• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.27-36
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• 2014

계절 동토지역으로 분류되는 우리나라의 동토에 관한 연구는 동상압에 의한 아스팔트 도로 등의 기능 저하 방지에 관한 연구가 대부분이었다. 하지만 최근 제 2 남극 기지인 장보고 기지 건설과 러시아 극동지역의 천연파이프 건설 협약 등이 이루어지면서 영구동토지반에서의 구조물 건설에 대한 관심이 증대되고 있다. 영구동토지반에서 구조물 설계 시 지반의 크리프 특성이 매우 중요한 요소로 알려져 있다. 현재 우리나라에서는 동토에 관한 명확한 시험규정이 없으므로 동토에 영향을 미치는 요소를 시험 변수로 활용하여 크리프 거동 특성을 체계적으로 규명하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 $-5^{\circ}C$와 $-10^{\circ}C$에서 조밀한 주문진 표준사를 동결시켜 하중비율을 조절하여 일정하중 하에서의 크리프 특성을 살펴보았다. 시험 결과, 온도가 더 낮을수록, 하중비율이 더 클수록 2차 크리프 거동이 짧아지고 3차 크리프의 변형이 더욱 뚜렷이 나타나는 경향을 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권11호
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• pp.21-31
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• 2018

버켓기초(bucket foundation)는 해상 구조물 지지를 위해 사용되는 구조물로 간편하고 빠르게 지반에 설치할 수 있어 종래의 기초를 대체하여 해양에서 널리 활용되고 있다. 버켓기초는 기초 자중과 버켓 내부의 물을 외부로 배출시킴으로써 발생하는 내외부 압력차를 이용해 설치된다. 버켓기초가 모래지반과 같이 투수성이 높은 지반에 설치될 경우에는 석션압에 의해 버켓 외부지반에서 내부방향으로 침투수류(seepage flow)가 형성된다. 석션압에 의해 발생하는 상향의 침투수류는 내부지반의 유효응력을 감소시켜 버켓기초의 관입저항력을 낮추는 역할을 하지만 내부지반이 연약해 지고융기(heaving)되는 현상이 발생할 수 있다. 이는 버켓기초가 목표 깊이까지 설치되는 것을 저해하고 장기거동에 영향을 줄 수 있다. 하지만 현재까지도 이에 대한 연구가 미진한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 축소모형실험을 통해 버켓기초 설치 중 발생하는 석션압과 지반 교란현상을 실험적으로 평가하였다. 이를 위해 버켓기초의 선단부 두께, 관입속도와 자중이 각각 석션설치 및 지반교란에 미치는 영향을 실험적으로 확인하고 교란된 지반의 물성을 추정하였다.

• 지질공학
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• 제31권2호
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• pp.135-148
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• 2021

굴착 전 지반조사 결과를 활용한 지반함몰 위험등급 분류는 시공 과정에서 들어나는 인자들에 따라 평가 결과가 다르게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 기존 연구에서 제안된 굴착 전 지반조사 결과를 활용한 지반함몰 위험등급 분류 방법을 현장상황을 고려하여 보정하는 방법을 제시하였다. 굴착 진행 중 지하수위는 차수공법의 적용 여부나 시공 상태에 따라 유출되는 정도가 시공 전 예측결과와 다르게 나타난다. 굴착 중 급격한 지하수위 하강은 압밀이나 압축 등의 체적 감소로 지반함몰을 유발하고 집중 호우 등에 의한 수위 상승은 굴착 저면의 히빙이나 보일링을 발생시켜 지반함몰 위험도를 높인다. 굴착 중 흙막이 벽체의 과도한 변위나 지반침하는 지반함몰의 원인이 될 수 있으며, 매설된 관로의 파손을 야기하여 지반함몰 위험도를 높인다. 본 연구에서는 굴착 중 지하수 변동 및 유출상태, 지반변위, 흙의 종류 등을 고려하여 지반함몰 영향인자를 재평가하는 방법을 제안하였다. 최종적으로 지반함몰 평가의 영향인자를 5개 카테고리의 12개 영향인자로 평가할 수 있도록 개선하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권12호
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• pp.47-56
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• 2021

영하의 온도에 의해 지반이 동결되며 발생하는 음의 간극수압은 frozen fringe로부터 간극수 이동을 유발해 ice lens를 형성시키며, ice lens 형성으로 인한 흙의 동상 및 동상팽창압은 지반구조물의 피해를 발생시킨다. 동상에 의한 피해를 방지하기 위해 다양한 동상민감성 판정이 수행되고 있으며, 그 중 가장 활발하게 활용되는 방법은 SP(Segregation Potential)를 이용한 동상민감성 판정이다. 또한, 간극수 이동에 의한 ice lens의 확장은 동상 메커니즘의 핵심 원인으로 작용하기 때문에 수리전도도에 관한 평가가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 모래와 실트를 다양한 중량비로 혼합해 동상실험 및 투수실험에 활용하였으며, 각 경우에 대해 SP 및 수리전도도를 도출하여 비교분석하였다. 그 결과 SP 및 수리전도도가 급격하게 변화하는 임계 전이값이 각각 실트 함유량이 20% 및 50% 인 경우에 나타났다. 이러한 임계 전이값의 차이에도 불구하고 SP는 수리전도도가 감소함에 따라 일정 값에 수렴하는 상관관계를 나타내고 있으며, 향후 임계 전이값 사이에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.946-954
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• 2022

