• Computers and Concrete
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• 제31권5호
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• pp.395-403
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• 2023

The paper investigates the effect of two parameters - sand content (SC) and grain migration during shearing - on the mechanical properties of gravel-sand mixtures. Consolidated undrained (CU) triaxial tests were carried out on eight series of mixtures containing gravel (1<d<16 mm) and sand (0.1<d<1 mm). The prepared mixtures have sand contents of 0, 10, 15, 20, 40, 54, 94 and 100%, and a relative density of 60%. The transition sand content (TSC) is experimentally defined and marks the transition from gravel-driven to sand-driven behavior. For SC<TSC, the dry density of the mixture increases with SC. This induces an increase in undrained peak strength and dilative trend. The slope and position of the critical state line (CSL) are also deeply dependent on SC. At SC=TSC, the mixtures exhibit the largest dry density and yield the highest undrained peak strength and the largest dilative trend. During shearing, large internal migration of grains was observed at the TSC, causing heterogeneity in the sample. Analysis of the CSL deduced from the final points of the triaxial tests shows that, at the TSC, failure appears to correspond to the behavior of the coarsest fraction of the soil. This fraction is located in the upper part of the sample, where the sand particles had been eliminated by suffusion. On the other hand, in the more stable materials, the CSL is consistent with the bulk grain size distribution of the soil.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권3C호
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• pp.105-113
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• 2009

프레셔미터 시험은 하중에 따른 변위 곡선에 기초하여 지반의 변형특성을 평가할 수 있는 시험 방법으로 현장의 응력 상태 및 토체의 입자 구조를 그대로 반영하여 지반의 비선형적인 변형특성을 평가할 수 있는 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 교란의 영향을 최소화 할 수 있는 하중 재재하 곡선을 이용하여 전단탄성계수의 감쇠 특성을 평가할 수 있는 시험및 해석 방법을 제안하고 있다. 하중 제하-재재하 과정에서 발생될 수 있는 원지반과의 응력 차이를 고려하여 최대 전단탄성계수를 산정하고, 재재하 곡선의 감쇠 특성과 결합하여 변형률 크기에 따라 감쇠되는 전단탄성계수의 특성을 평가하고 있다. 이를 위하여, 대형 압력 토조를 이용하여 다양한 지반 조건에서 프레셔미터 시험을 수행하였으며, 벤더 엘리먼트 시험및 공진주 시험을 통하여 전단탄성계수 감쇠 특성을 평가, 비교하였다.

• 생명과학회지
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• 제21권10호
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• pp.1473-1480
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• 2011

퍼클로레이트($ClO_4^-$)는 지표수 및 토양/지하수에서 검출되는 오염물이다. 미생물은 퍼클로레이트를 무해한 최종산물로 환원시킬 수 있으므로 퍼클로레이트제거는 미생물을 이용한 방법이 가장 적절한 것으로 알려졌다. 미생물이 퍼클로레이트를 환원시키기 위해서는 전자 공여체가 필요하다. 퍼클로레이트를 환원하기 위한 기존의 기술들은 전자 공여체로서 유기물을 사용하는 종속영양방식의 퍼클로레이트환원세균을 사용한다. 그래서 종속영양 방식으로 퍼클로레이트를 연속 제거하기 위해서는 지속적으로 유기물을 공급해야 하므로 처리비용이 많이 든다. 본 연구에서는 원소 황 입자와 활성 슬러지를 이용하여 독립영양방식의 퍼클로레이트제거가능성을 조사하였다. 입자상 황은 비교적 값이 저렴하고 활성 슬러지는 하수처리장으로부터 쉽게 구할 수 있는 장점이 있다. 회분배양 실험결과 활성 슬러지 미생물은 전자 공여체로서 황 입자가 존재할 때 퍼클로레이트를 제거할 수 있다는 것이 증명되었다. 이러한 퍼클로레이트 분해는 퍼클로레이트가 분해됨에 따라 생성되는 Cl-의 몰 농도를 통해 검증할 수 있었다. 독립영양방식의 $ClO_4^-$ 제거공정에 사용된 황 입자의 표면에 간균 형태의 미생물들이 존재한다는 것을 주사전자현미경을 통해 관찰하였다. 그래서 황 입자가 생물막을 형성하기 위한 담체로도 작용할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 황입자가 첨가된 $ClO_4^-$ 분해성 농화 배양으로부터 채취한 생물막의 미생물군집조성은 접종균으로 사용된 활성 슬러지의 그것과는 다름이 DGGE 분석결과 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.99-107
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• 2004

