• 한국지반공학회논문집
• /
• 제38권9호
• /
• pp.53-67
• /
• 2022

마이크로파일은 소구경 현장타설말뚝으로, 시공방법이 간단하고 공사비용이 상대적으로 저렴하여 건축물을 비롯한 각종 구조물의 보수보강 및 증축 시 기초보강 등에 활용되고 있다. 시공이 용이하고 간단한 메커니즘의 구조체를 선단에 장착하여 지지력을 증대시키는 선단 확장형 마이크로파일이 개발되었으며, 이에 대한 수치해석, 내구성시험, 원심모형시험 등의 연구가 수행되어 왔다. 본 연구에서는, 기존에 수행된 수치모델링을 고도화하여 연직하중 재하에 의해 연결강봉 근입 시 고정 지압구가 활착되는 거동 메커니즘을 확인하고, 원심모형실험과 동일한 조건에서의 수치해석을 수행하여 그 결과를 비교하였다. 또한, Lab-scale 수치해석 결과를 바탕으로 고정 지압구의 형상 개선안을 도출하고, Field-scale 수치해석을 통해 일반 마이크로파일 대비 지지력 증대효과를 비교·검증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제83권4호
• /
• pp.515-535
• /
• 2022

The strength models for fiber-reinforced polymer (FRP)-confined normal strength concrete (NC) cylinders available in the literature have been suggested based on small databases using limited variables of such structural members portraying less accuracy. The artificial neural network (ANN) is an advanced technique for precisely predicting the response of composite structures by considering a large number of parameters. The main objective of the present investigation is to develop an ANN model for the axial strength of FRP-confined NC cylinders using various parameters to give the highest accuracy of the predictions. To secure this aim, a large experimental database of 313 FRP-confined NC cylinders has been constructed from previous research investigations. An evaluation of 33 different empirical strength models has been performed using various statistical parameters (root mean squared error RMSE, mean absolute error MAE, and coefficient of determination R²) over the developed database. Then, a new ANN model using the Group Method of Data Handling (GMDH) has been proposed based on the experimental database that portrayed the highest performance as compared with the previous models with R²=0.92, RMSE=0.27, and MAE=0.33. Therefore, the suggested ANN model can accurately capture the axial strength of FRP-confined NC cylinders that can be used for the further analysis and design of such members in the construction industry.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제54권11호
• /
• pp.863-873
• /
• 2021

다공성 매질에서 오염물 이동에 지배적인 기작인 역학적 분산은 공극 내 유속 차이에 의해서 발생한다. 종분산계수와 종분산지수는 이송확산 모형의 수리분산 매개변수이며, 실험을 통하여 얻어야만 한다. 수리평균반경은 공극 내 물의 흐름 양의 크기와 강도를 표현할 수 있으며, 매질의 물리적 특성인자를 이용하여 계산할 수 있다. 본 연구는 순간주입 추적자실험을 통하여 자갈 다공성매질에서 수리평균반경을 이용하여 종분산지수를 구할 수 있는 거듭제곱형의 경험식을 도출하였다. 경험식은 스케일상수 계산식이 포함되어 있어 이동거리에 따른 종분산지수의 산정이 가능하며, 소규모 유량의 균질한 자갈로 구성된 수로에 적용이 가능할 것으로 기대된다.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제41권1호
• /
• pp.32-45
• /
• 2023

국내의 환경규제는 산업현장에서 발파를 수행하는데 있어 상당히 보수적인 기준을 가지고 있다. 이에 따라, 환경 규제 및 민원의 발생을 고려한 발파 설계가 진행되어 불가피하게 발파의 효율 및 경제성이 저하되는 경우가 빈번하게 발생하고 있다. 따라서, 발파공해를 저감하는 동시에 시공성 및 경제성을 향상시키는 발파공법이 요구되는 실정이다. 본 연구에서는 파라핀 지관을 에어갭으로 활용한 원리상 일종의 Air Decoupled Charge 공법을 적용한 PA-Deck(Paraffin Air- Deck) 발파공법의 발파 공해 저감 및 발파 효과에 대한 분석을 수행하였다. 또한, 발파 진동 자료를 수집하는데 있어 새롭게 적용한 장비의 효용성을 검토하고 폭약의 폭굉속도와 진동속도간의 관계를 도출하였다. 발파 진동속도 분석 결과, PA-Deck 발파공법이 일반 발파공법에 비하여 현저히 낮은 진동속도를 보이는 것으로 확인되었으며, 균일한 작은 형태의 파쇄석들이 더욱 많이 발생하는 것으로 판단되었다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제33권1호
• /
• pp.29-40
• /
• 2023

