• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.599-606
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• 2000

본 연구는 피에조콘(Piezocone) 관입 시험에 의한 과잉간극수압의 소산(Dissipation)특성을 파악하기 위하여, 실측된 소산실험 결과치와 Gupta & Davidson에 의해 개발된 연속 공동확장이론(Successive Cavity Expansion Theory) 모델을 비교하였고, 그 경험적 이론의 적합성을 규명하였다. 연속 공동확장 이론이란, 콘 관입이 유발하는 관입 주변지반의 변환 메커니즘을 연속적인 공동확장의 전개과정로 파악할 때, 관입주변의 연속적 공동확장 영역에서 발생된 과잉간극수압들은 연속적으로 소산되어지고, 결국에는 관입멈춤직후 얻게 되는 소산시험의 결과도 이러한 과잉간극수압의 연속적 소산 메커니즘으로부터 그 영향을 받는다는 개념이다. 본 연구의 실험방법은 Piezocone 관입을 위한 연약모형지반 조성을 위하여 초대형 Slurry Consolidometer에 Slurry를 45일간 압밀시킨후 Calibration Chamber(Louisiana State University Calibration Chamber System)에 옮긴 후 2차 압밀시키는 Two-Stage Consolidation Method를 사용하였다. 또한 모형지반내에 8개의 Piezometers를 설치하여 Piezometers를 설치하여 Piezocone 관입시 유발되는 지반 내에서의 과잉간극수압의 변환을 측정하였다. 실험결과와 이론 예측치를 비교함으로써 연속 공동확장이론 모델은 u$_2$형식의 피에조콘 관입 소산시험 결과들과 잘 들어맞는 모습을 보여줬으나, 관입으로 인한 주변 지반의 과잉간극수압의 소산변화는 정성적으로만 모사 되는 모습을 보여줬다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.5-12
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• 2016

극한지에서는 환경적 요인과 접근성의 한계에 따라, 동결토의 강도를 현장 상태에서 파악하기 어렵다. 본 연구에서는 극한지 현장의 동결강도를 평가하기 위하여 계장화된 동적 콘 관입기로부터 산정된 동적 콘 저항력과 직접전단실험으로부터 획득된 전단강도 간의 상관성을 조사하였다. 실트가 혼합된 주문진사를 함수비 2.3%로 동일하게 조성하였으며, 시료를 냉동 챔버 내에서 동결시킨 후 직접전단실험과 동적 콘 관입실험을 진행하였다. 실험은 동결과정 및 전단과정, 그리고 동적 콘 관입과정에서 수직응력을 5kPa 및 10kPa로 조합한 4가지 경우로 구성하였으며 이에 따른 동적 콘 관입지수와 전단강도를 산정하였다. 또한 해머타격으로부터 전달되는 에너지의 손실에 대한 영향을 최소화하기 위하여 선단에서 산정된 에너지 및 변위를 이용함으로써 동적 콘 저항력을 산출하였다. 직접전단실험 및 동적 콘 관입실험을 수행한 결과 구속조건에 의한 전단강도의 증가에 따라 동적 콘 관입지수는 비선형적으로 감소하였으며, 동적 콘 저항력은 전단강도와 선형적으로 비례하는 관계로 나타났다. 본 연구는 동결토에 대한 동적 콘 관입실험과 직접전단실험을 통한 강도정수를 비교 및 평가한 연구이며 본 연구에서 도입된 동적 콘 저항력은 극한지 현장에서 동결토의 강도를 추정하기 위한 유용한 지표가 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.561-568
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• 2000

본 연구의 목적은 Piezocone 관입시험을 이용한 연약지반의 OCR 평가에 있어 기존의 여러 가지 해석방법들과 최근에 새롭게 제안된 방법들을 실내 모형토조에서 실측된 피에조콘 관입 실험치에 적용하여 각 해석방법들의 차이와 장단점들을 비교 분석하는데 있다. 본 연구의 연구실험방법으로는, Piezocone 관입을 위한 연약 모형지반 조성을 위하여 초대형 Slurry Consolidometer에 Free Stress 상태의 Slurry를 45일간 압밀시킨후 Automatic Computer Control Calibration Chamber (LSU/CALCHAS; Louisiana Slate University Calibration Chamber System)에 옮긴후 다시한번 압밀시키는 Two-Stage Consolidation Method를 사용하였다. 모형지반은 여러 가지 Boundary Condition들과 Stress Condition 그리고 Stress History등을 달리하여 총 5개의 지반을 조성하였다. 관입시험은 총 25개의 Piezocone 관입이 수행되어졌고, 그중 4개는 Standard 10 cm2 Piezocone이고, 나머지 21개는 Miniature Piezocone이 사용되었다. Piezocone 실험치들에 대한 여러 가지 OCR 해석방법 적용결과, Schmertmann방법은 5개 모형지반 모두에서 과다한 OCR평가를 보였으며, $B_{q}$ 방법은 일부모형지반에서 음의 OCR값으로 계산되어졌다. 그러나, Critical-Stale Soil Mechanics 와 Cavity Expansion 이론에 근거하여 Mayne(1991), Kurup(1993), Tumay et al (1995) 들이 제안한 OCR 평가방법들은 실험치와 잘맞는 경향을 보여주었다. 이와같은 이론 모델값들의 차이는 응력조건(Stress Condition)과 경계조건(Boundary Condition)들에 대한 각 해석방법들의 고려정도에 따른 결과로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.55-63
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• 2018

