본 연구에서는 모래지반에 설치된 해상풍력 지지용 직경 7m 모노파일의 p-y 곡선에 대한 수평하중-모멘트 조합의 영향을 분석하기 위하여 원심모형실험을 수행하였다. 이를 위하여 원심모형실험시스템을 구축하였고, 다수의 게이지를 부착한 계측용 모노파일 모형을 사용하여 68.83g에서 원심모형실험을 수행하였다. 지표면으로부터 직경의 1배와 직경의 5배 높이에서 하중재하를 하는 2개의 수평하중-모멘트 조합으로 재하시험이 수행되었다. 모형지반은 중간밀도의 모래로 조성되었다. 원심모형실험결과로부터 실험 p-y 곡선을 산정하였고 기존 문헌의 p-y 곡선과 비교하였다. 결과적으로 p-y 곡선에 대한 모멘트 조합의 영향이 미미함을 확인하였다. 또한, 근입깊이가 모노파일의 p-y 곡선에 영향을 미치는 것을 확인하였다
본 연구에서는 말뚝 설치 방법에 따른 동적 p-y 곡선의 차이를 분석하기 위하여, 1g 상태에서 지반 조성 전 설치한 말뚝과 지반 조성이 완료된 후에 1g 상태에서 압입하여 설치한 말뚝, 그리고 40g의 원심 가속도 조건에서 압입시킨 말뚝에 대해 동적 원심모형 실험을 수행하였다. 실험 결과로부터 얻은 각 모형 말뚝의 동적 p-y 곡선의 최대지반반력을 이용하여 동적 p-y 중추곡선(Backbone curve)을 쌍곡선 함수로 나타내었다. 말뚝 설치 방법에 따른 동적 p-y 중추곡선 분석 결과, 40g 조건에서 압입한 말뚝이 1g 상태에서 압입한 말뚝 및 지반 조성 전 설치 말뚝에 비해 말뚝에 작용하는 지반반력이 크게 평가되었으며, 이러한 지반반력의 차이는 깊이가 깊어질수록 작아지는 것으로 나타났다. 일련의 p-y 곡선 결과를 바탕으로 기존에 제안된 현장타설말뚝에 대한 동적 p-y 중추곡선의 적용성을 평가하고, 이를 수정한 압입 및 항타 말뚝에 대한 동적 p-y 곡선 산정식을 개발하였다.
캡이 설치된 오염된 해성 퇴적층의 압밀침하를 연구하기 위해 원심모형 실험이 실시 되었다. 간극수의 이동을 관측하기 위해 형광색 염료가 사용되었다. 염료이동을 추적한 결과 압밀에 의한 오염원의 이류이동이 확실히 나타났다. 그러므로 압밀에 의한 오염원의 이류이동을 감소시키기 위해 캡핑을 적절하게 설계해야만 한다. 그리고, 원심모형실험 결과와 캡이 설치된 해성 퇴적층의 압밀침하를 예측할 수 있는 PSDDF 프로그램으로 예측된 값이 비교되었다. 원심모형실험결과와 PSDDF 예측치 비교에서 원형시간이 18년 이후에는 원심모형실험 결과와 PSDDF 예측치가 대체로 잘 일치하지만, 원형시간 6년에서 두 결과 사이에 최대 20% 가까운 격차가 나타났다. 그러므로 설계자는 PSDDF 프로그램에 의해 얻은 압밀침하 결과를 사용 시 주의가 요구된다.
무리말뚝의 내진설계를 수행할 때 지반-말뚝 동적상호작용을 고려하는 것이 중요하다. 특히, 동적하중을 받는 무리말뚝의 횡방향 저항력은 무리말뚝 효과에 의하여 단일말뚝과 비교하여 감소한다. 그러나, 지금까지 지진하중을 받는 무리말뚝의 동적 무리말뚝 효과를 제안한 연구는 매우 부족한 실정이다. 그러므로, 본 연구에서는 건조 모래지반에 설치된 $3{\times}3$ 무리말뚝에 대한 동적 원심모형실험을 수행하여 무리말뚝 효과를 산정하였다. 이 무리말뚝 효과는 동적 p-y 곡선에서 극한 횡방향 지반반력과 지반반력계수에 대한 보정계수(multiplier)를 적용하여 고려하였다. 그리고, 본 연구에서 얻어진 동적 p-y 곡선을 Beam on Nonlinear Winkler Foundation 모델을 이용한 비선형 동해석에 적용하여 그 적용성을 검증하였다. 그 결과, 본 연구에서 제안한 무리말뚝의 보정계수가 원심모형실험 결과를 잘 모사할 수 있는 것으로 나타났다.
본 논문에서는 지진이 발생한 지역에서 다시 지진이 발생할 경우에 포화된 사질토 지반의 동적거동에 관한 연구를 수행하였다. 반복 직접단순전단시험을 실시하여 느슨한 모래지반에서 간극수압발생량과 재액상화발생여부의 상관관계를 분석하였다. 최초의 전단하중으로 인하여 지반이 원래 가지고 있던 유효수직응력의 약 90%까지 간극수압이 발생하였을 경우 시간 경과에 따라 과잉간극수압이 전부 소산된 이후 다시 전단하중을 가하였을 때 지반의 액상화에 대한 저항력은 증가하였다. 하지만 최초 진동으로 지반이 완전히 액상화되었을 경우에는 다음에 전달되는 전단하중에는 이전보다도 지반이 더욱 조밀해짐에도 불구하고 액상화 저항력은 증가하지 않았다. 이와 같은 실내시험결과를 진동 중에 발생하는 간극수압 변화와 흙의 강성저하를 고려할 수 있는 유효응력모델인 UBCSAND모델에 적용하였으며, 최초 전단하중에서 발생하는 간극수압비에 따라 구성모델의 액상화 저항력을 결정하였다. 이 구성모델을 이용하여 재액상화현상을 연구한 원심모형실험의 결과를 예측하였으며, 계측치와 서로 비교하였다. 국내에서도 일본과 가까운 남부지역에서는 약한 지진이지만 자주 발생하고 있는 시점에서 이와 같은 유효응력모델을 이용한 재액상화 현상에 관한 연구가 절실히 요구되어진다.
