• 제목/요약/키워드: Design Consideration Element

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경계조건의 변화에 따른 전면접착형 록볼트 거동의 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Behavior of Fully Grouted Rock Bolts with Different Boundary Conditions)

  • 이연규;송원경;박철환;최병희
    • 터널과지하공간
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    • 제20권4호
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    • pp.267-276
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    • 2010
  • 오늘날 전면접착형 록볼트는 암반공학 현장에서 주요 지보재로써 널리 이용되고 있다. 따라서 정밀한 록볼트 지보설계를 위해서는 록볼트의 지보거동 특성을 정확히 이해하는 것이 중요하다. 그 중요성에도 불구하고 아직까지도 전면접착형 록볼트의 지보력이 발휘되는 원리를 완전히 이해하지 못하고 있다. 지금까지 제시된 대부분의 해석적 모델들은 볼트의 경계조건을 단순화시켜 개발되었기 때문에 현장 록볼트의 지보거동을 이해하는 도구로 사용하기에는 적합하지 않다. 이 연구에서는 전면접착형 록볼트의 지보력 발휘 메카니즘을 이해하기 위하 여 3차원 탄성 유한요소해석을 실시하였다. 이를 통해 볼트 선단의 변위경계조건 변화, 암반탄성계수의 변화, 그리고 절리면의 교차가 록볼트의 전단응력 및 축응력 분포특성에 미치는 영향을 분석하였다. 해석결과는 볼트 선단의 고정판 설치 유무가 록볼트의 지보력 발휘 및 보강효과 증대에 큰 영향을 미치고 있음을 보여주었다.

휨인성을 고려한 강섬유보강 숏크리트 거동의 수치해석적 연구 (A Numerical Study on the Behavior of Steel Fiber Reinforced Shotcrete in Consideration of Flexural Toughness)

  • 조병욱;유광호;김수만;임두철;이상돈;박연준
    • 터널과지하공간
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    • 제17권5호
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    • pp.411-427
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    • 2007
  • 타당성 있는 터널의 설계 및 경제적 시공을 위해서는 터널해석의 신뢰성이 확보되어야 한다. 이를 위해서는 암반과 지보재의 상호 작용을 포함하여 시공 전반에 걸친 깊은 이해가 필요하다. 본 논문에서는 파괴 이후에도 지보력을 상실하지 않는 강섬유보강 숏크리트의 거동을 적절히 모델링하는 기법을 소개하였다. 강지보재의 지보 효과를 알아보기 위해 3차원 해석을 수행하였으며, 이를 통하여 새로운 하중분담율이 산정되었다. 소성모멘트한계만을 사용한 경우(PML 모델) 숏크리트에 비정상적으로 발생하던 높은 인장응력을 없앨 수 있었고, 파괴 후의 연성 거동을 모사할 수 있었으나 축력의 영향이 고려되지 못하여 실제 거동과의 괴리를 메우기에는 다소 미흡하였다. 따라서 축력과 모멘트 한계를 동시에 고려할 수 있는 방법이 필요하였는데, FLAC의 내장 모델인 liner 모델을 통하여 이러한 거동이 모사될 수 있었다. Liner 모델에서는 강섬유 보강 숏크리트의 일축압축 강도와 더불어 최대 및 잔류 인장강도도 지정이 가능하다. 이 두 가지 모델을 이용하여 4등급 및 5등급 암반에 굴착되는 2차로 터널에 대하여 해석을 수행하였다. 또한 종래에 사용되던 탄성 beam 모델을 이용한 해석도 병행하여 그 결과를 비교하였다. 탄성 beam 모델을 제외한 두 가지 모델은 탄성 beam 모델에서는 반영될 수 없었던 휨인성을 고려할 수 있었다.

판별분석을 활용한 노면요철포장의 교통사고감소 효과분석 (A Safety Evaluation of Shoulder Rumble Strips on Expressway using Discriminant Analysis)

