• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.31-48
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• 2019

인공동결공법(artificial ground freezing method)은 연약지반 및 도심지에서의 지하구조물 시공에 적합한 차수 및 지반보강 공법이다. 인공동결공법은 동결관(freezing pipe)을 지중에 매설한 후 냉매(refregerant)를 순환시켜 대상 지반에 차수벽 및 지지체의 역할을 수행하는 동결벽체(frozen wall)를 형성한다. 그러나 간극수의 동결에 따른 간극수의 부피팽창은 지반의 변형을 야기시킬 수 있고, 시공완료 후 동결토의 융해에 따른 지반의 소성변형 및 입자의 재배치 등은 지반의 역학적 특성을 변화시킨다. 본 논문에서는 인공동결공법에 따른 해성 점토지반(marine clay)의 동결속도를 평가하기 위하여 인공동결공법 현장실증시험을 수행하였다. 현장실증시험은 지중에 3.2 m 깊이로 매설된 동결관 1공 내로 초저온 냉매인 액화질소를 순환시키는 방법으로 수행되었다. 또한, 원지반과 인공동결공법에 의해 동결/융해된 지반에 대한 피에조 콘 관입시험(piezo cone penetration test, CPTu) 및 공내재하시험(lateral load test, LLT)을 수행함으로써 동결/융해(freezing-thawing)에 따른 해성 점토지반의 강도 및 강성 특성의 변화를 평가하였다. 시험결과, 부피가 약 $2.12m^3$인 원기둥 모양의 동결체를 형성하는데 총 3.5일이 동안 약 11.9 ton의 액화질소가 소요되었다. 동결/융해에 따른 지반의 강도 및 강성 저하는 각각 48.5%, 22.7%로 산정되었다.

• 농업과학연구
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• 제3권1호
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• pp.95-104
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• 1976

도입(導入)된 2조용(條用) Combine으로 통일(統一) 및 밀양(密陽) 15호(號) 수도품종(水稻品種)에 대(對)한 포장수확작업(圃場收穫作業)을 실시(實施)하여 Combine의 작업정도(作業精度) 작업성능(作業性能) 기계적(機械的)인 적응성(適應性)을 파악(把握)하고 한국(韓國)에서의 보급전망(普及展望)을 분석검토(分析檢討)한바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 장간종(長稈種)인 밀양(密陽)15호(號)에 대(對)한 Combine 수확작업(收穫作業)은 수확적기(收穫適期)로 부터 13일(日) 경과후(經過後)까지 5회(回)에 걸쳐 시기별(時期別)로 수확작업(收穫作業)을 실시(實施)한바 완숙도(完熟度)에 관계(關係)없이 수확작업(收穫作業) 양호(良好)하였으며 포장손실율(圃場損失率) 1% 미탈곡율(未脫穀率) 1%로 양호(良好)한 편(便)이었다. 2. 단간종(短稈種)인 통일(統一)에 대(對)한 Combine 수확작업(收穫作業)은 완숙기(完熟期)로 부터 수확시기(收穫時期)가 경과(經過)될 수록 포장손실(圃場損失)이 Fig 1과 같은 경향으로 5.13%에서 10.34%로 증가(增加) 하였으며 통일(統一)벼 수확(收穫)을 위(爲)하여는 기계적(機械的)인 개선(改善)이 많이 요망(要望)되었다. 3. 공시(供試)된 Combine은 장간종용(長稈種用)의 기종(機種)이어서 벼 이삭의 높이가 균일(均一)치 못한 단간종(短稈種) 통일(統一)벼는 탈곡부(脫穀部)의 공급(供給) Chain과 급실(扱室)과의 거리가 커서 급동(扱胴)의 급치(扱齒)에 못미치는 부분(部分)이 있어 미탈곡립율(未脫穀粒率)이 평균(平均) 1.6%이었다. 4. Combine 탈곡부(脫穀部) 급동(扱胴)의 회전수(回轉數)(240~350R.P.M)와 동할미(胴割米)의 관계(關係)는 통일(統一) 및 밀양(密陽)15호(號) 양품종(兩品種) 모두 동할율(胴割率)이 1% 미만(未滿)으로 유의차(有意差)가 없었다. 5. 통일(統一)벼는 벼 이삭이 잎속에 들어 있어 탈곡시(脫穀時) 검불의 양(量)이 많으며 특(特)히 생탈곡시(生脫穀時)는 검불량이 더 많이 생기므로 양곡부(揚穀部) 및 배진구(排塵口)에서 폐쇄현상(閉鎖現像)이 자주 일어남으로 선별(選別) 및 배진장치(排塵裝置)의 개선(改善)이 요망(要望)된다. 6. Combine의 접지압(接地壓)은 $0.19kg/cm^2$로 Fig3과 같은 약(弱)한 지내력(地耐力)의 토양(土壤)에서 Combine의 Track이 25cm 침하(沈下)하여도 Combine의 주행(走行)은 가능(可能)하였다. 그러나 지내력(地耐力)은 지점(地点)에 따라 균일(均一)치 않아 침하(沈下)의 깊이가 균일(均一)치 못함으로 침하(沈下) 5cm정도(程度)에서는 예취(刈取) 높이의 조정(調整)없이 수확작업(收穫作業)이 가능(可能)할 것으로 인정(認定)된다. 7. 관행수확작업(慣行收穫作業)과 Combine 수확작업(收穫作業)의 경제성(經濟性)을 검토(檢討)한바 수도맥작(水稻麥作)의 연간(年間) 사용일수(使用日數)를 40일(日)로 하고 작업일수율(作業日數率) 60% 포장작업효율(圃場作業效率) 56%로 할 때 작업속도(作業速度)를 0.273m/sec로 하여 분석(分析)한바 1일작업시간(日作業時間)을 8시간(時間)으로 할 때 연간부담면적(年間負擔面積)이 4.7ha로 ha당(當) 수확작업비용(收穫作業費用)이 관행수확작업비용(慣行收穫作業費用)과 일치(一致)함으로 통일(統一)벼 수확작업(收穫作業)에 이용(利用)될 수 있도록 Combine의 기계적(機械的)인 보완개량(補完改良)이 뒤따르면 Combine의 흡착(吸着)은 경제적(經濟的)으로 타당(妥當)하다고 인정(認定)된다. 8. 장간종(長稈種)의 현(現) Combine을 통일품종수확(統一品種收穫) 작업(作業)에 이용(利用)키 위(爲)하여는 전면측방(前面側方)의 divider가 벼이식에 닿지 않도록 조절할 수 있게 하고 급동(扱胴)과 feed chain의 간격(間隔)을 좁히고 배진장치(排塵裝置)를 개량(改良)하고 수도간장(水稻稈長)에 따라 기계전후조정범위(機械前後調整範圍)를 넓히고 배수불량(排水不良)한 답(畓)에서의 이용(利用)을 위(爲)하여 Track의 폭(幅)을 넓히는 등(等)의 개량(改良)이 요망(要望)된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.119-128
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• 2008

