• 대한토목학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.107-113
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• 1989

본(本) 연구(硏究)는 일본(日本)의 표준사(標準砂)인 풍포사(豊浦砂) (Toyoura Sand)를 사용(使用)하여 일본대학(日本大學) 이공학부토질실험실(理工學部土質實驗室)에 비치(備置)된 응력(應力)과 변형(變形)의 조건(條件)이 서로 다른 시험장치(試驗裝置) 이용(利用)하여 평면변형시험(平面變形試驗)과 축대칭응력(軸對稱應力) 조건하(條件下)의 삼축압축시험(三軸壓縮試驗)을 실시(實施)하고 이미 조사(調査) 보고(報告)한 바 있는 비트림 단순전단시험(單純剪斷試驗) 결과(結果)와 비교(比較)하여 3차원(三次元) 응력조건하(應力條件下)에서 포화(飽和)된 모래의 전단변형(剪斷變形) 특성(特性)을 검토(檢討)하여 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1) 모래의 내부마찰각(內部摩擦角) ${\phi}_d$는 응력변형(應力變形)의 조건(條件)에 관계(關係)없이 구속압(拘束壓)에 반비례(反比例)한다. 이는 같은 밀도(密度)의 모래라도 구속압(拘束壓)이 낮을 수록 체적변화(體積變化)가 크기 때문이다. 2) 같은 밀도(密度)의 모래라도 응력변형(應力變形)의 조건(條件)에 따라 ${\phi}$값이 다르며 ${\phi}_dTS$는 ${\phi}_dPS$ 및 ${\phi}_dTC$에 비(比)하여 구속압(拘束壓)이 낮을 때 그 영향이 크다. 3) 같은 밀도(密度)와 구속압하(拘束壓下)에서는 ${\phi}_dPS$는 ${\phi}_dTC$ 보다 크고 ${\phi}_dTS$ 보다 작은 값을 나타내는 것을 보아 모래의 전단강도(剪斷强度)는 응력변형(應力變形)의 조건(條件)에 따라 차이가 남을 알 수 있다. 4) 모래의 한계상태(限界狀態)를 나타내는 에너지 소산식(消散式)에 의(依)하면 응력비(應力比)(q/p)와 변형증분비(變形增分比) 관계(關係)는 평면변형시험(平面變形試驗)의 경우 공시체(供試體)의 구속압(拘束壓) 및 밀도(密度)에 관계(關係)없이 동일(同一)한 직선상(直線上)에 존재(存在)한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.533-544
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• 2008

To obtain the physical properties of grout materials, that is the thermal conductivity and viscosity, which are used for backfilling ground heat exchangers, nine bentonite grouts and cement grouts being adapted in the United State have been considered in this study. The bentonite grouts show that the thermal conductivity and viscosity increase with the content of bentonite or filler (silica sand). The saturated cement grouts appear to possess much higher thermal conductivity than the saturated bentonite grouts, and the reduction of thermal conductivity in the cement grouts after drying specimens is less than the case of the bentonite grouts. To investigate the performance of cement grouts, fifteen samples were prepared by varying the water/cement ratio and the amount of sand and bentonite added into the cement mortar. Maintaining the moisture content of grouts is a crucial factor in enhancing the efficiency of ground heat exchangers.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.575-586
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• 2008

The main objective of this paper is to develop an improved model for the analysis of liquefaction potential and to predict excess pore pressure (EPP) using the proposed model that can simulate behavior of saturated sand under earthquake loading conditions. The damage concept is adopted for the development of the proposed model. For the development of the model, a general formulation based on experimental results and damage potential using cumulative absolute velocity (CAV) is proposed for a more realistic description of dynamic responses of saturated sand. Undrained dynamic triaxial tests are conducted using earthquake loading conditions. Based on test results, the NCER-NCW function in terms of $w_d$ and CAV is developed. Procedure for the evaluation of EPP and determination of model parameters for the proposed model is presented as well. For the determination of initial liquefaction, the minimum curvature method using the NCS-NCW curve is proposed. It is observed that predicted initial liquefaction using the proposed method agrees well with measured initial liquefaction. From results of additional undrained dynamic triaxial tests, it is seen that predicted EPP generation using the proposed model agrees well with measured results for earthquake loading cases.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권11호
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• pp.97-110
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• 2019

