• 한국지반공학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.35-45
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• 2007

본 연구에서는 낙동강하상모래에 소량의 포틀랜드시멘트를 고결작용제로 사용한 시멘트혼합토의 제체재료의 적합성검토 설계 및 해석에 필요한 기초자료를 제공하고자 배수조건의 삼축압축시험을 수행하여 시멘트혼합율의 증가에 따른 전단거동을 분석하였다. 시멘트혼합율의 증가에 따라 첨두강도 및 탄성계수는 증가 하였고 시멘트의 결합력에 의하여 다일레이션이 억제되었으나 시멘트 결합력의 파괴후 다일레이션은 증가하였다. 그리고 응력-변형률 곡선에서 연화거동이 나타났으며 시멘트혼합율의 증가에 따라 점착력 및 내부마찰각이 증가하였다.

• 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.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.1505-1516
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• 2014

본 연구에서는 시멘트 고결토 내에 실린더를 내장시킨 다음 유압으로 공시체 내부에서 인장력을 가하여 공시체를 직접 파괴시키는 직접인장시험 방법에 대한 연구를 수행하였다. 또한 기존 아령모양의 공시체를 이용한 직접인장시험과 대표적인 간접인장시험인 쪼갬인장시험을 실시하여 인장시험 방법에 따른 차이를 비교하였다. 인장시험용 공시체는 모래/시멘트비를 3:1 또는 1:1로 제작한 다음 7일 및 28일 동안 대기중 양생하였으며, 동일한 경우에 대해 10개의 공시체를 실험하여 평균값을 비교하였다. 한편 일축압축시험도 실시하여 일축압축강도와 인장강도의 비를 분석하였다. 내장형 실린더를 이용한 직접인장시험으로부터 얻은 인장강도는 아령모양 공시체를 이용한 직접인장시험으로부터 얻은 값보다 다소 높은 인장강도를 보였지만, 아령모양 공시체를 이용한 시험방법은 공시체 제작이 불편하고 시험 중 변곡부에서 파괴되는 경우가 자주 발생하였다. 탄성파괴를 일으키는 콘크리트나 암석에 적용하는 쪼갬인장시험방법으로 부터 얻은 인장강도는 표준편차가 가장 컸을 뿐 아니라, 시멘트 고결토와 같이 강도가 상대적으로 약해 탄소성파괴를 일으키는 재료에는 적용하기 어려웠다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.121.2-121.2
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• 2010

제주도는 지질학적으로 제4기에 형성된 화산섬으로 지금까지 고온의 지열징후는 보고된 바 없으나, 남한에서 가장 최근까지 화산활동이 있었던 것으로 기록되어 있어 화산활동과 관련된 심부 지열자원 부존 가능성은 아직 열려있다고 할 수 있다. 본 연구에서는 제주도에서 지열부존 가능성을 타진하고 제주도 심부 지질구조 파악을 목적으로 2차원 및 3차원 자기지전류 (MT) 탐사를 수행하였다. 탐사는 중산간지역에서 한라산을 중심으로 동, 서, 남, 북의 4방향 4측선과 제주 서부지역에 남북방향의 1측선을의 총 5개 측선에 대해 수행하였으며, 이에 대한 MT 탐사자료의 2차원 및 3차원 역산을 통하여 한라산 하부 및 주변의 심부 지질구조를 파악하고자 하였다. 역산 해석 결과는 천부 구조는 기존 시추조사 결과 밝혀진 층서구조의 형태를 잘 나타내어 획득된 자료의 신뢰도가 높음을 지시하였다. 즉, 제주도 최 상부를 피복하고 있는 현무암 등의 화산암류는 고비저항(수백 ohm-m)으로, 그 하부의 해성 미고결퇴적층(U층 및 서귀포층)은 저비저항으로, 그리고 최하부의 응회암이나 화강암으로 구성된 기반암은 1,000 ohm-m 이상의 고비저항 층으로 잘 구분되어 나타났다. 특히, 제주도에서 특징적으로 해수면 하부 수십 ~ 수백 m에 존재하는 것으로 알려진 미고결퇴적층이 10 ohm-m 내외로 측선 전반에 걸쳐 나타났다. 이는 기존의 시추결과에서 미고결 퇴적층이 제주도 전역에 걸쳐 해수면 하부 100 m 내외의 심도에서 관찰되는 것과 일치하는 결과이다. 기반암 하부에서는 특징적으로 모든 측선의 중앙부에서 저비저항 이상대가 영상화되었으며 이는 2차원 역산과 3차원 역산해석에서 공통적으로 나타났다. 특히, 3차원 해석에서는 이러한 저비저항 이상대가 한라산 정상에서 서북쪽 부근에 나타나는데 이는 과거의 화산활동과 관련된 지질학적인 구조에 의한 영향일 가능성과 측선의 양단과 중앙에서 주변 바다의 영향이 다르게 나타나기 때문일 가능성으로 볼 수 있다. 즉, 전자는 심부에 발단된 각각의 파쇄대가 모든 측선의 중앙부에서 교차하거나 이를 통한 한라산의 생성과정과 연관된 지질학적인 구조일 가능성을 의미한다. 만약 한라산을 형성한 화성활동의 영향이 아직 지하 심부에 남아있다면 지열수의 부존 혹은 마그마의 통로가 되었을 단층의 영향으로 한라산 하부에 저비저항 이상대로 나타날 가능성이 높다. 그러나 후자에 의한 가능성도 배제할 수는 없으므로 향후 주변바다에 대한 영향을 고려한 3차원 역산해석이나 심부시추 등을 통한 상세한 지질조사 등 추가적인 연구가 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제37권5호
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• pp.533-541
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• 2004

