• 한국가스학회지
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• 제13권2호
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• pp.30-35
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• 2009

본 연구는 지중에서 배관이 교차할 때 상부 강성관이 하부 연성관에 영향을 미치는 유효 깊이와 유효 길이에 대한 개념을 이용하여 두 매설 배관의 교차 정도와 배관 사이의 거리에 따른 하부 매설 배관의 영향범위를 파악 하고자한다. 이를 위하여 상부 배관과 하부 배관을 각각 원심력 철근콘크리트관과 가스수송용 강관으로 구현하였다. 이때 1.0m에 매설된 상부 배관으로부터 하부 배관은 각각 0.5m에서 5m의 매설심도를 가지며 두 배관의 교차각을 0, 30, 60, $90^{\circ}$로 변화하여 연구를 진행하였다. 그 결과 유효깊이는 두 매설 배관의 교차각이 증가함에 따라 증가하며, 두 매설관 사이의 거리가 증가함에 따라 감소하다 일정 값으로 수렴하게 된다. 또한 두 교차 배관의 교차 각 증가에 따른 유효길이와 휨응력 합의 관계를 정리하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.11-16
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• 2008

본 연구에서는 조밀하게 조성된 되메움 지반에서 강성매설관에 작용하는 연직토압에 대하여 Janssen, Marston, Spangler, Handy 이론식과 수치해석 프로그램인 CANDE를 통해 되메움 공간의 저부폭과 되메움 깊이에 대한 영향, 벽면마찰각, 기타 다른 영향인자들에 대하여 비교 분석하였다. 각 이론식들의 비교 점분석결과, 되메움 지반에서의 연직토압에 대한 이론식들은 되메움 저부폭, 매설깊이, 벽면내부마찰각이 주요영향인자로 작용하게 되었다. 또한 CANDE에 의한 해석 결과와 각 이론식들을 비교 분석하면, 동일한 되메움 깊이에서 되메움 저부폭에 따른 연직토압의 크기는 모든 결과에서 동일하게 직선적으로 증가하였으며, 일정한 되메움 저부폭에서 연직토압의 크기는 매설관의 깊이에 따라 증가하였다. CANDE에 의한 해석 결과와 Handy의 제안식이 좋은 접근성을 보였으며, 각종 매설관 및 박스형 구조물의 토압산정에 널리 사용되는 Marston이론은 설계시 상당히 안전측으로 설계되고 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.55-65
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• 2002

소성흐름을 발생시키는 측방유동 가능지반내에 설치된 매설관에 작용하는 토압에 대한 메카니즘을 규명하기 위해 파괴형상실험을 실시하고, 파괴형상실험을 토대로 지반변형속도를 고려하기 위해 Maxwell 점탄성 모델을 적용한 토압산정식을 제안하였다. 직접전단실험으로 구한 점성계수와 내부마찰각과 상재압을 고정하여 이론식으로 도출해낸 점성계수가 잘 일치하고 있음을 확인하였고 모형실험결과와 이론식에 의한 토압은 지반변형속도에 영향을 받으며 비교적 일치하며 지반변형이 없는 경우에도 정지토압을 받음을 알 수 있다. 또한, 지반의 지지력은 점성토에서는 관입전단파괴시의 값과 거의 일치하였다. 또한, 매설관 주변지반의 파괴모드는 매설관직경과 무관하게 지반변형속도에 영향을 받으며 작용토압은 균질한 지층의 경우 선형적으로 증가하고 조립질에 가까울수록 선형적 감소치를 보이므로 매설관주변지반의 매립재를 이용하여 매설관주변의 토압을 경감시킬 수 있음을 알 수 있다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.197-197
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• 2011