원형수직구의 경우 지형적인 요인과 지반의 불균질성으로 인하여 등분포의 대칭하중이 작용하는 경우보다는 비대칭의 편하중이 작용하는 경우가 많을 것으로 예상된다. 지금까지 지반조건에 따른 원형수직구 벽체에 작용하는 편하중 산정을 위한 정량적인 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 불연속암반의 불균질성을 고려한 불연속체 해석을 통하여 이방성 거동에 따른 원형수직구 벽체에 작용하는 편하중 분포특성을 분석하였다. 또한, 깊이에 따른 암반등급 및 초기응력이 편하중에 미치는 영향을 분석하였다. 검토 결과 절리특성에 따라 양호한 경암반에서는 25%이하의 편하중이 발생하는 것으로 분석되었으며, 수직구 깊이에 따른 암반등급의 영향을 검토한 결과 경암의 편하중비는 25%이하, 연암에서는 $30%{\sim}40%$로 나타났다. 또한, 풍화가 진행된 파쇄연암의 편하중비는 $40{\sim}50%$로 나타났다. 깊이 100m의 경암반에 대하여 초기응력을 나타내는 측압계수(Ko)를 변수로 한 불연속체 해석을 수행하였다. 해석 결과 측압계수가 2.0보다 작은 경우의 편하중비는 약 25%의 값을 나타내나 측압계수가 2.0보다 큰 경우에는 편하중비가 점차 증가하는 경향을 나타냈다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.297-303
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• 2016

본 논문은 철도차량에 사용되는 보조전원장치(APS)의 고효율화 및 경량화를 위한 방안으로 새로운 철도차량용 보조전원장치의 회로 구조를 제안한다. 제안하는 회로 구조는 기존의 보조전원장치 전력변환 흐름에서 중복 수행되고 있는 전력변환 단계를 단순화 하여, 스위치 소자의 부담을 경감하고 수동소자의 크기를 줄여 전력밀도를 높이는 것을 목적으로 하고 있다. 본 연구에서 제안하는 회로 구조는 기존 철도차량용 보조전원장치에 널리 이용되는 멀티레벨 컨버터를 기본 회로로 하고 있으며, 기존 회로의 1차 측 구조에 커패시터 소자를 추가하여 전력변환 스위치의 소프트스위칭 조건을 용이하게 하는 효과를 얻음과 동시에 추가되는 커패시터를 별도의 저전압 전원소스로 활용하고자 한다. 판토그래프 단에 위치하는 새로운 전원소스를 활용하여 철도차량에 탑재되는 배터리 충전용 컨버터의 에너지를 직접 공급받음으로써, 기존 주 전력변환 컨버터 용량 및 사이즈가 절감되는 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 전력변환 단계의 축소로 에너지 변환 효율도 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 도시철도차량에서 사용되는 보조전원장치의 스펙을 적용하여 제안하는 회로를 디자인하고 타당성을 검증하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제40권2호
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• pp.66-76
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• 2010

