• 한국분말재료학회지
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• 제14권1호
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• pp.26-31
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• 2007

Manufacturing bulk nanostructured materials with least grain growth from initial powders is challenging because of the bottle neck of bottom-up methods using the conventional powder metallurgy of compaction and sintering. In this study, bottom-up type powder metallurgy processing and top-down type SPD (Severe Plastic Deformation) approaches were combined in order to achieve both real density and grain refinement of metallic powders. ECAP (Equal Channel Angular Pressing), one of the most promising processes in SPD, was used for the powder consolidation method. For understanding the ECAP process, investigating the powder density as well as internal stress, strain distribution is crucial. We investigated the consolidation and plastic deformation of the metallic powders during ECAP using the finite element simulations. Almost independent behavior of powder densification in the entry channel and shear deformation in the main deformation zone was found by the finite element method. Effects of processing parameters on densification and density distributions were investigated.

• Geomechanics and Engineering
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• 제17권3호
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• pp.271-278
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• 2019

In recent years, the crack accidents of earth and rockfill dams occur frequently. It is urgent to study the tensile strength and tensile failure mechanism of the gravelly soil in the core for the anti-crack design of the actual high earth core rockfill dam. Based on the self-developed uniaxial tensile test device, a series of uniaxial tensile test was carried out on gravelly soil with different gravel content. The compaction test shows a good linear relationship between the optimum water content and gravel content, and the relation curve of optimum water content versus maximum dry density can be fitting by two times polynomial. For the gravelly soil under its optimum water content and maximum dry density, as the gravel content increased from 0% to 50%, the tensile strength of specimens decreased from 122.6 kPa to 49.8 kPa linearly. The peak tensile strain and ultimate tensile strain all decrease with the increase of the gravel content. From the analysis of fracture energy, it is proved that the tensile capacity of gravelly soil decreases slightly with the increasing gravel content. In the case that the sample under the maximum dry density and the water content higher than the optimum water content, the comprehensive tensile capacity of the sample is the strongest. The relevant test results can provide support for the anti-crack design of the high earth core rockfill dam.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권8호
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• pp.53-60
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• 2013

국내 도로 하부구조의 다짐관리 방법은 상대 다짐도를 구하기 위한 현장밀도 시험과 하중 지지력을 확인하는 평판재하시험을 이용하고 있다. 그러나 이 두 시험방법은 시공현장 관리자의 경험적 판단을 수치화한 것으로 역학적인 근거가 미약한 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근 사용되고 있는 회복탄성계수법은 차량하중의 반복재하 조건에서 유발되는 포장재료의 응력-변형 상태를 합리적으로 반영할 수 있는 합리적인 포장구조 설계법으로 평가되고 있다. 그러나 회복탄성계수를 측정하는 방법이 어렵고 시간이 많이 소요되는 등 많은 문제점이 있으므로 이를 대체할 수 있는 간편한 시험법으로 최근 소형충격재하시험법이 제안되고 있다. 따라서 본 연구에서는 노상과 보조기층의 시공 및 유지관리 현장의 변형계수를 신속하고 간편하게 측정할 수 있는 동평판재하시험을 이용하여 도로 하부지층의 다짐관리 가능성을 판단하고 정적재하시험결과를 분석하여 관계식을 제안하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권11호
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• pp.13-18
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• 2017

단지조성을 위한 성토과정에서 비다짐 시공은 별도의 다짐을 수행하지 않고 장비하중에 의해 다져지게 하는 공법으로 대부분의 현장에서 적용하고 있으나 구체적인 시공지침이나 시방에 명시되지 않아 토공량 평가에 불명확한 점이 있다. 본 연구에서는 단지조성을 위한 지반조성을 수행함에 있어 비다짐 성토지반에 대한 설계 토량환산계수와 실제 토량환산계수 값을 비교하여 타당성 여부를 검토하고 실내시험 및 현장시험, 하중-침하시험 등을 수행하여 합리적인 토량환산계수를 제안함으로써 현장에서의 토공 적정성을 검토하기 위한 기초연구이다. 비다짐 시 토량환산계수 C값은 1.0으로 설계하고 있으나, 현장실험결과 0.86으로 설계보다 작은 것으로 나타나 성토량이 증가될 것으로 예측되었으며, 시공결과 실제로 성토량에 차이가 발생하였다. 따라서 비다짐 성토의 경우 현장여건 및 성토고의 자중을 고려하여 현장조건에 적합한 C값을 실험을 통하여 적용하는 것이 타당할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권9호
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• pp.45-55
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• 2009