최근 들어 전력 사용량의 증가로 인한 화력발전소의 부산물인 석탄회 중 바텀애시와 각종 공공사업과 관련하여 해마다 현장발생토의 발생량이 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 바텀애시와 현장발생토사를 효과적으로 재활용하는 방법 중 유동성 뒤채움재를 개발하여 활용하는 방안을 모색하기 위한 연구이다. SP로 분류된 흙 현장발생토와 서천 화력발전소에서 발생하는 석탄회 중 입경이 0.9~1.5mm의 바텀애시만을 선별하여 현장발생토와 바텀애시의 비율을 7 : 3으로 변환한 최적배합을 선정하여 강재로 제작된 가로 80cm, 세로 60cm, 높이 90cm의 모형토조를 이용하여 실험을 진행하였으며, 사용상 지하 매설이 되는 관의 거동 특성은 확인하기 위하여 내경 30cm, 두께 8mm의 연선관 중 하나인 PVC관을 원형지하매설관으로 선정하여 배합을 타설하는 과정과 타설 후 7일간의 양생기간을 거친 후 차량하중으로 가정할 수 있는 하중을 가하여 원형지하매설관의 관외부에서 수직방향과 수평방향의 토압과 관내부의 수직 수평방향 변위 그리고 관 자체의 횡 종단 변형을 측정하여 원형지하매설관의 거동특성을 파악하였다. 타설시 지하매설관은 유동성 뒤채움재의 특성으로 인하여 시간이 지남에 따라 안정화되는 것을 확인할 수 있었으며, 최대하중을 3300kgf로 하여 하중 재하 후 지하매설관의 거동특성은 대체적으로 일반 모래를 사용하여 실험한 값보다 적은 변형 특성을 보이고 있으나 수평토압의 경우 일반적인 흙의 변형과 전혀 상이한 결과값을 보이는 경우도 있어 추가적인 실험 및 고찰의 필요하다. 본 실험에서 사용한 최적배합비 이외의 배합으로 같은 실험을 수행하여 바텀애시 량의 가감 및 재활용 재료인 폐타이어 고무칩등을 첨가한 실험을 계획하고 있으며 추후 실내시험과 모형실험을 토대로 유한요소해석을 추가로 시행하여 실험값과 해석값의 비교를 할 예정이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권9호
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• pp.53-68
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• 2015

매설가스배관의 내진설계에서 종방향 변형률은 중요한 평가 요소이다. 일반적으로 지진파를 조화파로 단순화하며 이의 파장은 토층의 주기와 전단파 속도의 곱으로 계산하여 매설관의 응답을 계산하는 경험적 설계방법이 널리 사용되지만 이의 정확성이 평가된 사례가 없다. 본 연구에서는 1차원 지반응답해석을 수행하여 매설심도에서의 변위-시간 이력을 추출하였으며, 이를 적용한 시간이력해석을 수행하여 매설관의 응답을 평가하였다. 매설관과 지반의 상호작용은 3차원 쉘-스프링 모델을 사용하여 모사하였다. 시간이력해석으로 계산된 결과는 설계방법과 비교하여 이의 정확성을 평가하였다. 비교 결과, 파장을 예측하기 위해서는 지반응답해석을 수행해야 하는 것으로 나타났다. 토층의 고유주기는 가속도의 탁월주기를 예측하는 데에는 활용될 수 있으나 변위의 탁월주기를 예측할 수 없는 것으로 나타났다. 반면, 파장에 대한 정확한 정보가 제공될 경우, 조화파에 대하여 제시된 해석해는 정확도가 높으며 설계에 적용 가능한 것으로 나타났다. 본 연구 대상이 동시베리아 지역에 적용될 매설가스관이라 동시베리아 지역의 대표 주상도를 해석 에 사용하였지만 본 연구의 결론은 기타 모든 지역에 적용 가능하며 가스관뿐만 아니라 상수도관 등 다양한 매설관에 적용 가능하다.