폐쇄성 수면무호흡(obstructive sleep apnea, OSA)은 수면 중에 반복적으로 상기도의 완전폐쇄나 부분폐쇄가 일어나는 질환으로서 흡기된 공기는 반드시 상기도라는 연조직 관(tube) 구조를 통과해야 하므로 상기도의 폐쇄경향은 관의 형태 및 관을 통과하는 공기의 유체역학적 특성에 따라서도 큰 영향을 받을 수 있다. 본 연구에서는 OSA 환자 3인의 치료 전 상기도 CT 이미지를 이용하여 개별화된 3차원 유한요소모델 A, B, C를 제작하고, 비공 당 170, 200, 230 ml/s의 흡기유량에 대하여 3차원 전산유체역학 해석을 시행하였다. 상기도의 유속, 음압 그리고 압력강하를 측정한 결과 관찰된 3개의 모델에서 모두 단면적이 가장 작은 부위에서 유속이 증가하였고, 음압이 크게 나타났다. 기도의 형태는 구개인두와 구인두 부위에서 좁아지는 형태를 가지며, 최소 단면적 영역과 하인두 단면적의 차이가 클수록 유속과 음압의 변화가 크게 나타났다. 비강 부위의 최고 압력과 최소 단면적 영역의 최저 압력의 차이를 의미하는 압력강하는 상기도 저항을 종합적으로 판단할 수 있는 유용한 지표이며, 유량에 따라 증가하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.95-103
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• 2015

본 연구에서는 차수가 요구되는 해안제방 축조공사 중 해수유입 발생에 대한 원인과 보강사례를 분석하였다. 전기 비저항탐사를 실시한 결과 대체적으로 해저면 원지반과 제체가 명확히 구분되었으나, 상당 부분에서 저 비저항 이상대가 분포함이 확인되었다. 그로부터 누수의 원인은 체절과정에서 강도가 부족한 원지반의 3차원적 전단변형 거동과 그로 인한 불규칙한 강제치환, 그리고 조류와 유속에 의한 차수시트 시공 상 품질확보 문제 등으로 판단된다. 빠른 유속 및 해수조건에서의 시공성과 내구성, 유사한 시공사례, 경제성 등을 종합적으로 고려하여 저유동성 몰탈, 슬러리 및 약액주입공법의 조합을 최적의 보강공법으로 선정하고 확인시추 및 시험시공을 통하여 배합비와 보강패턴을 결정하였다. 일반 및 집중 누수구간으로 구분하여 각 패턴에 따라 시공하고 보강효과를 확인하였다. 보강된 지반의 현장투수시험, 추적자시험, 코아채취 및 일축압축강도 측정 등을 통하여 보강효과를 확인한 결과 모든 시험에서 설정된 기준치를 만족하는 것으로 나타났다. 결론적으로 조위차가 큰 서해안 지역에서 차수가 요구되는 제방시공에 있어서는 특히 체절공사 시 빠른 유속과 그로 인한 조류력이 차수재 품질확보를 저해하는 요인일 뿐 아니라 해저면 연약층의 3차원적 전단변형 거동으로 강제치환 범위와 차수재 포설길이를 예측하는데 상당한 어려움이 있으므로 설계 및 시공 시 이에 대한 고려가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.23-33
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• 2015

개착식 터널공법으로 시공된 지하철 건설현장을 대상으로 각종 계측시스템을 적용하여 지하 박스구조물에 작용하는 토압을 측정하였다. 이를 토대로 기존 이론식으로 산정된 측방토압과 현장에서 계측된 실측토압을 비교 검토하고, 실제 지하구조물에 작용하는 토압분포를 조사하였다. 조사결과에 의하면 지하 박스구조물에 작용하는 연직토압은 주로 성토고에 큰 영향을 받고 있으며, 측방토압은 흙막이구조물(버팀보, 흙막이벽)의 존치여부에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 현장에서 측정된 지하 박스구조물 상단에 작용하는 연직토압은 Bierbaumer의 이론토압에 가장 근사하게 나타나고 있으며, 측방토압은 정지토압보다 주동토압에 가깝게 작용하고 있다. 그리고, 토압계수는 토사층의 경우 평균 0.35정도로 나타났으며 연암층의 경우 평균 0.21정도로 토사층에서 크게 나타나고 있다. 따라서, 지하 박스구조물이 토사층에 설치되는 경우, 지하 박스구조물에 작용하는 측방토압은 정지토압보다는 주동토압과 정지토압의 평균치를, 암반층에 설치되는 경우에는 주동토압을 사용하는 것이 보다 합리적이라고 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.9-18
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• 2018