흙의 이방적 변형 특성은 파괴 이전 상태의 변형 거동을 정확히 이해하기 위한 중요한 특성 중 하나이다. 최근 활발히 이루어지고 있는 실험적 연구 결과는 사질토fl서 나타나는 이방적 탄성계수가 직교 이방 탄성이론으로 표현될 수 있으며, 또한 각 방향의 수직 탄성계수가 해당 방향의 수직 응력에 의한 지수 함수로 표현될 수 있음을 보여준다. 이러한 사질토의 탄성계수 이방성은 입자의 미시역학적 특성과 밀접한 관계가 있다. 사질토는 수많은 입자에 의해 구성된 입상체이므로 각 입자간의 접촉면에서 나타나는 힘-변위 관계가 거시적 인 입상체의 응력-변형률 관계를 지배한다. 따라서 사질토의 변형을 입자 간 상호 작용으로 해석하는 미시역학적 접근 방법은 흙의 이방적 변형 특성을 연구하는 가장 좋은 방법 중 하나이다. 본 연구에서는 미시 역학 이론을 토대로 흙의 이방적 탄성 변형 특성을 예측하는 수치해석 프로그램을 개발하였다. 실제 토립자의 불규칙한 접촉면 상태를 간략하게 모사할 수 있는 접촉 모델을 제시하였다. 삼축 시험 등의 일반적인 역학 시험으로부터 얻을 수 있는 거시적 탄성 응력-변형률 관계로부터, 미시역학 모델에 필요한 변수를 결정할 수 있는 해석해를 유도하였다 실내 시험을 통해 구할 수 있는 거시적 탄성계수와 해석해를 이용하여 모델 변수를 구하는 방법을 구체적으로 제시하였다.

• 분석과학
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• 제24권4호
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• pp.310-318
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• 2011

제주도 고산지역에서 $PM_{10}$과 $PM_{2.5}$ 미세먼지 시료를 채취하여 주요 성분의 화학 조성, 오염 정도, 배출원 특성 등을 조사하였다. 연구기간의 $PM_{10}$과 $PM_{2.5}$ 미세먼지의 질량농도는 각각 $37.6{\pm}20.1{\mu}g/m^3$, $22.9{\pm}14.3{\mu}g/m^3$로 $PM_{2.5}$ 질량농도는 $PM_{10}$의 약 61%를 차지하였다. $PM_{2.5}/PM_{10}$ 농도비를 조사해 본 결과, 인위적 기원의 nss-$SO_4^{2-}$, $NO_3$, $NH_4^+$은 주로 미세입자에, 그리고 nss-$Ca^{2+}$과 $Na^+$, $Cl^-$, $Mg^{2+}$ 성분들은 대부분 조대입자에 많이 분포하였다. 또 미세먼지 조성은 대체적으로 인위적 오염원의 영향이 가장 크고, 다음으로 토양 또는 해양의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 역궤적 분석법으로 미세먼지 성분들의 유입경로를 조사해 본 결과, nss-$SO_4^{2-}$, $NO_3^-$, $NH_4^+$, nss-$Ca^{2+}$, Pb 성분들은 대체적으로 기류가 중국대륙과 한반도로부터 유입되었을 때 농도가 높게 나타났다. 반면에 북태평양이나 동해를 통해 유입되었을 때는 상대적으로 낮은 경향을 보였다.

