• Smart Structures and Systems
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• 제18권2호
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• pp.197-216
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• 2016

The increased speed of a train causes increased loads that act on the track substructures. To ensure the safety of the track substructures, proper maintenance and repair are necessary based on an accurate characterization of strength and stiffness. The objective of this study is to develop and apply a cone penetrometer incorporated with the dynamic cone penetration method (CPD) for investigating track substructures. The CPD consists of an outer rod for dynamic penetration in the ballast layer and an inner rod with load cells for static penetration in the subgrade. Additionally, an energy-monitoring module composed of strain gauges and an accelerometer is connected to the head of the outer rod to measure the dynamic responses during the dynamic penetration. Moreover, eight strain gauges are installed in the load cells for static penetration to measure the cone tip resistance and the friction resistance during static penetration. To investigate the applicability of the developed CPD, laboratory and field tests are performed. The results of the CPD tests, i.e., profiles of the corrected dynamic cone penetration index (CDI), profiles of the cone tip and friction resistances, and the friction ratio are obtained at high resolution. Moreover, the maximum shear modulus of the subgrade is estimated using the relationships between the static penetration resistances and the maximum shear modulus obtained from the laboratory tests. This study suggests that the CPD test may be a useful method for the characterization of track substructures.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.95-109
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• 2020

본 연구에서는 휴대형 동적콘관입시험(DCPT)을 활용하여 손상된 보강토옹벽의 피해원인을 규명하고 대책방안을 마련한 총 6곳의 현장사례를 검토하여 휴대형 동적콘관입시험의 현장 적용성을 평가하였다. 현장에서는 하부 로트의 결합 연장을 통하여 6m 이상의 지반조사가 가능하도록 개량된 동적콘관입시험기를 사용하였으며, 그 결과를 표준관입시험 결과와 비교하여 상관 관계를 분석하였다. 다양한 현장 적용사례 분석을 통하여, 휴대형 동적콘관입시험이 손상된 보강토옹벽 현장에서의 적용이 매우 편리하며, 연속적으로 개략적인 지반강성을 파악하여 옹벽의 피해원인을 규명하고 안정성을 확인하는데 큰 역할을 할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 동적콘관입시험 및 표준관입시험 결과를 비교, 분석해 본 결과, 사질토 지반에서는 N≒(1/3~2/3)·Nd 정도의 상관관계가 나타남을 알 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제13권2호
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• pp.171-186
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• 2002

Static and dynamic penetration tests of reinforced concrete (RC) slab specimens are described and discussed. The experimental study was aimed at a better understanding of mechanisms that are involved in dynamic penetration, through their identification in static tests, and by establishing their relative influence in similar dynamic cases. The RC specimens were $80{\times}80-cm$ square plates, and they were made of 30 MPa concrete. The non-deforming steel penetrator was a 50-mm diameter steel rod with a conical nose of 1.5 aspect ratio. Impact penetration tests were carried out with an air gun, which launched the projectiles at velocities of up to 300 m/sec. The static tests were conducted using a closed loop displacement control actuator, where the penetrator was pushed at a constant rate of displacement into the specimen. The static tests reveal important mechanisms that govern the penetration process and therefore contribute to a better understanding of RC barriers resistance to non-deforming projectiles impact.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.55-62
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• 2010

진동타입기에 의해 시공되는 강널말뚝의 관입속도를 예측하고자 수정 Ramberg-Osgood 모델을 적용하여 진동타입기의 주기운동에 따른 지반의 동적 저항력을 모사하고자 하였다. 수정 Ramberg-Osgood 모델을 규정짓는 다양한 인자는 현장시험을 통해 구한 동적 지반저항력곡선의 양상을 반영하여 결정하였는데 이때 매개변수로는 표준관입시험값(N값)을 이용하였다. 관입속도는 해석결과가 현장시험결과에 비해 작게 계산되었으며 관입깊이에 따른 관입 소요시간은 해석결과가 현장시험결과에 비해 크게 계산되어 해석결과가 현장시험결과에 비해 보수적인 값을 보여주었다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제1권1호
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• pp.29-32
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• 2015

풍력발전기와 같은 신재생에너지원은 기존 동기화력발전기의 특성과 매우 다르기 때문에, 상정고장과 같은 가혹한 상황에서는 주파수 변동에 신속히 대응하지 못하므로 주파응답성능을 저하시킬 수 밖에 없다. 특히, 풍력발전의 수용률이 높은 상황에서 상정고장이 발생한 경우, 전력계통에 안정화를 위해서 풍력발전의 수용이 더욱 제한될 가능성이 잠재되어 있다. 이를 위해, 본 논문에서는 풍력발전의 전력계통 동적 수용한계를 산정하는 절차를 구현하고, 산출된 결과로부터 풍력발전의 동적 수용한계를 증대시키기 위한 BESS의 적용방안을 모색하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.33-38
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• 2018

제체 재료의 다짐 불량에 의한 내부 침식은 국내 제방의 주요 붕괴 원인으로, 제방의 안전진단에 있어서 제체의 다짐 상태 평가는 매우 중요한 점검 사항이다. 본 연구에서는 제체의 다짐상태 평가 시 동적 콘 관입시험의 현장 적용성을 검증하기 위해 대표적인 다짐평가 기법인 평판재하시험에 대해 상관관계를 분석하였다. 시험 부지의 지반 특성 및 토층 심도를 파악하기 위해 표준관입시험을 6회 수행하였다. 평판재하시험 15회, 동적 콘 관입시험 47회 수행 후 크리깅(Kriging) 기법으로 공간분포를 얻었다. 평판재하시험의 공간분포와 일정 관입깊이에서의 동적 콘 관입시험 공간분포 간의 피어슨 상관 계수를 계산하였다. 평판재하시험의 지지력과 관입 깊이 5cm, 10cm, 15cm에서의 동적 콘 관입시험의 타격횟수는 약한 양의 상관관계를 갖는 것으로 나타났다.