캐나다 서부 밴쿠버 지역의 Fraser강 바닥의 사질토 지반에 위치한 George Massey 침매터널이 지진 시에 어떻게 거동하는 지를 연구하였다. 지진으로 발생하는 간극수압을 계산할 수 있는 유효응력모델인 UBCSAND모델을 이용하여 지진하중으로 인한 지반의 변위와 침매터널의 거동을 예측하였으며, 이를 미국 Rensselaer Polytechnic Institute(RPI)에서 실시한 원심모형실험 결과와 비교하였다. 본 연구에서 해석한 George Massey 침매터널의 원심모형실험은 2개의 모델로 구성되었으며, Model 1은 기본 모델로서 원상태 지반을, Model 2는 다짐공법으로 지반개량을 실시한 지반을 모델링하였다. 원심모형실험 Model 1에서 설계지진으로 인한 주변 지반의 액상화로 모형터널의 변위가 크게 발생하였다. Model 2에서 다짐공법으로 터널 주변 지반을 개량하였을 때 모형터널의 수직 및 수평 변위는 Model 1보다 50% 정도 감소하였다. UBCSAND모델은 원심모형실험에서 계측된 과잉간극수압, 가속도, 변위를 비교적 잘 예측할 수 있었다. 이와 같이 검증된 수치해석방법은 유사한 지반에 설치된 침매터널의 지진 시 변위와 거동을 예측할 수 있으며, 액상화에 대한 지반개량공법과 개량범위를 체적화할 수 있을 것으로 판단된다.
Applicability of hyperbolic settlement prediction method to consolidation settlement in the dredged and reclaimed ground was assessed by analyzing results of centrifuge tests modelling self-weight consolidation of soft marine clay. From literature review about self-weight consolidation of soft marine clays located in southern coast in Korea, constitutive relationships of void ratio - effective stress - permeability and typical self-weight consolidation curves with time were obtained by analyzing centrifuge model experiments. For the condition of surcharge loading, exact solution of consolidation settlement curve obtained by using Terzaghi's consolidation theory was compared with results predicted by the hyperbolic method. It was found to have its own inherent error to predict final consolidation settlement. From results of analyzing thc self-weight consolidation with time by using this method, it predicted relatively well in error range of 0.04~18% for the case of showing the linearity in the relationship between T vs T/S in the stage of consolidation degree of 60~90 %. However, it overestimated the final settlement with large errors if those relation curves were nonlinear.
In this study, we carried out the finite element analysis about screw that is the weakest part of the centrifuge for sewage management. Structural analysis was done with respect to the change of outer radius and thickness of screw blade and screw with sewage discharge hole. If the area of circular hole is equal to that of extended holes, maximum equivalent stress was compared between hole and extended hole. Centrifugal force on account of rotation of 4000 rpm was applied the screw. The results are as follows : 1 . When the larger radius and thickness of screw blade was used, the higher maximum equivalent stress is occurred. 2. When the larger radius of sewage discharge hale was used, the higher maximum equivalent stress is occurred. 3. When the longer parallel part length of extended hole was used, the higher maximum equivalent stress is occurred. 4. If the extended hole with the same discharging area which circular hole uses, the maximum equivalent stress is lower.
Kim, Soohwan;Kim, Yeoseon;Lee, Dabin;Kim, Inyoung;Paek, Jihyun;Shin, Dongwon;Kim, Jeongkwon
분석과학
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제30권2호
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pp.96-101
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2017
This study investigated the effect of centrifugation on tryptic digestion. This was done by applying different centrifugation speeds (6,000, 8,000, 10,000, 20,000, and $30,000{\times}g$) over various durations (0, 10, 20, 30, 40, 50, and 60 min) to digest two model proteins - cytochrome c and myoglobin. The intact proteins and resulting peptides were identified using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry. Centrifugation greatly improved the tryptic digestion efficiency of cytochrome c, where either an increase in centrifugation speed or in digestion duration significantly improved the digestion of cytochrome c. However, centrifugation did not noticeably improve the digestion of myoglobin; 16 h of centrifuge-assisted tryptic digestion at $30,000{\times}g$ barely removed the myoglobin protein peak. Similar results were also obtained when using conventional tryptic digestion with gentle mixing. When acetonitrile (ACN) was added to make 10% ACN buffer solutions, the myoglobin protein peak disappeared after 6 h of digestion using both centrifuge-assisted and conventional tryptic digestions.
In this study, the behavior of dredged soil was measured by repeated tide and analyzed the change of settlements and cone penetration resistance by centrifuge model about dredged soil of Kunsan-Janghang site that maximum tidal range is 7.4m. Consequently the settlements of dredged soil by repeated tide in the 2nd month was 0.489 m. After 12th month, the total settlements was 0.524 m in the model. It meaned the settlements of dredged soil by repeated tide in the 2th month was 80% of the settlements. Also, with the lapse of time, cone penetration resistance increased centrifuge model test for catching the strength change of dredged soil by repeated tide. After 10th month, there were not almost changes. cone penetration resistance in 10th month was measured more 3.5~5.6 times than that in its early stages. Also, with the lapse of time, cone penetration resistance increased almost linearly. And, when we surveyed the relation between cone penetration resistance and time, as depth increased, cone penetration resistance rose.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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