• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권10호
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• pp.59-64
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• 2013

화강풍화토의 풍화강도에 따른 중금속 흡착특성을 규명하기 위해 납과 구리를 이용하여 회분식 흡착실험을 수행하였다. 화강풍화토의 풍화가 진행됨에 따라 용해성이 높은 $SiO_2$, $K_2O$, $Na_2O$의 함량은 감소하며, 산화물인 $Fe_2O_3$의 함량은 증가하는 것으로 나타났으며, 강열감량과 비표면적은 증가하고 투수계수는 감소하는 것으로 나타났다. 화강풍화토의 풍화강도가 증가할수록 비표면적과 점토질 성분이 증가하므로 납과 구리의 흡착량이 증가하는 것으로 나타났다. 화강풍화토에 의한 납과 구리의 흡착속도는 1차 반응속도모델보다 2차 반응속도모델에 의해 적절하게 설명될 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.31-37
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• 2006

본 논문에서 고함수비 슬러지와 퇴적물 탈수에 지오텍스타일 튜브의 이용가능성과 이에 영향을 미치는 요인들에 대한 평가를 수행하였다. 네 가지 고함수비물질을 사용하여 두 가지 지오텍스타일에 대해 다른 두 여과압력으로 실험을 실시하였다. 실험결과, 직포지오텍스타일 튜브는 일반적인 토사보유성기준을 만족하지 않지만 상류측의 필터케익 형성에 의해 세립자의 많은 부분을 유지하였고, 필터케익 형성 후, 투수성은 급속하게 감소하였다. 높은 여과압력은 탈수율을 증가시키는 경향이 있지만 여과효율에는 매우 적은 영향을 미치고, 탈수능력은 지오텍스타일에 관계된 여러 요인에 의해 영향을 받는데 슬러지 재료 자체의 특성이 탈수효율에 지배적인 요소로 나타남을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.35-47
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• 2017

지반의 열적 거동은 대부분 열전도에 국한되어 연구가 진행되었으며, 자연대류 현상에 대한 연구는 매우 미비한 실정이다. 지반의 온도증가는 간극수의 밀도변화에 따른 부력을 유발하여 자연대류를 발생시키게 된다. 유체역학 관점에서 다공질 재료내의 자연대류 해석의 제약조건에 대하여 논의하고, 거시적 관점에서 완전 결합된 열-수리-역학적인 지배방정식을 이용한 대류현상에 대한 수치해석 기법을 제시하였다. 실내 열전도도 측정을 위한 탐침기 실험에 대한 수치실험은 자연대류를 무시하고 평가된 열전도도의 불확실성에 대하여 논의하고, 모델식과의 오류를 최소화하기 위한 적정한 실험조건을 제시하였다. 해저 전력선의 매설은 해저면 0.2m 깊이에서의 온도상승을 $2^{\circ}C$로 제한하고 있으나, 투수성이 큰 지반재료에 대한 수치해석결과는 기준온도를 초과하는 것으로 나타났다. 해저면의 온도와 열-수리-역학적 물성은 전력선의 매설설계에 중요한 설계인자이며 자연대류의 영향을 고려하여야 한다. 특히, 큰 투수성을 갖는 지반내에 열원이 존재하는 경우, 간극수의 밀도변화에 따른 자연대류가 중요한 열전달의 인자가 되므로 이를 고려한 해석을 수행하여야 한다.

• 한국농공학회논문집
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• 제61권6호
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• pp.67-72
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• 2019

This study compared the theory of a culvert spacing and analytical results of the seepage flow for the subsurface drainage. i) If culvert spacing (Sc) is within 5 m, the unit drainage (q) is very larger; in contrast, if Sc is 5 m or more, there is very little drainage in the middle between drains. Therefore, the drain spacing should be within 5 m to ensure high drainage efficiency. ii) Since the planned culvert drainage increases linearly with the soil's permeability coefficient (k), k must be taken into account when determining the drain diameter by the planned culvert drainage. iii) As a result of analyzing the drainage performance of the absorbing culvert, the drainage performance is sufficient with the diameter of the corrugated drain pipe Dc = 50 mm at the length of the drain Lc = 100 m. iv) Therefore, if the drain spacing (Sc) is less than 5 m using the low-cost non-excavated drainage pipe method (${\Phi}50mm$ the corrugated drain pipe and fiber mat) rather than the conventional trench drain method (Sc > 10 m, Dc > 100 mm), uniform and high drainage efficiency can be ensured as well as low construction cost. v) The sub-irrigation+drainage culvert requires narrower drain spacing (Sc < 2-3 m) for irrigation. As a result of examining the condition of 35 mm in diameter (Dc) and 2~3 m in drain spacing, it is possible to apply the non-excavated drainage pipe method to the sub-irrigation+drainage culvert because drainage performance is sufficient at the drain length Lc = 50 m.