해상풍력 구조물을 지지하는 말뚝기초는 바람, 파랑, 조류 등에 의한 횡방향 반복하중을 지배적으로 받는다. 해상풍력 구조물의 안정적인 성능확보를 위해서 횡방향 반복하중을 받는 말뚝기초의 지지거동을 적절히 평가해 설계에 적용할 필요가 있으며, 말뚝 및 지반을 각각 탄성빔과 비선형 스프링으로 가정하는 p-y 곡선방법이 가장 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 조밀한 포화 실트질 모래지반에 설치되어 횡방향 반복하중을 받는 말뚝기초의 p-y 거동을 평가하기 위해서, 1g 모형말뚝시험을 수행했다. 모형시험 결과, 말뚝에 횡방향 반복하중 재하 시 p-y 곡선의 강성(초기기울기 및 최대지반반력)이 점차 감소했다. p-y 곡선의 강성감소는 반복하중의 크기가 크고 지표면에 가까운 위치에서 더 명확하게 나타났는데, 상기조건에서 말뚝 주변지반의 교란효과가 크게 발생해 지반의 지지능력이 더욱 크게 감소했기 때문이다. 모형시험 결과를 활용해 조밀한 포화 실트질 모래지반에 설치되어 횡방향 반복하중을 받는 말뚝기초의 p-y 곡선을 제안했다. 등가정적해석을 통해 예측된 말뚝거동을 모형시험결과와 비교한 결과, 제안된 식을 통해 비교적 조밀하고 포화된 실트질 모래지반에서 반복하중을 받는 말뚝의 횡방향 지지거동을 적절히 평가할 수 있음을 확인했다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.95-102
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• 2011

불포화 지반을 이루고 있는 흙의 알갱이, 물과 공기의 연계해석이 전체 지반의 변형에 미치는 영향을 알아보고자, 흙 알갱이와 물의 두 가지 요소로 해석되어지는 기존 관점과의 차이를 분석하고 그에 대한 원인을 비교하였다. 열역학적 가정을 토대로 평형방정식을 이용하여 불포화토 거동을 지배하는 물과 공기의 흐름 관계를 유한요속해석을 위한 수학적인 알고리즘을 유도하여 배수시험 수치해석을 통해 기존 문헌과 비교 검증하였다. 3상으로 이루어진 불포화토 거동을 통해서 흙의 알갱이와 물과의 상호작용에서 공기압의 역할을 분석하여 불포화 지반 내에 물과 공기의 두가지 흐름에 대해 지반공학적인 적용성을 알아보았다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 2차
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• pp.53-60
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• 2010

The natural soils are classified in saturated soils and unsaturated soils according to level of ground water but the research for only saturated soils has been conducted by this time. However, there are many proble.ms which are not solved by using the concept and principle of saturated soils on the natural soils. In fact, it is known that unsaturated soils represent the behavior characteristic unlike completely saturated soils because of the adhesion under the influence of negative pore water pressure, the high angle of friction and the low water permeability by the air entry. So it needs to conduct the various researches on insufficient unsaturated soils. In this paper, unsaturated triaxial compressive tests are conducted in order to do research on shear strength characteristic on sands and silty sands of Nakdong river. As a result of the tests, the cohesion is increased in non-linear type according to the change of the matric suction, but the angle of internal friction is not changed much.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.57-64
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• 2003

지진하중조건에서 포화된 모래의 액상화 가능성은 심도 있는 연구가 진행되어 왔다. 이러한 연구에서 대표적인것은 실험실에서 반복삼축압축시험에 의하여 모래의 반복강도를 결정하는 것이다. 본 연구는 재성형된 포화 균등모래의 액상화 특성에 있어서 시편의 성형방법에 따른 영향을 검증하기 위하여 수행되었다. 건조시료의 공기중낙하다짐, 습윤층다짐, 습윤진동층다짐 등 3가지 방법에 의하여 동일한 밀도로 다짐된 포화된 균등한 모래에 대하여 삼축압축시험이 수행되었다. 같은 밀도에서 다른 방법에 의하여 성형된 포화된 균등한 모래의 액상화 저항특성인 반복응력비는 크게 다른 것으로 확인되었다.