열차의 하중을 적절한 강성으로 지지하기 위하여 다짐시공된 노반의 효과적인 강성특성 평가 기법에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 상부노반에 대하여 크로스홀 형태의 동적 콘 관입기(CDCP)를 적용함으로써 심도에 따른 강성특성을 평가하고자 하였다. CDCP의 적용을 위하여 세 단면의 다짐시공 완료된 상부노반이 대상 현장으로 선택되었으며, 각각의 개소에 대하여 CDCP 관입실험 및 들밀도시험, 동평판재하시험(LFWD)이 수행되었다. CDCP 관입실험 결과, 심도에 따른 탄성파 발신시간 및 전단파 수신시간을 획득하였으며, 이를 이용하여 노반의 전단파속도 주상도를 획득하였다. 또한, 동일 개소에서 들밀도시험으로부터 획득한 노반의 밀도 및 전단파속도 주상도를 이용하여 심도에 따른 최대전단강성계수($G_{max}$)를 평가할 수 있었다. CDCP 관입실험 및 들밀도시험으로부터 평가된 최대전단강성계수와 LFWD시험으로부터 획득한 동탄성계수($E_{vd}$)를 상호비교한 결과 매우 우수한 선형관계를 보이므로, CDCP 관입실험으로부터 유효한 강성특성을 평가할 수 있을 것이라 판단되었다. 또한, CDCP 관입실험으로부터 도출되는 결과는 일정 심도에 대한 대표 강성특성이 아닌 심도에 따른 연속적인 강성특성 이므로 노반의 강성특성 평가에 효과적으로 이용될 수 있을 것이라 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.45-52
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• 2015

철도궤도 하부구조물의 유지, 보수 및 과다설계에 따른 비용을 최소화하기 위하여 궤도 하부구조물의 강도 및 강성특성에 대한 정확한 평가는 필수적이다. 본 연구에서는 궤도 하부구조물의 상태를 평가하기 위한 콘 관입기(CPI)를 개발하였으며, 적용성 검증을 위하여 실내실험과 현장실험을 수행하였다. CPI를 이용한 철도궤도 하부구조물 평가의 결과로서 획득되는 결과는 동적 콘관입지수(DCPI), 원추관입저항력($q_c$), 마찰저항력($f_s$) 및 마찰력비(Fr)이다. 실험결과, 실내실험의 경우 도상자갈층에서 획득한 동적 콘 관입지수와 상부노반층에서 획득한 원추관입저항력, 마찰저항력 및 마찰비는 조성한 시료에 대하여 신뢰할 만한 결과를 보였다. 현장실험의 경우 도상자갈층의 경계면을 명확히 구분해 내었으며, 상부노반층의 불연속면을 감지하였다. 본 연구에서 개발된 CPI는 동적 관입과 정적 관입 방법을 이용함으로써 궤도 하부구조물 평가에 유용한 방법이 될 것이라 기대된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 연약지반처리위원회 학술세미나
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• pp.42-58
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• 2000

본 연구의 목적은 연약지반의 압밀계수 측정에 있어 Piezocone 관입시험을 이용할 때 관입시험자체의 정확성과 시험결과들에 미치는 여러 가지 지반공학적 영향요소들을 고려하려는데 있다. 본 연구의 연구실험방법으로는, Piezocone 관입을 위한 연약모형지반 조성을 위하여 초대형 Slurry Consolidometer에 Free Stress 상태의 Slurry를 45일간 압밀시킨 후 Automatic Computer Control Calibration Chamber (LSU/CALCHAS; Louisiana State University Calibration Chamber System)에 옮긴후 다시한번 압밀시키는 Two-Stage Consolidation Method를 사용하였다 동시에 연약모형지반내에 8개의 Piezometer를 설치하여 Piezocone 관입시 유발되는 지반 내에서의 과잉간극수압의 변환을 측정하였다. 총 25개의 Piezocone 시험중 4개는 Standard 10$\textrm{cm}^2$ Piezocone이고, 나머지 21개는 Miniature Piezocone이 사용되었다. 모형지반은 여러 가지 Boundary Condition들과 Stress Condition 그리고 Stress History등을 고려하여 조성되었다. 또한 Dissipation Test직후의 압밀특성을 확인하기 위하여 0.01초당 한 개이상의 실측점을 측정할 수 있는 Digital-Oscilloscope를 이용하였다. 특히 Dissipation Test, 즉시 Piezocone의 Filter Element에 잡히지 않는 과잉간극수압의 Initial Drop 존재에 관한 기존의 추측을 실제 실험치로 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6C호
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• pp.339-347
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• 2008