• Journal of Magnetics
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• 제18권1호
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• pp.43-49
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• 2013

A pulsed ferrite magnetic field generator (FMFG) was designed for the use in the 1000 m long through-the-earth (TTE) communication system for mining disaster situations. To miniaturize the TTE system, a ferrite core having 10,000 of permeability was used for the FMFG. Attenuation of the magnetic field intensity from the FMFG (200-turn and 0.18 m diameter) was calculated to be 89.95 dB at 1000 m depth soil having 0.1 S/m of conductivity. This attenuation was lower than 151.13 dB attenuation of 1 kHz electromagnetic wave at the same conditions. Therefore, the magnetic-field was found to be desirable as a signal carrier source for TTE communications as compared to the electromagnetic wave. The designed FMFG generates the magnetic field intensity of $1{\times}10^{-10}$ Tesla at 1000 m depth. This magnetic field is detectable by compact magnetic sensors such as flux gate or magnetic tunneling junction sensor. Therefore, the miniature FMFG TTE communication system can replace the conventional electromagnetic wave carrier type TTE system and allow reliable signal transmission between rescuer and trapped miners.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권11호
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• pp.33-41
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• 2018

지반의 내부침식은 유체 흐름에 의하여 입자골격에 부착된 세립토가 이탈하는 현상이며, 지속적인 세립토의 유동은 지반구조물의 수리-역학적 특성을 약화시킨다. 본 논문은 세립토의 유동에 관한 지배방정식을 정립하고 수치해석 기법을 제안하였다. 공극내의 세립토는 액상의 세립토($c_e$), 조립토에 부착된 입자(${\sigma}_a$) 그리고 조립토골격에 폐색된 세립토(${\sigma}_s$)로 구분하여 상관계를 제시하였다. 이를 바탕으로 세립토의 유동과 공극수의 흐름에 대한 수리학적 지배방정식들과 유한요소 수식화를 제시하였다. 세립토의 이탈, 부착 그리고 공극막힘에 대한 구성 모델들을 제시하였으며, 실내 1차원 침식실험으로부터 모델변수를 도출하는 방법을 제안하였다. 그리고 세립토의 공극 막힘 현상에 의한 지반의 투수계수 변화에 대한 추정식을 제안하였다. 기존의 침식실험 결과에 대한 수치해석을 통하여 개발된 해석기법과 세립토 유동 모델의 적정성을 검증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권2호
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• pp.317-325
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• 2019

석션 케이슨은 설치 수심제한이 적고, 비교적 단순한 설치공정과 빠른 시공이 가능하기 때문에 해양 구조물용 앵커 및 기초형식으로 활용되고 있으며 그 적용이 점차 확대되고 있다. 석션 케이슨 기초의 설계는 지반의 지지력 및 안정성 검토가 중심이 되며, 관련 설계기준에서 해석 방법을 제시하고 있다. 반면, 케이슨의 구조적 안전성 분석은 방법이 정형화되지 않았으며 특히 케이슨에 작용하는 하중 모델링에 대한 명확한 산정 방법이 정립되지 않아 석션 케이슨 단면 설계에 어려움이 있다. 이러한 이유로 본 연구에서는 이론 및 수치적 침투해석을 통해 석션압에 의해 발생되는 케이슨 내외부의 간극수압 크기 및 분포를 분석하고, 이를 바탕으로 구조해석에 적용할 수 있는 합리적인 하중 평가 방법을 제시하였다. 추가적으로 관입깊이, 투수계수의 이방성, 석션압 변화가 내외벽에 작용하는 간극수압에 미치는 영향을 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권2C호
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• pp.59-69
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• 2009

