• 지질공학
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• 제6권3호
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• pp.155-163
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• 1996

현행 ASTM C227-90은 모르타봉 시험법에 대한 규정인데 동 규정에 의하면 시험용 모르타르봉으 제작에 골재와 시멘트를 각각 675g과 300g을 쓰도록 무게비로 제시하고 있으며 제작된 모르타르봉의 초기길이 측정시기는 $24{\pm}2$시간으로 규정되어 있다. 또한 모르타르봉의 팽창원인을 알카리-골재반응에 두고 있다. ASTM C490-93a는 모르타르봉의 제작방법과 팽창률 계산방법이 소개되어 있는데 규정에 의하면 계산공식으 분모 G값을 10" 혹은 250mm로 고정시키고 있다. 본 연구는 위에 소개한 내용에 대한 실험적 연구를 통하여 다음과 같은 결론에 도달하였다. 첫째, 모르타르봉의 팽창은 알카리-골재반응만에 의한 것이 아니고 그 외 간극수와 겔수의 복합적인 작용에 의한 것이므로 ASTM C227-90의 내용을 일부 수정할 필요가 있다. 둘째, 골재에 의한 모르타르봉의 팽창원인 즉 알카리-골재반응과 간극수에 의한 팽창량을 알기 위하여는 골재와 시멘트의 배합비를 무레비 대신에 부피비로 제시함이 바람직 하다. 세째, ASTM C227-90과 ASTM C490-93a에서 제시한 모르타르봉의 초기길이 측정시기와 팽창률 계산방법은 더욱 정밀한 계산결과를 얻기 위하여 부분적인 수정이 필요하다.

• 지질공학
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• 제31권2호
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• pp.187-197
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• 2021

산사태 연구에서 풍화대 안에 분포하는 점토광물의 함유량은 매우 중요한 요소이다. 산사태 발생과 관련된 지하 구조를 파악하고 미끌림 면을 확인하기 위해 일반적으로 지구물리탐사를 수행하는데 특히 전기비저항 단면이 많이 사용된다. 이 연구에서는 풍화대에 분포하는 카올리나이트와 몬모릴로나이트와 같은 점토광물에 의한 전기전도도의 증가효과(전기비저항의 감소효과)를 해석하기 위해 병렬모델 아치의 방정식을 이용하였다. 점토의 전기전도도는 광물의 종류 및 그 비표면적과 양이온 교환능력에 따라 달라진다. 간극수의 전기비저항이 증가함에 따라 매질의 전체 비저항과 지층인자는 작아지는데 카올리나이트에 비해 몬모릴로나이트가 훨씬 작게 나타난다. 또한 공극률이 커지고, 고결인자가 작아질수록 지층인자가 감소하는 것으로 나타난다. 점토광물에 대한 병렬모델 아치의 방정식을 현장자료에 적용하기 위해 2014년 땅밀림 산사태가 일어난 충남 태안 신진도리에서 수집되어 처리·해석된 전기비저항자료를 사용하였다. 기존의 실험식에서 카올리나이트의 함유량에 따라 결정되는 계수들을 활용하여 풍화대의 전기비저항 값들을 계산하고 이들을 전기비저항 수치모델링에 포함시켰다. 점토 함유량을 변화시켜 만든 여러 개의 이론자료들 중에서 현장자료와 가장 근접하는 모델자료를 선택하여 이에 입력된 점토 함유량 10%를 이 지역의 풍화대에 대한 점토 함유량으로 추정하였다. 땅밀림 연구에서 처음 시도된 전기비저항 자료를 이용한 점토 함유량의 추정기법은 차후 점토 함유량 외에 전기비저항에 영향을 미치는 다른 인자(공극률, 포화도, 간극수의 전기비저항)들에 대한 자료를 확보하고 이들을 수치모델링에 먼저 포함시켜 수행할 때 더욱 그 신뢰성은 더욱 높아질 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권12호
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• pp.47-56
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• 2021