연약지반 설계에 중요한 지반정수는 압축지수($C_c$)이며, 현장의 압밀침하량 및 압밀침하속도를 산출하는데 필요하다. 이러한 압축지수 산정은 실내압밀시험을 통해 얻어지는데, 실내압밀시험에서는 반드시 시료교란이 발생하며, 이러한 교란현상을 보정하기 위하여 Schmertmann(1955)이 제시한 보정 압축지수 산정방법이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 최근 시료 샘플링기술의 발전과 국내 지반조건 등이 Schmertmann이 제시한 것과 상이하므로 이에 대한 검증이 필요하다. 이에 본 연구에서는 저소성 실트(ML), 저소성(CL) 및 고소성 점토시료(CH)에 대하여 교란도를 변화시켜 압밀시험을 실시하여 각각의 압밀곡선의 교차 간극비를 평가하였다. 시험결과 저소성 실트(ML)의 경우 $0.521e_0$, 저소성 점토(CL)의 경우 $0.404e_0$, 고소성 점토(CH)의 경우 $0.458e_0$로 산정되어, Schmertmann이 제시한 $0.42e_0$의 보정값과 다른 결과를 확인하였으며, 흙의 종류에 따른 소성지수(PI)를 활용한 보정식을 제안하였다. 그러나 본 연구결과는 한정된 지역에서의 시험결과이므로 흙의 소성도에 따른 압축지수 보정방법을 제시하기 위해서 다양한 국내 점토에 대한 후속연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.59-67
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• 2005

본 논문은 모래다짐말뚝의 대체재로 제강슬래그를 다짐말뚝으로 사용하여 그에 따른 지반공학적 거동을 조사하기 위하여 원심모형 실험을 수행한 실험적 수치적 연구 결과이다. 제강슬래그의 상대밀도를 변화시킨 원심모형실험을 수행하여 그의 지지력 변화, 말뚝과 점토지반 사이의 응력분담비, 침하특성, 파괴메카니즘에 대하여 조사하였다. 원심모형실험결과, 슬래그다짐말뚝의 상대밀도가 증가할수록 지지력이 증가함을 확인하였으며 동일조건의 모래다짐말뚝 보다 약 $30\%$ 정도 항복하중강도가 크게 나타나 모래 대체 재료로서 효과가 있을 것으로 나타났다. 또한, 슬래그다짐말뚝의 상대밀도가 증가할수록 응력분담비는 증가하였으며 재하시험후 활동선 관찰결과 말뚝상부로 부터 $2D{\sim}2.5D$ 깊이에서 말뚝의 명료한 전단면이 발생하였다. 한편, 수정 Cam-clay 모델을 사용한 상용프로그램 CRISP을 이용하여 원심모형실험결과를 모사하였다. 하중-침하 곡선과 응력분담비의 특성에 대한 해석결과는 실험결과와 비교적 근접하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4C호
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• pp.147-154
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• 2011

현재 NATM 터널의 설계 시 지반하중을 시공중에는 숏크리트, 강지보재 및 록볼트로 구성된 1차지보재가 부담하고, 장기적으로 1차지보재는 기능을 상실하고 2차지보재인 콘크리트라이닝이 부담하는 것으로 간주하는 것이 일반적이다. 그러나, 지반조건이 불량한 경우에 적용되는 강지보재는 숏크리트로 피복되어 있어 부식가능성이 작으므로 장기적으로 기능이 완전히 손실된다는 것은 지나치게 보수적인 개념이다. 숏크리트의 경우에도 장기적으로 열화가 진행되는 것은 사실이지만 하중지지 능력이 완전히 손실된다고 간주하는 것 역시 매우 보수적인 개념이다. 본 연구에서는 이론식 및 수치해석을 통하여 1차지보재가 장기적으로 지지할 수 있다고 판단되는 합리적인 지보압과 허용 이완하중고를 산정하였으며, 산정된 1차지보재의 지보압을 고려하였을 경우 콘크리트라이닝의 단면력 변화에 대하여 분석하였다. 검토 지반조건은 지하철 저토피터널을 대상으로 하였으며 주변 지반조건은 풍화암과 연암인 경우에 대하여 분석하였다. 검토결과 강지보재의 지보압을 고려할 경우 콘크리트라이닝의 경제적인 설계가 가능한 것으로 분석되었다.