• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.468-474
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• 2010

최근 국내에서 연약지반개량을 위하여 적극 도입되기 시작한 차세대 지반처리기술인 경량혼합토공법의 배합설계에 대한 고찰을 하였다. 경량혼합토는 건설잔토나 준설토 및 현장에서 발생하는 점토나 실트질 흙을 사토처리 하지 않고 현장에서 유용할 수 있는 매우 경제적이고 환경적인 공법으로서 일본에서는 지난 10여년에 연간 수백만톤의 경량혼합토를 생산하여 건설현장에 적용한 실적을 보유하고 있다. 특히 폐자원(폐타이어가루, 왕겨)을 경량혼합토에 첨가하여 건설재료 재활용을 위한 역학적 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 경량혼합토를 제작하기 위해 필요한 배합설계변수인 원료토의 중량, 함수비 및 기포재와 첨가할 물의 양, 그리고 강도를 발현하기 위하여 필요한 고화재로서 시멘트첨가량에 대한 최적의 배합설계에 대한 분석을 하였다. 지금까지 제안된 시멘트함유량은 초기의 경량혼합토 목표강도가 주어지면 원료토의 조건에 따라 원하는 비중과 강도를 토대로 적절하게 현장에 적합하게 결정하는 단계에 있으나 일부 현장에서 지나친 목표강도 설정으로 과대한 시멘트를 사용하는 사례가 많아 국가적으로 막대한 손실을 초래하고 있다. 본 논문에서는 경량혼합토의 목표강도을 분석하고 그에 따른 최적의 시멘트함유량을 제시하고자 한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.708-711
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• 2010

본 연구에서는 경량혼합토 배합설계변수인 원료토의 중량, 함수비 및 기포재와 첨가할 물의 양, 그리고 강도를 발현하기 위하여 필요한 고화재로서 시멘트첨가량에 대한 최적의 배합설계에 대한 분석을 하였다. 분석을 위해 폐타이어가루와 왕겨를 각각 혼합한 경량혼합토의 압축강도를 비교 분석하였다. 왕겨혼합토는 함유량 3%에서 최대강도가 발현되는 반면 폐타이어혼합토의 경우 함유량 6%에서 최대강도를 보여주었다. 현장에서 설계기준을 만족하기 위한 시멘트비와 폐성분을 적절히 혼합하면 합리적이고 경제적인 배합비를 산출할 수 있다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.204-212
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• 2012

경량혼합토는 건설잔토나 준설토 및 현장에서 발생하는 점토나 실트질 흙을 사토처리 하지않고 현장에서 유용할 수 있는 매우 경제적이고 환경친화적인 재료이다. 최근에는 페자원(폐타이어가루, 왕겨)을 경량혼합토에 첨가하는 건설재료 재활용에 관한 연구가 진행 중에 있다. 본 연구에서는 경량혼합토를 제작하기 위해 필요한 배합설계변수인 원료토의 중량, 함수비 및 기포재와 첨가할 물의 양, 그리고 강도를 발현하기 위하여 필요한 고화재로서 시멘트첨가량에 대한 최적의 배합설계에 대한 분석을 하였다. 이를 위하여 일축압축시험에 의한 응력-변형 거동과 양생기간 및 성분비에 따른 강도분석, 폐기물 성분비에 대한 실험강도 비교분석을 수행하였다. 마지막으로, 합리적이고 경제적인 배합비 산출을 위하여 경량혼합토의 목표강도를 결정하고 최적의 배합설계 변수를 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.5-13
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• 2014

본 논문에서는 준설토를 활용한 경량혼합토(LWFS)의 연약지반개량 적용성에 대해 검토한 내용을 다루었다. 현재까지 제시된 경량혼합토의 공학적 특성에 관한 연구결과를 종합 분석하여 경량혼합토의 물성을 정리하였으며, 그 결과를 토대로 임의의 현장조건을 가정하여 경량혼합토공법과 SCP 공법 및 DCM 공법 적용 시에 대한 3차원 수치해석을 수행하였다. 연약지반개량공법 비교해석 결과, 경량혼합토 공법을 적용하는 경우 SCP 공법을 적용하는 수준 이상의 침하관리가 가능하며, 경량혼합토의 목표성능에 따라 침하발생 수준을 조절할 수 있는 것으로 검토되었다. 또한 DCM 공법과 비교 시 경량혼합토 재료의 경량성으로 과잉간극수압 발생량이 현저히 작아져 잔류침하를 최소화할 수 있는 것으로 검토되었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.1377-1380
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• 2010

본 연구에서는 해양준설퇴적물의 유효활용을 위한 역학적, 환경적 실험을 통한 건설재료로서의 활용성을 검토하였다. 울산 방어진과 진해 행안만에서 수거한 준설토로 고화처리토 및 경량혼합토 공시체를 제작하여 압축특성 및 응력-변형 거동 등 공학적 실험을 실시하였다. 해양오염토 유효활용을 위한 활용방법도 예시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.19-25
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• 2009

