• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.323-330
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• 2012

본 연구진은 최근 U자 형태인 액체댐퍼의 수직관을 다수의 셀(사각 기둥)로 나누어 셀 상부를 개폐함에 따라 다양한 고유진동수를 쉽게 재현하는 새로운 멀티셀 액체댐퍼를 제시하였다. 이러한 댐퍼를 1층 건물 모형에 설치하여 진동대 실험을 수행하여 건물응답이 감소되는 것을 검증하였다. 64층의 풍응답인 가속도를 제어할 수 있도록 댐퍼를 설계하기 위하여 건물을 1자유도계로 축소하였다. 가속도 기반 상사비인 1/20를 적용하여 1층 건물 모형과 새로운 댐퍼를 제작하였다. 설계 진동수인 0.65Hz가 구현되도록 모형건물의 질량과 강성을 쉽게 조절할 수 있도록 탈부착식으로 제작하였다. 모형건물은 중량을 부담하는 질량부와 하부에 스프링과 LM guide가 설치된 구동부로 나누어서 제작되었다. 18개의 셀을 가지는 액체댐퍼를 제작하여 고유진동수 조절 범위가 0.65Hz~0.81Hz인 것을 파악하였다. 대형 진동대에 설치한 모형건물의 일방향 가진을 통하여 모형의 응답을 측정하고 모형상부에 멀티셀 액체댐퍼가 설치되었을 경우 모형의 응답을 측정하여 비교하였다. 진동대 가속도를 입력과 모형건물의 가속도를 출력으로 하는 전달함수를 통해 결과를 나타내었다. 예상한 바와 같이 멀티셀 액체댐퍼의 고유진동수를 건물의 진동수에 동조시켰을 경우 건물의 가속도 응답이 감소함을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권7호
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• pp.5-14
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• 2023

최근 국내·외에서 지진이 자주 발생하고 있다. 이러한 지진은 다양한 형태의 자연적 피해와 물리적 피해의 원인이 된다. 특히, 지반이 액체와 같은 거동을 보이는 액상화는 구조물에 큰 피해를 발생시킨다. 이에 다양한 액상화 피해 저감 공법들이 연구 및 개발되고 있다. 이에 본 연구에서는 시트파일 공법을 이용하여 기존 구조물에 적용 가능한 지진 시 액상화 피해 저감 공법에 대해 연구하였다. 1-G 진동대 실험을 수행하였고 주문진 표준사로 지반을 조성하였다. 상사 법칙을 적용하여 2층 규모의 모형 구조물을 제작하였고, 입력파는 가속도 수준 0.6g와 주파수 10Hz의 정현파를 적용하였다. 다양한 근입비에 따른 구조물 피해 저감 효과를 분석하였다. 연구 결과, 시트파일 공법을 적용하여 지반을 보강하였을 때의 구조물 침하가 지반 보강을 하지 않았을 때보다 약 71% 정도 감소하였으며, 최소 침하량을 보인 근입비는 "1"이었다. 그리고 근입비가 증가할수록 시트파일로 인해 지반 내 간극수압의 소산이 지연되는 경향을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 근입비에 따른 구조물 침하와의 관계를 그래프와 관계식으로 제안하였다. 본 연구 결과는 향후 기존 구조물에 적용 가능한 시트파일 공법을 개발하는데 있어 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.59-67
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• 2006

동일한 흙으로 조성된 모형지반에 대하여 1-g 모형실험과 원심모형실험을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 원형지반은 10m 두께의 수평하고 느슨한 포화 사질토 지반으로 가정하였다. 1-g 모형실험은 1/20 축소모형, 원심모형실험은 1/40 축소모형을 이용하였다. 원심모형실험의 경우 점성유체를 사용하여 동적시간에 대한 상사비와 과잉간극수압소산시간에 대한 상사비가 동일하도록 하였다. 원심모형실험의 계측결과는 원형지반의 거동으로 가정하였다. 그리고, 1-g모형실험에 정상상태개념 및 두 가지 시간상사비 등을 적용하여 원형지반의 거동을 모사하고자 하였다. 동일한 위치에서의 과잉간극수압, 지반가속도 그리고 지표 침하량 등을 계측하여 비교하였다. 실험결과 지반의 투수계수가 작아서 진동 중 과잉간극수압 소산의 영향이 작고, 소산시간상사비를 적절하게 결정하면 1-g 모형실험으로부터 원형지반의 과잉간극수압 거동을 모사할 수 있는 것으로 나타났다.

