• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.1-9
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• 2012

흙노반으로 이루어진 철도 구간의 경우 반복적인 하중재하에 따라 탄성상태로 복귀하는 회복변형과 영구 변형이 동시에 발생한다. 따라서 열차하중이 반복적으로 작용하는 철도하부 지반에서의 변형예측을 위하여 반복하중에 대한 장기변형 예측이 필요하다. 본 논문에서는 최적함수비 범위에서의 최적함수비의 일반토사를 대상으로 진동삼축압축시험과 원형토조시험을 통해 반복하중에 따른 변형 특성을 비교하였으며, 파워함수 모델을 이용하여 각 재료별 축차응력과 반복횟수를 고려한예측모델식을 제안하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.54-60
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• 2008

다층 탄성모델에 근거한 철도노반 설계는 열차의 반복 윤하중에 의한 궤도 하부 구조의 거동을 반영하는 응력 의존적인 회복탄성계수$(E_R)$가 각 층의 중요한 입력물성치가 된다. 그러나 반복하중을 가하는 기존의 회복탄성계수 시험법은 비용이 고가이고 시험장비와 숙련도에 따라 결과의 일관성이 떨어지는 단점이 있어 실질적인 적용에 어려움이이었다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위해 동적물성치를 이용한 대체 회복탄성계수 시험법을 적용하여 철도노반의 회복탄성계수를 결정하였다. 강화노반에 주로 사용되는 쇄석의 회복탄성계수는 측정된 동적물성치와 열차 운행 중 경험하는 강화노반의 응력을 고려하여 결정되었고, 체적응력과 축차응력의 거듭제곱 형태로 예측모델을 나타내었다. 쇄석의 회복탄성계수는 체적응력이 증가함에 따라 전체적으로 증가하는 경향을 보였고 축차응력이 증감함에 따라 감소하였다. 상 하부노반의 주재료인 SM계열 토사 재료에 대하여 회복탄성계수를 평가하였고, 축차응력만을 이용한 거듭제곱 형태의 예측모델과 상관성이 매우 높게 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.9-18
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• 2012

PURPOSES : This study evaluated the field applicability and laboratory performance of warm-mix asphalt (WMA) as an alternative technology in asphalt pavement. METHODS : The pilot road using two different types of WMA mixture and one HMA mixture was constructed in Waegwan-Seokjeok road construction site and the mixtures were sampled at the asphalt plant for laboratory testings. The field applicability was assessed in environmental aspects, such as $CO_2$ emission, and in aspects of constructibility using the existing equipment and procedure, i.e., thickness and density measurement. The laboratory testings included the moisture susceptibility test by AASHTO T283, dynamic modulus test, triaxial repeated load permanent deformation test, and the fatigue test. RESULTS : The temperatures for production and compaction of WMA were $20{\sim}30^{\circ}C$ lower than those for HMA and therefore, the noxious gas emission were significantly reduced. The field density of WMA pavements was similar or better than that of HMA pavement. From the laboratory testings, it was found that WMA mixtures exhibit comparable performance to HMA mixture in moisture susceptibility, permanent deformation, and fatigue performance. CONCLUSIONS : With these results, it would be concluded that WMA could replace the existing HMA technology without any significant issue. To support this conclusion, it is necessary to track the long-term performance of WMA in pilot road.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.123-132
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• 2014

본 연구에서는 아스팔트 궤도구조개발을 목적으로, 노반용으로 배합설계된 19mm 밀입도 아스팔트 혼합물 시편을 제작한 다음 영구변형시험을 통해 영구변형 발생특성을 분석하였다. 영구변형시험결과와 AASHTO 2002 및 한국형 포장설계법(KPRP)에서 제시한 영구변형 예측식과 비교, 분석하였다. 현재까지 노반용 혼합물을 위한 영구변형 예측식이 개발된 바 없으므로 AASHTO 제안식을 이용하여 직결 및 유도상 아스팔트 궤도의 부설 시 발생 가능한 영구변형량을 추정하였다. 이를 위해 유한요소해석을 실시, 궤도 깊이 별 발생응력을 산출한 후 공용중 발생 가능한 영구변형량을 계산할 수 있었다. 예측된 소성침하량은 극미하여, 공용중 침하에 대한 내구성 확보가 가능한 것으로 판단되었다.

• 농업과학연구
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• 제14권2호
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• pp.329-344
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• 1987