본 연구에서는 화강암, 편마암 등 결정질암 지역에서의 급경사지재해 발생지역 및 미발생지역에 대한 현장조사자료 및 토질시험자료를 토대로 의사결정나무모형을 이용한 급경사지재해 예측모델을 개발하였다. 선정된 급경사지재해 예측모델의 분리기준은 최상위부터 사면경사, 투수계수 및 간극비로 선정되었다. 그리고 이를 토대로 GIS기법을 이용한 국가 주요시설물 주변 급경사지 재해 예측프로그램 SHAPP ver 1.0을 개발하였다. 개발된 예측모델 및 예측프로그램을 검증하기 위하여 강릉시 주문진읍 일대의 현장조사결과와 대상현장에 대한 예측결과를 비교 검토하였다. 검토결과 실제 급경사지 재해가 발생된 구간과 급경사지재해 예측구간이 유사하게 일치하고 있는 것으로 나타났다. 추후 지속적인 연구를 통하여 급경사지재해 예측 결과에 대한 정확도를 높이고, 이를 실용화하여 범용적으로 사용이 가능하도록 할 예정이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.63-74
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• 2012

국내에서 그라우팅은 대부분 전문성 있는 지식이나 이론적인 연구에 의한 방법이 아닌 경험적인 방법에 의해 설계되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 그라우팅이 적용되는 건설현장에서 자동화 그라우팅 기법의 품질관리기술과 방법에 대한 것을 논의하고자 한다. 연구결과, 제한적인 물주입시험에 의한 최적주입압 결정과 관련된 방법은 그라우팅 전.후에 대한 평가만이 가능한 것으로 나타났으며, 그라우팅재료가 지반내에서 확산하는 동안 주입압력(p)~주입속도(q)~침투시간(t) 차트 분석을 통해 주입압, 주입속도, 침투시간의 특성을 평가할 경우 그라우트 압력에 의한 지반의 파쇄를 방지할 수 있을 것으로 나타났다. 주입압력(p), 주입속도(q)와 침투시간(t) 곡선을 분석하여 적합한 값을 도출하면 효과적인 설계를 수행할 수 있다. 본 차트분석기법은 기존의 종이롤에 기록되어 지는 주입압력(p)과 주입속도(q)를 정리하여 관리할 수 있으며, 통합유량계는 정확한 수량을 기록할 수 있으나 기록된 주입압력은 초기, 중급 및 최종 지점에 따라 다르게 나타나므로, 통합유량계 및 그라우팅 대상 지반의 특성의 상관관계가 규명되는 것이 바람직한 것으로 사료된다, 본 연구에서 제안된 자동화 그라우팅 기법은 주입압력과 그라우팅 대상 지반의 특성간의 신뢰성 있는 상관관계를 설명할 수 있으며, 이를 활용한 그라우팅 품질관리 기술을 발전시킬 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.37-47
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• 2014

불포화 수리전도도는 Mualem 모세관 모델에 의하여 이론적으로 함수특성곡선으로부터 적분된다. 하지만 예측된 수리전도도는 포화 부근에서 모관흡수력의 미소한 변화에도 극도로 민감하다. 원활한 형태의 함수특성곡선에 의한 Mualem 수리전도도는 포화 부근에서 급격하게 감소하며, 수리적 거동을 신뢰할 수 있게 모델하지 못하거나 수치해의 안정성을 저해 한다. van Genuchten-Mualem(VGM) 수리전도도를 개선하기 위하여, 낮은 모관흡수력 수준에 있는 임의의 공기함입치이내에서 van Genuchten 함수특성곡선을 수정하였다. 수정 VG 곡선은 대수축에서 임의의 공기함입치에서 포화상태까지 선형화된다. 수정 VG 함수특성곡선은 실제 함수특성거동의 회귀분석에 영향을 끼치지 않으며 원래의 VG 함수특성곡선의 계수를 그대로 사용한다. 수정 VG 곡선을 이용하여, VGM 수리전도도는 임의의 공기합입치를 기준으로 구간별 적분하여 수정되었다. 수정 VGM 수리전도도가 해석적 해로 제안되었으며, 포화부근 영역에서 수리전도도가 급격하게 감소하는 현상이 제거되었다. 실제 사면의 2차원 침투해석을 통하여 VGM 수리전도도와 제안된 모델에 따른 수리거동을 비교하였다. 제안된 모델은 여러 강우조건에 따른 해의 수렴성을 확보하였지만, VGM 수리전도도를 적용하면, 포화부근의 수리전도도가 급격하게 감소하여 강우량이 많은 경우 해가 수렴하지 않았다. 특히 선행강우에 의한 초기 안전율과 집중강우 후 최종 안전율을 크게 평가할 수 있었다. 제안된 수리전도도 모델은 침투해석과 안정해석을 통하여 실제 사면의 붕괴를 재현할 수 있었다.