• 한국도로학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.25-35
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• 2003

원형지하매설관의 경우 관의 하단부의 다짐이 매우 어렵고, 또한 다짐효율이 떨어져서 지하매설물의 안정성을 저감시키고, 이로 인해 각종 파손이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 하나의 대안으로 저강도 콘크리트 개념을 지반공학에 적용하여 만들어진 CLSM을 이용하는 것이다. 본 연구에서는 지금까지의 CLSM 실내실험결과를 이용하여 현장적용성 시험을 하기 위한 중간단계로서 베딩재, 뒤채움재, 관의 종류를 변화시킨 20가지 사례에 대한 PENTAGON 유한요소 프로그램을 이용하여 수치해석을 실시하였다. 수치해석을 실시한 결과 뒤채움재로 CLSM을 사용하는 경우에 토사나 일반모래를 사용한 경우보다 지표면 및 관의 침하를 현저히 감소시키는 것으로 해석되었다. 관의 연직변위를 놓고 볼 때 토사 뒤채움을 사용한 경우에 연성관의 변위량이 강성관의 2배 정도에 달했으나 CLSM으로 대체한 경우에는 오히려 토사 뒤채움에 강성관을 사용한 경우보다 변위가 줄어들었다. CLSM 뒤채움에 강성관을 사용한 경우도 유사하게 나타났고, CLSM이 구조적인 지지 역할을 확실히 함을 보여준다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.33-40
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• 2014

보통 지중에 매설되는 관은 강성관과 연성관으로 구분된다. 연성관 중 유리섬유강화플라스틱(Glass fiber reinforced thermosetting polymer plastic, GFRP)으로 이루어진 GFRP 관은 지중에 매설시 지반과 관의 상호관계를 고려하여 설계되어야 한다. 본 연구에서는 지중에 매설되는 GFRP 관의 장단기의 구조적 거동을 조사하고자 한다. 먼저, 국내에서 생산되는 GFRP 관의 역학적 성질조사를 하고, 현장매설실험과 유한요소해석을 수행하여 장기거동 예측에 대한 기초자료로 활용하였다. GFRP 관의 장기거동을 예측하기 위해 약 5,232시간 동안의 수직 관변형을 조사하였으며, 이를 바탕으로 최대 50년 동안의 관변형에 대하여 Monod-type 방법으로 예측하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권12호
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• pp.63-72
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• 2014

측방유동 지반 속에 설치된 매설관의 측방이동과 이에 대한 성토지지말뚝의 방지효과를 관찰하기 위하여 일련의 현장 실험시공을 시행하였다. 매립중인 서해안 연약지반에 지하매설관(H.P:400mm)를 부설하고 인접 위치에 성토를 3단계로 시행하여 침하판과 지중경사계를 이용하여 지하매설관의 수직변위(침하)와 수평변위를 확인하였다. 성토에 따른 측방유동 억지대책으로는 성토지지말뚝을 설치하였다. 실험시공 결과 성토도중에는 매설관이 미미하게 융기하는 현상이 발생하였고 추후 침하하다 점차 수렴하는 거동으로 나타났다. 성토지지말뚝 보강 효과는 약 2.0배로 확인되었다. 또한, 침하와 변위는 상부지반에서는 크고 하부지반에서는 적게 침하가 발생하였고 변위는 비례하여 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국농공학회지
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• 제42권2호
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• pp.8-12
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• 2000

• 화약ㆍ발파
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• 제24권1호
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• pp.9-19
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• 2006

본 연구는 일단고정-일단자유 단부 경계조건을 가진 콘크리트 매설관의 동적응답을 연구하고, 내진성능 평가 시 실용적이고 실무적용성이 높은 곡선 적합식의 개발을 목적으로 한다. 매설관의 동적응답을 연구하기 위해 기존 연구에서 개발된 수치해석 프로그램을 사용하여 일단고정-일단자유 단부 경계조건에 대한 최대변형 률 발생지점을 산정한 후, 산정된 지점에 대하여 5-1000(m) 의 파장${\lambda}$과 100-2000(m/see)의 전파속도 $(V_s)$를 적용하여 파장${\lambda}$의 변화와 전파속도 $(V_s)$의 변화에 따른 단위 (휨) 변형률 곡선식을 산출하였다. 적합성이 높은 곡선 적합식을 개발하기 위해 비선형 최소자승법을 이용하여 다양한 형태의 지수방정식을 검정한 후, 가장 좋은 결과를 나타내는 곡선 적합식과 필요한 계수 값을 제시하였다.