Xanthan gum and starch compound biopolymer (XS), an environmentally friendly soil-binding material produced from natural resources, has been suggested as a slope protection material to enhance soil strength and erosion resistance. Insufficient wet strength and the consequent durability concerns remain, despite XS biopolymer-soil treatment showing high strength and erosion resistance in the dried state, even with a small dosage of soil mass. These concerns need to be solved to improve the field applicability and post-stability of this treatment. This study explored the utilization of an alkaline-based cation crosslinking method using calcium hydroxide and sodium hydroxide to induce non-thermal gelation, resulting in the enhancement of the wet strength and durability of biopolymer-treated soil. Laboratory experiments were conducted to assess the unconfined compressive strength and cyclic wetting-drying durability performance of the treated soil using a selected recipe based on a preliminary gel formation test. The results demonstrated that the uniformity of the gel structure and gelling time varied depending on the ratio of crosslinkers to biopolymer; consequently, the strength of the soil was affected. Subsequently, site soil treated with the recipe, which showed the best performance in indoor assessment, was implemented on the field slope at the bridge abutment via compaction and pressurized spraying methods to assess feasibility in field implementation. Moreover, the variation in surface soil hardness was monitored periodically for one year. Both slopes implemented by the two construction methods showed sufficient stability against detachment and scouring, with a higher soil hardness index than the natural slope for a year.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.171-176
• /
• 2023

21세기 현대사회에 있어서 이차전지 배터리(Battery)를 이용한 휴대용 전자제품은 계속해서 경량, 소형화되어가는 추세 속에서 있다. 그리고 이러한 추세와 더불어 우리는 몸에 착용할 수 있는 전자 장비를 이용하여 하루 일상생활에서 정보를 수집, 공유하는 4차 산업혁명 시대에 활동하고 있다. 따라서 소형 가전제품 및 디지털 기기를 사용하면서 재충전할 수 있는 이차전지 배터리의 역할은 점점 더 중요하게 증가하고 있다. 이러한 증가와 더불어 이차전지 배터리 성능시험은 특성, 수명, 고장진단, 재활용 등의 다양한 시험방법을 요구하고 있으며 있다. 또한 배터리의 안전과 적절한 기능을 보장하기 위한 배터리 테스트 시스템 구축과 이에 따른 지침 및 올바른 기본지식이 고려되고 있다. 따라서 본 논문에서는 배터리의 성능과 직접으로 연결된 시나리오별 충방전에 따른 이차전지 리튬이온(Li-ion) 배터리의 특성에 대해 살펴보고자 한다.

