• 지질공학
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• 제18권4호
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• pp.537-543
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• 2008

지표 근접 지질조사 및 매설물 조사에 응용되는 GPR탐사를 통해 석조문화재 기초지반을 효과적으로 탐지하기 위해 토양층과 자갈층이 교호하는 지질공학적인 모형지반(천부 지층구조)을 3 m의 깊이로 재건하여 GPR탐사 및 탄성파 굴절법 탐사를 측선별로 수행하였다. GPR탐사에 사용되는 주파수를 다양하게 적용하여 주파수별 분해능에 따른 모형지반의 경계구분을 확인하였다. 그 결과 100 MHz의 주파수 대역에서 분해능은 낮지만 가장 효과적으로 지층경계를 구분할 수 있었으며, 225 MHz, 450 MHz, 900 MHz의 고주파수 대역을 사용한 결과에서는 전자파의 감쇠로 인해 하부경계를 구분할 수 없었으나 천부의 분해능은 향상되었다. 이로부터 심부에 대한 100 MHz의 자료와 천부에 대한 고주파수 단면도를 조합하여 최종단면도를 얻었다. 탄성파 굴절법 탐사에서는 모형지반의 정확한 경계 및 지층 간 경계면은 파악할 수 없었으나, 모형지반이 위치하고 있는 구간에서의 등속도선이 주변 지역에 비해 상대적으로 깊은 심도까지 분포하는 것으로 볼 때 원지반과 모형 경계의 속도 대비를 파악할 수 있는 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제18권2호
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• pp.127-136
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• 2008

지반의 수분량 분포 및 강우에 의한 침윤선 거동과 지하수 수위 분포조사와 같이 광역지역을 대상으로 한 물리탐사기법인 지하투과 레이다탐사(ground penetrating radar, GPR) 및 전기비저항탐사(electrical resistivity survey)등을 이용해 광역조사가 이루어지며, 이에 반해 지반의 유전 반응(dielectric responses)을 이용한 유전율 측정법(permittivity method)은 협소한 지점에 대한 보다 정확한 지반의 물성 파악을 위해 다양한 연구분야에서 적용되어 왔다. 본 연구에서는 불포화 지반에 인공강우를 내려 침윤선의 침투거동을 파악하기 위하여 토층의 수분량 변화를 frequency domain reflectometry 시험법을 적용하여 측정하고, 간극수압과 간극 공기압의 변화는 간극수압계로 측정하였다. 이들 측정센서는 일정 깊이의 불포화 화강풍화토 공시체 몰드에 매설하고, 상단부에서부터 강우의 침투수 거동을 계측하여 물성치 변화로부터 수분분포 및 침윤선 분포특성을 평가하는 기법을 제안하였다. 지반 변형을 효율적으로 평가하기 위해 지반의 체적함수비, 간극수압 및 간극공기압의 측정 기술을 기존의 측정법과 비교해 신속하고 정량적으로 파악할 수 있는 측정방법에 대한 연구를 진행할 예정이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.37-46
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• 2016

해성 점토를 이용한 경량기포혼합토의 동결융해 및 수침조건에 따른 환경적 변화특성을 파악하기 위하여, 시멘트 사용량을 변화시키며 경량기포혼합토의 시료를 제작하여 동절기 저온양생, 지중양생 및 실내양생 조건에서 일축압축강도를 관찰하였다. 동결융해($-9.1^{\circ}C{\sim}17.2^{\circ}C$ 온도범위)를 받는 시료는 시멘트 사용량에 상관없이 강도발현이 안되었고 지표면 아래 30cm 깊이의 지중에서 양생한 경우 시멘트 사용량이 증가할수록 압축강도는 급격히 증가되었다. 따라서 동결융해를 받는 조건에서는 경량기포혼합토 타설 후 외기로부터 차단하는 보온층 설치가 필요하다. 장기간 수침상태를 유지한 시료는 단위중량의 증가가 매우 작게 발생하였고, 시료가 건조되어 함수비가 6%로 저하되었을 때 압축강도는 급격히 감소하는 경향이 있다. 그러나 건조를 방지하고 습윤상태를 유지할 경우 압축강도 및 단위중량의 변화는 매우 작았다. 지하수위 아래에 매설되거나 피복토를 갖는 경량기포혼합토는 장기적으로 안정적인 건설재료로 평가할 수 있다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.111-118
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• 2022