• Advances in concrete construction
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• 제13권3호
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• pp.215-221
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• 2022

Considering their similar mass densities, an attempt was made to optimize the mix design of micro-concrete that used barite sand as an aggregate by substituting marble powder (5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 70%), clay brick powder (30%, 50%, 70%), and fly ash (30%, 50%, 70%) for the concrete (by mass) to form specimens for shaking table tests. The test results showed that for these three groups of materials, the substitutions had little effect on the density. The barite sand played a decisive role in the density, and the overall density of the specimens reached approximately 2.9 g/cm³. The compressive strength and elastic modulus decreased with an increase in the substitution rates for the three types of materials. Among them, the 28 day compressive strength values of the 40% and 50% marble powder groups were 11.73 MPa and 8.33 MPa, respectively, which were 58.7% and 70.7% lower than the control group, respectively. Their elastic modulus values were 1.33×10⁴ MPa and 1.42×10⁴ MPa, respectively, which were 39.1% and 35% lower than those of the control group, respectively. The 28 day compressive strength values of the 50% and 70% clay brick powder groups were 13.13 MPa and 5.8 MPa, respectively, which were 53.8% and 79.6% lower than the control group, respectively. Their elastic modulus values were 1.54×10⁴ MPa and 1.19×10⁴ MPa, respectively, which were 29.7% and 45.4% lower than those of the control group, respectively. The 28 day compressive strength values of the 50% and 70% fly ash groups were 13.5 MPa and 7.1 MPa, respectively, which were 52.5% and 75% lower than those of the control group, respectively. Their elastic modulus values were 1.36×10⁴ MPa and 0.95×10⁴ MPa, respectively, which were 37.9% and 56.6% lower than those of the control group, respectively. There was a linear relationship between the 28 day compressive strength and elastic modulus, with the correlation coefficient reaching a value higher than 0.88. The test results showed that the model materials met the high density, low compressive strength, and low elastic modulus requirements for shaking table tests, and the test data of the three groups of different alternative materials were compared and analyzed to provide references and assistance for relevant model testers.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제1권1호
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• pp.1-6
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• 1976

This paper is the third one of the study on balanced type oscillating mole-drainer, the first one was presented in No 9. Gyeongsang College Report and the second one in Vol. 17, No.4 of the KSAE. In the first part of this study, the characteristics of traction forces between the nonoscillating earth working equipments and oscillating ones was compared. A model of the balanced type oscillating mole-drainer, which composed of a mechanism that may reduce the machine vibration, was designed following the dimensional analysis and similitude technique. The model test was carried out to clarify the balancing mechanism of the oscillating parts and other parts of the machine. In the light of the results from the model tests, a prototype machine was made for experimental purpose. Results from the field test by a reported in the near future. In the second report, the model tests were carried out under the same soil conditions, i.e, . oscillating frequency, running velocity, and oscillating amplitude, etc. It was clear that use of balanced type oscillating model could substantially reduce the vibration of the whole system of the machine, when compared with the nonoscillating type model. In this paper(the third report), results of investigation on the traction force, power requirement, and moment. etc, is presented. Analysis of variance technique was used for analyzing the effect of the frequency, amplitude, and running velocity on the draft force, torque, power requirements, and moments. The results obtained from the model tests are as follows, 1) By practicing a balanced-type oscillating mole-drainer, it was possible to reduce the traction resistance by 55.1-61. 2 percent of traction resistance, however, was 1.75 - 1.95 times greater than the value of resistance which was induced by use of a mole-drainer with single bullet. The resistance of rear shank against soil was considered as a main causing factor of the above results. 2) As the oscillation frequency was increased, the traction resistance was decreased. Considering on the effect of oscillation the greater the amplitude, and the slower the running velocity was, the greater the reduction ratio of traction resistance was. 3) The ratio of the traction resistance of oscillating mole-drainer to that of non-oscillating one could be represented as a function of dimensionless variable (V/$Af$). The results from the tests were well agreed with the reported results from the experim ents on oscillation plow or hoe. 4) By taking a lower value of (V/$Af$), reducing the traction resistance was possible. This fact meant, however, that the efficiency of mole drain practice would be lower. 5) It was experimentally confirmed under the same condition of soil that the variable (R/$rD1^3$) could be represented as a function of a variable($V^2/gD$) when a non\ulcornerocillating mole-drainer was used. 6) When a oscillating mole-drainer was used, the variable(R/$rD_1^{3}$) could be represented as a function of two variables ($v^2/gD_1$) and (V^2/gD_1$). 7) The torque was not affected by a change of frequency. However, a relation of proportionality existed between torque and amplitude, running velocity, and ratio of bullet diameter. When a balanced type oscillating mole-drainer with two bullets was used, torque was increased by 52.8-78. 4 percent and total power requirement was also increased. 8) Total power requirement was increased linearly in accordance with the increasing frequency, 41.96 percent of total power was used for oscillating action. The magnitude of total power requirement was 1. 8-9. 4 times greater than that of a non-oscillating mechanism. In the view point of power requirement, it was not advisable to increase the frequency, amplitude, running velocity, and ratio of bullet diameter at the same time. 9) Only the positive moment occured in the rear shank. Change of the diameter of a rear bullet, could not affect the balancing against the soil resistance. It was necessary for rear bullet to have a large resistance against soil only when the rear bullet was in backward motion. 10) Within an extent of the experimental base, optimum limits for several design factors were A=0.5cm, $f$=22.5Hz, V=O. 05m/sec, and $\lambda$=1.0 By adapting these values traction resistance was reduced by 40 percent and vibration acceleration wa s reduced by 60 percent. Even though the total , power requirements for operating a balanced type oscillation mechanism was greater ~than that of non-oscillating one, using a oscillating mechanism would be more effective. Because a balanced type oscillating mechanism is used, tractive resistance will be reduced and then the lighter . tractive equipment could be used.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권6호
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• pp.329-333
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• 2006