철도 토공노반의 품질은 현장 밀도나 평판재하시험을 통해 관리되어 왔다. 현재 지반반력계수($k_{30}$)의 경우 일반철도와 고속철도의 설계기준으로도 사용되기 때문에 설계와 품질관리에서 일관성을 갖는다. 그럼에도 불구하고 지반반력계수($k_{30}$), 또는 반복평판재하시험의 결과인 변형계수($E_{v2}$)와 변형계수의 비($E_{v2}/E_{v1}$) 같은 설계인자에 대해 간편한 실내기준 설정 방법이 없어 설계과정의 치명적인 결함으로 남는다. 본 예비연구에서는 이러한 단점을 극복하고자 최근 개발된 철도 토공노반의 역학적-경험적 설계 방법에도 합당한 새로운 품질관리 기준으로 압축파 속도를 도입하였고 계측 기법을 제안하였다. 품질관리 방안의 핵심은 다짐시험과 병행하여 획득한 최적함수비에서의 압축파 속도를 현장의 품질관리 기준으로 설정하고 현장에서는 시공 중에 직접도달파 기법으로 품질을 확인하는 것이다. 직접도달파 기법은 현장의 기술자가 지표면 얕은 깊이의 균질한 층에서 간편하게 적용할 수 있고 저림하며 결과의 신뢰성이 높다. 시험 부지에서 직접도달파 시험으로부터 계측한 압축파 속도가 다짐도에 따라 식별 가능한지 확인하였고, 품질관리 지표로서 압축파 속도를 효과적으로 적용할 수 있음을 입증하였다. 본 논문의 현장 및 실내 압축파 계측을 통해 동반논문(박철수 등, 2009)에서 수행할 실험적 토대를 마련하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제108권1호
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• pp.67-76
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• 2019

최근 국내 숲가꾸기 산물수집 및 목재수확에 있어 하베스터, 포워더와 같은 중대형 임업기계의 활용이 증대되고 있는 실정이며, 이에 따른 토양환경 피해 및 임지생산력 저하 등 환경적인 문제가 대두되고 있다. 본 연구는 하베스터와 포워더의 임내주행에 있어서 벌채부산물처리(무처리, $7.3kg/m^2$과 $11.5kg/m^2$) 및 주행횟수(하베스터 1회와 포워더 1~10회)에 따른 토양 깊이별(10, 20 및 30 cm) 토양 물리성 변화 및 토양 지표면 교란을 판단하기 위하여 토양밀도, 토양관입저항, 토양패임 등을 측정하였다. 연구결과 임업기계의 임내주행에 따른 토양용적밀도는 벌채부산물 무처리구에서 처리구($11.5kg/m^2$)와 비교하여 약 10~29 % 높게 나타났으며, 토양관입저항은 약 25~139 %까지 높게 나타나 벌채부산물 처리에 따른 토양답압 저감효과를 확인할 수 있었다(p<0.05). 또한 벌채부산물 처리구와 무처리구 모두에서 주행횟수가 증가함에 따라 토양용적밀도와 관입저항은 증가하는 것으로 나타났으며, 벌채부산물 처리구는 하베스터 1회, 포워더 5회까지 전체 토양답압의 92%가 발생되었고 무처리구에서는 하베스터 1회 포워더 1회까지 전체 토양답압의 84 %가 발생되는 것으로 나타났다. 이 연구결과를 바탕으로 향후 하베스터와 포워더를 이용한 단목수확작업을 설계할 시에는 토양환경피해 및 피해면적을 최소화하기 위하여 주행차로에 벌채부산물을 처리하거나, 지정 주행차로를 설계하는 것이 필요하다고 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.51-61
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• 2016

본 연구는 최근 국내 외로 지반공학적 특성 평가 연구가 진행되고 있는 TDR(Time Domain Reflectometry)을 개선하기 위하여 진행되었고, 이를 통해 $30.48cm{\times}25.4cm$의 크기를 갖는 판형 Probe를 제작하였다. 개발한 TDR 시스템을 검증하기 위하여 주문진 표준사 및 세 종류의 일반적인 시료를 대상으로 실내실험을 실시하였다. TDR 신호를 이용하여 흙의 유전상수, 전기전도도, 특성상수 값을 도출하였다. 이를 통해 흙의 함수비 및 건조밀도를 구하였고, 실제 측정한 값과의 비교를 통하여 개발 TDR의 적용성을 검토하였다. 실험 결과, 건조밀도의 경우 평균적으로 약 2%의 오차를 보이며, 함수비의 경우 평균적으로 약 0.5%의 오차를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 실험 결과를 통하여 기존의 TDR시스템을 사용하였을 때 발생할 수 있는 문제점과 측정할 때 소요되는 시간 등을 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.63-79
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• 2011