  • 박제진;서임기;강동윤;이재훈
    • 한국안전학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.95-104
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    • 2016
  • In general, the crash reduction effect of the rumble strip is reported to be about 30% in Korea, while it is about 40-60% in the United States. However, the effect is erroneously overestimated because the simple comparison was only made before and after the installation. Accordingly, this study will reassess the crash reduction effect of the rumble strip. The study will also examine the former's geometric characteristics as well as its effect on the causes of the crash. This study analyzed the crash effect while taking into consideration the changes in the horizontal and vertical alignment, including the width of pavement shoulders, using the crash data for two years before and after the installation of the rumble strip. The types of crash caused by the rumble strip were identified using the classification discriminant function. The crash effect on the rumble strip is estimated to be 28.3%, but the pure effect, with the exception of the effect by other elements, was analyzed to be 7.4%. For each expressway design element, the downhill section (2.0-3.0%), the section with less than 3,000 m and more than 10,000 m of the curve radius, and the section with less than 3.0 m of the pavement shoulder width were found to be effective in crash reduction. For each cause of crash, the rumble strip was analyzed to be effective in the reduction of crash caused by "not keeping the safe distance", "sleeping", "negligence in keeping eyes forward", and "excessive handle operation". In particular, the rumble strip was analyzed and seen to be especially effective in preventing crash caused by "not keeping a safe distance," and "sleeping". The installation of the rumble strip was found to be effective in the prevention of crash caused by "not keeping the safe distance" and "sleeping". The results of this study may thus be used in deciding the causes of crash and the installation location of the tailored rumble strip that would be suitable for the geometric characteristics of the roads. This study will also be helpful in the establishment of future traffic safety measures.

Aging in Place 지원을 위한 스마트 홈 서비스 시스템 설계에 관한 연구 (A Study on Smart Home Service System Design to Support Aging in Place)

  • 심성호
    • 디지털융복합연구
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    • 제17권12호
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    • pp.249-254
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    • 2019
  • 최근 네트워크 환경이 확장되면서 스마트 기기 보급이 지속해서 증가하고 있다. 스마트 폰, 스마트 패드, 웨어러블 등 스마트 디바이스의 보급을 통해 스마트기술과 IT융합 기술에 많은 변화를 주고 있다. 스마트기술의 발전은 4차산업 기술의 핵심적인 요소이다. 4차산업 혁명은 IT융합과 스마트 디바이스를 이용하여 주거, 산업, 생산 환경에 지능적 요소를 추가하여 새로운 서비스 기반 산업을 확장 시켰다. 스마트 홈, 스마트 팩토리, 스마트 팜, 스마트 헬스케어 등 스마트기술을 이용한 다양한 서비스 제공에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 스마트 홈은 사물인터넷 기기의 보급 확산과 센서 기술, 컨트롤 기술, 애플리케이션, 데이터 관리, 클라우드 서비스 성장에 따라 급성장하고 있다. 스마트기술을 이용한 스마트 홈 서비스는 거주자에게 편리하고, 유익한 서비스 및 환경 제공이 가능하다. 스마트 홈 서비스는 기존 홈 네트워크 서비스 문제점을 보완했지만 여전히 미비한 점이 많이 있다. 즉 스마트 디바이스 보급과 공급자 위주의 서비스 개발 및 서비스 연동은 사용자 환경과 사용자 상태를 고려한 서비스 제공에 한계를 가지고 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 본 연구에선 고령자 상황을 고려한 스마트 홈 서비스 시스템을 제안한다. 제안방법은 기존 스마트 홈 서비스 제공 방법에 고령자 상황과 상태 정보를 반영하여 서비스를 지원한다. 또한, 서비스 지원 확장을 통해 지역 서비스 및 외부 서비스를 적절하게 지원하여 사용자에게 적합한 서비스 제공을 목적으로 하고 있다.

국내외 외부공간의 지속가능성 인증지표 및 기준의 비교검토 - 물과 토양 및 식생 평가항목을 중심으로 - (Comparative Review of Domestic & USA's Site Design Certification Index and Criteria for Sustainability - Focusing on Water & Soil+Vegetation Index -)

  • 전승훈;채수권
    • 환경영향평가
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    • 제29권6호
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    • pp.430-440
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    • 2020
  • 본 연구는 미국 외부공간의 지속가능성 인증지표 가운데 물과 토양 및 식생 평가항목의 필수 및 핵심지표를 심층적으로 검토하여 우리나라의 관련 법 제도적 지침과 기준의 관점에서 비교, 고찰함으로써 실제적인 적용을 위한 관련 내용과 절차, 시사점을 도출하였다. 미국 외부공간의 지속가능성 인증시스템의 경우에 관련된 법제도적 지침 및 기준과 연계되어 있으나 시행의 절차는 민간차원의 독립된 평가시스템으로서 생태계 서비스의 핵심요소인 물과 토양+식생 평가항목의 경우 자연지반의 보전을 전제로 지속가능한 물 순환 및 자생식물의 보전과 활용을 위한 표준화된 정량적 기준의 적용이 특징적이었다. 반면 우리나라의 경우 국가차원의 법 제도적 절차에 따른 녹색건축의 인증기준의 한 부문으로서 생태면적율 제도는 인공녹지의 조성을 통한 어메니티자원 확보 차원, 그리고 물 순환관리시스템의 미흡 등으로 매우 제한된 역할에 머물러 있는 수준이었다. 따라서 국가차원에서 다양한 토지의 용도 및 개발사업 유형에 따른 물순환과 자연지반의 토양 및 식생의 조성관리를 기반으로 한 통합적이고 실효성 있는 외부 공간의 지속가능성 평가체계 구축이 매우 시급한 것으로 판단되었다.