영하의 온도에 의해 지반이 동결되며 발생하는 음의 간극수압은 frozen fringe로부터 간극수 이동을 유발해 ice lens를 형성시키며, ice lens 형성으로 인한 흙의 동상 및 동상팽창압은 지반구조물의 피해를 발생시킨다. 동상에 의한 피해를 방지하기 위해 다양한 동상민감성 판정이 수행되고 있으며, 그 중 가장 활발하게 활용되는 방법은 SP(Segregation Potential)를 이용한 동상민감성 판정이다. 또한, 간극수 이동에 의한 ice lens의 확장은 동상 메커니즘의 핵심 원인으로 작용하기 때문에 수리전도도에 관한 평가가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 모래와 실트를 다양한 중량비로 혼합해 동상실험 및 투수실험에 활용하였으며, 각 경우에 대해 SP 및 수리전도도를 도출하여 비교분석하였다. 그 결과 SP 및 수리전도도가 급격하게 변화하는 임계 전이값이 각각 실트 함유량이 20% 및 50% 인 경우에 나타났다. 이러한 임계 전이값의 차이에도 불구하고 SP는 수리전도도가 감소함에 따라 일정 값에 수렴하는 상관관계를 나타내고 있으며, 향후 임계 전이값 사이에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.45-54
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• 2009

흙의 전기적 특성은 지반 상태를 평가하는 방법으로 사용되어 왔다. 본 논문의 목적은 현장 지반의 간극률을 우수한 정밀도로 평가하기 위한 현장 관입용 전기비저항 콘 프로브의 개발 및 적용성 평가이다. 전기비저항 콘 프로브는 관입에 따른 교란을 최소화시키기 위해 콘 모양으로 제작되었다. 또한 전기적 간섭을 최소화시키기 위해 외부전극과 중심전극이 4단자 쌍 회로 방식으로 구성되어 있다. 개발된 장비의 현장 적용성 정가를 위하여 인천과 부산에서 현장실험을 수행하였으며, 콘관입장비를 이용하여 0.33mm/sec의 속도로 관입하면서 선단부에서 전기비저항 값을 측정하였다. 측정된 전기비저항 값과 비교란 시료로부터 얻은 간극수의 전기비저항 값을 Archie에 의해 제안된 경험식에 적용하여 대상지반의 간극률을 계산하였다. Archie 경험식의 실험상수는 비교란시료로부터 추출한 간극수에 근거하여 결정하였다. 산정된 간극률의 프로파일을 동일 지역에서 수행된 SPT, CPT, 그리고 DMT의 지반조사 결과와 비교한 결과 경향성이 상당히 유사한 것으로 나타났다. 본 논문에서 제안된 ERCP는 대상 지반의 교란을 최소화시키며 현장의 국부적인 간극률 산정에 효과적인 장비일 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.25-30
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• 2007

동전기토목섬유를 이용한 초연약지반의 개량은 일반적인 압밀공법에 비해 신속하게 저투수성 점토지반을 탈수시키며 강도증가를 유발하게 된다. 본 연구는 동전기토목섬유의 적용성을 조사하고자 스코틀랜드지방의 자연점토를 이용하여 일련의 실내실험을 수행하였다. 조사결과, 자중에 의한 압밀에 비해 전기삼투압에 의한 압밀이 빠르게 진행됨을 알 수 있었으며, 공급전압이 높을수록 신속하게 간극수의 탈수가 이루어졌으나 최종침하량은 적었으며, 동전기적 효과로 양극부근에서 산성화($pH{\simeq}3$)가 음극부근에서는 알칼리화($pH{\simeq}11$)가 일어났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권2호
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• pp.79-92
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• 1998

