• 한국지반공학회논문집
• /
• 제23권10호
• /
• pp.47-56
• /
• 2007

본 연구에서는 자갈혼합률을 다르게 준비한 자갈-모래 혼합시료가 등방압밀 및 $K_0$-이방압밀 상태에서 나타나는 액상화거동에 대해서 연구하였다. 이를 위하여 자갈혼합률이 다른 자갈-모래 혼합토 공시체를 100kPa의 연직응력으로서 상대밀도가 40% 되도록 등방압밀 및 $K_0$-이방압밀 시킨 후 반복삼축시험을 수행하였다. 또한 자갈혼합률이 0%, 10%, 20%, 30%인 공시체에 100 kPa의 연직응력으로서 간극비가 0.7이 되도록 등방압밀 후 반복시험도 실시하였다. 시험결과 동일한 상대밀도(Dr=40%)를 가지는 자갈-모래 혼합토 공시체의 간극비는 자갈혼합률이 증가할수록 감소하다가 약 70%를 저점으로해서 다시 증가한다. 그러나 이 경계혼합률 이하에서는 자갈입자 사이를 채우고 있는 모래의 간극비는 자갈혼합률이 증가할수록 증가한다. 상대밀도가 일정한 (Dr=40%)등방압밀 공시체에 있어서 자갈혼합률이 비교적 낮은 경우(GC=0%, 20%, 40%)에는 반복하중에 의해서 일어나는 간극수압과 축변형률 거동이 비교적 높은 간극비로 인해서 느슨한 모래의 거동을 나타내나, 자갈혼합률이 높은 경우(GC=70%)에는 간극수압과 축변형률 거동이 조밀한 모래의 거동과 비슷한 경향을 보인다. 또한 간극비가 일정한(e=0.7) 등방압밀 공시체에 있어서 자갈혼합률이 높을수록 축변형률과 간극수압 거동은 느슨한 모래의 거동을 보이며 자갈혼합률이 낮을수록 축변형률 거동은 조밀한 모래의 거동을 나타낸다. 등방압밀 공시체의 액상화강도는 경계혼합률(GC=70%)이하의 범위에서는 상대밀도가 일정한 경우에는 자갈혼합률이 증가할수록 증가하며 간극비가 일정한 경우는 자갈혼합률이 증가할수록 감소한다. 따라서 자갈-모래 혼합토의 액상화강도는 예상과는 달리 자갈 입자 사이를 채우고 있는 모래의 상대밀도 보다는 혼합토의 전체적인 상대밀도 및 간극비에 의해서 결정된다는 사실이 확인되었다. $K_0$-이방압밀 공시체의 간극수압과 축변형률 거동은 반복응력이 어느 정도의 응력반전을 포함하고 있는데도 불구하고 응력반전이 없는 경우의 사질토의 거동을 나타낸다. 즉 응력반전량이 반복응력 진폭의 약 10%인데도 불구하고 반복변형률은 비슷하나 영구변형률이 크게 증가하며 또한 간극수압비는 1.0에 미달하여 초기액상화가 일어나지 않는다. 그리고 액상화강도는 자갈촌합률이 증가할수록 0%에서 40%까지의 범위에서는 증가하나 그 이상에서는 감소하는 경향을 보인다. 결론적으로 자갈-모래 혼합토의 반복거동은 자갈혼합량, 간극비, 상대밀도 그리고 압밀상태와 같은 요인에 의해 결정된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제29권1호
• /
• pp.20-35
• /
• 2017

