• 대한토목학회논문집
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• 제29권5C호
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• pp.207-215
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• 2009

시멘트 혼합토나 콘크리트는 일반적으로 습윤상태를 유지하면서 양생이 되며 양생기간이 늘어남에 따라 수화작용으로 강도는 증가한다. 하지만 양생기간 동안 시멘트 혼합토에 충분한 수분이 공급되지 않을 경우 이는 수화작용에 영향을 미치고 결국 시멘트 혼합토의 강도 변화를 가져오게 된다. 본 연구에서는 시멘트비가 20% 미만인 시멘트 혼합토가 현장에서 시공 될 때 발생할 수 있는 수분공급 조건을 고려하여 네 가지 양생방법(대기중 양생, 밀봉 양생, 습윤 양생, 수중 양생)으로 제작된 고결모래의 양생조건에 따른 일축압축강도의 특성을 비교하였다. 전기간(3일) 대기중 양생한 공시체의 강도는 시멘트비가 10% 미만인 경우 밀봉 및 습윤 양생한 공시체보다 크지만 시멘트비가 10% 이상인 경우는 더 작았다. 시멘트비에 관계 없이 대기중 양생한 공시체가 수중 양생한 공시체보다 더 큰 강도를 발휘하였다. 양생방법이 동일한 경우 시멘트비 4%의 강도를 기준으로 시멘트비 증가에 따른 강도 증가율은 대기중 양생한 공시체가 가장 낮았으며, 밀봉, 습윤 및 수중 양생한 공시체의 강도는 시멘트비 증가율의 제곱으로 증가하였다. 공시체를 2일 양생 후 1일 동안 수침시켰을 때 밀봉 또는 습윤 양생한 공시체의 강도는 수침시키지 않은 공시체보다 시멘트비에 관계없이 평균 10% 정도 저하되었으나, 대기중 양생한 공시체는 시멘트비가 낮은 경우 최대 30% 정도까지 크게 저하되었다. 본 연구 결과는 현장에서 발생하는 수분공급 조건과 수침에 따른 시멘트 혼합토의 강도 변화를 예측하여 시멘트 혼합토를 사용한 댐과 같은 지반구조물의 안정성 확보에 기여할 수 있다.

• 한국수산과학회지
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• 제22권3호
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• pp.147-153
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• 1989

부산항 부근에서 피스톤식 시추기로 채취된 2개의 세려질 현생퇴적물코어에 대한 음파전달속도와 다른 물리적, 퇴적학적 특성이 측정되었다. 본 연구를 위해 특별히 제작된 실험 보조장치는 성공적으로 작동하였으며, 전통적인 속도측정방법인 수은기둥을 이용한 방법과 디지탈 오씰로스코우프를 이용한 시간차 방법 모두의 측정값이 측정오차 한계인 $1\~2\%$ 이내인 것으로 확인됨으로써 어느 방법이라도 미고결 해저퇴적물의 속도측정에 이용될 수 있음이 증명되었다. 코어에서 직접 측정된 음파전달속도는 약1.540-1.635km/s로서 바로 인접지역에서 탄성파를 이용하여 간접적인 방법으로 계산된 수치인 1.480-1.540km/s 보다 약 $4\~6\%$ 정도 더 빠른 것으로 나타났다. 이러한 차이는 직접측정의 측정오차 한계인 $2\%$를 훨씬 능가하는 것으로 2가지 상이한 측정방법의 근본적인 차이점에 기인한다고 볼 수 있다. 이러한 결과는 기존 탄성파 자료뿐만 아니라 장래에 수행할 각종 해상 탄성파 탐사시 층후계산에 필수적으로 고려해야 할 사항으로서 중요성을 내포한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.65-73
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• 2013

본 연구에서는 미생물 용액과 염화칼슘 수용액의 반응에 의해서 생성되는 탄산칼슘을 통해 연약지반(모래)의 고결화 및 주입 효과를 확인하고자 하였다. 미생물의 탄산칼슘 고결화 효과를 분석하기 위해 5가지 case(무처리, 시멘트 2%, 시멘트 4%, 시멘트 2% + 미생물 반응에 의한 탄산칼슘 2%, 미생물 반응에 의한 탄산칼슘 4%)를 실험하였다. $D\;5cm{\times}H\;10cm$ 공시체로 성형하여 일축압축강도를 측정하였으며, $D\;6cm{\times}H\;12cm$ 공시체에 연약지반을 형성하여 바이오그라우팅 주입 실험을 진행하였다. 그 결과, 시멘트 2% + 미생물 반응에 의한 탄산칼슘 2%에서 가장 높은 일축압축강도를 나타냈으며, 이는 무처리에 비해 약 1.5배 정도 강도가 증가하는 경향을 보였고, 주입실험의 경우 배수 조건의 장비주입(Air Compressor)을 통해 주입한 실험에서 효과가 뛰어났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.45-56
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• 2013