• Tribology and Lubricants
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• 제36권5호
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• pp.290-296
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• 2020

When two layers of carbon nanotube (CNT) arrays are loaded to mate, the free ends of individual CNTs come into contact at the interface of the two layers. This leads to a higher contact resistance due to a smaller contact region. However, when the free CNT ends of one array penetrate into the mating array, the contact region increases, effectively lowering the contact resistance. To explore the penetration of mating CNTs, we perform molecular dynamic simulations of a simple unit cell model, incorporating four CNTs in the lower array layer coupled with a single moving CNT on the upper layer. The interaction with neighboring CNTs is modelled by long-range carbon bond order potential (LCBOP I). The model structure is optimized by energy minimization through the conjugate gradient method. A NVT ensemble is used for maintain a room temperature during simulation. The time integration is performed through the velocity-Verlet algorithm. A significant vibrational motion of CNTs is captured when penetration is not available, resulting in a specific vibration mode with a high frequency. Due to this vibrational behavior, the random behaviors of CNT motion for predicting the penetration are confirmed under the specific gap distances between CNTs. Thus, the probability of penetration is examined according to the gap distance between CNTs in the lower array and the aspect ratio of CNTs. The penetration is significantly affected by the vibration mode due to the van der Waals forces between CNTs.

• 지질공학
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• 제31권4호
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• pp.541-547
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• 2021

비탈면의 유실, 붕락사고 등 비탈면에 대한 안정성을 파악하기 위해서 지층의 구성상태, 역학적 특성 등의 지반정보 파악이 필요하다. 이러한 지반정보를 파악하기 위해서 일반적으로 표준관입시험(SPT) 및 콘 관입시험 등이 널리 이용되고 있다. 대부분이 급경사로 이루어지고 진입로가 없는 비탈면에 대한 접근성 문제로 표준관입시험이 널리 활용되지 못하고 있다. 이러한 단점을 보완할 수 있는 있는 휴대용 장비인 Drop Cone Penetrometer(DCP)를 이용한 조사도 여러 가지 문제로 제한적으로 사용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 비탈면 현장접근이 용이한 휴대용 시추기와 동적콘관입시험 모듈을 개발하고, 개발된 동적콘관입시험기를 이용한 결과와 동일 현장에서 수행한 표준관입시험값과 상관성을 분석하였다. 에너지전단율로 보정된 동적콘관입시험과 표준관입시험간의 상관식은 N_d' = 3.13 N'으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권11호
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• pp.25-31
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• 2015

연속 동하중을 지지하는 철도노반의 탄성거동은 대상 상부노반의 전단탄성계수에 주된 영향을 받으므로, 일정한 다짐도로 조성된 상부노반에서의 전단파속도 획득은 대상 지반의 탄성거동 예측에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 상부노반에서 수행된 동적 콘 관입시험(DCPT) 결과로부터 전단파속도($V_s$)를 추정하기 위하여 동적 콘 관입지수(DCPI)와 전단파속도의 상호관계를 제시하고자 하였다. 상호관계의 신뢰도를 확보하기 위하여 동적 콘 관입시험 및 전단파속도 획득은 시공 완료된 철도 상부노반에서 수행되었다. 전단파속도 획득 방법으로서 cross hole 방법이 사용되었으며, 수신기와 발신기의 중간 위치에서 동적 콘 관입시험이 수행되었다. 동일한 심도에서의 동적 콘 관입지수 및 전단파속도 비교 결과, 전단파속도는 결정계수가 0.8 이상인 동적 콘 관입지수의 거듭제곱 형태로 나타났다. 본 연구결과는 동적 콘 관입기를 이용한 상부노반의 강도평가와 동시에 전단파속도 추정 방법으로써 유용하게 사용될 것이라 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.206-217
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• 2001

The purpose of this study was to estimate that the relations of weathering speed and shear strength of granite soil by tracing the weathering depth of granite soil from the very moment of its cutting. The results obtained this follows ; 1) The relationships among Nc, Li and CEC, Li>6%, CEC>14 corresponds to Nc=2~30, and 4%${\phi}$)increases at a standard pressure. 3) And Nc=0~50 corresponds to $27{\sim}50^{\circ}$ of internal fiction angle and to 12~49kPa of cohesion. That is to say, internal friction angle(${\phi}$)corresponds better than cohesion(c). In conclusion, this study suggests that in simplified dynamic cone penetration test a penetration boundary line of 5 centimeters is decided at around Li=4%, CEC=3(meq/100g) which is classified as a completely weathering soil. It also appears that CEC increases as Li increases while Nc decreases.