현장 관입 실험은 프로브 관입에 따라 주변 지반을 의도적으로 파괴시켜 지반특성을 파악할 수 있다. 본 논문의 목적은 현장 점토지반에 서로 다른 크기의 프로브 관입으로 인한 간극 수압 소산 특성을 이용하여 파괴에 따른 교란 효과를 분석하는 것이다. 현장 실험을 수행하기 위해 콘관입 시험(CPT), 딜라토미터 시험(DMT) 그리고 현장 속도 프로브 장비(FVP: Field Velocity Probe)가 사용되었다. 샌드 매트(sand mat), PBD 그리고 사석을 이용한 지반 개량 중인 부산 북컨테이너 현장에서 실험이 진행 되었으며, 샌드 매트(sand mat)공법 이후 실내 실험을 수행하기 위해 시료가 채취 되었다. 실내에서는 물성치 실험 및 압밀 실험을 수행하여 지반 특성과 수평압밀계수 값을 도출하였다. 현장 실험은 지반 개량 후 압밀도 90% 시점에서 사석 제거 후 케이싱을 통해 CPT, DMT 그리고 FVP 순서대로 실험이 수행 되었다. 관입에 따른 영향 범위를 최소화 시키기 위해 각각의 실험은 3m 간격을 유지 하였으며, 매 심도 24m에서 관입을 멈추고 시간에 따른 간극 수압 변화 양상을 측정하였다. 실내 압밀 실험을 통해 수평 압밀 계수$(C_h)$를 산정하였으며, 현장 실험을 통해 각 프로브에 따른 $t_{50}$ 값을 계산 하였다. $t_{50}$값을 이용하여 산정된 등가 유효 반경은 FVP가 가장 작게 그리고 DMT가 가장 크게 산정되었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.3-8
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• 2002

본 연구는 트랙터 부착형 자동 토양경도 측정 시스템의 개발에 관한 연구로서, 우리나라 토양조건이나 작업형태에 맞는 에너지 절감형 트랙터 로타리날을 개발하기 위한 전단계 연구로서, 기존에 개발된 로타리날과 개량, 보완되어 개발될 로타리날의 성능을 비교 분석하기 위하여 수동 토양경도 측정기의 부정확성을 개량하여 측정의 정확성을 통한 동일 실험조건에서의 실험을 실시하고자 자동으로 작동되며 토양경도측정을 할 수 있는 트랙터 부착형 자동 토양경도 측정 시스템을 개발하는데 목적이 있으며, 그 구체적인 연구 결과는 다음과 같다. (1) 시스템은 토양경도 측정부, 측정장치 구동부, 그리고 트랙터와의 연결부로 구성되었다. (2) 시스템 작동에 필요한 전원공급을 트랙터 배터리에서 공급하였다. (3) 토양경도 측정시 토양속에 돌이나 이물질 층이 형성되어 있는 경우에 콘 페니트로메타가 관입하다가 큰 관입저항 때문에 관입저항 한계설정치까지 가기전 더이상 관입을 못하는 경우가 발생하였다. (5) 성능실험시 관입심이 깊을수록 시험포장 전체에서 대체적으로 토양경도가 높은 것으로 나타났으며, 토양속의 돌이나 이물질 등에의해 경도가 급격히 증가하는 부분이 있는 것으로 사료된다. 이상의 결과에서 살펴보면 본 시스템은 토양경도 측정에 적절하다고 사료된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.21-29
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• 2015

인공어초는 해양환경을 개선하고 어류와 해양생물들에게 주거지를 제공하는 인공 수중 구조물이다. 특히 인공어초가 느슨한 모래, 연약한 점성토와 같은 연약지반에 설치될 경우 인공어초의 자중에 의해 인공어초의 침하가 발생하게 된다. 본 연구에서는 관입실험을 통해 토목섬유 보강 넓이에 따른 인공어초의 지지력 보강효과를 확인하였고, 실내 대형 토조 실험을 통해 침하 저감효과를 확인하였다. 관입실험과 실내 대형 토조 실험을 통해 지오그리드와 같은 토목섬유를 인공어초 하부에 포설하게 되면 지지력이 증가하며, 침하가 감소하는 경향을 나타내었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권6호
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• pp.75-83
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• 2014

석션버켓기초는 펌프로 버켓 내부의 물을 외부로 배출할 때 발생한 압력차로 지반에 설치되는 기초이다. 버켓기초는 외해의 플랫폼이나 석유 가스 시추시설을 계류시키기 위한 앵커로 주로 사용되었으나, 최근 유럽을 중심으로 해상풍력발전의 기초로 적용되기 시작하면서 국내에서도 큰 관심을 받고 있다. 석션버켓기초의 관입저항력 산정은 석션버켓기초를 성공적으로 시공하기위해 고려해야 할 주요 사항 중의 하나이다. 본 연구는 석션버켓기초를 관입시킬 때 필요한 관입력을 평가하기 위해 실내모형실험을 수행하였다. 실내모형실험은 압입설치 및 석션설치에서 측정한 관입저항력을 관입성능평가에서 많이 사용되는 기존의 이론식과 비교하여 강도감소계수의 적절한 범위를 검토하였다.