 사용한 경우, 일반적인 건설발생토를 사용한 경우보다 높은 7일 재령 강도와 전단탄성계수를 보였다.