• Structural Engineering and Mechanics
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• 제40권1호
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• pp.29-48
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• 2011

Under large storm loads sections of a long pipeline on the seabed can be uplifted. Numerically this loss of contact is extremely difficult to simulate, but accounting for uplift and any subsequent recontact behaviour is a critical component in pipeline on-bottom stability analysis. A simple method numerically accounting for this uplift and reattachment, while utilising efficient force-resultant models, is provided in this paper. While force-resultant models use a plasticity framework to directly relate the resultant forces on a segment of pipe to the corresponding displacement, their historical development has concentrated on precisely modelling increasing capacity with penetration. In this paper, the emphasis is placed on the description of loss of penetration during uplifting, modelled by 'strain-softening' of the force-resultant yield surface. The proposed method employs uplift and reattachment criteria to determine the pipe uplift and recontact. The pipe node is allowed to become free, and therefore, the resistance to the applied hydrodynamic loads to be redistributed along the pipeline. Without these criteria, a localised failure will be produced and the numerical program will terminate due to singular stiffness matrix. The proposed approach is verified with geotechnical centrifuge results. To further demonstrate the practicability of the proposed method, a computational example of a 1245 m long pipeline subjected to a large storm in conditions typical of offshore North-West Australia is discussed.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권5호
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• pp.379-385
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• 2013

Although sorghum residue production was estimated to be $8{\sim}10Mg\;ha^{-1}$, most sorghum straw was used to be burnt or removed after harvest. This experiment was conducted to evaluate the effect of the incorporation of manured sorghum residues on soil physical properties from 2010 to 2012 in the converted paddy field. Five treatment with 3 replication consisted of control, inorganic fertilizer (NPK), manured residues, sorghum stover and sawdust manure. The incorporation level of organic source was $10Mg\;ha^{-1}$ without inorganic fertilizer NPK. The investigated physical parameters were bulk density (BD), porosity, water stability aggregate (WSA), water infiltration rater (WIR), penetration resistance (PR) and soil water retention characteristics (WRC) with soil depth. The incorporation of manured sorghum residues improved WIR significantly over inorganic fertilizer (NPK), sorghum residues and sawdust manure. The BD by incorporating with manured residues on sorghum was reduced significantly with crop residue over plot of NPK and sawdust. Significant increase in WSA was observed with stubble incorporation alone or manured sorghum residues. Soil WRC were significantly enhanced with manured sorghum residue incorporated without NPK. The average PR at 0~15 cm was 0.54 MPa for manured sorghum residues. For sawdust manure plot it was 0.42 MPa, for Sawdust manure plot 0.39 MPa and for NPK plot 0.54 MPa.

• 한국농공학회논문집
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• 제54권4호
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• pp.137-145
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• 2012

Sand is one of the essential materials used for social infrastructure construction such as embankment, landfill and backfill. It was known that mechanical properties and shear strength of sand are closely related to relative density. Therefore it is very important to determine accurate relative density. In this study, Portable Cone Penetration Tester (PCPT) was used to estimate the relative density and the internal friction angle of sand. PCPT cone-tip resistance ($q_c$) was measured changing the relative density of the two soil samples.Standard sand (JMJ) and Busan sand (BS). Also, a direct shear test was performed to investigate relationship between relative density and internal friction angle. The size and shape of soil particles were confirmed by using Scanning Electron Microscope (SEM). As a result, the log value of $q_c$ was linearly correlated with relative density and internal friction angle. In particular, the internal friction angle of BS sample was greater than that of JMJ, which was due to difference of the shape and mean size of particles. This result shows that it is important to determine the shape and size of particles as well as relative density to define mechanical property of sand. Through this study, it can be more effectively and conveniently to investigate relative density and shear strength of sand by using PCPT in situ.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권2호
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• pp.125-131
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• 2016

도심지 건물의 증가는 친환경 공간에 대한 요구를 발생시키고, 이에 따라 옥상 및 인공지반 녹화의 보급이 급속히 증가되고 있다. 본 연구는 녹화시스템의 보급 확대를 위해 공법의 단순화, 일체화, 프리훼브화 개념을 적용, 연속 토양층 형성 박스 유닛형 녹화시스템을 개발하고, 이 시스템의 주요 성능으로 부착성, 내풍성, 단열성을 평가하여 적용 가능성을 검토하였다. 부착성 및 내풍성 시험결과, 설계 풍압 및 풍속과 비교하면 100m 높이의 건물에 설치해도 안전한 것을 확인하였고, 단열성 평가를 위해 120일간 측정한 내부 온도의 변화를 분석한 결과, 개발 시스템이 연속된 토양층을 형성하여 기존 유닛박스 시스템보다 주간은 17%, 야간은 45% 우수한 단열성능을 보여 주었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권3호
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• pp.332-338
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• 2012

