• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권8호
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• pp.5-14
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• 2010

최근의 자갈질 지반에 대한 연구는 주로 상대밀도 혹은 자갈함유량에 바탕을 둔 연구로써 자갈질 지반의 액상화거동에 대하여 일부 연구자들은 상대밀도, 다른 연구자들은 자갈함유량에 상관성을 가지고 있음을 발표하였다. 그러나 자갈질 지반의 상대밀도는 자갈함유량에 따라 달라지게 되며 상대밀도만으로 자갈질 흙의 거동을 충분히 표현하기에는 어려운 점이 있다. 따라서 본 연구에서는 밀도와 구속압을 동시에 고려할 수 있는 상태정수를 도입하고 비배수 삼축압축시험을 통하여 자갈혼합율에 따른 정상상태선(Steady State Line, SSL)을 결정하고 상태정수에 따른 비배수 응력 거동을 고찰하였다. 연구 결과 정상상태선의 위치는 간극비에 의존하여 자갈 함유율이 증가할수록 상대적으로 아래쪽에 위치한다는 것을 알 수 있었다. 또한 같은 상대밀도라 할지라도 구속압에 따라 조밀하거나 혹은 느슨한 거동을 보였다. 특히 상대밀도가 80% 이상인 조밀한 시료일지라도 큰 구속압 아래에선 느슨한 거동을 하였다. 그러나 유사한 상태정수를 갖는 자갈질 흙은 비슷한 응력거동을 나타내었다. 이로서 흙의 거동은 상대밀도보다는 상태정수에 근거해야 함을 알 수 있었다. 또한 상태정수와 비배수전단강도는 좋은 상관 관계를 나타내었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권7호
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• pp.19-29
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• 2013

동토지역에서 지반의 역학적인 특징은 기존 토질역학이론과 다르기 때문에 동토지반 내 응력분포와 파괴조건을 묘사하기 위하여 기존 토질역학을 동토에 적용하는 것은 효과적이지 못하거나 적합하지 않다고 할 수 있다. 따라서, 동토지역에서 구조물의 설계 및 시공을 위해서는 동토역학에 관한 기술 자료의 수집 및 분석, 그리고 체계적이고 전문화된 연구가 필수적으로 요구된다. 극한지에서 나타나는 영구동토지역은 계절에 따라 활동층이 동결 융해를 반복하게 되며, 이에 따라 구조물에 영향을 끼치는 하중조건 또한 변화된다. 특히, 동토의 역학적인 성질들은 온도, 함수비, 입도분포, 상대밀도, 하중을 가하는 속도에 따라 민감하게 반응하기 때문에 동토지역 구조물 설계 및 시공에 있어 다양한 조건에 따른 동토의 역학적인 특징들을 신뢰성 있게 분석할 수 있는 방법이 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 동토의 전단강도 특성을 분석하기 위하여 영하 30도에서 작동 가능한 직접전단시험장비와 대형 냉동 챔버를 활용하였으며, 동결온도, 수직응력, 함수비 및 상대밀도를 달리하여 화강풍화토의 전단강도 특성을 분석하였다. 본 연구에 따르면 수직응력, 함수비 및 상대밀도는 동결온도 조건하에서 화강풍화토의 전단강도 특성에 영향을 끼치는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권4호
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• pp.37-54
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• 1997

본 논문은 비점착성 사질토 성토 사면에 인접한 대상기초의 극한지지력 및 파괴메카니즘에 관 한 연구로서 지반의 상대밀도, 기초 폭, 사면 경사각, 사면 정부로 부터 기초까지의 거리가 기초 의 하중침하특성과 극한지지력, 경사지반의 파괴메카니즘에 미치는 영향을 조사하기 위하여 비 점착성 사질토 모형사면에서 2차원 평면변형 실험을 수행하였다. 모형실험에서는 주문진 표준사를 사용하여 상대밀도가 45%와 70%로 조성된 1:1.5및 1:2의 모형사면을 성형하고 폭이 4, 7, 10, 12cm의 대상 강성 모형기초를 사용하였다. 또한 기초의 재하위치는 사면 정부로 부터 기초까지의 거리를 기초 폭으로 나눈 값 즉, 0, 0.5, 1, 2, 3, 4, 5로 변화시키면서 실험을 수행하였다. 이와같이 사면 정부로 기초의 재하위치를 점진적으로 변화시키므로써 관찰된 활동선 형성의 파괴메카니즘을 기존의 해석 방법들과 비교 분석하였으며, 실험을 수행하여 측정한 극한지지력을 한계평형법과 극한해석법 그리고 실험결과에 의한 경험식과 비교하여 지반의 상대밀도, 기초의 폭 및 기초 재하위치의 변화가 극한지지력 및 하중친하 특성, 파괴메카니즘에 미치는 영향을 조사하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.17-26
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• 2017