부선의 50퍼센트 이상은 선박검사를 '무인부선'으로 받고 있다. 무인부선의 두드러진 이점은 유인부선에 비해 약 25퍼센트의 건현에 해당되는 화물을 더 적재할 수 있다는 것이다. 한편, 무인부선에도 항해 중에 선석 접안과 이안, 투묘와 양묘, 항해등화의 점등과 소등 등과 같은 업무를 담당할 선원이 필요하다. 피상적인 인식은 예인선이 부선 운항에 대한 책임을 진다는 것이지만, 부선 운항자가 예선을 용선하는 경우처럼 다른 사례들도 다수 있다. 특정 계약관계에서는 예선이 부선의 운송인에 불과할지라도 예선 선장은 그 운송계약(항해)을 완성하여야 하는 의무를 이행하여야 한다. 상당수의 예선 선장은 부선 제원과 선두 정보를 제공받지 못하고 있으며, 이러한 형태는 선장의 권한을 존중하지 않는 것이며 관련 법령을 의도하지 않게 위반하게 된다. 이 연구는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 정책적 접근을 통해 무인부선을 유인부선화하고, 승무정원증서를 발급받도록 하며, 부선과 선두의 정보를 예선 선장에게 제공하는 등 세 가지 개선방안을 제시하고자 한다. 이러한 제안을 통하여 선두의 권리를 개선하고, 법령(최대승선인원) 위반 부담을 해소하며, 예선 선장의 권한을 보장할 수 있을 것으로 기대된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권6호
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• pp.54-62
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• 2023

자유로운 이착륙과 뛰어난 비행능력을 가진 플랩핑 날갯짓 비행체에 관한 집중적 연구개발이 진행되고 있다. 대부분의 플랩핑 날갯짓에 관한 연구는 동기화된 운동의 다양한 운동변수에 대한 연구들로 비동기 운동을 수행하는 에어포일의 비정상 공력 특성에 미치는 영향에 대한 관심은 크지 않았다. 본 연구에서는 히브와 피치 진동운동 주파수가 서로 다른 에어포일의 비정상 공력특성을 수치적으로 연구했다. 먼저 비동기 운동에 따른 운동특성과 받음각 변화를 파악하였다. 해석 결과 진동수 비가 1.0인 경우 양력은 발생하지 않았고 추력이 크게 발생했다. r=0.5인 경우 양력이 크게 발생하였다. 에어포일 주변의와 분포와 표면에서의 압력계수를 분석하여 비동기 진동운동을 하는 에아포일의 공력특성을 분석했다. r=0.5인 경우 r=1.0인 경우 보다 더 큰 앞전 및 뒷전 와들이 관찰되었으며, 이 와들이 비동기 진동운동을 하는 에어포일의 공력특성에 큰 영향을 미친 것을 발견하였다. 향후 피치진동의 진폭이 비동기 진동운동을 하는 에어포일의 비정상 공력특성에 미치는 영향을 연구할 계획이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.543-560
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• 2018

도심지 지하공간의 개발과 운행선 하부를 저토피로 입체 교차화하는 시설 증가에 따라 비개착식 공법의 수요는 점차 증가추세에 있으나 대다수의 공법은 중대구경 강관을 압입하여 루프를 형성하고 내부를 굴착하는 파이프루프(Pipe roof) 계열의 공법이 주로 적용되고 있다. 강관 압입 시 발생되는 이완영역 및 하중은 여러 인자의 영향을 받게 되나 가장 큰 요소는 압입하는 강관의 크기에 좌우되며 이는 강관 루프 내 지중구조물에 작용하는 하중의 크기로 볼 수 있다. 지반의 교란 및 이완하중 발생을 최소화시키기 위해 개발된 SEM공법(Super Equilibrium Method)은 기존의 중대구경 강관 대신 ${\Phi}114mm$ 내외의 소구경 강관을 사용한다. 이 소구경 강관을 SEM파일로 명명하였으며 강관의 선 압입 및 그라우팅 보강을 실시한 후 지반의 침하나 융기 없이 지반 내 횡단구조물을 유압잭을 이용하여 압입하게 된다. 이와 같이 SEM공법의 구성 중 지보역할을 하는 SEM파일은 선단부 굴착 시 지반의 붕락을 방지하고 상재하중을 지지하기 위한 길이 5 m 내외의 Fore poling 파일이며 이 파일의 배치간격, 시공연장, 부재의 강성 등을 산정하기 위해서는 이완영역의 적절한 산정이 필수적이다. 본 논문은 SEM공법의 최적설계를 위하여 SEM파일 압입 시 발생되는 이완하중 산정 값을 비교분석하였다. 이완영역 산정에 근거한 주요 이론식 및 경험식들의 영향인자를 고려하여 분석하고 FEM analysis (유한요소 해석)를 수행하여 SEM파일에 적합한 이완하중 산정을 검토하였다. 또한 실제 SEM파일 압입 및 굴착 시 발생되는 지반이완을 확인하기 위해 강관압입 축소모형실험을 수행하였으며 토피고/강관(H/D)에 따른 지표침하 및 지반이완을 정량적으로 검토하였다.