확장 가능형 몽고메리 모듈러 곱셈기 (A Scalable Montgomery Modular Multiplier)

  • 최준백;신경욱
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.625-633
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    • 2021
  • 몽고메리 모듈러 곱셈의 유연한 하드웨어 구현을 위한 확장 가능형 아키텍처를 기술한다. 처리요소 (processing element; PE)의 1차원 배열을 기반으로 하는 확장 가능형 모듈러 곱셈기 구조는 워드 병렬 연산을 수행하며, 사용되는 PE 개수 NPE에 따라 연산 성능과 하드웨어 복잡도를 조정하여 구현할 수 있다. 제안된 아키텍처를 기반으로 SEC2에 정의된 8가지 필드 크기를 지원하는 확장 가능형 몽고메리 모듈러 곱셈기(scalable Montgomery modular multiplier; sMM) 코어를 설계했다. 180-nm CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과, sMM 코어는 NPE=1 및 NPE=8인 경우에 각각 38,317 등가게이트 (GEs) 및 139,390 GEs로 구현되었으며, 100 MHz 클록으로 동작할 때, NPE=1인 경우에 57만회/초 및 NPE=8인 경우에 350만회/초의 256-비트 모듈러 곱셈을 연산할 수 있는 것으로 평가되었다. sMM 코어는 응용분야에서 요구되는 연산성능과 하드웨어 리소스를 고려하여 사용할 PE 수를 결정함으로써 최적화된 구현이 가능하다는 장점을 가지며, ECC의 확장 가능한 하드웨어 설계에 IP (intellectual property)로 사용될 수 있다.

어린이 공간교육의 국내외 사례 비교연구 -미국, 영국, 핀란드, 일본, 한국의 사례를 중심으로- (A Study on Comparison and Analysis of Civic Education in Place for Children -A Case Study on the United States, Britain, Finland, Japan, and South Korea-)

  • 허윤선;임승빈
    • 한국조경학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.40-51
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    • 2011
  • 최근 삶의 질과 좋은 디자인에 대한 일반인의 관심이 증대되고, 공간의 계획 및 설계과정에 일반인의 참여기회가 확대되고 있다. 하지만 여전히 시민들은 공간과 환경의 역할과 중요성에 대해 명확히 이해하지 못하며, 도시개선에 대한 의사를 표현하는 데 익숙하지 않다. 이러한 시점에 아동기의 '공간교육'은 미래 시민으로서 공간과 환경에 대하여 이해하고, 도시 개선에 대한 의사를 표현하며 문제를 해결하는 능력을 기르고, 스스로의 역할을 이해하는데 중요한 열쇠가 될 것이다. 본 연구는 공간에 대한 일반인과 전문가의 인식을 변화시키고 더 나은 도시 공간을 만들고자 어린이의 공간교육에 대한 국내외 사례를 고찰하였다. 전 세계의 27개 국가(110여개 기관)에서는 아동기부터 '공간교육'이 시행되고 있다. 이는 공간환경의 기본적인 요소를 이해하고 공간감을 키워 공간의 조성과정 및 의사결정과정에 참여할 수 있는 시민으로서의 역량을 강화하기 위한 것이다. 본 연구에서는 이 중 미국, 영국, 핀란드, 일본, 한국의 공간교육을 고찰하였다. 우선적으로 공간교육을 정의하고 그 대상범위에 대하여 정리하였다. 각각의 사례에 대하여 목적 및 효과, 관련 법 제도 및 교육과정, 체계 및 역할, 프로그램 내용을 분석하였다. 각 특성과 그에 따른 시사점을 검토하여 지역성에 대한 고려, 체계적 네트워크와 전문가 풀 구성, 관련 제도와 정부의 역할 정립 등 국내 공간교육의 기초 토대를 마련하는데 있어서 기본적으로 고려되어야 할 사항을 도출하였다. 이와 같은 공간교육의 사례 고찰은 더 나은 미래 공간을 구현하기 위하여 일반인의 인식을 변화시키고 역량을 강화하는 데에 도움이 될 것이다. 국외 사례의 목적, 제도, 체계, 내용 등에 대한 분석은 우리나라의 실정에 맞는 교육과정을 마련하고, 프로그램을 개발하기 위한 기초적 틀을 마련할 수 있으리라 기대한다.