본 연구에서는 자원 재활용을 위해 시멘트를 전혀 사용하지 않고 잠재 수경성을 지닌 고로슬래그를 이용하여 사질토를 고결시키고자 하였다. 알칼리 활성화제에 의해 경화되는 고로슬래그의 함유량과 알칼리 활성화제의 종류를 달리 하여 이들이 사질토의 조기강도에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 고로슬래그의 함유량을 사질토의 4, 8, 12, 16%로 하고 여섯 종류(두 종류의 천연재료, 네 종류의 화학약품)의 알칼리 활성화제를 사용하여 공시체를 제작하였다. 제작한 공시체는 3일 또는 7일 동안 대기중 양생한 다음 일축압축강도시험을 실시하였다. 알칼리 활성화제 종류에 따른 일축압축강도는 탄산칼륨, 수산화칼슘, 수산화나트륨, 수산화칼륨 순으로 높게 측정되었으며, 동일한 성분을 가진 천연재료보다 화학약품을 사용한 공시체의 일축압축강도가 높게 나타났다. 3일 양생한 공시체 중 최대 일축압축 강도가 발현된 것은 16%의 고로슬래그에 수산화칼륨을 사용한 경우로 3MPa 정도의 강도가 측정되었으며, 이는 초속 경시멘트 16%를 사용한 공시체 강도의 37%에 해당된다. 알칼리 활성화제 종류에 관계없이 고로슬래그 함유량이 증가함에 따라 건조밀도가 증가하면서 일축압축강도도 증가하였으며, 양생기간이 3일에서 7일로 증가함에 따라 최대 97%의 강도 증가가 발생하였다. 고결된 모래의 XRD 분석 결과 C-S-H 화합물이 생성되었으며, SEM 분석 결과에서는 고로슬래그 함유량이 증가할수록 생성되는 수화물도 증가하여 모래 입자를 에워싸는 형태를 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.5-13
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• 2016

요소 분해 미생물을 이용하여 흙 입자 사이에 칼사이트를 석출시킬 때 칼슘원이 필요하며, 일반적으로 염화칼슘을 칼슘원으로 사용하고 있다. 염화칼슘은 도로, 지반 및 주변 식물에 부작용을 일으키므로 본 연구에서는 버려지는 달걀껍질을 사용한 칼슘원을 개발하고자 하였다. 미생물에 기존 칼슘원인 염화칼슘 또는 식초로 달걀껍질을 분해하여 얻은 새로운 칼슘원을 혼합하여 모래 입자 사이에 칼사이트를 생성시킨 다음, 고결모래의 칼사이트 생성량, 투수계수 및 일축압축강도를 비교 분석하였다. 공시체 제작은 느슨한 상태의 Ottawa모래로 직경 5cm, 높이 10cm 공시체를 만든 다음 Sporosarcina pasteurii 미생물을 포함한 요소와 두 종류의 칼슘원을 1일 1회씩 30일 동안 주입하여 제작하였다. 칼슘원으로 달걀껍질을 사용한 경우 칼사이트 생성량은 평균 7.2%로 염화칼슘을 사용한 경우보다 1.2배 높았다. 또한 달걀껍질을 사용하여 고결시킨 공시체의 투수계수는 평균 3.82E-5cm/s로 7.7배 정도 감소하였으며, 일축압축강도는 평균 387kPa로 염화칼슘을 사용한 경우보다 1.2배 높았다. 한편, 칼슘원에 관계없이 칼사이트 생성량이 증가할수록 강도는 증가하고 투수계수는 감소하는 경향을 보였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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• pp.239-246
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• 2005

slaking 은 굴착에 의해 노출된 암반에서 발생하는 강도저하 및 입자간의 결합력 약화에 의해 암반이 세립화하는 현상이다. 이러한 slaking은 특히 퇴적암으로 구성된 암반사변의 안정성에 영향을 미치는 중요한 인자로 작용한다. slaking에 의한 암반사면의 불안정성은 신생대의 이질암이나 미고결 응회암에서와 같이 암반 자체의 강도 저하 및 결합력 약화에 의해 발생하는 붕괴현상과 차별풍화에 의해 이암 등이 급속도로 쇄굴 및 풍화되어 상부에 놓여 있는 암석이 낙석 등의 형태로 붕괴되는 현상으로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 이암의 차별풍화에 의해 사면의 불안정성이 유발되는 연구지역을 대상으로 풍화 및 쇄굴 속도와 slake의 상관관계를 밝히고자하였다. 이를 위하여 slake test와 slake durability test를 수행하였으며 slake durability index를 획득하였다. 실험을 통해 획득된 slake durability index를 연간 쇄굴속도와 비교하여 상관관계를 검토하였으며 기존의 연구결과와 비교하여 slake durability index를 활용하여 쇄굴 정도를 예측할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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• pp.319-322
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• 2002

