• 제목/요약/키워드: layered rock

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수치해석에 의한 저토피 다층지반에서 근접 병설터널 필라의 안정성 분석 (The Stability Analysis of Near Parallel Tunnels Pillar at Multi-layered Soil with Shallow Depth by Numerical Analysis)

  • 임형민;손광록
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.53-62
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    • 2014
  • 기존 국내 병설터널의 이격거리는 지반조건에 따라 터널직경(D)의 2~5D 정도를 확보하는 것이 일반화되어 왔으나, 최근 들어 대규모 절취에 따른 환경훼손 및 용지매입의 제약, 선형의 연속성 유지 등의 문제를 수반하게 되면서 터널 중심간격이 1D 이하인 근접 병설터널의 현장 적용성이 확대되고 있다. 특히, 터널 필라폭이 감소할 경우 필라(Pillar)의 안전성이 터널의 거동에 영향을 미치게 되므로, 이에 대한 다양한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 그러나 현재까지의 연구는 주로 필라의 거동특성이나 설계 영향 인자들에 대한 분석에 국한되었으며, 실무에 적용 가능하고 정량적인 데이터는 제시하지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 현장 시공조건을 최대한 반영할 수 있는 안정성 평가기법 및 설계 지표를 제시하기 위해 현장조건으로 터널 간 근접도가 가장 높은 갱구부 구간의 지형 및 지층특성을 반영하고, 암반 및 완전풍화 상태의 다층지반조건 상태를 모사하였으며, 지반 강도별 필라폭 변화에 따른 수치 해석적 분석을 통해 필라의 안전성이 터널 전체 안정성에 미치는 영향 정도를 평가하였다. 또한, 지표침하비 및 간섭체적비, 평균강도/응력비 등에 대한 종합적 분석 결과와 Hoek & Brown(1980) 파괴기준을 토대로 실무에 적용이 가능한 근접 병설터널 필라의 안전율 평가식과 지반 강도별 최소 필라폭을 제시하였다.

졸-겔법에 의해 합성한 리튬 코발트 산화물의 열처리 온도와 시간에 따른 전기 화학적 특성 (Electrochemical characterization of LiCoO2 thin film by sol-gel process for annealing temperature and time)

  • 노태호;연석주;고태석
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.99-105
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    • 2014
  • $LiCoO_2$는 박막전지의 양극재료로써 많은 관심을 받고 있는 물질이다. 본 연구에서는 졸-겔 스핀코팅공정과 열처리 과정을 거쳐 Au 금속 지지체 위에 $LiCoO_2$ 박막을 합성하였으며, 열처리 온도와 열처리 시간에 따른 $LiCoO_2$ 박막의 전기 화학적 성질을 고찰하였다. 합성된 박막의 물리화학적 성질은 X-선회절분석기(XRD), 전자현미경(SEM)과 원자간력현미경(AFM)에 의해 조사하였으며 전기화학적 특성분석을 위하여 galvanostatic법을 이용하여 충 방전 사이클 특성도 조사하였다. X-선 회절 결과로부터 $550^{\circ}C$$750^{\circ}C$ 지지체 위에 성장된 박막은 각각 스피넬구조와 층상 암염구조를 갖는다. $750^{\circ}C$에서 10분과 30분 열처리한 시료의 RMS 조도와 입자의 크기는 큰 차이를 보이지 않았으나, 120분 열처리한 시료는 RMS 조도의 증가, 입자크기의 증가 그리고 세공이 관찰되었다. $750^{\circ}C$에서 10분, 30분, 120분 열처리한 $LiCoO_2$ 박막의 방전용량은 각각 54.5, 56.8, $51.8{\mu}Ah/cm^2{\mu}m$이고 50회의 충 방전 후의 방전용량 복원률은 97.25, 76.69, 77.19 %이다.

