• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제22권4E호
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• pp.167-175
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• 2003

Shear wave velocity was measured and grain size analysis was conducted on two core samples obtained in unconsolidated marine sediments of the western continental margin, the East Sea. A pulse transmission technique based on the Hamilton frame was used to measure shear wave velocity. Duomorph ceramic bender transducer-receiver elements were used to generate and detect shear waves in sediment samples. Time delay was calculated by changing the sample length from the transducer-receiver element. Time delay is 43.18 μs and shear wave velocity (22.49 m/s) is calculated from the slope of regression line. Shear wave velocities of station 1 and 2 range from 8.9 to 19.0 m/s and from 8.8 to 22 mis, respectively. Shear wave velocities with depth in both cores are qualitatively in agreement with the compared model〔1〕, although the absolute value is different. The sediment type of two core samples is mud (mean grain size, 8-9Φ). Shear wave velocity generally increases with sediment depth, which is suggesting normally consolidated sediments. The complicated variation of velocity anisotropy with depth at station 2 is probably responsible for sediment disturbance by possible gas effect.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제33권4호
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• pp.276-280
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• 2020

A linear piezoelectric actuator that utilizes the elliptical motion of the two tips of the actuator is proposed. This device is easy to fabricate owing to its simple structure, consisting of three piezo ceramic benders and is suitable for use in micro robotic applications. A π-shaped structure, which was composed of four piezo ceramic benders, was constructed. Two of the benders were positioned on the center of the actuator, and the joints were attached at the ends of the cantilever. The other two benders were positioned on the side of the actuator and were attached between the joint and the tips. The actuator structure was designed to obtain the first bending mode of the horizontal vibration and the vertical vibration at the same frequency, resulting in elliptical motions at the tips. When two sinusoidal wave voltages with a 90-degree phase difference were applied to the two pairs of the actuator benders, elliptical motions were obtained at the tips. The driving characteristics of the prototype actuator were then measured using a laser doppler vibrometer.

• Geomechanics and Engineering
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• 제38권4호
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• pp.353-366
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• 2024

Organic soils pose significant challenges in geotechnical engineering due to their high compressibility and low stability, which can result in issues like differential settlement, rutting, and pavement deformation. This study explores effective methods for stabilizing organic soils. Rather than conventional ordinary Portland cement (OPC), the focus is on using environmentally friendly calcium sulfoaluminate (CSA) cement, known for its rapid setting, high early strength development, and environmental benefits. Mechanical behavior is analyzed through 1-D free swell, unconfined compressive strength (UCS), and bender element (BE) tests. Microstructural analyses, including Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM), characterize the soil mixed with CSA cement. Experimental results demonstrate improved soil properties with increasing cement dosage and curing periods. A notable strength increase is observed in soil samples with 15% cement content, with UCS doubling after 7 days. This trend aligns with shear wave velocity results from the BE test. SEM and FTIR spectroscopy reveal how CSA cement hydration forms hydrated calcium silicate gel and ettringite, enhancing soil properties. CSA cement is recommended for reinforcing organic subgrade soil due to its eco-friendly nature and rapid strength gain, contributing to improved durability.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.31-37
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• 2014