본 연구에서는 산업부산물인 인산석고와 EPS 조각을 기존의 성토용 토사에 혼합하여 지반응력을 감소시킴으로써 고함수비로 준설매립된 공유수면 내 초연약지반의 침하, 활동파괴, 측방유동 등의 문제를 해결할 수 있는 경량혼합토를 개발하였다. 개발된 경량혼합토는 공유수면 매립지역에서 대량이용이 가능한 도로 및 교대의 성토재료, 각종 뒤채움재로의 사용에 대한 적용성을 평가하기 위하여 기본물성시험, 다짐시험, CBR시험, 전단강도시험 등 일련의 실내시험을 수행하였고 지반공학적 특성을 검토하였다. 시험결과, 경량혼합토의 최대건조단위중량은 $14.32{\sim}15.79kN/m^3$, 최적함수비는 21.91~24.23%로 일반 화강풍화토와 비교할 때 9.4~19.3%의 하중감소 효과가 있으며, 수정 CBR값은 10.4~18.4%로 국내 도로노상 및 뒤채움재에 대한 규정을 만족하는 것으로 나타났다. 또한 전단강도정수는 점착력 10.79~18.64kPa, 내부마찰각 $35.4{\sim}37.2^{\circ}$로 각각 나타나 국내에서 일반적으로 사용되는 성토재료 및 뒤채움재 범위를 충족시키는 것으로 평가되어 실제 성토재료 및 뒤채움재로 연약지반에서 효과적으로 활용이 가능할 것으로 판단되었다. 본 연구를 통하여 개발된 인산석고 경량혼합토는 하중감소 효과가 있으면서도 전단강도와 지지력면에서 큰 문제가 없어서 연약한 임해매립지반의 도로 노상토 및 뒤채움재로 사용될 수 있어 인산석고의 대량 재활용방안이 될 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6C호
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• pp.259-265
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• 2012

본 논문에서는 경량화 재료인 기포를 혼합한 기포혼합경량토와 폐타이어 분말을 혼합한 타이어혼합경량토를 연약지반의 개량, 진동차폐재 및 교대의 뒷채움재 등으로 활용하기 위하여 공학적 특성을 조사하였다. 당 연구에서는 목표 습윤단위중량과 시멘트 혼합비 변화에 따른 기포혼합경량토와 타이어혼합경량토의 강도특성과 변형특성을 일축압축시험과 비압밀-비배수 삼축압축시험으로 분석하였다. 동일한 습윤단위중량($13kN/m^3$)에서 2종류의 경량혼합토 강도특성을 비교한 결과, 일축압축시험에서는 같은 조건에서 비슷한 압축강도특성를 보였으나 비압밀-비배수 삼축압축시험 결과에서는 타이어 분말의 탄성특성으로 인한 영향으로 타이어혼합경량토가 기포혼합경량토 보다 큰 압축강도를 보였다. 그리고 2종류의 경량혼합토는 습윤단위중량과 시멘트량의 증가에 따라 일축압축강도와 삼축압축강도가 증가하였으나 습윤단위중량 $11kN/m^3$ 이하의 기포혼합경량토는 일정한 기포혼합비 수준에서는 시멘트량이 증가해도 기포에 의한 간극의 영향으로 경량혼합토의 강도는 증가하지 않거나 저하되는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.18-25
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• 2020

경량혼합토의 일축압축강도는 배합비에 크게 의존한다. 경량혼합토와 다양한 경량혼합토의 구성성분들의 관계를 특징짓기 위한 기존연구에서는 시험을 통한 회귀모델을 사용하여 정규화계수를 제안하였다. 그러나 실내시험에서 얻은 결과는 재료와 배합비사이의 관계가 복잡하기 때문에 일정한 예측의 정확도를 기대할 수 없다. 이 연구에서는 다양한 배합조건에서 수행된 실내시험결과를 바탕으로 심층신경망 모델을 적용함으로써 경량혼합토의 일축압축강도를 예측하였다. 제안된 심층신경망 모델을 사용함으로써 설계 배합조건으로 구성된 경량혼합토의 일축압축강도 값을 합리적으로 산정할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2C호
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• pp.119-131
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• 2010

본 연구에서는 국내 해양오염 준설퇴적물을 활용한 시제품 제작 및 역학적, 환경적 실험을 통한 건설재료로서의 활용성을 조사하였다. 울산 방어진에서 수거한 준설토로 고화처리토 및 경량혼합토 공시체를 제작하여 압축특성 및 응력-변형 거동 등 물리적 특성을 파악하는 다양한 공학적 조사를 수행하였다. 해양오염토 유효활용을 위해 물리적 특성 외에 환경실험도 실시하였다. 제안된 준설토사 처리활용기준에 적용하였을 때는 구리성분 만이 활용가능기준을 약간 초과하였고 준설토 활용우려기준에는 모든 기준에 적합하여서 건설재료로 재활용하여도 환경적인 유해성은 없는 것으로 나타났다. 매립복토재로서 활용성 검토를 위한 준설토의 입도분석, 다짐시험, 아터버그 한계시험, 비중시험 및 단위중량시험 등을 수행한 결과, 모든 조건의 고화처리토는 매립작업을 원활히 하기위한 강도(대략 50kPa)를 만족하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제1권1호
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• pp.43-50
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• 2000

본 논문은 폐스티로폴과 현장발생토를 활용하여 경량성토재로서의 특성을 파악하고자 하는데 목적이 있다. 폐스티로폴 입자는 가볍고 단열성이 좋으며 진동차단효과도 우수하기 때문에 경량성토재로서의 활용이 가능하다. 특히 스티로폴은 1996년 재활용품목으로 선정되어 토공재료로서의 적합성만 확인된다면 체계적인 공급이 가능하다. 따라서 본 논문에서는 폐스티로폴 입자와 현장발생토를 혼합한 후 혼합비와 고화재의 투입량을 변화시켜가며 다짐시험, 일축압축시험, 정수위 투수시험, CBR 시험, 실체현미경분석을 실시하였으며, 그 결과 폐스티로폴을 활용한 혼합토가 강도, 투수, 지지력 특성이 우수한 것으로 나타나 토공재료고서 사용가능한 것으로 나타났다.