벤토나이트의 풍화에 따른 점토광물의 상전이 및 광물특성 (Characteristics and Phase Transition of Clay Minerals as the Results of Bentonite Weathering)

  • 노진환;이석훈
    • 한국광물학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.147-159
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    • 2002
  • 한 구릉상에 자연적으로 노출된 지표면을 따라 대략 50 cm 이내의 두께를 이루며 분포한다. 풍화된 벤토나이트에는 몬모릴로나이트 외에 7 $\AA$형 할로이사이트가 수반되고 그 하부에 인접하는 벤토나이트에 비해서 상대적으로 원암의 광물성분이 거의 잔류되지 않는 점토광물 위주의 광물조성을 보인다. 전자현미경 하에서 몬모릴로나이트와 할로이사이트는 서로 혼재되기보다는 따로 구획되어 분리된 상태로 산출되는 경향이 있다. 몬모릴로나이트의 엽편상 결정형의 테두리가 다소 변형되어 무딘 편상 결정형의 양상을 보인다. 할로이사이트는 0.3 $\mu$m 내외의 폭과 2 $\mu$m 이내의 길이를 갖는 침상 내지 관상의 결정형을 이루고 흔히 다발형태의 집합체를 형성한다. 전자현미경 관찰을 통한 이들의 미시적 조직 및 산출 관계에 대한 해석에 의하면, 몬모릴로나이트에서 할로이사이트로의 상전이는 혼합층상 구조형 (M/H)과 같은 이들의 중간형 점토광물상을 거치지 않는 형식으로 이루어진 것으로 판단된다. 또한 몬모릴로나이트로부터 할로이사이트로의 변질반응은 산화조건에서 용해 및 침전 반응형식으로 진행되었던 것으로 해석된다 이 풍화변질 과정에서 $SiO_2$를 비롯하여 Na, K 및 Ca과 같은 화학성분들이 심하게 용탈되어 많은 용해공극이 형성되었고, 상대적으로 잔류.농집된 $A1_2$$O_3$와 Fe에 의해서 할로이사이트의 생성여건이 조성되었던 것으로 해석된다.

유형별 문화재 시료의 비파괴 표면 X-선 회절분석법 적용과 해석 가능성 (Possibility about Application and Interpretation of Surface Nondestructive X-ray Diffraction Method for Cultural Heritage Samples by Material)

  • 문동혁;이명성
    • 한국광물학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.287-301
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    • 2019
  • 문화재의 보존·관리 및 활용은 원형유지를 기본원칙으로 하므로 비파괴적인 분석법을 통한 무기질 문화재 및 그 원료물질의 광물조성을 연구하는 것은 중요한 분야이다. 본 연구는 비파괴 표면 X-선 회절분석법(ND-XRD)을 석재, 채색된 안료, 토제, 금속 등 유형별 무기질 문화재 및 시편들을 대상으로 적용하여 문화재의 비파괴 분석법 중 하나로써 활용가능성을 검토하였다. 그 결과, 기기 내에 거치가 가능하며, 구성입자의 크기나 배열 및 굴곡 등 분석대상면의 특성이 스캔에 적합한 시료일 경우 모든 유형에서 광물조성 해석에 활용 가능한 회절패턴이 획득되는 것으로 나타났다. 또한 시료의 기질부에 비하여 표면의 회절정보가 우세하게 획득되므로 수평적 또는 수직적으로 다른 물질로 구성된 대상에 적용할 경우 각 부위별 광물조성정보와 함께 이들의 선후관계 파악을 통한 제작기법 및 변질양상 등의 해석에도 활용 가능할 것으로 사료된다. 반면 시료채취 및 분말화 과정을 생략한 채 문화재시료 자체를 스캔하는 분석방법의 특성으로 인하여 특정 결정면의 정보가 강하게 중첩되는 경우가 일부 발생되었다. 이와 같은 회절패턴은 점토광물의 편향성효과와 같이 광물동정에 유리하게 활용되는 경우도 있으며, 단결정에 가까운 크기와 배열을 갖는 입자로 인하여 불규칙한 회절강도 비가 획득되어 컴퓨터 프로그램을 통한 광물동정이 어려운 경우가 있으므로 해석에 주의가 필요하다.