활성단층 연구가 시작된 이래로 제4기 퇴적층에 대한 관심이 높아지게 되었으며 단구 지형에 퇴적된 미고결 퇴적물에 대하여 많은 자료가 축척되어 있으나, 지금까지 고결된 제4기 지층에 대한 자료는 보고 된 바 없다. 토함산 동쪽의 탐정리와 장항리에는 단단하게 고화되어 있는 역층이 두껍게 발달하고 있다. 이 층을 조양도폭(Tateiwa, 1924)에서는 연일층군의 기저역암인 천북역암으로 보았으며, 손문 등(2000)는 제3기 퇴적분지인 와읍분지 남서부 지괴를 구성하고 있는 송전층에 대비한 바 있으나, 이 퇴적층의 분포를 추적하여 보면 제4기의 미고결 역질층과 정면으로 대치되고 있다. 이 역질층에 협재되어 있는 적갈색 내지 청회색의 사질층에 대한 OSL 연대 측정결과 85∼92ka의 연대가 산출되었으므로 신제3기 전기 마이오세의 천북역암이 아닌 제4기 최후기 간빙기(MIS 5c∼5e)로 확인되었다. 이 역질층을 토함산층으로 명명하였으며 거각력질 층준과 역질 층준으로 분류된다. 이 층은 연일구조선의 분절단층인 외동단층과 연일단층에 의하여 규제되는 북북동방향의 장방형 퇴적분지 내에서 발달하고 있으며, 이 분지를 토함분지라 정하였다. 플라이오세부터 가해진 동서압축력에 의한 서향 역단층 운동은 최후기 간빙기 동안인 약 10만 년 전 까지 계속되었으며, 서향압축에 수반된 정단층이 동쪽으로 일어나 붕적층이 퇴적되어 토함분지가 형성되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.71-79
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• 2012

해안지역의 연약지반을 개량하기 위한 지반개량공법으로 가장 많이 사용되었던 모래다짐말뚝공법이나 사석치환공법은 최근 거의 사용되지 않으며, 대신 시멘트로 연약점토를 강제 교반시켜 고형화시키는 DCM(Deep Cement Mixing)공법이 많이 사용되고 있다. DCM공법이 주로 적용되는 해안지역에는 점토 이외에 모래와 같은 사질토도 존재하므로 본 연구에서는 해수에 포함된 염분과 양생방법이 시멘트로 고결된 모래의 일축압축강도에 어떤 영향을 미치는 지 연구하였다. 다섯 종류의 시멘트비를 사용하여 다짐방법으로 공시체를 제작한 다음 3일 동안 양생시켜 일축압축시험을 실시하였다. 혼합수로 해수 또는 증류수를 사용한 다음 해상에서 이루어지는 DCM공법을 고려하여 공시체를 해수에 수침시켜 양생하였다. 또한 육상조건과 비교하기 위하여 증류수로 수중양생하거나 대기중 양생도 실시하였다. 혼합수로 해수를 사용한 다음 구속압이 없는 상태로 해수에서 수중양생할 경우 공시체에 여러 균열이 발생하여 고결력이 발현되지 않았다. 시멘트비와 양생방법이 동일한 경우, 혼합수와 양생수로 해수를 사용한 공시체의 일축압축강도는 해수를 사용하지 않은 공시체보다 최대 3.5배 정도 낮게 나타났다. 또한 공시체의 수중양생 시 사용한 양생수보다는 공시체 제작 시 사용한 혼합수에 염분이 포함될 경우 강도 저하에 더 큰 영향을 미쳤다. 시멘트비가 동일한 경우, 사용한 물에 관계없이 대기중 양생한 공시체의 강도가 수중양생한 공시체보다 평균 2배 정도 높게 나타났다.