본 연구에서는 Bottom Ash와 표준사의 상대밀도시험을 실시하여 시험결과를 토대로 40%, 55%, 70%의 상대밀도로 반복삼축시험을 실시하였다. 또한, 55%의 상대밀도로 세립분 함유량에 따른 반복삼축시험을 실시하였다. 시료는 No.40체, No.60체, No.100체, No.200체 잔류시료로 분류를 하여 현장에서 시료의 다짐을 실시한 경우 발생될 수 있는 시료의 파쇄를 고려하여 Bottom Ash를 A다짐 몰드를 이용한 파쇄시험을 실시하였다. 각 체의 잔류시료의 파쇄특성을 고려하면 A다짐에 따른 파쇄율은 약 30%까지 증가하게 되어 세립분 함유량을 10%, 20%, 30%로 조정하여 상대밀도 시험을 실시하였다. 상대밀도에 따른 반복삼축시험을 통해 Bottom Ash의 액상화 저항특성을 분석하였다. 시험결과 Bottom Ash의 경우 파쇄강도가 표준사에 비해 작아 축차응력에 크기에 따라 기존 포화사질토와 상이한 액상화 거동특성을 보였으며, 시료의 세립분의 함유량에 따라 액상화 저항특성이 최대인 세립분 함유량을 찾을 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제10권7호
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• pp.464-470
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• 2000

스폰지 티타늄으로부터 수산호-탈수소화법(HDH)법으로 제조된 부말에 고상탈산법(DOSS)을 적용시켜 만든 산소 농도 범위 1980~8450 ppm, 입경 $25\mu\textrm{m}$ 내외의 불규칙 티타늄 분말의 성형 및 소결성을 조사하였다. 250MPa의 가압력으로 냉간압축성형한 결과, 성형밀도는 69.0%~62.3% 범위 내에 있었고 산호함량 증가에 따라 직선 또는 완만하게 감소하였다. 이러한 경향은 티타늄 분말의 경도변화로 설명할 수 있었다. 최고 7%까지의 차이를 보였던 성형밀도에도 불구하고 $1100^{\circ}C$에서 2시간동안 소결한 결과, 산소함량에 무관하게 소결밀도는 90.5$\pm$0.5%를 보였으며, 결정립의 크기는$60\mu\textrm{m}$ 내외의 균일하였고, 가공크기 및 분포도 유사하였다. 소결체의 경도에 미치는 산소의 영향은 실험범위 내에서 VHN(sintered)=135.5+64.3$\times$(wt%$O_2$)의 실험식을 얻었다. 소결체의 파단면 관찰한 결과, 연성에서 취성파괴로의 천이는 소결체에의 산소함량이 2987~5582ppm 사이에서 일어나는 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제100권3호
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• pp.476-482
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• 2011

이 연구는 경남지역을 중심으로 운영되고 있는 지리산 숲길의 토양물리성의 변화를 분석함으로써 지리산 숲길의 토양 피해 저감을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 수행하였다. 숲길 개설 1~3년 경과 후 단위m당 평균숲길침식량은 인월-금계 구간은 $0.0015m^3$, 동강-수철구간은 $0.0018m^3$, 수철-청암구간은 $0.0027m^3$이었으나 청암-악양구간은 침식이 발생하지 않은 것으로 분석되었다. 인위적 답압에 의한 영향이 높은 토양깊이 5 cm에서의 토양경도는 조사구간에서 토양깊이 10 cm에서보다 높게 나타나 이용자의 답압에 의한 숲길 영향은 현재까지 토양 5 cm 정도까지 미치는 것으로 나타났다. 지리산 숲길은 2008년 개통 후 약 1~3년이 경과된 현재까지 이용되는 인월-금계, 동강-수철, 수철-청암구간의 경우 이용자의 답압에 의한 영향이 크다고 판단되는 토양깊이 0~7.5 cm에서의 평균 공극률은 약 1.4~1.5배 낮아진 것으로 나타났다. 이와 같이 인월-금계, 동강-수철, 수철-청암, 청암-악양구간 모두 산림과 숲길이 토양용적밀도는 대조구인 산림지역보다 약 1.6~3.1배 높은 값을 나타내었는데, 이러한 이용객의 증가에 따른 영향은 토양에 지속적으로 영향을 미칠 것으로 사료되며, 이를 억지하기 위해서는 이용자의 과도한 집중화 및 분산을 유도할 수 있는 방법을 강구할 필요가 있다고 사료된다.