붕괴 사례를 통한 앵커지지 가설흙막이벽체의 수평변위속도에 의한 안전관리 연구 (A Study for Safety Management on the Basis of Lateral Displacement Rates of Anchored In-situ Walls by Collapse Case Histories)

  • 정대석;이용범
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.367-378
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    • 2018
  • 연구목적: 본 연구는 국내 도심지 굴착시 흔히 마주치는 암반을 포함한 다층토 지반에서 앵커지지 흙막이 구조물의 합리적인 안전관리방법에 대해 서술하는 것을 목적으로 한다. 연구방법: 흙막이 굴착공사의 붕괴사례 현장으로부터 수집한 현장 계측자료를 바탕으로 깊은 굴착시 앵커지지 흙막이벽체의 수평변위속도 관점에서 흙막이 구조물의 안전관리방법에 대해 접근하였다. 연구결과: 붕괴구간의 흙막이벽체 평균 최대수평변위속도는 굴토완료 이후에 뚜렷하게 증가하는 추세를 보였다. 특히, 암반 불연속면을 따라 발생하는 슬라이딩에 의한 흙막이 구조물 붕괴는 비교적 짧은 시간에 상당히 큰 변위속도를 나타냈다. 결론: 본 연구를 통해 굴착공사중 흙막이 구조물 붕괴 사고를 사전에 예측하고 예방하기 위해 국내 현장에서 일반적으로 적용되어온 수평변위에 의한 정량적인 관리기준보다는 수평 변위속도에 의한 안전관리기준의 활용은 흙막이 굴착공사의 안전성을 판단하는데 훨씬 합리적인 것으로 나타났다.

장소성과 문화경관으로 해석한 태안 백화산의 다층적 종교 관성 (A Study on the Multi-Layer of Religious Inertia Represented in Sense of Place and Cultural Remains at Mt. Bak-wha)

  • 노재현;박주성;고여빈
    • 한국전통조경학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.36-48
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    • 2010
  • 본 연구는 태안 태을암 마애불사원을 중심으로 한 백화산의 장소성과 문화경관 특성을 조사 분석하여 이 지역 일대에 산재하거나 내재된 경관에 대한 표현방식과 그 의미를 논의함으로써, 백화산 일대의 경관지리코드와 종교적 장소 관성을 조명하고자 하였다. 경관대상 백화산의 입지성과 골산(骨山)으로의 특이성 못지않게 백화산을 시점장(視點場)으로 조망되는 파노라믹한 서해 조망은 관음도량으로서의 백화산의 성격을 잘 보여준다. 고지도와 신증동국여지승람에서 중요하게 읽혀지는 고성(古城)과 봉대(烽臺) 그리고 태을암은 조선조 백화산의 장소정체성의 핵심을 이루고 있으며, 어풍대, 영사대 등 다수의 각자(바위글씨)는 이 산의 조망성과 장소 특성에 기인한 기념성을 잘 보여준다. 그리고 신증동국여지승람에 보이는 단군 영정의 태일전 이안(移安) 사실은 백화산이 갖는 국가적 위상도 미루어 짐작할 수 있으며, 삼성각에 봉안된 단군 영정 등을 통해 토착 종교와 공생하며 오랜 시간 이어져온 보편적 지역성도 공유하고 있음을 알수 있다. 그러나 무엇보다도 태을암에 모셔진 백제시대 불상인 태안마애삼존불은 관음신앙의 도량인 백화산의 존재이유이자 상징체가 아닐 수 없다. 그러한 장소성에도 불구하고 태을암 마애불 전면에 조성된 '태을동천' 각자를 중심으로 한 계류 및 연못공간인 일소계와 감모대 그리고 그 위에 새겨진 암각바둑판과 조선 중기 이후 유학자들에 의해 이루어진 다수의 각자 흔적을 통한 도가적 문화현상 또한 동일한 무게로 읽혀지는 것은 조선말기 팽배된 유불선의 합일사상이 기저에 있었기에 가능한 것이었다. 이와 같은 다양한 문화경관의 혼재사유는 백화산이 갖는 종교적 장소 관성이 꾸준히 유전하면서 시대정신에 습합해온 결과가 아닐 수 없으며, 백화산에 산재된 여러 유형의 문화경관요소는 태안 백화산의 다층적 장소성과 경관 특성을 이해하기 위한 고유의 지리코드로 이해된다.