잠제와 같은 중력식구조물 하부 해저지반에 고파랑이 장시간 작용하는 경우 토립자내 간극의 체적변화를 일으키는 과정에서 과잉간극수압이 크게 발생될 수 있고, 이에 따른 유효응력의 감소에 의하여 구조물 근방 및 하부의 해저지반에 액상화가 발생될 수 있으며, 종국에는 구조물이 침하파괴될 가능성이 있다. 또한, 액생화를 방지하기 위한 대책공법으로 규칙파의 경우 콘크리트매트를 해저지반상에 포설하여 구조물의 동적변위 및 지반내 간극 수압 및 간극수압비가 감소하는 것을 규명하였다. 본 연구에서는 실해역을 모사한 불규칙파랑을 대상으로 규칙파 해석에서 적용된 동일한 수치해석법을 적용하여 잠제의 동적변위 및 해저지반내 간극수압, 간극수압비 등과 같은 지반거동의 시 공간변화를 규칙파의 경우와 대비하면서 액상화 가능성을 검토하였다. 이로부터 불규칙파동장하에서도 콘크리트매트하의 해저지반내에서 액상화 가능성을 크게 줄일 수 있고, 한정된 본 결과이지만 콘크리트매트가 포설된 경우에도 액상화 평가시 불규칙파의 유의파에 해당하는 파랑조건을 적용한 규칙파 해석이 더욱 안정적인 설계로 된다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제28권6호
• /
• pp.361-374
• /
• 2016

잠제와 같은 중력식구조물하 해저지반에 고파랑이 장시간 작용하는 경우 지반을 구성하는 토립자내 간극의 체적 변화과정에서 과잉간극수압이 크게 발생될 수 있고, 이에 따른 유효응력의 감소에 의하여 구조물 근방 및 하부지반이 액상화될 수 있으며, 종국에는 구조물이 침하파괴될 가능성이 있다는 사실이 규칙파 및 불규칙파 조건하의 선행연구에서 규명되었다. 본 연구에서는 잠제 주변지반에서 발생되는 액상화를 방지하기 위한 대책공법으로 주로 하천에서 세굴방지공으로 사용되어온 콘크리트매트를 해저지반상에 포설하는 방안을 제시하고, 이에 따른 잠제와 콘크리트매트를 포함한 구조물의 동적변위, 지반내 간극수압과 간극수압비 등을 콘크리트매트가 적용되지 않은 원지반의 경우와 비교 검토한다. 이로부터 콘크리트매트하의 해저지반내에서 상대밀도의 증가에 따라 액상화 가능성을 크게 줄일 수 있다는 것을 규칙파 작용하의 수치해석으로부터 확인할 수 있었다.

• 한국물환경학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.423-429
• /
• 2008

Microfiltration (MF) and ultrafiltration (UF) processes for removal of particulate materials (i.e., turbidity, microorganisms and viruses) have been used to produce drinking water with higher quality. As membrane filtration technique has become widely applied for drinking water treatment, the importance of membrane integrity test (MIT) has also been increasingly emphasized. The results of pressure decay test (PDT) were presented in the paper to monitor membrane integrity. In this paper the PDT was carried out with deliberately-defected membrane fibers to evaluate the sensitivity of PDT on membrane fiber damage. Variation of pressure decay rate and removal rate were investigated to evaluate the impact of defection (defection ratio) and pore size of membrane. The membrane integrity could be successfully monitored by the PDT. The pressure decay rate varied from $0.002{\sim}0.189kg_f/cm^2hr$ with the initial pressure ranged from 0.2 to $1.0kg_f/cm^2hr$. Higher initial pressure which provided with higher pressure decay rate was preferred to evaluate the defection of membrane fiber. As for the particle removal rate, the Log Removal Rate (LRV) of kaolin solution decreased significantly from 3.78 to 2.31 when one fiber out of 3,200 fibers was cut. The membranes with different pore size were tested to evaluate virus removal efficiency. The virus removal rate of the MF membrane ($0.1{\mu}m$) was about 30% although the poliovirus was smaller than the pore size of the MF membrane, indicating that the removal rate was much lower than Korea Water Works Association (KWWA) certificate LRV of 1.5.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권6C호
• /
• pp.277-285
• /
• 2009

실트함유량 변화에 따른 낙동강 모래의 반복전단강도 특성을 살펴보고자 낙동강 유역에 분포하는 모래와 실트를 채취하여 실트함유량 0~50%의 범위로 실내에서 재성형된 실트질 모래시료에 대하여 일련의 비배수 반복삼축실험을 실시하였다. 실험 결과, 실트함유량 변화에 따른 반복횟수(N) 10에서의 반복전단응력비(CSR)는 모든 상대밀도에서 실트함유량 5%에서 최대였고, 20%에서 최소를 보였다. 반복비($N/N_L$)에 따른 간극수압비(${\Delta}u/p^{\prime}$) 관계로 부터 분석된 간극수압의 발달 경향은 실트함유량에 따른 CSR 크기변화와는 무관하였다. 압밀 후 간극비(e)와 skeleton 간극비($e_s$)를 비교해 본 결과, 전반적으로 실트함유량에 따른 CSR의 변화 경향과 일치하여 실트함유량에 따른 CSR은 실트질 모래의 전단거동에 영향을 미치는 모래만의 간극비인 skeleton 간극비($e_{s}$)에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제20권2호
• /
• pp.131-138
• /
• 2008

