• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권4호
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• pp.177-198
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• 1997

화강토는 일반 퇴적토와는 달리 풍화도, 입자파쇄성등 시료의 초기상태에 따라 전단거동을 달리하는 특성을 가지므로 각 경우에 대한 응력-변형률 관계를 밝히고 전단강도의 변화특성을 조사할 필요가 있다. 이와같은 관점에서 본 연구에서는 모암조성성분 및 풍화도를 달리하는 4개지역의 화강토를 채취하여 불교란 및 교란(정적다짐)상태에서 직접전단시험과 삼축압축시험(CU, CD)을 수행하였다. 이 결과 불교란화강토의 응력-변형률거동은 구속압이 작을때는 과압밀점토의 응력경로거동처럼 경화에서 연화거동을, 교란화강토는 풍화도에 관계없이 퇴적점토와 같은 경화-일정거동을 나타내었다. 또한, 통상적인 직접전단시험에서 얻는 점착력은 특히, 불교란화강 토에서 과대평가 되는 경향이 있으며 삼축압축시험에서의 응력비(q/p')와 체적변형률증뚠비 (dv/de)의 관계는 함수비, 풍화도, 구속압력, 교란에 관계없이 하나의 식($dv/d\varepsilon,=\alpha(M-\eta))$으로 근사화시킬 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권2호
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• pp.5-14
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• 2006

풍화토나 풍화암 지반의 경우 집중호우에 의한 사면붕괴는 주로 지표면부근 2.0m 이내에서 발생되며, 강우발생 전에 사면 내 지하수위가 높지 않다면 강우가 지하수위 상승에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 보고되고 있다. 그러나 국내 사면설계에 적용되고 있는 우기시 지하수위 조건은 강우에 의해 지하수위가 지표면까지 상승하는 것으로 보고 있어, 사면의 활동 파괴면이 지표부근 보다는 사면 심부에서 발생되는 것으로 검토 되고 있다. 본 연구는 사면 안정에 주된 영향을 미치는 지하수위 조건의 적정성 여부를 검토하기 위하여 서울지역 30년 평균일강우량을 적용하여 실제 우기시 지하수위 상승 및 사면안정성을 검토하였다. 그 결과 지하수위 상승량은 사면 높이의 6.0~41.0%로 나타나 현재 통용되고 있는 우기시 지하수위 적용 기준이 과대평가되고 있음을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.67-74
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• 2007

강우시 우수의 침투로 사면의 안정성은 감소되며, 사면활동에 의한 피해를 최소화하기위해 강우시 토사사면에 대한 사면 안정해석시 지표까지 완전히 포화되는 조건으로 설계하도록 설계기준을 강화하고 있다. 그러나 이와 같은 설계방식은 강우강도, 강우지속시간, 지반특성, 사면의 기하학적 특성 등과 관계없이 동일하게 지표까지 완전 포화조건으로 설계함으로써 지나치게 과다하게 설계되는 경향이 있는 등 문제점이 지적되고 있다. 또한 대부분의 토사사면은 불포화상태에 있으며, 불포화특성을 고려한 사면 안정해석이 수행되어야 할 것이다. 본 논문은 강우시 토사 사면이 완전 포화되기까지 소요되는 강우지속시간을 예측할 수 있는 방법을 제시하였다. 이를 위해 본 논문에서는 불포화토의 흙-수분 특성과 포화시 투수계수, 사면의 기하학적 조건, 강우강도 등을 고려하여 불포화토 사면에 대한 유한요소해석을 실시하여 강우시 토사사면이 완전 포화되기 까지 소요되는 강우지속시간을 예측하였으며, 이들 해석결과로부터 간편하게 사용할 수 있는 예측도표를 제시하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권5호
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• pp.459-465
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• 1997

스팀의 온도와 압력을 이용하여 불수용성 유기화합물(NAPL)로 오염된 토양의 정화가능성을 알아보기 위한 실험을 수행하였다. Octane, Toluene, Xulene과 같은 단일 NAPL인 Gasoline을 대상으로 실험을 수행하였으며, 사용된 토양은 주문진 표준사와 국내 지반에 많인 산재하는 화강토를 선택하였다. 실험결과 1 pore volume의 스팀주입으로 인한 NAPL제거율은 모래의 경우 66∼78%, 화강토의 경우는 45∼73%로 나타나 상대적으로 짧은 시간에 부작용 없이 오염물을 토양으로부터 제거할 수 있는 가능성을 보였다. 배경온도가 높을수록 스팀의 응축이 지연되고 NAPL의 유동성이 중가하여 제거율이 높아짐을 확인하였다. 또한, 스팀주입 후 온수를 유입시켜 간극사이에 증기 및 액체상태로 존재하는 NAPL을 추가로 추출할 수 있었으며, 유입수의 온도에 따라 제거율이 최고 750%까지 상승함을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권4호
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• pp.421-428
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• 1999