최근에 우리나라의 도로 하부에 매설된 지하시설물이 노후화되면서, 지하시설물 유지보수 공사 물량이 급증하고 있다. 이러한 도로지하 시설물의 유지관리를 위해서는 도로포장의 절단작업이 선행되어야 한다. 그런데 우리나라에서 사용되는 기존 도로절단기는 친환경적이지 못하며 소음과 절단슬러지(비산먼지)가 많이 발생하는 것이 현실이다. 이에 본 연구에서는 절단슬러지 회수장치의 개념을 도출하고, 이 기능을 포함하는 친환경 도로절단기를 설계·제작하였다. 개발된 장비는 1m를 100~150mm 깊이로 절단하는 데에 20~30초 가량 소요되었다. 또 대부분의 구간에서 슬러지 흡입 성능은 양호하였으며, 2m 거리에서 약식 측정한 장비의 소음도는 평균 82.7dB 수준이었다. 다만 개발된 장비가 1차 프로토타입 수준이라는 한계로 인하여 구동안정성이 다소 낮았고, 시동꺼짐, 슬러지 회수성능 저하 등의 이상현상이 발생하는 경우가 있었다. 향후 개발된 프로토타입의 튜닝 및 개선을 통해 절단성능과 슬러지 회수 기능을 보다 안정시킬 예정이다. 그리고 개선된 프로토타입을 실제 현장 상황에 적용하여, 생산성 등을 정량적으로 비교·분석할 계획이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권11호
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• pp.47-61
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• 2010

연직배수공이 매설되는 점토지반에서 압밀속도를 예측하기 위해서는 다양한 종류의 고급 실내 및 현장토질실험을 수행하여 합리적으로 수리학적 특성치를 결정하는 것이 바람직하다. 그러나 실무에서와 같이 보편적인 수행할 경우에 수리학적 특성을 합리적으로 규명하는 것이 우선 필요하다. 이를 위하여 낙동강 허구의 범람원 지역에 속하는 5개 지점을 선정하여 수많은 CPT 소산시험, 보편적인 실내 투수 및 압밀실험을 실시하였으며, 그들을 이용하여 종합적으로 분석하였다. 그 결과, 이 점토의 수평방향 압밀계수($C_{h,NC}$) 및 투수계수($k_{h,OC}$)는 Balight & Levadoux(1986)의 제안법을 적용한 CPT소산시험결과가 가장 적합한 것으로 나타났다. 여기서 $C_{h,NC}$와 $k_{h,OC}$는 각각 $0.4{\sim}3.0\;cm^2/sec$ 및 $(1{\sim}3){\times}10^{-9}m/sec$ 범위에 있으며, 두 값은 깊이에 따라 약간씩 증가 및 감소하는 경향을 보였다. 이러한 퇴적환경을 잘 반영하는 것으로 해석되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제17권3호
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• pp.268-273
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• 1998

전라북도 진안군 마령면 평지리 일대 0.5㏊의 논에서 1997년 5월부터 9월까지 시험포장에 30, 50, 70, 90㎝ 간격으로 매설한 Ceramic porous cup에 침투된 침투수의 시기별 함량변화와 침투수에 의한 비료성분의 침투손실량을 조사한 결과는 다음과 같다. 침투수의 pH는 $6.64{\sim}7.90$, EC는 $324{\sim}647$(S/㎝의 범위로 6월 중순경에 가장 높았다가 서서히 감소하는 경향이었다. 전질소, 암모니아태질소 및 질산태질소의 함량은 각각 $0.58{\sim}14.59mg/L$, $0.05{\sim}4.25mg/L$ 그리고 $0.15{\sim}7.71mg/L$의 범위로 기비후 이앙초기에 함량이 가장 높았다가 서서히 감소하는 추세였다. 전인산은 $0.009{\sim}0.077mg/L$, 가용성인산은 $0{\sim}0.029mg/L$의 범위로 지표면으로부터 거리가 멀어질수록 감소하는 경향이었다. 양이온성분은 $Ca^{++}$ $0.88{\sim}4.78mg/L$, $Mg^{++}$ $0.22{\sim}1.04mg/L$, $Na^{+}$ $0.17{\sim}0.98mg/L$ 그리고 $K^{+}$ $0.84{\sim}3.19mg/L$의 범위로 모두 이앙초기에 높게 나타났다. 음이온성분의 경우 $SO_4\;^{2-}$는 $3.92{\sim}18.72mg/L$의 범위로 시료 채취깊이에 따라 차이를 보이지 않았으나 $Cl^{-}$는 $9.03{\sim}19.97mg/L$의 범위로 거리가 멀어질수록 그 함량이 감소하는 경향을 나타내었다. 조사기간 동안 0.5ha의 논에서 지하로 이동한 총침투수량은 483.3㎜로 조사되었다. 전질소, 암모니아태질소 및 질산태질소의 침투손실량은 각각 20.34㎏/㏊, 3.54㎏/㏊, 10.44㎏/㏊로 나타났으며, 질산태질소가 암모니아태질소보다 약 3배 정도 더 높게 나타났다. 전인산은 0.16㎏/㏊, 가용성인산은 0.028㎏/㏊로 나타났으며, 침투수를 통하여 시비된 요소비료의 9.35%에 해당하는 질소가 손실되었으며 인산의 경우 시비된 비료성분중 0.59%가 손실된 것으로 나타났다. 양이온성분은 $Ca^{++}$ 10.24㎏/㏊, $Mg^{++}$ 2.84㎏/㏊, $Na^{+}$ 2.84㎏/㏊ 그리고 $K^{+}$ 7.22㎏/㏊로 나타났으며, $Ca^{++}$>$K^{+}$>$Na^{+}$=$Mg^{++}$의 순이었다. 음이온성분은 $SO_{4}^{2-}$ 50.04㎏/㏊, $Cl^{-}$ 62.20㎏/㏊로 나타나 $Cl^{-}$ 이온이 SO42-이온보다 더 지하로의 이동성이 큰 것으로 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제7권1호
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• pp.15-24
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• 1998