해상구조물, 송전탑 등을 지지하는 말뚝기초는 바람, 조류, 파랑 등의 영향으로 횡방향 반복하중을 지배적으로 받으며, 이는 말뚝 주변 지반에 영구수평변위를 발생시켜 구조물의 안정성 및 기능성을 저해한다. 본 연구에서는 횡방향 반복하중에 의해 발생하는 말뚝의 영구수평변위를 평가하기 위하여, 서로 다른 세 가지 상대밀도(40%, 70%, 90%)로 조성된 건조 및 포화 모래지반에서 모형말뚝시험을 수행하였다. 모형시험 결과, 모든 시험조건에서 말뚝에 재하 된 횡방향 반복하중은 말뚝 주변 지반에 영구수평변위를 발생시켰다. 누적된 영구수평변위의 크기는 말뚝에 재하되는 횡방향 반복하중의 크기 및 재하횟수가 증가함에 따라 증가하였지만, 1회 재하로 인하여 발생되는 영구수평변위의 증가량은 점차 감소하였다. 또한, 말뚝에 발생하는 영구수평변위는 지반의 상대밀도가 클수록 작게 발생하고, 지반이 포화되면 크게 발생되는 것으로 평가되었다. 추가적으로, 누적 영구수평변위를 최초 재하 시 발생한 영구수평변위로 정규화한 영구수평변위를 평가하였으며, 이를 모래지반의 상대밀도, 횡방향 반복하중의 재하횟수에 관한 식으로 나타내었다.

• 지질공학
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• 제31권4호
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• pp.493-506
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• 2021

액상화 현상이란 지반이 포화된 느슨한 사질토 지반에 지진과 같은 동적하중이 급속히 작용할 때 과잉간극수압이 발생하고, 지반이 유효응력을 상실하고 액체화 되는 현상을 말한다. 액상화 평가를 위한 실내반복시험은 반복삼축압축시험과 반복전단시험을 통하여 확인이 가능하다. 이와 관련하여 본 연구에서는 반복삼축압축시험을 이용한 모래의 상대밀도와 입도분포에 따른 액상화 저항 강도를 확인하고자 하였고, 실험장비의 신뢰도 검증과 결과의 타당성을 확인하고자 기존의 선행연구와 대조하여 비교·분석하였다. 실험결과, 흙의 분류에 상관없이 상대밀도가 증가함에 따라 액상화 저항 강도가 높아짐을 확인하였고, 모래의 입도분포에 따른 액상화 저항강도는 SW에 가까운 SP시료의 액상화 저항강도가 상당히 높게 확인되었다. 또한 세립분 0% 대비 세립분 30%를 분석한 결과, 상대밀도 40~70%까지 증가함에 따라 액상화 저항강도가 5~20% 가까이 감소하였고, 국내 풍화토 지반이 주문진 표준사 대비 액상화 저항 강도가 세립분이 10%일 때는 30% 이상, 세립분이 30%일 때는 50% 이상 낮게 측정되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.35-44
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• 2006

일반적으로 현장지반은 대부분 일정량의 세립분을 포함하고 있으므로 세립분 함유량을 고려한 지반 거동에 관한 연구가 요구된다. 이와 더불어, 기초 지반은 하중초기단계부터 상당한 비선형 거동특성을 나타내고 있어, 응력단계에 따른 지반의 비선형성 또한 매우 중요한 고려사항이다. 본 연구에서는 일련의 실내시험을 수행하여 지반의 전단강도 및 비선형 감쇠 특성을 도출하고자 하였으며, 수정 Hyerbolic 모델을 적용하여 분석된 실트질 모래 지반의 비선형 거동특성은 실트함유량과 상대밀도에 의해 정량화되었다. 실트질 모래 시료의 응력-변형률 곡선을 도출하기 위해 세립분 함유량을 변화시켜가며 일련의 삼축압축시험이 수행되었다. 또한 비선형 특성의 정규화에 요구되는 미소변형률 구간의 초기전단탄성계수의 도출을 위해서 삼축압축시험의 시료조건과 유사한 시료에 대해 공진주시험이 수행되었다. 또한 실트함유량별로 도출된 비선형 특성치는 상대밀도의 영향이 가장 큰 것으로 나타났으며, 상대밀도 증가에 따라 파괴시의 탄성계수의 비인 f값은 감소하고, 지반강성도 감쇠율을 나타내는 9의 경우 증가하는 경향을 나타내었다. 이와 더불어 비선형 특성치를 상대밀도 $D_R$을 간극비로 환산한 절대적 간극비 $e_{sk}$에 따른 정량화 결과의 경우, $e_{sk}$의 증가에 따라 f값은 증가하고 g값은 감소하는 경향을 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권7호
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• pp.7-16
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• 2010