• 지구물리
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• 제2권1호
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• pp.45-56
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• 1999

경북 포항시 일월동 지역에서 482 m 길이의 동서 방향의 측선에 대한 탄성파 굴절법 및 반사법탐사를 실시하였다. 자료수집에서 지오폰 간격과 오프셋은 각각 2 m로 설정하였으며, 발파는 끝점 발파 배열 방법을 이용하여 한 발파점마다 24채널을 기록하였다. 발파 간격은 2 m로 하여 측선의 전구간에서 탄성파 자료를 취득하였다. 굴절법탐사 자료의 해석은 수평다층구조 이론을 적용하여 실시하였으며, 반사파 자료 처리는 트레이스 편집, 이득조절, 공심점 분류, 수직경로시차 보정, 뮤트 과정을 거친 후 동일 오프셋 모음을 취하여 단일중첩 탄성파 단면을 작성하고 필터링을 거친 후 해석에 이용하였다. 굴절법탐사 자료 해석결과 조사 측선 구간의 천부지반은 크게 2층으로 구분되는데, 상부층은 267∼566 m/s 의 P파 속도 분포를 보여 대체로 미고결 퇴적층이며, 하부층은 1096∼3108 m/s 의 P파 속도 분포를 보여 풍화암∼경암의 암반으로 구성되었음을 알 수 있다. 상부 미고결층은 수평적으로 큰 변화를 보이고 있는 바, 측선의 동측 구간에는 평균 400 m/s 의 P파 속도를 보이는 미고결 사암층이 3∼5 m 두께로 발달되어 있으며, 측선의 서측 구간은 평균 340 m/s 의 P파 속도를 갖는 매립토층이 8∼10 m 두께로 발달된 것으로 해석된다. 반사파 단면도에서 조사구간에 3개의 고각의 단층대가 분포하며, 이들 단층대를 경계로 기반암이 나누어져 있으며 단층대 사이의 구간은 비교적 안정된 지반으로 해석된다. 대형 건물의 위치는 단층대를 피하여 안정된 지반 구간에 위치해야 함을 고려할 때, 그 기초를 3∼10 m 깊이 하부에 위치하는 기반암 내에 설치되도록 설계되어야 할 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권12호
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• pp.17-27
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• 2015

본 연구에서는 식물추출액을 이용하여 요소를 분해한 다음 이로부터 분해된 탄산이온과 수용액 상태의 칼슘이온이 음전하를 띄는 점토를 매개체로 하여 탄산칼슘을 석출시켜 친환경적으로 흙을 고결시키면서 내구성도 향상시키는 연구를 수행하였다. 식물추출액과 요소가 혼합된 제1용액과 칼슘원(염화칼슘)이 용해된 용액에 소량의 점토가 혼합된 제2용액을 깨끗한 낙동강모래에 섞어서 비빈 다음 다짐방법으로 소형 공시체를 제작하였다. 요소와 염화칼슘의 몰농도를 세 종류(1, 5, 7몰)로 달리하였으며, 각 공시체에 점토를 전체중량의 0%, 1%, 3%의 세가지 비율로 혼합하여 공시체를 제작한 다음 실내에서 7일 동안 양생하였다. 양생이 완료된 공시체에 대해 일축압축시험, 내구성시험, SEM, EDX 및 XRD 분석, 그리고 열중량 분석을 실시하여 사질토의 고결 정도와 구조를 분석하였다. 요소와 염화칼슘의 몰농도가 높을수록 점토 함유량이 증가할수록 일축압축강도와 내구성이 증가하는 경향을 보였다. SEM, EDX 및 XRD 분석을 통하여 점토광물 주변에 탄산칼슘(calcite)이 석출되는 것을 확인하였으며, 열중량 분석으로부터 시료 내에 중량대비 탄산칼슘이 1-2% 정도 석출되었다.

• 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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.91-99
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• 2008

본 연구에서는 대형 챔버에 낙사법에 의한 고결시료 조성시 모래와 고결유발제인 석고의 재료분리를 방지하기 위한 방법을 검토하고, 콘관입시험, 딜라토미터 시험, 벤더엘리먼트 시험을 수행하여 조성된 시료의 균질성을 평가하였다. 시료 낙사시 발생하는 재료분리를 최소화하기 위해 모래 중량비 0.5%의 물로 모래시료 표면을 습윤시키고, 석고를 모래표면에 골고루 흡착시킨 후 시료를 낙사하였다. 일반적인 세립분 포함 모래시료와 같이 건조상태 모래와 석고의 혼합시료는 석고함유율이 증가할수록 최대/최소 간극비가 감소하였지만, 습윤상태 모래와 석고의 혼합시료는 석고함유율이 적은 초기의 최대/최소 간극비가 증가하는 경향을 보였다. 조성된 시료의 연직방향 론선단저항, 딜라토미터 수평응력지수, 딜라토미터 계수, 재료지수, 그리고 수평방향 전단파속도는 매우 균등하게 측정되었으며, 이로써 시료의 균질성이 매우 양호한 것으로 평가된다.