대형평판재하시험 및 수치해석에 의한 풍화암 허용지지력 평가 (An Evaluation of Allowable Bearing Capacity of Weathered Rock by Large-Scale Plate-Bearing Test and Numerical Analysis)

  • 홍승현
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권10호
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    • pp.61-74
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    • 2022
  • 최근 구조물 기초가 풍화암상에 위치하는 경우가 증가하는 추세로 풍화암상 기초의 적정 설계 지지력을 평가하고자 국내 지반조사서상 제안된 풍화암 기초 허용 지지력을 조사하였다. 조사 결과 몇몇 현장에 제안된 풍화암 허용 지지력은 약 400~700kN/m2 수준으로 그 편차가 큰 편이며 보수적인 값으로 판단되었다. 지반의 기초 허용 지지력은 설계 초기 기초 형식 결정에 중요한 지표로, 그 결정에 따라 공사비 및 공기에 큰 영향을 줄 수 있다. 이에 본 연구에서는 적정한 풍화암 지반의 허용지지력을 평가하고자 풍화암 지반에 대하여 총 6회의 대형 평판재하시험을 실시하고 지지력 및 침하 특성을 분석하였다. 시험 결과 지지력은 모두 1,500kN/m2이상으로 평가되었으며 기존 지지력 공식과 비교하였을 때 공내재하시험에 의한 지지력 평가식이 본 시험결과와 유사함을 확인하였다. 또한 대형 평판재하시험의 하중-침하 거동 역산에 의한 지반의 탄성계수는 공내재하시험의 탄성계수(E) 값 적용이 적절하다고 평가되었다. 본 연구에서의 대형 평판재하시험 결과 및 국내 타 현장에서의 평판재하시험 사례 등을 종합하여 볼 때 풍화암 허용 지지력은 1,000kN/m2 이상으로 평가된다. 그러나 기초 침하량은 기초 크기 증가에 따라 비례하므로 구조물 허용 침하량 기준에 따라 허용 지지력은 제한되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 수치해석적 방법으로 기초 크기 및 풍화암 두께에 따른 기초 예상 침하량을 평가하였으며, 풍화암 지반상 기초 허용지지력이 1,000kN/m2 이상일 수 있는 기초 크기 및 지반 조건을 표로 제안하였다. 이는 기초 설계 초기 기초 형식 결정에 유용하다고 사료된다.

제주 오현단의 진정성 제고를 위한 시설 및 식생관리 (Installation and Vegetation Management for Enhanced Authenticity of Jeju Ohyundan)

  • 노재현;오현경
    • 한국전통조경학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.25-37
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    • 2013
  • 제주 귤림서원의 후신(後身)이자 사묘(祀廟)인 오현단의 연혁과 변천과정의 고찰을 통해 이곳에 담긴 장소성을 파악하는 한편, 건축물과 시설, 바위글씨, 현존식생 등 문화경관요소의 현황과 문제점을 조사 분석함으로써 제주의 성지이자 기념물인 오현단의 본질을 강화하기 위한 관리방안을 도출하고자 한 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 오현단은 제주도 유일의 사액서원이었던 '귤림서원 터'였다는 장소성이 강조되고 있으며, 한편으로는 제주 유배문화의 상징적인 공간인 점에도 주목된다. '귤림서원'이란 당호(堂號)에서 유추되듯이 도처에 위요되었던 과원(果園)들은 과거 오현단의 장소성을 보여주는 대표적 조망경관 요소이다. 오현단의 핵심시설이며 오현의 위패를 상징하는 조두석(俎豆石)은 흔한 돌로 제단을 두른 뒤 토막돌을 세우고, 담을 둘러 정제된 장소를 만들었다. 이 절제와 검약은 성리학의 기본정신이고, 또한 제주의 조냥정신에 맞닿아 있는 것으로 판단된다. 이에 따라 오현단의 진정성을 역행하는 제주향로당과 다수의 비각 등 과설계되거나 장소성에 걸맞지 않는 시설은 적극 배제함으로써 오현단의 본질을 되찾기 위한 실천 플랜이 필요하다. 한편, 조두석은 물론 병풍바위에 새긴 '증주벽립'과 '광풍대' 바위글씨 그리고 유천석 등은 오현의 정신 및 성리학적 가르침을 잘 보여주는 상징경관이자 제주에 뿌리내린 유가적(儒家的) 흔적으로 오현단의 장소 본질과 일치하는 문화경관이라 판단됨에 따라 적극적인 보존과 홍보대책이 요망된다. 이와 함께 경내에 잔존하는 소나무를 비롯하여 곰솔, 굴참나무, 팽나무, 느티나무 그리고 검양옻나무 등 노거수 등은 오현단의 성스러움과 기념물적 가치를 상승시키는 경관요소이지만, 토지이용 변천과정에서 다수 고사 및 제거된 것으로 판단됨에 따라 지금이라도 고유번호를 부여하는 등 철저한 개체목 관리가 필요한 것으로 보인다. 더불어 귤림서원이 갖는 입지성을 강화하기 위한 방안으로 이설지 및 공한지에 귤림을 조성하는 방안이 검토되어야 할 것으로 본다.