본 연구는 논토양 경반층의 강도가 콩의 뿌리신장에 미치는 영향을 구명코자 미사질식양토 (Silty clay loam), 미사질양토 (Silt loam), 양토 (Loam) 등 3가지 토성을 대상으로 경반층 강도에 따른 콩 뿌리 및 작물 생육반응을 분석하여 논 콩 재배지 논토양의 생산성 향상을 위한 합리적인 토양경반층 관리 방법을 제시코자 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 토양 경도경도 변화에 따른 콩의 생육은 토양경도가 증가 할수록 경장, 경직경, 주당협수, 100립중, 콩 수량은 감소되는 것으로 나타났으며 토양경도 변화와 밀접한 부의 선형관계를 보였다. 토성에 따른 토양 경반층 강도별 콩 뿌리의 신장 깊이는 세립질인 미사질식양토에 비해 조립질 토양일수록 깊게 신장하였으며 미사질식양토의 경우 1.00 MPa에서 35 cm 까지 신장하는 반면 2.00 MPa에서는 25 cm로 경반층의 강도가 높아질수록 낮아지는 경향을 보였다. 토양 깊이별 뿌리분포는 미사질식양토의 경우 1.00 MPa에서 57%인 반면, 2.00 MPa로 토양경도 값이 높아지며 따라 각각 60%로 대부분의 뿌리가 표토에 분포하였다. 토양 경반층이 형성된 논토양 (평택통)을 대상으로 인위적으로 토양경도를 1.00, 1.25. 1.50, 1.75, 2.00 MPa의 경반층로 조성한 후 콩의 생육반응을 조사한 결과 토양경도 높아질수록 경장, 경직경, 주장협수는 낮아지는 경향을 보였으며, 콩 수량은 2.00 MPa 처리구가 2,236 kg $ha^{-1}$인 반면 1.00 MPa처리구에서 3,056 kg $ha^{-1}$으로 약 25% 증수되는 것으로 나타났다. 토양의 경반층의 투수력은 1.0 MPa에서 9.56 cm인 반면 1.5 MPa 이상에서 급격하게 감소되는 경향을 보였으며, 토양경도가 높아질수록 용적밀도, 고상은 증가하고, 공극률, 함수율, 액상, 기상 등은 반대로 낮아지는 경향을 보였다. 따라서 논 콩 재배지 토양의 토성별 토양경도에 대한 콩 뿌리신장 최소제한 저항값은 토양 깊이별 뿌리의 분포밀도를 기준으로 미사질식양토 1.14 MPa, 미사질양토은 1.3MPa, 양토 1.6 MPa로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권6호
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• pp.45-56
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• 1998

대상 연약지반의 적절한 개량기술 선택과 개량 효과들을 평가, 관리하기 위해서는 현장 연약 점토지반 특성을 정확히 평가할 수 있는 적절한 현장 시험기법의 적용이 필수적이다. 본 논문에서는 여러 현장시험 방법 중에 경제적이면서도 효과적인 것으로 알려져 국내에서 그 수요가 증가하고 있는 피에조 콘(piezocone)과 딜라토메터(dilatometer)를 이용하여 연약지반의 현장 물성을 평가하고 비교하였다. 연구결과 두 장비 모두 유사한 흙 분류 결과를 제공하였으나. 특히 간극수압으로부터 도출한 흙 분류 결과가 연약점토층 사이에 실트나 모래층 들이 산재한 우리나라 실정에 보다 적절하며 일관성 있는 결과를 주는 것으로 평가되었다. 점토층의 비배수 전단강도는 피에조 콘의 경우 간극수압과 선단저항력으로부터 도출된 간들이 유사하였고 딜라토메터로부터 추정된 비배수 전단강도는 피에조 콘의 두 관측 값으로 유추된 결과들의 평균간에 근접한 것으로 평가되었다. 그리고 실트 또는 모래층이 산재하는 경우 연약지반의 압밀특성을 평가하기 위해서는 관입과정에서 유발되는 소산효과를 고려한 이론적 시간계수가 보다 적절한 것으로 평가된다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제30권2호
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• pp.127-133
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• 2005