응력이력은 사질토 지반의 잔류 수평응력을 증가시켜 현장시험의 관입저항을 증가시킨다. 본 연구에서는 챔버에 조성된 정규 및 과압밀 시료에 대한 콘관입시험과 딜라토미터 시험을 수행하고 응력이력이 시험결과와 측정값의 상관관계에 미치는 영향을 분석하였다. 시험결과, 평균 유효응력으로 정규화된 콘선단저항은 상대밀도 및 상태정수와 높은 상관성을 보였다. 딜라토미터의 수평응력지수($K_D$)는 콘선단저항($q_c$) 뿐만 아니라, 딜라토미터 계수($E_D$) 보다도 응력이력 영향을 효과적으로 반영하였다. 수평응력지수에 반영된 응력이력의 영향을 정지토압계수인 $K_0$로 보정한 $K_D/K_0$는 상대밀도 뿐만 아니라, 상태정수, 평균 유효응력으로 정규화된 콘선단저항과 응력이력에 관계없는 높은 상관성을 보였다. 또한 평균 유효응력으로 정규화된 딜라토미터 계수($E_D/{\sigma}_m'$)와 상태정수의 관계도 응력이력에 관계없이 유일한 식으로 표현되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제10권4호
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• pp.119-132
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• 1994

본 연구에서는 실트를 포함하는 모래의 액상화강도 및 전단특성을 검토하기 위하여 비배수상태에서 동적 삼축압축시험을 행했다. 그 결과 실트를 포함하는 모래의 액상화강도는 상대밀도 일정의 조건에서는 실트 함유율 30% 정도에서 가장 약한 것으로 판명되었다. 또한 동적 삼축압 축시험의 재하속도를 0.1Hz에서 5Hz까지 변화시켜 실트를 포함하는 모래질 흙의 액상화강도에 미치는 제하속도의 영향을 살펴본 결과 실트의 함유량이 많을수록 재하속도의 영향을 많이 받으나 점토를 함유한 모래질 흙에 비해서는 그 영향이 현저하게 적음을 알 수 있다. 이러한 결과의 일인에 대해서는 유효응력 경로에 있어서의 간극수압의 변화상황으로부터 설명될 수 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권9호
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• pp.162-172
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• 2005

The objective of this research works is to investigate into characteristics of bending stiffness and failure for the ISB ultra-lightweight panel with internally structured material. The expanded metal with a crimped pyramid shape and woven metal are employed as an internally structured material. Through three-points bending test, the force-displacement curve and failure shape are obtained to examine the deformation pattern, characteristic data, such as maximum load, displacement at maximum load, etc, and failure pattern of the ISB panel. In addition, the influence of design parameters fur ISB panel on the specific stiffness, the specific stiffness per unit width, failure mode and failure map has been found. Finally, it has been shown that ISB containing expand metal with the crimped pyramidal shape is prefer to that containing woven metal from the view point of optimal design for ISB panel.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.15-21
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• 2000

액상화되기 쉬운 모래지반 위에 축조된 제방의 지진시 거동을 조사하고 액상화 경감을 위한 대책공법의 효과를 비교하기 위하여 12가지 경우에 대해 진돈대 시험을 수행하였다. 본 시험에는 널말뚝, 자갈배수재, 모래다짐 말뚝과 강관말뚝 등의 대책공법이 적용되었다. 진동대 시험에 사용된 투명토조의 길이는 194cm이고 폭은 44cm 그리고 높이는 60cm이다. 기초지반은 포화된 모래이며 수중침강법을 적용하여 상대밀도 약 30%로 조성되었다. 이 포화된 느슨한 모래지만 위에 15cm 높이의 제방이 경사 1:1.5로 축조되었다. 진동대 시험시 제방과 기초지반의 거동을 측정하기 위해서 간극수압계 12개, 가속도계 4개 및 LVDT 2개가 시험모델에 설치되었다. 진동대의 크기는 2m$\times$2m이며, 진동시의 입력가속도는 0.1g에서 시작하여 최고 0.4g까지 증가시켰다. 본 모델에 적용된 공법 모두가 일반적인 진동법위에서 액상화 발생을 억제시키는데 유용한 것으로 증명이 되었으며, 그 중에서 모래다짐말뚝이 액상화로 인한 피해를 감소시키는데 가장 효과적인 것으로 나타났다. 또한 각각의 대책공법에 대한 최적 배치안의 본 연구에서 제시되었다.