실내모형실험으로 전기비저항치와 오염된 흙의 물리적 성질과의 상관관계를 규명하기 위해서 요소분석을 수행하였다. 세가지의 모래질 구에 산업폐기물매립지의 침출수를 첨가하여 모형실험에 이용했다. 혼합토의 전기비저항치는 비저항콘을 모사한 프로브를 제작하여 측정했다. 실내모형실험에서는 흙의 함수비, 간극비. 단위중량, 함수비 및 침출수의 농도를 변화시키면서 혼합토의 전기비 저항치를 계측했다. 실험결과는 흙의 종류 및 단위중량보다는 흙의 함수비, 간극수의 전도성이 전기비저항치에 큰 영향를 미치고 있음을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.131-142
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• 2003

본 논문은 점성토 지반에 동전기 공법을 적용할 때 지반내에서 발생하는 현상과 그 특성을 고려하여 전기삼투 현상을 예측하고자 하였다. 이를 위하여 납으로 오염된 카올린에 대해 실내실험을 수행하여, 동전기 처리 동안 변화하는 시료의 전압, 전류, 제타포텐셜, pH분포 등의 물리 화학적 현상 간 상관성을 고려한 전기삼투 유한차분 수치 해석 프로그램을 개발하여 실험 결과와 비교하고 각 현상을 검토하였다. 그 결과, 전기삼투 흐름은 점토의 화학적 특성과 전기적 특성 변화에 매우 민감하였다. 간극수의 이온 농도가 증가하면 흐름속도는 감소하였으며, 시간에 따라 배수량은 감소하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권7호
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• pp.91-98
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• 2004

초음파 투사에 의한 흙시료 내 투수속도 증가에 관한 연구를 특별히 제작되어 준비된 실내실험 기구를 이용하여 수행하였다. 이 현상의 정확한 메커니즘을 이해하려는 노력의 일환으로 본 연구에서는, 초음파 투사시 투수속도 변화를 지배하는 영향인자를 도출하였다. 그리고, 다양한 실험 조건 하(시료의 종류, 초음파 조사의 유무, 그리고 온도 등)에 초음파에 의한 투수속도의 증가와 함께 이에 대한 메커니즘을 영향인자의 변화를 통해 살펴보았다. 연구결과에 의하면 초음파에 의해 시료내의 간극수 흐름이 크게 빨라졌으나 시험조건에 따라 그 값의 변화 폭이 크게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.5-10
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• 2004

일반적으로 일차원 압밀상태에 있는 정지토압계수 $K_0$값은 삼축시험에서 구해지지만, 압밀중의 간극수의 흐름이 방사류이고, 공시체의 변형이 3차원적이므로, 얻어진 값의 신뢰성에는 의문이 있다. 여기서는, 일차원 압밀시험기를 개량하여, 압밀링 중앙높이에 배치한 압밀링 요소를 토압감지부로 하며, 감지부 중앙에서는 간극수압을 측정하였다. 내경 6cm의 압밀링은 부동(浮動)링 형식으로 높이 4cm의 공시체 중앙높이가 항상 같은 위치를 유지하는 구조이다. 직경 6cm의 공시체와 샘플링후 시료변형을 고려한 압밀링 내경보다 직경이 약간 작은 공시체에서 얻은 압밀종료시의 $K_0$값은 공시체직경과 압밀압력에 상관없이 거의 0.5를 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.197-205
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• 2004

연약지반 개량을 위해 진공압밀공법을 적용할 경우 발생되는 Hardening Zone의 범위와 진공압 세기의 관계를 연구하였다. 이를 위하여 단위 셀 형식의 시험기를 제작하여 국내의 대표적 준설매립공사지역인 광양, 부산, 목포에서 채취한 고함수비 상태에서의 준설점성토에 대해 각각 함수비와 콘저항치수를 측정하여 진공압의 변화에 따른 Hardening Zone의 변화를 파악하였다. 높은 진공압상태에서는 배수재의 막힘현상과 배수재 부근에서 빠르게 생성되는 Hardening Zone 등으로 인하여 배수층으로의 간극수의 흐름이 방해되어 낮은 진공압상태에서 보다 Hardening zone의 범위가 커지지는 않았다.