• 자연과학논문집
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• 제11권1호
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• pp.131-135
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• 1999

본 연구는 소나무 수피를 상토로 이용하기 위한 연구의 일환으로 보수성을 증진하기 위하여 수행하였다. 연구목적을 달성하기 위하여 건조된 수피를 Wiley mill 또는 hammer mill로 분쇄하여 입도분포를 조절하거나, 분쇄된 물질에 폐암면을 일정 비율로 혼합한 후 토양물리적 특성의 변화를 조사하였다. 분쇄전 수피는 5.6 mm 이상의 직경를 가진 입자의 점유 비율이 86.5%였으나, Wiley mill 또는 hammer mill로 분쇄하므로써 1 mm 이상의 직경을 가진 입자의 점유비율이 감소하고, 1 mm 이하의 입자 비율이 증가하였으며, Wiley mill이 hammer mill 보다 분쇄효과가 높았다. 분쇄에 의해 공극율 및 기상율이 감소하고 용기용수량 및 잔존수분량이 증가하여 보수성이 증가함을 나타내고 있다. Wiley mill로 분쇄된 물질에 50%의 폐암면을 혼합한 경우 공극율 81.1%, 용기용수량 67.7%, 기상율 13.4%, 잔존수분량이 235ml를 갖는 것으로 측정되었는데, 이것은 분쇄와 폐암면의 혼합에 의해 보수성이 증가하였으며, 상업적 생산에 가장 많이 이용되는 피트모쓰+질석 대조구에 비해 보수성이 증가함에도 불구하고 더 좋은 통기성을 보유함을 의미하고 있다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권6호
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• pp.585-596
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• 2022

본 연구는 잔골재에 포함되어 있는 점토성 미세입자를 통칭하는 토분을 분석할 수 있는 정량적 평가방법을 결정하고, 각 방법별 측정된 토분의 특성을 검증하기 위한 콘크리트의 성능과 상관관계를 통해 토분이 사용될 수 있는 품질기준을 제안하고자 하였다. 그 결과 XRF의 성분분석을 통해 잔골재의 토분을 평가하는 방법으로서 적합하게 활용될 것으로 판단되며, 이와 연관한 품질기준은 KCS 14 20 10의 오차율 약 10%가 고려하여 Al₂O₃+Fe₂O₃+MgO는 23.5% 이하, SiO₂+K₂O는 66.5% 이상으로 관리할 경우에 안전할 것으로 분석되었다. 본 연구를 기반으로 굵은 골재의 토분, 내구성 분석 등 추가적인 후속연구를 통한 종합적인 검토로 골재의 토분을 품질관리 할 수 있는 제도가 정착되기를 기대한다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권3호
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• pp.249-254
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• 1997