토양내에서 흑운모의 풍화에 의하여 방출된 칼륨이 식물 성장에 필요에 의한 중요한 영양분의 원천의 하나로 인식되어왔다. 온난기후하에서 흑운모 화강암으로부터 발달된 토양-saprolite내에서 sand 크기의 흑운모의 풍화에 대하여 편광 현미경, 전자 현미경, X-선 회절 및 electron microprobe를 이용하여 형태학적, 광물학적, 그리고 화학적인 변화를 관찰하였다. 흑운모는 풍화가 진행될수록 그 색이 흑색에서 담황색으로 변했으며, paleochroism을 점점 잃어갔으며 그리고 가장자리와 층간 모두에서 풍화가 관찰되었다. 육각형의 구멍이 풍화된 흑운모 표면에서 관찰되었으며 그 수는 풍화가 더많이 진행된 흑운모에서 더 많은 경향을 보여주었다. 흑운모는 hydrobiotite, degraded biotite, illite 같은 중간단계 광물을 거치거나 혹은 중간과정이 없이 풍화에 의하여 kaolinite로 변형되었다. 풍화된 흑운모의 화학 성분은 표층으로 올라오면서 kaolinite의 화학 성분에 근접하는 경향을 보여주었으며 Si와 Al농도는 증가하였으며 K, Fe, Mg, Mn, Ti 함량은 감소하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2C호
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• pp.95-107
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• 2010

일반적으로 암반에 소켓된 현장타설말뚝기초의 선단지지력은 일축압축강도를 이용하여 산정하고 있다. 그러나, 풍화대 지반에서는 불교란시료의 채취가 어려워 일축압축강도를 확인하는 것이 곤란하므로 기존 지지력산정공식을 사용할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 풍화대 지반에서 수행할 수 있는 원위치시험들(SPT, DCPT, PMT, BST)의 특성치와 현장타설말뚝의 선단지지력과의 관계를 말뚝선단부에 인접한 5개의 구간들(선단부, 선단~하부1D, 선단~하부2D, 상부1D~하부1D, 상부1D~하부2D)에 대하여 분석하였다. 그 결과 DCTP의 결과가 가장 신뢰성 있는 상관관계를 나타내었다. 또한 DCPT를 이용한 선단지지력의 설계도표를 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.91-100
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• 2012

부분포화토의 물리적 특징 중 하나인 함수특성곡선(soil-water characteristic curve)은 모관흡수력과 체적함수비의 관계를 나타낸다. 함수특성곡선은 지반의 습윤과정과 건조과정의 이력현상을 보여줄 수 있으나, 일반적으로 함수특성 곡선을 표현하는 방법은 이러한 이력현상을 무시한다. 또한 함수특성곡선의 고유한 형태는 흙의 간극비와 토립자들의 변형을 유발할 수 있는 외부의 여러 가지 하중들에 의해 언제든지 변화될 수 있다. 그러므로 여러 흙들이 가지고 있는 함수특성곡선과 토립자들 변형 사이의 관계에 대해서 실험적인 측면과 해석적인 측면의 차이점에 대해 이해가 필요하다. 실험적으로 1차 건조과정, 습윤과정 그리고 2차 건조과정으로 그려지는 전형적인 함수특성곡선들이 얻어진다. 이러한 이력현상을 갖는 함수특성곡선에서 습윤과정의 실험은 어려운 시험방법과 많은 시간소요가 필요하기 때문에 일반적으로 첫 번째 건조과정의 실험 결과를 불포화 투수계수와 전단강도 함수를 예측하기 위한 부분포화토의 물리적 특성으로 결정한다. 본 연구는 화강풍화토와 실트질 흙을 대상으로 유한요소해석 프로그램을 이용하여 부분포화토의 중요한 물리적 특성을 갖는 함수특성곡선의 1차 건조과정과 습윤과정 차이인 흙의 체적 변형과 이력현상에 대한 수리학적-역학적 흙의 거동특성을 비교 검토하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.109-120
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• 2004