• 한국지역지리학회지
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• 제19권2호
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• pp.234-245
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• 2013

지리산국립공원 종주등산로의 침식속도를 파악하기 위하여 노고단~삼도봉 구간에서 등산로의 형태별 유형을 고려하여 16개 측량지점을 선정하고 2010년 11월부터 2012년 4월까지 18개월간 등산로의 횡단면을 측량하였다. 모든 지점에서 실질적인 침식이 발생하여 등산로 횡단면이 확대되었으나 토양침식량은 지점에 따라 차이가 커 $54.9{\sim}908.8cm^2$, 일평균 침식속도로는 $0.1{\sim}1.72cm^2$의 범위를 보인다. 유형별로는 평탄면형 $172.4cm^2$, 얕은 우곡형 $109.3cm^2$, 깊은 우곡형 $493.9cm^2$, 외벽형은 $573.2cm^2$, 양벽형 $556.8cm^2$이다. 그러나 유형에 관계없이 등산로의 횡단면 변화는 노면보다는 측벽에서 크게 나타났다. 시기별로는 5월~10월의 침식량이 11월~4월보다 많았으며, 2011년 11월~2012년 4월에는 퇴적량이 침식량보다 많아 등산로 횡단면이 줄어들었다. 조사구간에서는 3월과 4월에 등산로 측벽에 서릿발작용으로 토양입자가 쌓이고 5월 이후 강수량이 많아지면서 우세로 제거되며 등산로 침식을 주도한다. 서릿발 발달에 유리하므로 북향 측벽의 침식량이 남향보다 크다. 4월에 관측되는 동결기의 작은 침식량과 등산로 횡단면의 축소는 동상과 서릿발작용에 작은 강우량과 일시적인 답압 중단이 가세하여 만들어낸 계절적인 현상이다. 산악국립공원의 등산로 관리 측면에서 등산로의 침식량과 요인에 대한 지속적인 관측이 이루어지는 등산로 침식 모니터링체제를 구축하는 것이 필요하다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제36권1호
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• pp.1-6
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• 2016

2014/2015년도 전국 동계사료작물, 특히 벼 입모 중 파종했던 이탈리안 라이그라스의 월동 후 생육 상황은 매우 저조했다. 이탈리안 라이그라스의 생육저해 요인을 찾기 위해 충남 논산지역의 생육상황과 인근 대전지역의 기상을 분석한 결과는 다음과 같다. 월동 후인 2015년 2월 8일과 9일의 최저기온과 최대순간풍속은 각각 $-8.8^{\circ}C$와 10.7 m/s, $-12.4^{\circ}C$와 9.6 m/s로서 소낙눈을 동반한 강풍이 불면서 온도도 매우 낮았는데, 이는 토양 과습으로 토양 표면에 노출되어 있던 이탈리안 라이그라스의 뿌리 생장에 매우 불리하게 작용하였다. 연이어 2월 12, 13, 14일에도 각각 $-4.1^{\circ}C$와 11.6 m/s, $-5.6^{\circ}C$와 10.3 m/s, $-4.7^{\circ}C$와 7.5 m/s의 저온과 강풍피해를 받았다. 더욱이 1월부터 지속된 가뭄현상으로 건조상태가 지속되다가 2월 15, 16일에 19 mm의 강우가 내렸으나 생육을 회복하기엔 역부족이었다. 2월 26, 27, 28일에도 $-1.8^{\circ}C$와 13.7 m/s, $-3.5^{\circ}C$와 10.6 m/s, $-4.1^{\circ}C$와 6.8 m/s의 저온과 강풍피해가 있었다. 3월 3일까지 고사개체가 59% 이상으로 많았으며 3월 4일부터 12일까지 9일간의 저온과 강풍은 이탈리안 라이그라스를 생육 회복불능상태로 몰고 갔다. 따라서 2014/2015년의 이탈리안 라이그라스 수량감소의 주원인은 다음과 같이 분석되었다. 2014년 10월, 11월의 강우로 인하여 벼 수확 후 볏짚수거가 지연되어 볏짚 밑에 눌려 연약하게 자란 개체가 월동 후 저온에 고사되었다. 배수로 미설치로 논 토양 표면의 수분이 과다하여 뿌리를 땅속으로 내리지 못한 채 월동하게 된 이탈리안 라이그라스가 봄에 서릿발 및 가뭄과 강풍을 동반한 저온피해를 받아 뿌리가 말라버려 작물이 고사되어 버리는 상황이 발생되었다.