그라우팅으로 지반 개량된 조간대 퇴적층의 지층구조를 규명하기 위한 방법으로 전기비저항탐사, 굴절법 탄성파탐사, 지하레이더탐사를 실시하였다. 연구대상 지반의 10m 전후 심도에서 해수의 영향을 받는 수평의 저비저항대가 발달하며, 저비저항대는 모래가 우세한 지층에 해당한다. 지반의 탄성파 속도는 1~3km/sec의 범위로 조간대의 미고결 퇴적층과 비교할 때 매우 높은 속도에 보여준다. 지반의 높은 속도는 지반 개량의 효과로 판단된다. 지하레이더탐사에서 퇴적층의 구성 물질에 따라 교반 정도가 달지는데 모래층은 퇴적물과 주입제의 교반이 잘 이루어져 불규칙한 반사면으로 나타나며, 점토층은 교반이 불량하여 개량된 부분은 주상으로 관찰된다. 물리탐사의 결과와 시추조사를 대비할 때 지반 개량은 기반암까지 시행되었으며, 양호한 암반을 지시하는 고비저항대와 고속도층은 내륙으로 갈수록 깊은 심도를 보여준다. 이것은 지반 개량 이전의 기반암 심도와는 상반되는 것으로 지반 개량의 효과는 해안방면의 지층에서 잘 나타난다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.13-19
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• 2011

작은 입자 사이에 소량의 굵은 입자가 고립된 상태로 존재하는 모래-자갈 혼합토의 강도는 흙에서 대부분을 차지하는 작은 입자 즉 모래나 점토의 역학적 특성에 따라 좌우되지만 소량의 굵은 입자인 자갈에 의해 영향을 받는 경우도 있다. 따라서 본 논문에서는 이와 같이 모래 지반 내에 흩어져 있는 소량의 굵은 자갈이 흙의 강도에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 시멘트로 고결된 모래에 일정한 비율로 굵은 자갈을 각층 높이의 중간부분에 넣고 다음 층을 쌓아 다지는 방식으로 자갈이 포함된 공시체를 완성하였다. 굵은 자갈의 크기와 개수를 달리하면서 다양한 공시체를 제작하여 2일 동안 양생시킨 다음 일축압축강도를 평가하였다. 한편 내부마찰각을 평가하기 위하여 깨끗한 모래에 포함된 자갈의 개수를 달리하면서 직접전단시험을 실시하였다. 공시체 내에 포함된 자갈의 개수나 크기는 다르지만 중량비가 7%로 동일한 경우, 자갈의 개수가 증가함에 따라 고결모래의 일축압축강도는 약 15% 정도 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다. 동일한 크기의 자갈이 여러 개 포함된 경우에도 자갈의 개수가 증가할수록 일축압축강도는 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다. 자갈이 포함된 모래의 내부마찰각은 자갈의 개수가 증가함에 따라 5도 정도 감소하다가 다시 회복되는 경향을 보였다.

• 지질공학
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• 제22권1호
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• pp.27-37
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• 2012

미고결대수층에서 우물 굴착 시 대수층 교란이 수리특성에 미치는 영향을 파악하기 위하여 우물굴착 이후의 우물개량 공법인 서지블록과 에어서징을 실시하였다. 그리고 우물 굴착 및 개량의 대수층 변화를 비교 분석하기, 위하여 단계 및 장기 양수시험을 수행하였다. 그 결과 우물 굴착 및 개량 이후의 단계양수시험에서 동일 양수율 $700m^3/day$에 대한 수위강하와 비교하였을 때 수위강하는 각각 26.01 m, 21.62 m로 4.39 m정도 감소되었다. 이때 우물특성을 파악하기 위한 우물 굴착 및 개량 이후의 스킨계수는 7.92에서 5.04로 감소되어 우물상태가 개선된 것으로 나타났다. 우물 굴착 및 개량 이후의 장기양수시험에서 양수정을 중심으로 주변 MW-2, 3, 4호정의 투수량계수 범위는 각각 $1.684{\times}10^{-3}{\sim}4.490{\times}10^{-3}m^2/sec$, $4.002{\times}10^{-3}{\sim}4.939{\times}10^{-3}m^2/sec$ 범위로 우물개량 이후의 수리전도도 값이 조금 증가되었으며, MW-1호정은 $1.018{\times}10^{-2}m^2/sec$에서 $6.988{\times}10^{-3}m^2/sec$로 감소되었다. 이는 서징하는 동안 대수층의 공기 차단 및 폐색의 잠재적인 요인으로 인하여 MW-1호정 주변 대수층의 투수성이 미세하게 감소되는 효과로 나타났다. 따라서 미고결대수층에서 우물 굴착 시 미세입자가 양수정 주변의 수리특성에 영향을 미칠 수 있음을 반드시 유의해야 한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권2호
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• pp.15-21
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• 2004

본 연구는 느슨한 모래지반에 간편하게 혼합 또는 주입하여 단시간에 고결되는 지반고화재를 개발하는 데 있으며, 지반고화재의 주성분으로 사용한 마이크로시멘트의 공학적 특성을 검토하고, 지반고화재가 최적의 강도와 유동성을 발휘할 수 있는 마이크로시멘트, 벤토나이트, 화학혼화제 등에 대한 최적의 배합비 및 혼합률을 실험을 통하여 구하였다. 시험결과로부터 느슨한 사질토지반의 개량을 위하여 본 연구에서 사용한 간편고화재는 마이크로시멘트 : 벤토나이트의 배합비가 70% : 20%, 고화재 혼합률은 8%, 양생기간 5일 정도일 때 효과적인 유동성과 강도를 발휘하는 것으로 판단되었다.