농어촌 지역의 오폐수처리에 적용 가능한 인공습지를 이용한 자연처리시설에서 오수 중에 포함되어 있는 영양염류와 대장균의 변화상항을 생활오수를 이용하여 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 유입수의 $NH_4\;^+$ 농도는 $91.57mg/l{\sim}275.88mg/l$이었는데, 습지를 통과한 처리수의 농도는 $62mg/l{\sim}180.92mg/l$로 낮아져 평균 약 40%의 감소율을 나타내었다. $NH_4\;^+$의 감소는 휘발, 식물에의 흡수, 토양입자에의 흡착, 그리고 질산화작용에 의한 것으로 판단된다. 2. $NO_2\;^-$는 유입수의 농도보다 유출수의 농도가 낮은 경우도 있었으나 높은 경우도 많아서 일정한 경향을 보이지 않았다. 이유는 $NH_4\;^+$가 $NO_2\;^-$를 거쳐 $NO_3\;^-$로 질산화되는 과정에서 유입수의 특성에 따른 질산화과정의 속도차이 때문인 것으로 생각된다. 3. $NO_3\;^-$의 경우는 유입수의 농도보다 처리수의 농도가 모두 증가하였는데, 이는 $NH_4\;^+$로 유입된 성분이나 처리조내의 $NO_2\;^-$등이 $NO_3\;^-$로 질산화되어 농도가 증가하였고, $NO_3\;^-$는 토양입자에의 흡착율도 낮고, 처리조각 혐기성상태가 아니어서 탈질화작용에 의한 제거가 불가능하였기 때문인 것으로 판단된다. 4. Total-N 측면에서 분석해보면 $NH_4\;^+$가 감소하기는 하였으나, 대부분 $NO_2\;^-$를 거쳐 $NO_3\;^-$로 변환되었을 뿐이고 제거된 것이 아니므로, 제거율은 5% 정도로 매우 낮았다. 처리조에서 질소성분이 혐기성상태에 의한 탈질화작용이 일어나지 않았다는 것은 처리조가 호기성을 유지하여 BOD 등의 제거에 효과적일 수 있다는 의미이기도 하다. 그러나 질소제거기능의 부족으로 인하여 수질문제를 야기시킬 수 있으므로 이 부분에 대한 보완성 추가 연구가 요구된다. 5. $PO_4\;^{3-}$의 경우 오수는 평균 92%의 매우 높은 제거율을 나타냈다. 따라서 Total-P도 87%의 높은 제거율을 나타내 습지처리가 인의 제거에는 탁월한 기능이 있음을 알 수 있는데, 이유는 인의 토양에 대한 강한 흡착력 때문인 것으로 판단된다. 6. 대장균군의 경우 유입원수의 농도가 1,600,000/100ml까지로 높았으나, 평균 약 83%의 비교적 높은 제거율을 나타내었으며, 주요 제거기능은 토양에의 흡착 그리고 토양에 이미 형성되어 있는 미생물군과의 경쟁에서 져서 죽기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.59-77
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• 2015

본 연구에서는 매립재료에 대한 새로운 요구를 만족하기 위해 석탄회(bottom ash)와 해안준설토를 혼합한 혼합토를 준설매립지반에 적용하기 위한 연구를 계획하였다. 화력발전소에서 발생되는 석탄회는 크게 비회와 저회로 구분된다. 비회의 경우 입자가 작아 재활용 시 투수계수가 작기 때문에 환경적인 부분에서 문제가 제기되지 않아 연구가 많이 진행되었으나 저회의 경우 입도가 크고 투수계수가 커 재활용 시 환경적인 문제가 제기되어 그동안은 활용이 제한되었다. 하지만 최근에 발표된 연구결과에 따르면 bottom ash를 활용한 지반개량구간에서 추출한 침출수의 수질분석 실험을 실시한 연구결과 중금속 오염수치가 기준치 이내로 나타나 환경적인 문제는 크게 없는 것으로 나타나 향후 bottom ash의 활용이 크게 늘어날 것으로 평가된다. 이러한 bottom ash는 모래의 입도를 가지고 있으며, 그동안은 대부분이 폐기되기 때문에 재료 수급 시 운반비만 고려하면 되며, 대부분의 화력발전소가 해안에 위치하고 있어 배를 이용하여 운반하면 운반비를 줄일 수 있어 경제적인 측면에서도 준설매립에 가장 적당한 재료로 판단된다. 또한 새만금사업 등 해안준설 매립에 대한 수요가 크기 때문에 준설토보다 시공기간과 공사비 절감의 효과를 극대화할 수 있는 혼합토의 연구가 필요한 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 최근 해안매립지반의 새로운 개발 요구에 따라 bottom ash와 카올리나이트를 혼합한 혼합토에 대한 실내 자중압밀실험을 실시, 혼합토의 시료처리과정과 혼합방법에 따른 자중압밀특성에 대해 연구하였으며, 이 연구결과는 향후 대규모 해안 준설매립지반의 적용시 기초자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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• pp.44-63
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• 2000