• 한국석유지질학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-11
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• 2008

오일샌드는 비재래형(unconventional) 석유자원의 하나로서 비투멘(bitumen), 물, 점토, 모래의 혼합물이다. 오일샌드 비투멘은 API 비중이 $8-14^{\circ}$이고 점도가 10,000 cP 이상인, 매우 무겁고 점성이 큰 탄화수소 자원으로서 일반적으로 지표나 천부퇴적층에서 유동성을 갖지 않는다. 오일샌드 비투멘은 주로 캐나다 앨버타주와 사스캐추완주에 분포하고 있으며, 캐나다에만 원시부존량이 1조 7천억 배럴, 확인매장량이 1천 7백억 배럴에 달한다. 대부분은 앨버타주 포트 멕머레이(Fort McMurray) 인근의 아사바스카(Athabasca), 콜드레이크(Cold Lake), 피스리버(Peace River) 지역에 매장되어 있다. 캐나다 오일샌드 저류지층은 아사바스카 지역의 멕머레이층(McMurray Fm)과 클리어워터층(Clearwater Fm), 콜드레이크 지역의 멕머레이층(McMurray Fm), 클리어워터층(Clearwater Fm), 그랜드래피드층(Grand Rapid Fm), 피스리버 지역의 블루스카이층(Bluesky Fm)과 게팅층(Gething Fm)이다. 이들 지층은 하부 백악기 지층으로서 중생대 초-중기에 발생한 북미판과 태평양판의 충돌과 그로 인한 대륙전면분지(foreland basin)의 형성과정에서 퇴적되었다. 분지의 기반암은 복잡한 지형을 갖는 고생대 탄산염암이며, 그 위에 북미대륙 북쪽의 보레알해(Boreal Sea)로부터 현재의 북미대륙 서부를 남북으로 관통하는 전기백악기내해로(Early Cretaceous Interior Seaway)를 따라 해침이 발생하면서 오일샌드 저류지층이 형성되었다. 세 개의 주요 오일샌드 분포지역 가운데 80% 이상의 오일샌드를 매장하고 있는 아사바스카 지역의 저류지층인 멕머레이층과 크리어워터층의 최하부층원인 와비스코 층원(Wabiskaw Mbr)은 전기 백악기 시기의 해침층서를 잘 반영하고 있다. 멕머레이층 하부에는 하성기원의 퇴적층이 발달하고, 상부로 가면서 점차로 조석기원의 천해 퇴적층이 우세해지며, 와비스코 층원에 와서는 의해 세립질 퇴적층이 광역적으로 분포한다. 이러한 해침기원의 상향 세립화 경향은 아사바스카 오일샌드 부존지역에서 일반적으로 관찰된다. 오일샌드 부존지층은 일반적으로 불균질 저류층이며, 주요 저류층은 하성퇴적층이나 에스츄어리(estuary) 기원의 퇴적층에 발달한 하도-포인트 바 복합체(channel-pont bar complex)이다. 이러한 하도-포인트바 복합체는 범람원 및 조수평원 세립질 퇴적층이나 만-충진(bay-fill) 퇴적층과 함께 멕머레이층을 형성한다. 멕머레이층 상부에 오는 와비스코 층원은 주로 외해 세립질 퇴적층으로 이루어져 있으나, 멕머레이층을 대규모로 침식하는 하도사암층이 지역적으로 발달하기도 한다. 캐나다에서 오일샌드는 주로 노천채굴(surface mining)과 심부열회수(in-situ thermal recovery) 방식으로 생산한다. 50 m 미만의 심도에 묻혀있는 오일샌드는 노천채굴 방식으로 회수하여 비투멘 추출(extraction)과 개질(upgrading)과정을 거쳐 합성원유(synthetic crude oil)로 생산된다. 반면에 150-450 m 심도에 묻혀있는 오일샌드는 주로 심부열회수 방식으로 비투멘을 회수하여 비교적 간단한 비투멘 블렌딩(blending)과정을 통해 유동성을 증가시켜 정유시설로 운반한다. 심부열회수 방식으로 오일샌드를 개발할 경우 주로 스팀주입중력법(SAGD: Steam Assisted Gravity Drainage)이나 주기적스팀강화법(CSS: Cyclic Steam Stimulation)이 사용된다. 이러한 방법들은 저류층에 스팀을 주입하여 저류층 내의 온도를 상승시킴으로써 비투멘의 유동성을 증가시켜 회수하는 기술을 사용한다. 따라서 오일샌드 저류층 내부의 스팀전파효율을 결정하는 저류지층의 주요 지질특성에 대한 이해가 선행되어야 효과적인 생산설계와 효율적인 생산을 수행할 수 있다. 오일샌드 생산에 영향을 미치는 저류층의 주요 지질특성에는 (1)비투멘 샌드층의 두께(pay) 및 연결성(connectivity), (2) 비투멘 함량, (3) 저류지역 지질구조, (4) 이질배플(mud baffle)이나 이질프러그(mud plug)의 분포, (5) 비투멘 샌드층에 협재하는 이질퇴적층의 두께 및 수평연장성(lateral continuity), (6) 수포화층(water-saturated sand)의 분포, (7) 가스포화층(gas-saturated sand)의 분포, (8) 포인트바의 성장방향성, (9) 속성층(diagenetic layer)의 분포, (10) 비투멘 샌드층의 조직특성 변화 등이 있다. 이러한 지질특성에 대한 고해상의 분석을 통해 보다 효과적인 오일샌드 개발이 달성될 수 있을 것이다.