<하환정도(何換亭圖)>를 통해 본 칠원 무기연당(舞沂蓮塘)과 유회정(有懷亭) 일곽의 원형경관 (Original Landscape of MuGi-YeonDang and Yuhoejeong Pavilion Area in Chirwon through )

  • 노재현;손희경;박태희
    • 한국전통조경학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.1-13
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    • 2017
  • <하환정도>의 제작 시점인 1860년경을 기점으로, 그림에 표현된 무기연당과 일곽의 정원시설 그리고 경관 등을 현재와 비교하여 고찰한 연구의 결론은 다음과 같다. <하환정도>에는 내원(內園)인 국담(菊潭)을 중심으로 하환정(何換亭)과 풍욕루(風浴樓)가 핵심을 이루고 있으며, 1971년 이후 기양서원의 후신(後身)인 충효사(忠孝祠)와 영정각(影幀閣) 등이 보태졌다. 하환정 반대편 국담 지안(池岸)에는 3기의 괴석과 함께 다채로운 초화류와 화관목이 식재되었으며, 중도(中島)에는 봉황석(鳳凰石)과 납두석(衲頭石)의 배치와 함께 2종의 수목이 그려져 있는데 이 중 하나는 단풍나무로 확인된다. 그림의 외경(外境)에는 무기연당을 중심으로 상부로는 작대산과 천주산이, 하부로는 정충비각과 현재는 멸실된 비보숲이 묘사되어 있다. 주목할 만한 성과로 외경의 작대산 아래 십 여기의 봉분 형태의 주씨묘군(朱氏墓群)과 함께 묘사된 '별업 유회정(別業 有懷亭)' 유구(遺構)를 주씨 선산인 산정리 일대에서 확인하였다. 확인된 유구는 방형의 지당(池塘)과 석가산인 중도(中島) 그리고 석비 망추대(望楸臺) 등이며 지당내 석가산은 자연석에 약간의 가공을 한 뒤, 여러 개의 괴석을 첩석한 형태로 측면에는 '경암(敬嵒)'과 '세심(洗心)'이라 각자(刻字)되어 있다. 특히 '경(敬)'자(字)는 소수서원 경자바위(敬字岩)의 그것을 모사(模寫)한 것으로 풍욕루 현판은 물론 주세붕을 모신 관내 무산사(武山祠)에서도 발견되는 주씨 정원의 상징적 정원언어가 되고 있다. <하환정도> 외경에서 유회정과 석가산을 갖는 방당(方塘)의 이름은 '태화지(泰和池)' 또는 '정우당(淨友塘)'이라 하였으며 석가산의 이름은 '소금강(小金剛)' 또는 '소방장(小方丈)'으로 명명되었음이 확인된다. 이는 국담의 석가산인 '봉래산'에 비견되는 명칭으로, 양 공간에 관련성을 이해하는데 중요한 연결고리가 되고 있다. <하환정도>는 함안 칠원리에 입향한 15대손 주씨문중에서 주도하여 그린 일종의 장원도(莊園圖)로서, 내원은 물론 외경의 상황을 세밀하게 묘사하고 있어 무기연당원 및 주변 경관을 이해할 뿐 아니라 무기연당을 포함한 외경의 정비 및 복원의 중요한 단서를 제공하고 있다고 판단된다.