유기물 함량이 많은 난지권 제주도의 화산회 토양에서의 수분함량과 토양수분 장력과의 관계를 파악하는 것이 밭작물이 주로 재배되는 제주도 특성상 계획적인 관개관리를 통해 효율적인 물 관리를 가능하게 할 것이므로 이를 위해 본 연구는 토양수분 장력을 실측하지 않고 추정할 수 있도록 유기물 함량이 다른 토색별 토양수분특성곡선을 작성하고자 하였다. 유기물 함량에 차이가 많이 나는 세 가지 색의 토양을 이용해 토양수분 장력별로 토양수분 함량을 측정한 후 scaling 기법을 이용해 토양수분 특성곡선 추정모형을 작성했다. 암갈색, 농암갈색, 흑색으로 구분이 가능한 화산회 토양을 토색별로 살펴보면, 토성이 동일하더라도 유기물함량이 높은 화산회 토양일수록 토색이 진한 경향을 보여 토색에 미치는 유기물 함량의 영향을 판단할 수 있었다. 토색별 토양수분 특성곡선은 흑색토, 농암갈색토, 암갈색토의 순으로 수분 보유능의 차이를 보였으며, 이들도 scaling 기법을 통해 토양수분장력을 dimensionless water content의 멱함수 형태로 단일화 시킬 수 있었다. 또한, scale 변환 수분함량을 이용해 주로 토양수분 특성을 해석하는데 많이 이용되고 있는 van Genuchten 모형에 적용할 수 있는 매개변수들을 토양시료 전체에 대해, 그리고 각각의 토색별로 작성하였다. 이들 함수는 로지스틱(logistic) 형태를 보였다. 결과적으로 토양수분 곡선특성 추정모형은 수리특성의 기본이 되어 농경지에서의 물의 이동특성을 해석하는 밑바탕이 될 것이며, van Genuchten 변수들은 유기물 함량이 높은 지역에서 SWAT 등의 다양한 수문모형들에 적용이 가능할 것이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.1061-1071
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• 2018

초대형 지하구조물인 해저터널은 평상시는 물론 지진 시에도 안정성을 확보하여야 한다. 특히 해저터널의 지진 시 주위 지반과의 상대적인 강성, 변위 차이에 의하여 다양한 지진 응답거동이 유발되므로 그 거동 특성을 예측하기가 쉽지 않다. 본 연구의 목적은 주위 지반과 물성이 다른 단층대를 통과하는 가상해저터널의 지진 시 동적 거동특성 파악이며, 이를 위하여 3차원 내진해석의 결과를 토대로 실내시험을 통해 단층대를 통과하는 해저터널의 동적 응답거동을 파악하였다. 이 때, 해저터널은 내진성능 향상을 위하여 가동세그먼트(Flexible Segment)가 적용된 형태를 고려하였다. 추후, 다양한 조건에서의 해석 및 시험을 통하여 검증된 결과를 획득하고 이를 바탕으로 다양한 지반의 3차원 내진해석을 통한 D/B 구축이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 3차원 내진해석의 결과를 검증하기 위하여 1 g 진동대 시험(1 g Shaking table test)을 수행하였다. 축소 모형시험의 상사율(1:100)을 고려하여 아크릴로 모형을 제작하고 3가지 Case의 시험을 수행하였다. 입력 지진파는 장, 단주기 지진특성을 모두 가진 인공지진파를 터널 진행방향과 직교하는 수평방향으로 가진 하였으며 단층대를 모델링하였다. 수치해석시 단층대를 모사하기 위하여 단층대의 탄성계수는 터널 주위 각 해당지반의 탄성계수의 1/5에 해당하는 값으로 가정하여 적용하였다. 그 결과 단층대의 물성이 증가함에 따라 가속도 감소를 확인할 수 있었으며 진동대 시험결과도 3차원해석결과와 동일한 경향을 나타냄을 확인하였다.