• 지질공학
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• 제18권4호
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• pp.423-431
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• 2008

충적층의 구성물질 중에서 포화된 실트 또는 점토층은 다른 층들에 비해 상대적으로 낮은 전기비저항 값을 나타낸다. 따라서 자료해석에 있어서 실트 및 점토층이 전기비저항이 작고 투수성이 높은 대수층으로 오인될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하고 충적층 내 포화된 실트 또는 점토층과 모래 또는 자갈 대수층을 구분하기 위해 충적층을 구설하고 있는 물질의 전기비저항 및 유도분극 값을 함께 측정하는 실내실험을 실시하였다. 실험결과 실트 또는 점토시료가 모래시료보다 충전성이 높게 나타났으며, 또한 모래와 점토 혼합시료에서 점토함량이 증가함에 따라 전기비저항은 감소하고 충전성은 증가하다가 다시 감소하는 경향을 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.73-85
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• 2002

본 논문에서는 비등방 압밀된 낙동강 포화모래의 비배수 반복 전단강도 거동이 연구되었으며, 등방압밀된 시료의 반복삼축시험은 비등방 압밀시료와의 비교를 위하여 수행되었다. 초기 정적 전단음력과 상대밀도의 다양한 조합하에 반복 전단강도는 고찰되었다. 음력반전과 비응력반전 모두에 대하여 반복하중을 받는 시료의 파괴는 5%의 양진폭변형율과 5%의 잔류축변형율로서 정의하였다. 비등방 압밀된 시료의 반복 전단강도는 초기 정적 전단강도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 비등방 압밀 낙동강 모래의 반복 전단강도는 Toyoura 실리카 모래의 전단강도 보다는 크지만, Dogs Bay 카보나이트 모래의 전단강도 보다는 작게 나타났다. 실험결과와 예측결과의 비교에 의하면, 낙동강 모래의 잔류 간극수압에 대한 Hyodo 모델의 적용성이 입증되었다.