산소-탄소 안정동위원소특성을 이용한 대기층 고품위 석회석의 생성기작 해석 (Verification of Genetic Process for the High-purity Limestone in Daegi Formation by Oxygen-carbon Stable Isotope Characteristics)

  • 김창성;최선규;김규보;강정극;김상태;이종현;장재호
    • 자원환경지질
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    • 제52권1호
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    • pp.107-118
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    • 2019
  • 태백산분지 북익부 고품위 석회석의 생성은 크게 동생적(syngenetic)과 후생적(epigenetic) 관점으로 나뉘어 있으며, 산소-탄소 안정동위원소 비 특성을 이용하여 이들의 생성환경을 고찰하였다. 북익부의 4개 광산(GMI, 정선, 백운, 백광)과 남익부의 상동(오미아)광산, 그리고, 삼척지역의 쌍용동해광산을 대상으로 하였으며, 이들과의 비교를 위해 정선지역 대기층 노두시료를 포함하였으며, 이들을 색상에 따라 암회색, 회색, 담회색, 백색으로 구분하였다. 산소 안정동위원소 비는 4.5 ~ 21.6 ‰의 넓은 범위의 변화를 보이지만, 탄소 안정동위원소 비는 -1.1 ~ 0.8 ‰ (방해석 맥 제외)로 매우 좁은 범위를 보여, 열수의 작용이 크지 않았음을 지시한다. 또한, 광산별, 색상별 산소-탄소 안정동위원소 비의 분포범위의 차이는 없으며, 주변 노두에서 채취된 탄산염암과 유사한 범위를 보이는 것으로 보인다. 이와 같은 결과는 고품위 석회석의 생성에 있어서 열수의 영향은 거의 없었다는 것을 지시한다. 산소 안정동위원소 비 값은 암석의 색상변화(백색화)보다는 조직의 변화와 관련되는데, 산소 안정동위원소 비 15 ‰ 전후를 기준으로 탄산염암의 산상을 구분할 수 있다. 이보다 높은 경우 괴상 또는 층리가 잘 보존된 특징을 보이는 반면, 낮은 경우 하나의 시료 내에서 두 가지 이상의 색상이 나타나고 있으며, 층리는 교란되거나 거의 소멸하여 흔적만 확인된다. 두 가지 이상의 색상이 나타나는 경우 밝은 부분이 어두운 부분에 비해 현저히 낮은 산소 안정동위원소 비를 보이는 경우가 다수 관찰되며, 이는 열수와의 반응에 의한 현상으로 해석된다. 다만, 이와 같은 현상은 소규모로 나타나고 있으며, 광상 전체적인 고품위 석회석의 생성에 대한 해석으로는 적당하지 않다. 특히, 재결정화한 백색의 탄산염암에서 높은 산소 안정동위원소 비 값을 보이는 것은 이 지역 탄산염암의 재결정화에 열수의 작용이 매우 적었음을 지시하며, 주변 마그마에 의한 열적 영향만을 받은 결과로 해석된다. 또한, 고품위 석회석광상 내 광체의 분포가 수평으로 연속적이며, 고품위 석회석 상하 주변에 백운석이 층상으로 협재되는 등의 산상을 고려할 때, 연구지역 고품위 석회석의 생성은 동생적(syngenetic) 해석이 보다 더 타당할 것으로 판단된다. 따라서, 태백산분지 전반적으로 순차층서적 관점에 의한 퇴적상의 해석이 필요할 것으로 사료되며, 이는 추가적인 고품위 석회석 광체의 확보에 매우 중요한 요소가 될 것이다.

북한산 조계동 송계별업(松溪別業) 정원 복원을 위한 경관해석 (A Study on the Landscape Interpretation of Songge Byeoleop(Korean Villa) Garden at Jogyedong, Mt. Bukhansan near Seoul for the Restoration)