물-결합재비가 낮은 고성능콘크리트의 자기건조에 의한 습도감소와 수축과의 연관성을 파악하기 위하여 물-결합재비 0.3, 0.4의 배합에 대하여 습도와 변형률을 측정하였다. 그 결과 물-결합재비 0.3의 콘크리트 내부 습도 감소는 약 10%, 수축변형률은 약 $320\times10^{-6}$을 나타내었고, 물-결합재비 0.4의 콘크리트의 경우 4%의 습도 감소와 $120\times10^{-6}$ 수축변형률을 나타내었으며 배합에 상관없이 습도와 변형률은 모두 강한 선형성을 보였다. 콘크리트 내부 습도 변화와 수축변형률의 관계를 보다 구체화하기 위하여 콘크리트 내부 공극을 단일 네트워크로 가정하고 확장 메니스커스 생성가정 하에 공극수에서 발생하는 모세관 압력과 수화조직체에서 발생하는 표면에너지 변화를 습도의 함수로 모델링하여 수축의 구동력으로 작용시킨 결과 실험값과 비교적 일치하는 값을 나타내었다. 이를 근거로 물-결합재비가 낮은 고성능 콘크리트에서 자기건조에 의한 습도감소는 20 nm 이하의 소형공극에서 발생함을 파악할 수 있었으며 따라서 자기수축에 대한 제어 방안은 이러한 소형공극에서의 공극수 표면장력과 포화도에 초점을 맞추어야 함을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제22권1호
• /
• pp.15-23
• /
• 2006

지진시 중력식 안벽에 작용하는 하중성분은 벽체 관성력, 토압 그리고 수압으로 구성되어 있는데 이러한 하중성분은 배면지반의 밀도, 자갈 뒤채움 등 배면지반 조건에 큰 영향을 받게 된다. 그러므로, 본 연구에서는 배면지반의 다짐정도, 자갈 뒤채움재의 설치여부를 달리한 총 4가지 배면지반 조건에 대한 진동대 실험을 수행한 후, 중력식안벽에 작용하는 벽체 관성력, 수압 그리고 배면토압의 크기와 위상관계를 분석하였다. 그 결과 자갈 뒤채움과 지반 다짐이 과잉간극수압 발생을 억제하는데 효과적이며, 배면 동적작용력의 크기와 위상은 과잉간극수압의 크기에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한, 입력가속도 진폭이 0.1g 일때 전체하중에서 관성력, 전면동적수압 그리고 배면 작용력이 차지하는 비율은 각각 $64\%,\;21\%$ 그리고 $16\%$로 나타났으며 과잉간극수압의 크기가 증가함에 따라 전체합력에서 배면작용력이 차지하는 비율이 증가하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제6권2호
• /
• pp.51-60
• /
• 2005

최근 우리나라는 석회산업의 부산물인 폐석회의 처리문제로 많은 분쟁이 발생하고 있다. 폐석회는 높은 함수비를 갖고 있어 이를 처리하기 위해서는 적절한 탈수과정이 선행되어야 한다. 본 연구는 연직배수공법을 활용하여 폐석회의 높은 함수비를 저하시키고 지반의 안정화를 촉진시키기 위한 효율적인 방안에 대하여 연구하였다. 즉, 폐석회 슬러지로 구성된 지반내에 기성연직 배수재를 설치하였을때, 압밀도와 간극수압의 소산, 침하량 변화, 지지력 증가를 평가하였다. 실험 결과를 고찰해 보면, PBD가 원형드레인 보다 압밀계수가 2배정도 크게 나타났다. 전반적으로 침하량과 간극수압의 소산, 통수량을 비교하면 두 방법이 서로 유사한 경향을 보이고 있으나, PBD가 원형드레인보다 초기 간극수가 더 효과적으로 배수되는 것을 알 수 있었다. 실내배수실험 후 SEM 촬영에 의한 배수재의 필터 층을 살펴보면, PBD에 비해 원형드레인의 필터가 막힘현상이 심한 것을 알 수 있었다. 폐석회지반의 지반개량효과와 간극수의 배수는 PBD가 우수하며, 원형드레인은 타설간격이 길고 PBD와 같은 섬유배열이 균질한 필터로 교환하여 사용할 때 효율성이 증대할 것이라 예상된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.439-447
• /
• 2019