불포화지반에서 발생되는 부 간극수압은 함수비 변화에 따라 비선형적인 거동을 보이며, 이 관계를 흙-수분 특성곡선(soil-water characteristic curve)이라고 정의한다. 현재까지 우리나라의 흙에 대한 흙-수분 특성의 연구결과는 거의 전무한 실정이기 때문에 불포화 지반의 응력해석 및 침투해석 시, 마땅히 입력할 계수나 특성값이 없다. 본 연구에서는 준설매립지반의 주요 토사인 준설토와 모래, 그리고 복토재로 사용되는 화강풍화토에 대한 흙수분 특성시험을 실시하여 흙-수분 특성을 규명하였으며, 해석적 검증을 통하여 불포화 지반의 응력해석 및 침투해석 시 필요한 계수를 분석하였다. 또한, 입도분포곡선으로부터 흙수분 특성곡선 예측모델을 적용하고 흙수분 특성시험 결과와 비교 검토하였다. 흙-수분 특성시험결과, 세 가지 시료 모두 뚜렷한 히스테리시스 현상을 나타내었으며, 기존에 제안된 경험방정식에 실험결과를 적용한 결과 Fredlund and Xing의 경험방정식은 세 가지 시료 모두에 대하여 높은 정확도를 나타내었다. 한편, 입도분포를 이용한 예측모델은 Fredlund and Wilson의 방법이 가장 높은 정확도를 나타내었다. 흙-수분 특성시험결과와 다양한 예측모델을 통하여 불포화 투수계수를 예측하여 상호 비교한 결과, 모래와 화강풍화토는 Fredlund and Wilson의 방법, 준설토는 Arya and Paris의 예측모델이 높은 정확도를 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권5호
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• pp.37-46
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• 2014

다양한 지반조건을 갖고 있는 지반구조물들은 공사 설계에 대한 특성에 따라 안정성 해석을 하여 설계와 시공이 되어야 한다. 일반적으로 지반의 강도정수들은 삼축압축시험으로 분석한 결과를 설계시공에 적용하여 안정성을 해석한다. 띠하중과 같은 응력을 받고 있는 댐, 제방, 옹벽 등은 한방향의 변형이 구속되어 있는 평면변형 조건의 지반구조물들이다. 지반 조건에 맞는 안정성 해석은 적절한 강도정수들의 적용에 의해서 이루어져야 한다. 삼축압축시험에 의한 강도정수 적용은 이러한 지반구조물들을 설계할 때, 안전율이 과소평가되어 시공성과 경제성에 불리하게 작용한다. 본 연구는 화강풍화토를 대상으로 삼축압축시험과 평면변형시험을 통하여 강도정수를 산정하고 상대밀도에 따른 강도 증가에 대한 경향을 분석하고자 한다. 삼축압축시험은 응력경화가 지속적으로 발생하기 때문에 최대 변형률 15%에서 한계파괴응력을 결정짓는 반면에, 평면변형 조건에서 수행되는 시험은 강도가 증가하면서 2번의 뚜렷한 응력경화를 나타내었고, 강도정수를 결정할 수 있는 항복응력을 구분할 수 있었다.

• 지질공학
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• 제29권1호
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• pp.23-35
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• 2019

우리나라의 경우 자연사면에서 발생되는 산사태는 대부분 여름철의 집중호우에 기인되며 주로 토층지반에서 발생된다. 집중호우로 인해 자연사면의 토층지반이 포화되고 지반지지력이 약화되어 사면붕괴 가능성이 높아진다. 사면안정성과 토석류 확산성 평가시에는 지반의 토질특성 분석이 필수적이다. 본 연구는 서울지역 주요 산지 관악산, 수락산과 북한산에 분포한 화강암토층지반을 대상으로 총 44개소에서 시료를 채취하여 물리 역학적 특성에 관한 지반공학시험을 통한 토질특성을 분석하였다. 그리고 산사태 발생 유발인자와 관계되는 토질의 물성과 공학특성을 산지별로 구분하여 대비하고 토질물성 간의 상관성을 분석하였다. 시험분석 결과에 따르면, 연구대상지역의 토층은 전반적으로 양호한 입도의 모래 또는 점토질모래로 분류할 수 있다. 특히 조립토와 세립토 함유율이 각각 95%와 5%로 대부분 산지에서 점토함량이 매우 낮으며, 모래를 다량 함유한 토층지반으로 나타났다. 밀도, 액성한계, 그리고 습윤단위중량은 각각 $2.62{\sim}2.67g/cm^3$, 27.93~38.15% 및 $1.092{\sim}1.814g/cm^3$인 것으로 나타났다. 점착력과 내부 마찰각은 각각 4 kPa 및 $35^{\circ}$로서 산지별 큰 차이가 없었으며, 투수계수는 $3.07{\times}10^{-3}{\sim}4.61{\times}10^{-2}cm/sec$로서 보통~빠른 정도의 투수성지반으로 평가되었다. 투수계수는 균등계수와 반비례적 관계이고, 유효입경과는 비례적인 관계로 나타났다. 투수계수와 균등계수 관계식은 산지별로 다소 차이를 보이는 반면, 투수계수와 유효입경은 산지별로 거의 유사한 경향성을 보였다.