Precision tillage is designed to till lands variably according to their firmness. Therefore, it is necessary to measure soil firmness in fields and present it in a form with which the variable tillage on be performed. Such forms may be classified into two categories: sensor-based and map-based forms. The map-based approach appears to be inevitable until the technology develops high enough to secure the sensor-based approaches. The first step for map-based precision tillage may be to develop a tillage recommendation map. In this study, a tractor-mountable automatic soil firmness measurement system was developed to construct a cone index map. The system is comprised of three ASAE Standard cone penetrometers and a hydraulic unit for controlling operation of the penetrometers. The system is designed to conduct stop-and-go measurements in fields. The measurements from the three penetrometers are transferred to a microcomputer and the average cone index was calculated. This average cone index was taken as soil firmness of the location where the measurement was made. The cone indices thus determined were used to construct a cone index map using the ArcView software. The system also displays the soil penetration resistance, cone index and soil depth as the cone penetrates into the soil. The field performance of the system was evaluated and the cone index maps at different depths were also presented.

• 한국건축시공학회지
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• 제8권6호
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• pp.123-129
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• 2008

The purpose of this study is to test performances of 14 types of root barrier materials by applying testing plant: and soils suitable for weather and natural features of Korea. For testing Plants, Plioblastus pygmaed Mitford A and Pyracantha angustifolia have been selected. For testing soil, mixture of pearlite and peat moss in 3:1 ratio Testing container has been fabricated with duplicated structure having inner and outer containers. And the outer container has 2 hinges on its side wall to allow opening and closing. Wet rock wool with 50mm in thickness has been inserted between inner and outer containers to allow root to penetrate through root barrier material and continue to grow. We planted 12 Plioblastus pygmaed Mitford A. and 4 Pyracantha angustifolia per one testing container. Three testing samples have been made for 1 type of root barrier material, which become a total 42 specimens. Planted testing samples have been installed within the greenhouse, which will be observed regularly for 2 years from now on. We started test from July 11, 2008 and had performed intermediate observations every month for initial 3 months. From the 3rd intermediate observation on Sept. 18, we confirmed that 6 types of roe barrier materials have penetrated roots. Even though two types of them have been generally used as root barrier materials for roof planting system, all of three testing samples have a lot of penetrated roots. This result proves that it is not reasonable to introduce testing methods of root barrier from Europe. USA or Japan.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권12호
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• pp.51-61
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• 2014

연구에서는 사질토 지반에서 개단말뚝의 지지력에 영향을 미치는 폐색효과를 조사하기 위하여 현장재하시험을 수행하였다. 현장재하시험은 직경이 다른 총 3본의 시험말뚝(508.0, 711.2, 914.4mm)을 제작하여 각각 동재하시험과 정재하시험을 실시하였다. 내주면마찰력과 외주면마찰력을 분리 측정하기 위하여 시험말뚝을 이중관으로 제작하였고, 외부말뚝의 안쪽과 내부말뚝의 바깥쪽 표면에 변형률계를 부착하였다. 정재하시험 결과, 내주면마찰력은 선단부로부터 총 관내토 길이의 약 18-34%의 부근에서 집중적으로 발생하였고, 이를 통해 말뚝 선단부근의 관내토가 내주면마찰력 발현에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 또한, 말뚝직경이 클수록 전체지지력에 대한 내주면마찰력과 순단면적의 선단지지력의 합의 비가 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 말뚝의 폐색율을 정량화하기 위해 시험말뚝의 incremental filling ratio(IFR)를 측정하여 분석한 결과, SPT의 N값과 상관관계가 있는 것으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.1-10
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• 2008

다양한 탄성파 시험으로부터 획득할 수 있는 전단파속도($V_S$)는 주로 지진공학 분야에서의 내진 설계 및 내진 성능 평가를 위한 대표적 지반 동적 특성으로 강조되어 왔다. 일반적인 지반공학적 부지 조사 기법의 지반지진공학적 활용을 목적으로, 표준관입 시험(SPT)과 피에조콘관입시험(CPTu)을 국내 여러 부지들을 대상으로 다양한 시추공 탄성파시험과 함께 수행하였다. 본 연구에서는 현장시험 자료들의 통계학적 모델링을 통해 전단파속도와 표준관입시험의 타격수(N 값)및 선단저항력($q_t$), 주면마찰력($f_s$)과 간극수압계수($B_q$)로 구성되는 피에조콘관입 자료 간의 상관관계를 도출하고 전단파속도 결정을 위한 경험적 방법으로 제안하였다. 비록 일반적인 지반공학적 관입시험과 시추공 탄성파시험의 대상 변형률 수준이 상이하다 할지라도, 본 연구에서 제안된 상관관계들은 국내 토사 지층의 예비적 전단파속도 산정에 활용될 수 있을 것으로 보인다.