• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.349-360
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• 2009

The cone penetration test(CPT) has gained its popularity in site characterization indebted by its reliability, speed, economy, and automatic measurement system since its development in the 1930s. The CPT results, commonly consisting of cone tip resistance, sleeve friction, and pore water pressure measurements, allow us to classify soils as well as to reveal their engineering characteristics. The site condition at which the CPT is allowable is often dependent on the capacity of a CPT system. In Korea, it has been considered that the CPT could be appled only to soft soils in most cases because CPT systems available for stiff soils are very rare due to their expensive procurement and maintenance cost. Luoisiana Transportation Research Center(LTRC) has developed and implemented a field-rugged continuous intrusion miniature cone penetration test(CIMCPT) system since the late 1990s. The miniature cone penetrometer has a sectional cone area of $2cm^2$ allowing system capacity reduction compared to the standard $10cm^2$ cone penetrometer. The continuous intrusion mechanism allows fast and economic site investigation. Samsung Engineering & Construction has recently developed and implemented a similar CIMCPT system based on its original version developed in LTRC. The performance of the Samsung CIMCPT system has been investigated by calibration with the standard CPT system at a well-characterized test site in Pusan, Korea. In addition, scale effect between the miniature cone penetrometer and the standard cone penetrometer has been investigated by comparing the field test results using the both systems.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.269-281
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• 2010

The cone penetration test(CPT) has been increasingly used for in situ site characterization. However, the use of CPT is often limited due to specific site conditions depending on the cone size, geometry, and capacity of the CPT system used. In South Korea, it has generally been considered that the CPT could be satisfactorily performed only in soft soils. Louisiana State University/ Louisiana Transportation Research Center has implemented a field-rugged continuous intrusion miniature cone penetration test (CIMCPT) system since the 1990s. The miniature cone penetrometer of the CIMCPT system has a cross-sectional cone area of $2cm^2$ allowing finer soil profiles compared to the standard $10cm^2$. The reduced cross-sectional area also enables a system capacity reduction leading to cost saving and ease in maintenance. In addition, the continuous intrusion mechanism allows fast and economic site investigations. Samsung C&T Corporation has recently implemented a similar CIMCPT system. In this study, case studies on the field application of Samsung CIMCPT system for the last 2 years are presented to illustrate its performance investigation and its usefulness and limitation. Results of the case studies show that the CIMCPT system can be applied to soils with cone tip resistance($q_c$) values up to about 30MPa and allows a reliable and useful way to characterize soft soils. The results also show that the rod buckling limits the investigation depth by the system and the large contact pressure of the CIMCPT truck prevents the use of the system at sites with soft surface soils. According to the results of the case studies, the Samsung CIMCPT system has been being upgraded with a miniature cone with a longer rod, a crawler-type transportation system, a pre-boring system, and so on.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.631-642
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• 2013

현장지반의 공학적 특성을 파악하기 위한 콘 관입시험(Cone Penetration Test; CPT)은 원지반의 연속적인 강도 특성을 분석하여 다양한 지반변수를 손쉽게 획득할 수 있다는 점에서 널리 활용되고 있으며, 원심모형실험에서도 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 원심모형실험에서 콘선단저항치를 계측할 수 있는 직경이 10 mm인 소형 콘을 개발하고 원심모형실험에서의 적용성을 평가하였다. 개발된 콘으로 4자유도 로봇을 활용하여 원심모형 가속 상태에서 콘 관입시험을 수행하였다. 이 때, 원심가속도 수준을 4회 변화시켜 다양한 유효응력상태에서 콘 관입시험을 실험을 수행하였다. 그 결과, 얕은 관입깊이의 동일한 유효응력에서 콘 선단저항치는 g-level에 영향을 받으며, 선단저항치가 임계 깊이 도달하는 깊이는 g-level과 상대밀도가 커질수록 깊어짐을 확인하였다. 또한, 각 실험에서 임계 깊이에 도달한 선단저항치와 실내실험에서 획득한 지반물성을 이용하여 기존 경험식과 비교하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.429-438
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• 2018