• Advances in concrete construction
• /
• 제15권6호
• /
• pp.359-376
• /
• 2023

Ultra-high-performance concrete (UHPC) has become an attractive cast-in-place repairing material for existing engineering structures. The present study aims to investigate age-dependent high-early-strength UHPC (HESUHPC) material properties (i.e., compressive strength, elastic modulus, flexural strength, and tensile strength) as well as interfacial shear properties of HESUHPC-normal strength concrete (NSC) composites cured at different season temperatures (i.e., summer, autumn, and winter). The typical temperatures were kept for at least seven days in different seasons from weather forecasting to guarantee an approximately consistent curing and testing condition (i.e., temperature and relative humidity) for specimens at different ages. The HESUHPC material properties are tested through standardized testing methods, and the interfacial bond performance is tested through a bi-surface shear testing method. The test results quantify the positive development of HESUHPC material properties at the early age, and the increasing amplitude decreases from summer to winter. Three-day mechanical properties in winter (with the lowest curing temperature) still gain more than 60% of the 28-day mechanical properties, and the impact of season temperatures becomes small at the later age. The HESUHPC shrinkage mainly occurs at the early age, and the final shrinkage value is not significant. The HESUHPC-NSC interface exhibits sound shear performance, the interface in most specimens does not fail, and most interfacial shear strengths are higher than the NSC-NSC composite. The HESUHPC-NSC composites at the shear failure do not exhibit a large relative slip and present a significant brittleness at the failure. The typical failures are characterized by thin-layer NSC debonding near the interface, and NSC pure shear failure. Two load-slip development patterns, and two types of main crack location are identified for the HESUHPC-NSC composites tested in different ages and seasons. In addition, shear capacity of the HESUHPC-NSC composite develops rapidly at the early age, and the increasing amplitude decreases as the season temperature decreases. This study will promote the HESUHPC application in practical engineering as a cast-in-place repairing material subjected to different natural environments.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제24권1호
• /
• pp.37-44
• /
• 2023

본 연구에서는 도로의 건설 시간 및 유지관리 비용을 단축하기 위하여 제안된 지속가능한 장수명 모듈러 도로시스템의 하부구조인 지지 모듈러의 성능을 평가하였다. 하부 곡선면을 가진 Cross-Beam 형태의 지지 모듈러 4개로 구성된 모듈러 도로시스템을 Test-bed에 시공하였다. 6개의 하중계와 8개의 변위계를 중앙부 2개 Cross-Beam 형태의 지지 모듈러에 설치하였다. 2개의 하중, 50kN, 100kN을 도로 포장슬래브 15개 지점에 재하하여 모듈러 도로시스템에서 발생하는 하중 및 변위를 측정하였다. 측정된 변위들은 1mm 미만으로 실제 도로의 안정성에 문제가 없을 것으로 판단된다. 현장실험에서 적용된 2개의 재하 하중들과 측정된 하중값들을 비교해 보았을 때 하부 지반에 전달되는 하중은 매우 작은 것으로 판단된다. 지지 모듈러를 가진 모듈러 도로 시스템을 실제 도로현장에 적용 가능한 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제24권1호
• /
• pp.25-35
• /
• 2008

본 연구에서는 불포화토의 역학특성을 해명하기 위하여 4개의 횡변위 계측시스템(proximeter)을 이용하는 방법으로 포화 삼축시험기를 개량하여 불포화 삼축압축시험을 수행하였다. 등방응력조건하에서 다양한 석션을 작용시켜 압축 특성을 검토한 결과, 공시체의 초기 석션 보다 작은 석션을 작용시켰을 경우 흡수에 의한 체적압축(wetting collapse)이 발생함을 알았다. 또한 다양한 석션 레벨 및 구속압에서 삼축압축시험을 수행하여, 불포화토에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과, 초기 석션이 클수록 동일 축변형률에 대한 전단강도가 커지고 체적변형률이 작게 나타났다. 그러나, 구속압에 의한 체적변형률 및 배수량의 변화는 작게 나타났으며, 구속압 보다는 초기 석션에 더 의존하고 있다는 사실을 알았다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제22권5호
• /
• pp.69-81
• /
• 2006

직경 $150\sim300mm$ 정도의 보링공에 강봉 또는 강관을 삽입하여 그라우팅 재료로 주입 압력을 가하는 소구경 현장 타설 말뚝의 일종인 마이크로파일 공법은 기계의 소형화, 저진동, 저소음 등의 장점으로 도심지의 협소한 공간에서의 적용 범위가 점차 확대되고 있다. 마이크로파일은 지지력 증가, 지반 변위억제를 통한 구조물 안정성 확보 등에 주로 적용되어져 왔고, 향후 공법의 유효성과 잠재성으로 다양한 방면에 활용될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 마이크로 파일과 지반과의 상호작용에 초점을 두고 기초의 인접지반(지반보강 개념) 보강을 실시하였으며, 실험 결과 및 지반변형 분석을 통해서 보강 효과(지지력 증가효과 및 침하억제 효과)를 정성적 정량적으로 분석하여 설계 및 시공에서의 효율성과 적용성을 높이고자 한다.