본 연구에서는 산사태 축소 모형 장치에 레이저 센서와 진동 센서를 설치하여 강우에 의한 사면 붕괴 시 토사의 미세 변위를 조기에 감지하여 붕괴 위험이 높은 사면에 대한 적절한 대책 마련과 사면 붕괴로 인한 피해를 최소화하기 위한 산사태 발생 시점을 예측하고자 실험을 실시하였다. 또한, 산사태 축소모형 실험을 통해 강우에 의한 토층의 거동 특성 및 간극수압과 수분과 같은 함수비 변화 특성을 분석하였다. 화강암의 풍화토로 인공사면을 조성한 다음 강우 조건을 200mm/hr와 400mm/hr로 달리하여 이에 따른 함수비(수압, 수분) 변화를 측정하고 지표 변위를 분석하기 위해 레이저 센서와 진동 센서를 적용하였으며, 영상분석을 위해 비디오 촬영을 하여 변위 발생시간을 상호 비교 분석하였다. 실험 결과 수분함량은 강우강도가 클수록 한계값 도달시간이 짧게 소요되는 것으로 나타났으며, 간극수압은 강우강도가 클수록 간극수압의 증가 시간이 짧은 것으로 나타났다. 산사태 모형실험은 현장 조건을 충분히 반영하지는 못하지만 진동 센서를 이용한 변위 발생 인지 시간을 측정한 결과 붕괴시점이 레이저 센서를 이용한 방법보다 보다 빠른 것으로 나타났다. 산사태 발생 시 센서를 이용한 지반변위 측정은 지속적인 연구를 수행할 경우 사면붕괴 예측 및 피해 저감 그리고 계측산업 활성화의 기초 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제27권1호
• /
• pp.63-77
• /
• 2015

지진해일파(tsunami)에 의한 피해로 소중한 인명손실뿐만 아니라 침수 범람에 의한 가옥과 같은 건물의 유실, 그리고 방파제, 교량 및 항만과 같은 사회간접자본의 심각한 파괴 등을 들 수 있다. 본 연구의 대상인 연안구조물에서 피해원인으로 먼저 큰 작용파력을 고려할 수 있지만, 또한 기초지반에서 세굴과 액상화와 같은 지반파괴를 고려할 수 있다. 진동성분과 잔류성분으로 구성되는 과잉간극수압의 증가에 따른 유효응력의 감소로 해저지반 내에 액상화의 가능성이 나타나고, 액상화가 발생되면 그의 진행에 따라 구조물의 침하 혹은 전도에 의해 종국적으로 구조물이 파괴될 가능성이 높아지게 된다. 본 연구에서는 수위차를 이용하여 단파를 발생시키고, 그의 전파 및 직립호안과의 상호작용을 2D-NIT(Two-Dimensional Numerical Irregular wave Tank)모델로부터 해석한다. 이러한 결과로부터 직립호안 및 해저지반상에서 시간변동의 동파압을 지반의 동적응답과 구조물의 동적거동을 정밀하게 재현 할 수 있는 유한요소법에 기초한 탄 소성해저지반응답의 수치해석프로그램인 FLIP(Finite element analysis LIquefaction Program)모델에 입력치로 적용하여 해저지반 및 직립호안의 주변에서 과잉간극수압비와 유효응력경로의 시 공간변화, 지반변형, 구조물의 변위 및 지반액상화 등을 정량적으로 평가하여 직립호안의 안정성을 평가한다.