Situated close to Heathrow Airport, and adjacent to the M4 and M25 Motorways, the site at Axis Park is considered a prime location for business in the UK. In consequnce two of the UK's major property development companies, MEPC and Redrew Homes sought the expertise of Intergeo to remediate the contaminated former industrial site prior to its development. Industrial use of the twenty-six hectare site, started in 1936, when Hawker Aircraft commence aircraft manufacture. In 1963 the Firestone Tyre and Rubber Company purchased part of the site. Ford commenced vehicle production at the site in the mid-1970's and production was continued by Iveco Ford from 1986 to the plant's decommissioning in 1997. Geologically the site is underlain by sand and gravel, deposited in prehistory by the River Thames, with London Clay at around 6m depth. The level of groundwater fluctuates seasonally at around 2.5m depth, moving slowly southwest towards local streams and watercourses. A phased investigation of the site was undertaken, which culminated in the extensive site investigation undertaken by Intergeo in 1998. In total 50 boreholes, 90 probeholes and 60 trial pits were used to investigate the site and around 4000 solid and 1300 liquid samples were tested in the laboratory for chemical substances. The investigations identified total petroleum hydrocarbons in the soil up to 25, 000mg/kg. Diesel oil, with some lubricating oil were the main components. Volatile organic compounds were identified in the groundwater in excess of 10mg/l. Specific substances included trichloromethane, trichloromethane and tetrachloroethene. Both the oil and volatile compounds were widely spread across the site, The specific substances identified could be traced back to industrial processes used at one or other dates in the sites history Slightly elevated levels of toxic metals and polycyclic aromatic hydrocarbons were also identified locally. Prior to remediation of the site and throughout its progress, extensive liaison with the regulatory authorities and the client's professional representatives was required. In addition to meetings, numerous technical documents detailing methods and health and safety issues were required in order to comply with UK environmental and safety legislation. After initially considering a range of options to undertake remediation, the following three main techniques were selected: ex-situ bioremediation of hydrocarbon contaminated soils, skimming of free floating hydrocarbon product from the water surface at wells and excavations and air stripping of volatile organic compounds from groundwater recovered from wells. The achievements were as follows: 1) 350, 000m3 of soil was excavated and 112, 000m3 of sand and gravel was processed to remove gravel and cobble sized particles; 2) 53, 000m3 of hydrocarbon contaminated soil was bioremediated in windrows ; 3) 7000m3 of groundwater was processed by skimming to remove free floating Product; 4) 196, 000m3 of groundwater was Processed by air stripping to remove volatile organic compounds. Only 1000m3 of soil left the site for disposal in licensed waste facilities Given the costs of disposal in the UK, the selected methods represented a considerable cost saving to the Clients. All other soil was engineered back into the ground to a precise geotechnical specification. The following objective levels were achieved across the site 1) By a Risk Based Corrective Action (RBCA) methodology it was demonstrated that soil with less that 1000mg/kg total petroleum hydrocarbons did not pose a hazard to health or water resources and therefore, could remain insitu; 2) Soils destined for the residential areas of the site were remediated to 250mg/kg total petroleum hydrocarbons; in the industrial areas 500mg/kg was proven acceptable. 3) Hydrocarbons in groundwater were remediated to below the Dutch Intervegtion Level of 0.6mg/1; 4) Volatile organic compounds/BTEX group substances were reduced to below the Dutch Intervention Levels; 5) Polycyclic aromatic hydrocarbons and metals were below Inter-departmental Committee for the Redevelopment of Contaminated Land guideline levels for intended enduse. In order to verify the qualify of the work 1500 chemical test results were submitted for the purpose of validation. Quality assurance checks were undertaken by independent consultants and at an independent laboratory selected by Intergeo. Long term monitoring of water quality was undertaken for a period of one year after remediation work had been completed. Both the regulatory authorities and Clients representatives endorsed the quality of remediation now completed at the site. Subsequent to completion of the remediation work Redrew Homes constructed a prestige housing development. The properties at "Belvedere Place" retailed at premium prices. On the MEPC site the Post Office, amongst others, has located a major sorting office for the London area. Exceptionally high standards of remediation, control and documentation were a requirement for the work undertaken here.aken here.