과압밀비(過壓密比)와 전단속도(剪斷速度) 및 다짐율(率)이 점성토(粘性土)의 응력변형특성(應力變形特性)에 미치는 영향(影響)을 검토(檢討)하기 위해서 반부극하(反復戟荷)에 의(依)한 삼축압축시험(三軸壓縮試驗)을 한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 반부재하(反復載荷)를 했을 때 같은 변형(變形)에서 축차응력의 차(差)는 큰 변형(變形)에서 반부재하(反復載荷)했을 때 더욱 크게 나타났고 공극수압(空隙水壓)은 제하시(除荷時)에는 감소(減少)하다가 다시 증가(增加)하며 재재하(再載荷)되면서 급격히 증가하는 현상(現象)을 나타냈다. 2. 과압밀비(過壓密比)가 클수록 변형(變形)의 증가(增加)에 따라 회복되는 탄성변형률은 감소(減少)하였으며 제일재하계수(除一載荷係數)는 과압밀비가 증가(增加)할수록 감소(減少)하였다. 3. 전단속도(剪斷速度)가 증가(增加)함에 따라 탄성변형율(彈性變形率)은 증가(增加)하였고 변형(變形)의 증가(增加)에 따라 탄성변형율(彈性變形率)은 감소(減少)하였다. 제일재하계수(除一載荷係數)는 변형(變形)이 증가(增加)함에 따라 감소(減少)하였고 전단속도(剪斷速度)가 빠른 경우에 큰 값을 나타냈다. 4. 회복되는 탄성변형율(彈性變形率)은 다짐율이 증가(增加)함에 따라 크게 나타났고 또 변형(變形)이 증가(增加)함에 따라 탄성변형율(彈性變形率)은 약간 감소(減少)하는 경향(傾向)을 나타냈다. 제일재하계수(除一載荷係數)는 다짐율(率)의 증가(增加)에 따라 뚜렷한 경향(傾向)은 보이지 않았으나 일반적(一般的)으로 변형(變形)이 증가(增加)함에 따라 감소(減少)하는 경향(傾向)을 나타냈다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.52-58
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• 2014

노반 성토체에서 발생하는 소성 변형은 콘크리트 궤도의 안정성과 유지보수에 영향을 미친다. 철도 노반에서의 장기적인 소성 변형은 주로 반복적인 열차 통과로 발생하는 누적된 비탄성적 변형률에 의해 발생한다. 누적 소성 변형의 예측은 궤도의 유지보수와 열차의 안전한 운영을 위해서 중요하다. 본 연구에서는 서로 다른 강화노반 두께를 가진 철도노반에서 발생하는 연직 변위를 계산하였다. 누적 소성 변형률을 계산하기 위한 멱함수의 상수는 삼축 실험과 실대형 재하 실험의 결과로부터 구하였다. 표준 노반 단면에 대한 3차원 유한요소해석 결과로부터 강화노반의 두께를 선정하는 가이드라인을 제시하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.1-8
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• 2005

아스팔트 포장에서 소성변형은 교통하중에 의해 발생하는 가장 심각한 파손중의 하나이다. 현재 개발중인 한국형 포장 설계법은 역학적-경험적 설계법으로 다양한 포장 파손 예측모델을 필요로 한다. 이 연구는 포장설계시 아스팔트층에서 발생하는 소성 변형량을 예측할 수 있는 모델을 개발하여 포장의 공용성을 규명하고자 하였다. 본 논문은 아스팔트 혼합물의 소성변형에 영향을 미치는 인자를 규명하고, 소성변형 예측 모델을 개발하고자 한다. 이를 위하여 3단계 온도, 공극률을 조합한 19mm 밀입도 혼합물에 대하여 삼축압축 반복재하시험을 수행하였다. 그 결과 혼합물의 온도와 공극률이 소성변형 예측 모델 계수에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 이에 근거하여 19mm밀입도 아스팔트 혼합물에 대한 소성변형 예측식을 다중 회귀분석을 통하여 개발하였으며, 개발된 모델을 검증하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.115-124
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• 2006

본 논문의 목적은 Falling Weight Deflectometer 처짐값을 이용하여 아스팔트 포장체의 구조적 상태 평가기법을 개발하고, 이를 이용하여 포장체 각 층의 구조적 상태 평가기준을 제시함에 있다. 유한요소해석 아스팔트 포장체 구조해석 프로그램을 이용하여 가상적 데이터베이스를 구축하여 포장체의 표면처짐값과 포장체 내부반응과의 상관관계를 도출하였다. FWD 처짐값과 포장체 두께를 이용하여 직접적으로 포장체 내부반응을 계산할 수 있는 아스팔트 포장체의 내부반응 모델을 통계적 회귀분석을 통하여 개발하였다. 개발된 반응모델을 토대로 아스팔트 포장체 각 층의 구조적 상태를 평가하기 위한 절차를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 평가 절차를 검증하기 위하여 국도 11개와 지방도 8개 노선에서 FWD와 동적관입시험을 수행하였으며, 현장에서 채취한 코어는 아스팔트 시편의 삼축압축반복재하시험을 수행하였다. 연구결과, 아스팔트층의 경우 아스팔트층 하부의 인장변형률값과 회복탄성계수값이 아스팔트 층의 강성 특성을 평가하는 중요한 인자로 판단되었다. 보조기층에서는 BDI값과 보조기층 상부의 압축변형률이 보조기층의 지지력 평가에 적합하였으며, 하부층의 경우 BCI값과 하부층 상부의 압축변형률값이 노상토의 지지력 및 상태를 판단하는데 적절한 인자로 선정되었다. 아스팔트층과 보조기층은 3단계, 하부층은 2단계로 구분하여 아스팔트 포장체의 구조적 상태를 평가 할 수 있는 기준을 제시하였다.