  • 노재현;송석호;조장빈;심우경
    • 한국전통조경학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.1-17
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    • 2018
  • 문헌연구와 현장연구를 바탕으로 17C 중반 북한산 조계동(曹溪洞)에 조영된 송계별업의 장소성과 별업의 정원상 및 경관상을 추적하여 송계별업 원림의 복원을 전제로 한 경관해석을 시도한 본 연구의 결과는 다음과 같다. 송계별업은 인조의 3남이자 효종의 아우인 인평대군 이요가 인조 24년에 조성한 왕가별업이다. 본제는 직선거리로 약 7km 떨어진 건덕방 타락산 아래의 궁집 석양루로서, 대군이라는 조영주체의 신분적 특수성 때문에 송계별업 또한 단청 및 건물의 제도가 매우 화려하였을 것으로 추정된다. 이곳의 장소정체성이자 핵심경관은 구천은폭으로 중국 여산폭포에 비견되는 다층의 폭포를 갖는 관폭과 청음의 공간이었으며, 별업 멸실 이후에는 왕릉 부석장으로 역할과 부석금표처의 장소이미지가 더해졌다. 조계동천을 중심으로 한 송계별업 내원은 구천은폭을 비롯하여 한담과 창벽 등의 자연경관과 비홍교, 보허각, 영휴당 그리고 계당 등의 인공요소가 절묘하게 조화되었다. 또 현존하는 '송계별업'과 '구천은폭' 바위글씨는 별업원림의 조영자와 영역성을 상징하는 경관언어이자 장소 표식으로, 보허각을 중심으로 비홍교, 창벽, 한담 등의 경물명을 바위에 세기고 의미를 부여하였다. 특히 시각적 종점의 역할을 하는 구천은폭은 캐스캐이드형의 다단폭포로서 그 하부는 말구유 형상의 절리상 포트홀의 지형경관적 특성을 보인다. 한편 외원은 별업 정문과 행랑채 성격을 갖는 공간과 내 외원 양자를 연결시켜주는 계당과 돌다리 그리고 기거를 목적으로 한 영휴당 등으로 구분된다. 영휴당에서는 보허각만 관망되는 반면 보허각에서는 구천은폭을 비롯하여 영휴당 등 사방의 조망이 가능하도록 한 이원적 조망 틀짜임이 읽혀진다. 또한 비홍교에서 구천은폭과 창벽 그리고 한담을 상호 부감 앙시하게 되며, 비홍교를 건너 보허각에 올라 구천은폭과 조계동천을 바라보는 단계적 행위를 체험케함으로써 속세에서 선계로 이행되는 시각구성을 보여주고 있다.

실내모형실험을 통한 모래지반에서의 중공블록 보강효과 분석 (Analysis of Reinforcement Effect of Hollow Modular Concrete Block on Sand by Laboratory Model Tests)

  • 이철희;신은철;양태철
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권7호
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    • pp.49-62
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    • 2022
  • 중공블록 기초공법은 육각형의 벌집구조로 제작된 콘크리트 중공블록을 혼합쇄석과 함께 치환 설치하여 연약지반을 보강하고 인위적인 층상지반을 형성하여 얕은 기초의 지지력 증가와 침하량을 감소시키는 지반보강 기초공법이다. 벌집구조의 중공블록은 기하학적으로 경제적인 구조임과 동시에 힘을 균형 있게 배분하는 안정적인 구조로 기초와 쇄석치환 보강층 사이에서 보강재로써 보강효과를 유발하는 것을 단편적으로 확인하였으나, 거동특성 규명은 아직 미비한 상태이다. 본 연구에서는 실내모형실험을 통해 보강재로써 중공블록의 보강효과를 파악하기 위해 실내 평판재하시험을 수행하였다. 하중-침하 곡선에서 비채움 조건(A-1-N)에서는 관입전단파괴가 발생한 반면에 채움 조건(A-1-F)은 항복이 나타나지 않은 선형 곡선을 나타내며, 원지반 대비 3배의 보강효과를 확인하였다. 중공블록의 구속효과 모식도를 바탕으로 중공블록 콘크리트부의 접지응력과 중공부 구속효과에 의한 수직응력 그리고 수평응력이 작용한 내벽의 내주면마찰력에 대한 관계식을 제안하였다. 관계식 계산결과 중공블록의 콘크리트부의 접지력은 재하하중의 약 65%이고, 중공부 단면에 작용하는 구속 수직력은 약 16.5%이고, 내주면마찰력은 약 18.5%로 분담하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 중공블록이 보강재로써 상재하중이 작용할 때, 중공블록의 중공부 하단에서는 구속효과로 수직응력이 발생하고, 수평방향이 구속상태인 내부 모래에서 수평응력이 내벽에 작용하여 내주면마찰력이 발생하여 중공블록 콘크리트의 관입을 억제하고 선단 응력이 감소하는 거동특성을 규명하였다.