탄성파는 지반 및 지반환경 관련 과업에서 다양한 형태로 활용되어 왔다. 일반적으로는 현장에서 탄성파 탐사를 수행하여 시추조사와 더불어 지반의 물성값을 평가하는 목적으로 사용되고 있으며, 지하공동의 위치파악 등에도 사용되고 있다. 환경복원이 필요한 버려진 부지에 매립된 유류 저장시설의 위치 파악 등 지반환경공학과 관련하여서도 탄성파의 활용은 활발히 이루어지고 있다. 또한 지반의 미소변형률 구간에서의 지반 거동 분석에도 탄성파를 활용하고 있다. 탄성파의 매질 내 이동속도가 주요 인자로서 활용되고 있는데, 이는 시간 영역과 주파수 영역에서 산정할 수 있다. 시간 영역에서의 탄성파의 이동속도 평가방법은 동일 위상을 갖는 특정한 점들의 시간차이를 분석하는 방법, 상호상관법을 활용한 방법으로 나뉠 수 있다. 주파수 영역에서의 탄성파의 이동속도는 진원과 수신점에서의 입력 파형과 수신파형의 위상 차이를 분석하여 산정할 수 있다. 본 연구에서는 시카고 지역에서 채취한 불교란 빙하퇴적 점성토 시료에 벤더 엘리먼트를 이용한 탄성파 시험을 실시, 동일한 탄성파에 대해 여러 가지 산정 방법을 적용하여 탄성파의 이동속도를 분석하였다. 시간영역에서 탄성파의 이동속도를 분석한 결과 데이터로거의 표본화 주파수에 영향을 크게 받는 것으로 분석되었으며, 신호에 포함되어있는 노이즈 및 수신파형의 요철 특성으로 인하여 같은 위상을 갖는 점을 정확히 찾는 것은 불가능하였다. 상호상관법으로 분석한 경우도 입력 파형과 수신파형의 주기의 차이로 인해 탄성파의 정확한 이동속도를 산정하는 것은 불가능하였다. 주파수 영역에서의 이동속도 산정의 경우 영채우기를 통해 주파수 분해능을 개선시킬 수 있어 데이터로거의 표본화 주파수에 영향을 받지 않았다. 과도파 사용으로 인한 지배주파수가 유일 값이 아닌 범위로 나타나는 단점이 있었으나, 지배주파수 범위 내의 탄성파의 이동속도의 범위는 시간 영역에서 산정한 값보다 정밀한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.5-16
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• 2009

포화된 연약지반의 거동 특성은 선행압밀하중을 기점으로 다양하게 변하기 때문에 정확한 선행압밀하중 산정은 연약지반 평가시 상당히 중요한 설계정수 이다. 선행압밀하중 평가를 위한 기존 방법들은 하중에 따른 침하량만을 산정할 뿐 입자의 미소변형 거동에 따른 입자 자체의 특성은 고려되지 않았다 본 논문의 목적은 입자의 미소변형 거동 특성을 반영한 전단파 속도를 이용하여 선행압밀하중을 산정하기 위한 방법을 제안하고 검증하는 것이다. 본 연구에서는 부산, 인천, 광양 지역에서 채취된 비교란 시료를 이용하였다. 횡방향 구속($K_0$ 조건)하에서 축 하중을 증가 시키며 전단파 속도를 측정 할 수 있는 벤더 엘리먼트가 설치된 압밀 셀을 이용하였다. 선행압밀하중은 기존에 널리 사용되고 있는 Casagrande (e-log p') 방법, Sridharan (log (1+e)-log p') 방법, 그리고 Onitsuka (In(1+e)-log p') 방법으로 산정하여 본 논문에서 제시된 방법으로 산정된 선행압밀하중과 비교하였다. 본 연구는 전단파 속도를 이용하여 선행압밀하중을 평가 할 수 있는 새로운 방법을 제안하였으며, 이는 미소변형 거동 특성을 고려한 새로운 방법으로 적용되기를 기대한다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.27-36
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• 2012

본 연구는 원심 모형 시험을 위한 동적 현장 지반의 모사 기법을 제안하였다. 현장지반 모사를 위해서 현장 지반의 층상 구조 및 전단파 속도 주상도에 대한 자료를 바탕으로 모형시료를 조성하고, 구속압 별 공진주 시험을 수행하였다. 그리고 공진주 시험을 통하여 지반의 특성계수와 구속압 영향계수를 구하고, 모형 지반의 전단파 속도를 예측하였다. 이를 현장의 전단파 속도 주상도와 비교하여 시료 조건을 결정하였다. 그리고 결정된 시료 조건을 바탕으로 원심모형시험 모델을 제작하고, 인-플라이트 상태에서 벤더 엘리먼트 시험을 수행하여 제안된 기법의 타당성을 검증하였다. 그리고 대형지진시험이 수행된 적이 있는 대만 화련의 현장 지반을 대상으로 축소 모델링 기법을 적용하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 3차
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• pp.3-10
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• 2010