원추형콘과 T-bar 관입시험기는 점토의 비배수전단강도를 측정하기 위해 널리 사용된다. 축소모형시험의 경우 소형관입시험기가 사용되어야 하지만 경험상관계수에 대해 발표된 자료가 부족하다. 본 연구에서는 소형콘과 소형T-bar 관입시험기의 경험상관계수를 도출하기 위한 시험시스템을 구축하였고, 카올린점토에 대하여 실험을 수행하였다. 직경 350mm의 강재원형챔버를 사용하여 4개의 모형지반을 조성하였고, 각 모형지반은 다른 선행압밀응력에서 압밀하여 비배수전단강도를 조절하였다. 경계면 효과, 관입속도, 직경 및 형상의 영향을 확인하기 위하여 다른 직경을 가진 두 직경의 소형콘(10mm, 16mm)과 직경 10mm T-bar를 이용하여 시험을 수행하였다. 또한 관입시험 후의 시편을 채취하여 비압밀비배수삼축시험을 수행하여 비배수전단강도로 결정하였다. 최종적으로 비배수전단강도와 관입시 선단저항력의 상관관계를 통해 경험상관계수를 산정하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2359-2368
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• 2013

콘관입시험은 현장조사 시험법으로 사용 빈도가 증가되고 있다. 그러나 콘관입시험은 콘크기와 용량 등에 따라 적용 가능한 현장조건이 제한되는 단점이 있다. 소형콘의 감소된 단면적은 시스템 용량을 증대시켜 적용성을 향상시킬 수 있으며, 코일식 롯드를 이용한 연속관입 시스템은 신속하고 경제적인 지반조사를 가능하게 한다. 본 연구에서는 국내 여러 현장에서 연속관입형 소형콘관입시험 시스템의 성능을 표준 콘관입시험 시스템과의 비교시험을 통하여 평가하였다. 소형콘관입시험 장비는 기존의 표준콘관입시험 장비와 비교하여 지반정수 도출 및 지반분류에 동일한 성능을 발휘하는 것을 확인하였으며, 장비의 기동성 및 적용대상 토질 확대 등의 장점을 나타내는 것으로 평가되었다. 크기효과 검증을 위한 현장시험 결과 기존 시험 방법에 비해 콘저항력의 경우는 약 10% 과대평가하는 것으로 나타났다. 차량 형태의 조사장비는 표층이 연약하거나 진입이 어려운 경우에는 조사의 한계가 있으므로, 궤도장치에 탑재된 연속관입형 소형콘관입시험 시스템으로 개선하여 적용성을 확대시켰다. 따라서 개선된 연속관입형 소형콘관입시험 시스템은 연약지반 심도탐지 및 흙분류시 경제적이고 신뢰성 높은 지반조사 방법으로 활용할 수 있다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.559-566
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• 2000

본 연구에서는 비등방성 응력조건 하에서 콘 관입속도가 콘 관입시험 결과에 미치는 영향을 연구하기 위하여 유한요소해석 및 Calibration Chamber를 이용한 Miniature Piezocone의 관입시험이 수행되었으며 그 결과를 비교 분석하였다. 비등방성을 고려하기 위하여 Anisotropic Soil Model이 유한요소해석에 이용되었으며 LSU/CALCHAS(Louisiana State University Calibration Chamber System)가 Miniature Piezocone의 관입시험에 이용되었다. 콘 관입속도의 영향이외에도 OCR 및 필터위치의 영향을 고찰하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2007년 가을학술발표회
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• pp.611-622
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• 2007