섬유 보강토벽체의 인장력 평가 및 변형 예측 (Evaluation of Tensions and Prediction of Deformations for the Fabric Reinforeced -Earth Walls)

  • 김홍택;이은수;송병웅
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권4호
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    • pp.157-178
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    • 1996
  • 기존의 보강토벽체에 주로 이용되어온 steel strict등 고강도 인장보강재는 주변 뒤채움흙에 비해 상대적으로 변형이 작기 때문에, 설계검토시 과강재 자체에서 유발되는 변형의 크기에 대해서는 크게 유의할 필요가 없었다. 그러나 비교적 저강도인 섬유보강재의 경우, 한계상태에서 예상되는 섬유보강재 자체의 변형량은 주변 뒤채움흙의 소성변형 유발에 필요시 되는 변형량을 종종 초과하게 되며, 이와같은 크기의 과도한 변형량은 보강토벽체 구조체 자체의 안정성 확보 측면에서 허용할 수 없는 경우가 대부분이다. 결국 보증토벽체 구조체의 전면부 발생변위에 대한 일반적인 허용조건을 충족하기 위해서는, 극한강도 보다 훨씬 작은 크기의 강도가 섬유보강재의 경우 발휘하는 것으로 보아야 할 것이며, 따라서 최종적인 구조체 안정검토를 위해서는 보강재 자체의 예상변형량에 대한 평가가 섬유보강재의 경우 특히 중요시 된다. 보강재의 인장응력 -변형률 관계는 강보강재의 경우 선형탄성거동으로 가정할 수 있으나, 섬 유보강재의 경우에는 일반적으로 비 선형거동을 나타낸다. 본 연구에서는 쌍곡선 함수를 이용하여 섬유보강재의 비선형 거동특성을 모델링하였으며,또한 뒤채움흙 다짐으로 인한 유발응력등을 고려하기 위해 Ehrlich SE Mitchell, Duncan등이 제안한 방법을 수정하여 섬유 보강토벽체의 안정 해석법을 제시하였다. 본 안정 해석법 에서는 침투수압의 영향 및 뒤채움흙의 구속효과에 따른 섬유보강재의 부분적인 상대강성 변화 등을 고려하였으며, 이를 토대로 깊이별 각 섬유보 강재의 최대인장력 및 변형량 등의 예측이 가능하다. 본 연구에서는 제시하리라 하는 안정해석법의 적용성을 위해, paraweb polyester fibre multicord, non-woven polyester 지오텍스타일 및 knitted polyester 지오그리드 등 3가지 종류 보강재의 인장응력-변형률 관계 실험결과를 회귀분석하여 쌍곡선 함수형태로 이와같은 섬유보 강재의 비선형거동을 모델링하였다. 또한 이를 토대로 한 븐 연구 해석법의 적합성 검토를 위해, Ho & Rowe가 제시한 유한요소해석결과 및 LCPC, FHWA등에서 시행한 시험결과와 깊이별 각 섬유보강재의 최대인장력,변형량 및 지점별 변형률 등에 대해서도 비교하였다. 아울러 섬유 보강재의 상대강성, 뒤채움흙의 깊이별 구속효과의 정도, 다짐정도 및 침투수압 등이 각 섬유보강재의 변형량 및 전체적인 변형형태 등에 미치는 영향을 종합적으로 분석하였다.

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