Case study was carried out on the interpretation of the mechanical behavior of a severely damaged reinforced earth wall comprising geotextile with the concrete panel facing. In this part I, the outline of the damaged reinforced earth wall is in detail described. The background and cause of the damage are discussed based on the results of site investigation. The engineering properties of the fill were examined by performing various in-situ and laboratory tests, including the surface wave survey (SWS), PS-logging, RI-logging, soaking test, the direct shear box (DSB) test, bender element (BE) test, etc. The background as well as the cause for the damage of the wall may be described such that i) a considerable amount of settlement took place over a 3m thick weak soil layer in the lower part of the reinforced earth due to seepage of rainfall water, ii) the weight of the upper fill was partially supported by the geo-textile hooked on the concrete panels (n.b., named conveniently "hammock state" in this paper), and iii) the concrete panels to form the hammock were severely damaged by the unexpectedly large downwards compression force triggered by the tension force of the geotextile. The numerical simulation for the hammock state of the wall, together with counter-measures to re- stabilize the wall is subsequently described in Part II.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권12호
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• pp.111-122
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• 2012

딜라토메터 시험과 동시에 탄성파 속도와 전기비저항 값을 도출할 수 있는 전기비저항 탄성파 Flat DMT 장비를 소개하였다. 탄성파 속도 측정 부분의 신뢰성을 높이기 위해서 자동 가진원, PC기반 신호 획득 장비 및 운영 프로그램의 개발을 통해 자동화 시스템을 구축하였다. 실제 전기비저항 측정을 위해서 전기비저항 측정 모듈의 거리계수를 실험적으로 도출하였다. 개발된 장비의 현장 검증 실험을 연약 지반 개량 공사가 진행될 부지에서 수행하였으며 비교를 위해 SPT, 피에조 콘, 벤더 엘리먼트 실험 및 지표면 전기비저항 탐사 등을 동시에 수행하였다. 개발된 장비를 통해서 한 번의 관입 실험으로 다양한 지반 정수의 도출이 가능하였으며 모든 측정 모듈에서 반복성 및 신뢰성을 확인함으로써 개발된 장비를 검증하고 적용성을 평가할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.17-33
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• 2022

본 연구는 지하수 유무에 따른 지진시 풍화지반에 근입된 단말뚝의 동적 거동을 분석하기 위해 수치해석을 수행하였다. 3차원 유한차분해석 프로그램을 사용하여 지하수 및 지반 조건에 따라 동적 수치해석을 수행하였으며, 풍화지반의 물성은 현장에서 채취한 흙의 물성시험을 통해 해석에 적용하였다. 건조한 지반 및 포화된 지반은 Mohr-Coulomb, Finn model을 각각 적용하여 모델링하였고, 각각의 모델링은 원심모형실험 결과와 검증을 수행하였다. 해석결과, 전반적으로 지하수위가 존재하는 경우가 건조한 경우보다 더 큰 말뚝의 수평변형을 나타냈으며, 깊은 심도에서부터 그 차이가 크게 발생하는 것으로 확인되었다. 이는 포화지반에 지진이 발생하게 되면 과잉간극수압의 발생으로 인해 지반 구속압이 감소하게 되는 현상에 지배되는 것으로 확인되었다. 또한, 지반에 근입된 말뚝의 영향으로 인근 지반에서의 전단변형률이 작게 발생하고, 과잉간극수압은 말뚝과 멀리 떨어진 지반에 비해 작게 증가하는 경향을 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권10호
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• pp.41-48
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• 2022

전단파 속도를 기반으로 포화 지반의 최대 전단탄성계수를 산정하는데 이용되는 매질의 밀도가 명확하지 않아 이를 결정하고자 검증식을 구성하고, 시나리오를 수립하여 실내 실험결과와 비교하였다. 매질의 밀도는 포화, 습윤, 건조, 수중 밀도 조건으로 가정하였고, 각 경우별 건조지반 전단파속도 대비 포화지반 전단파속도의 비를 산정하였다. 포화 밀도 가정시 전단파속도 비는 공진주 실험 결과에 의한 전단파속도 비와 일치하였고, 습윤 밀도 가정시에는 벤더엘리먼트 실험 결과에 의한 값과 일치하였다. 이는 특성 주파수를 경계로 흙입자와 유체의 거동을 정의하는 Biot(1956)의 이론과 일치하는 결과이며, 일반적으로 고려되는 지진의 주파수 범위를 고려한다면 포화 지반에서는 포화 밀도를 적용하는 것이 타당할 것으로 사료된다.