In the design and construction of the coastal/offshore structures, it is very important to evaluate the geotechnical characteristics of marine soils, which support the structures. Although the offshore site investigation is much more difficult than onshore, safe and precise jobs have not been accomplished in Korea because of the insufficiency of the test equipments especially for the site with deep water depth. The main objective of this study is to develop a new type of marine cone penetration testing(CPT) system, which can be utilized to even deep sea and high depth of soil layer. The system is one of seabed types and employs the conventional cone, which shows more reliable results than miniature cone. The most important parts of the marine CPT including continuous rod system, cone penetration system with wheel drive, automatic cone rod assembly/dissembly system etc., were designed and manufactured. Some tests to verify the developed marine CPT system were performed at both onshore and offshore sites as well as mechanical test in laboratory. The test results show the consistent and promising performance of the new equipment, and thereafter the system would be applicable to various sites with practical/economical advantages.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.77-86
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• 2008

흙의 교란영역과 측정값은 관입시험기의 크기에 영향을 받는다. 관입기의 크기가 작을수록 더 국부적인 값을 얻을 수 있다. 관입시험 시 흙의 교란을 최소화하면서 흙의 특성을 파악하기 위하여 극소형 마이크로콘(외경 5mm)을 설계 및 제작하였다. 선단저항력은 마이크로콘 선단부에 설치된 변형률계를 이용하여 측정하였다. 뿐만 아니라 선단 저항력으로부터 마찰저항력 성분을 효과적으로 제거하기 위하여 이중관 형식의 마찰 슬리브를 채택하였다. 설계 시 변형률계의 설치, 회로구성, 관입시스템, 관입속도, 측정률, 작동 온도, 그리고 calibration 과정이 고려되었다. 점토의 경계면, 점토-모래지반의 경계면을 마이크로콘을 적용함으로써 효과적으로 찾아 낼 수 있었다. 뿐만 아니라, 마이크로 콘과 직경 16mm의 미니어처 콘을 이용하여 측정한 선단저항력이 매우 유사하지만, 마이크로 콘의 해상도가 매우 높은 것으로 나타났다. 본 논문은 마이크로 콘이 매우 높은 해상도 그리고 주변지반의 변형을 최소화하면서 흙의 경계면을 효과적으로 감지할 수 있음을 보여준다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권12호
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• pp.53-63
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• 2008

본 연구에서는 대형 챔버시험을 통해 결정된 고결모래의 콘선단저항과 고결모래의 횡방향구속 변형계수, 일축압축 강도, 전단강도와의 관계를 검토하였다. 시험결과 모래의 상대밀도나 연직구속압 뿐만 아니라 고결효과가 커질수록 콘선단저항과 횡방향구속 변형계수가 증가하였다. 모래의 횡방향구속 변형계수는 상대밀도나 연직구속압보다 고결의 영향이 더 크게 작용하며, 반면 콘선단저항은 변형계수보다 상대밀도나 연직구속압의 영향이 더 크게 나타났다. 고결결합 미파괴 상태로 간주될 수 있는 일축압축강도, 전단강도, 횡방향구속 변형계수와는 달리 콘선단저항은 고결결합을 파괴하며 측정되기 때문에, 고결모래의 변형계수를 $70{\sim}85%$ 정도 과소평가하였다. 또한 본 연구에서는 회귀분석을 통해 고결모래의 콘선단저항과 전단강도의 관계, 콘선단저항과 일축압축강도의 관계, 그리고 횡방향구속 변형계수와 콘선단저항, 일축압축강도의 관계가 표현되었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.331-340
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• 2009

This study evaluates the relationship between cone tip resistance ($q_c$) and small-strain shear modulus ($G_{max}$) of cemented sand. For this purpose, a series of miniature cone penetration and bender element tests are performed in calibration chamber specimens with various gypsum contents. Experimental results show that both $q_c$ and $G_{max}$ of sand increase with increasing cementation level as well as relative density and vertical confining stress. However, the relative density and vertical confining stress has more significant influence on $G_{max}$ and $q_c$ of uncemented sand than those of cemented sand. It is observed that the $G_{max}/q_c$ ratio of cemented sand decreases with increasing relative density. This result means that state variables have more affect on $q_c$ than $G_{max}$ of cemented sand. Test results also show that the effect of vertical stress on $G_{max}-q_c$ relation is reduced by cementation effect.