태양열 에너지의 효율적인 이용과 자동화 장치의 개발을 목표로 지중가온의 온도변화 특성을 실험. 분석한 결과는 다음과 같다. 1) 10월 13일의 1일 하우스 내기온이 주야간에 24$^{\circ}C$의 차이가 있으며, 무가온시 지온변화는 지중 10 m 부근에서 6$^{\circ}C$, 지중 20 cm 부근에서는 3$^{\circ}C$정도의 차이를 보이고 있다. 2) 20시경에 내기온과 지온차가 가장 작은 것으로 나타났으며, 지중 20 cm 부근의 온도변화는 내기온이 가장 낮은 오전 7시부터 약 3시간이 경과된 오전 10시에 최저가 되었다 3) 가온수의 온도를 4$0^{\circ}C$, 5$0^{\circ}C$, 6$0^{\circ}C$로 변화하였을 때 지중 10 cm의 최저은도는 약 2$0^{\circ}C$ 지중 20 cm의 최저온도는 약 23$^{\circ}C$로 나타나 가온온도가 4$0^{\circ}C$ 이상일 경우 가온온도에 따른 지중 10~20 cm사이의 온도차는 매우 작았다. 4) 지중 15~20 cm의 지온이 2$0^{\circ}C$가 되기 위해서는 가온수의 온도를 4$0^{\circ}C$ 이하가 되도록 설정하여야한다. 5) 가온수의 온도가 4$0^{\circ}C$, 5$0^{\circ}C$, 6$0^{\circ}C$이고 파이프 매설 깊이가 12 m일 경우 유입구와 유출구의 1일 평균온도차는 4$0^{\circ}C$일 경우 3.5$^{\circ}C$ 5$0^{\circ}C$일 경우 4.4$^{\circ}C$, 6$0^{\circ}C$일 경우 5.4$^{\circ}C$정도로 이 구간에서 온도변화식은 T = 0.09591T＋2.5451($R^2$= 0.9966)로 거의 선형적으로 변화하였다. 6) 가온수 온도가 4$0^{\circ}C$의 경우 지중 15~20 cm, 5$0^{\circ}C$의 경우는 지중 13~19 cm, 6$0^{\circ}C$의 경우는 12~17 cm 부근이 경계영역으로 판단되었다. 7) 재배기간중 하우스 내기온을 11$^{\circ}C$ 이상으로 유지하고, 가온수의 온도를 28$^{\circ}C$로 순환 결과 지중 15 cm 이하에서 최저지온를 2$0^{\circ}C$ 이상의 온도를 유지할 수 있어 저온수공급에 의한 온도상승효과가 뚜렷이 나타났다. 8) 가온수의 온도를 28$^{\circ}C$로 하여 지중가온 한 결과 지중 15~20 cm사이에 온도변화는 무가온구에 비하여 공히 4$^{\circ}C$~7$^{\circ}C$가 상승되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제94권6호
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• pp.496-503
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• 2005

본 연구는 2004년 9월에서 10월까지 경기도 광릉시험림내 국립산림과학원 산림수문 유역시험지인 전나무 인공림에서 수목의 증산에 의해 나타나는 수액이동량과 토양수분장력 및 토양함수율의 변화를 조사하고, 이들 간의 상호작용을 밝히기 위하여 수행되었다. 대상지인 전나무림은 1976년 조림지로서 1996년 2월부터 7월까지 1차 간벌과 가지치기를 실시하였으며 2004년 4월에 2차 간벌과 가지치기를 실시하였다. 수액이동량은 수액유속계로 측정하였으며, 토양수분장력은 사면부와 계류부에 텐시오미터를 설치하여 조사하였다. 토양함수량은 사면부에 10, 30, 50 cm 깊이로 TDR을 매설하여 관측하였으며, 각 조사항목들은 30분단위로 측정하여 데이터로거에 저장하였다. 조사기간 동안 일일 평균수액이동량은 10.16l이고, 최대는 15.09l, 최소는 0.01l였다. 시간별로는 9시부터 수액이동량이 증가하기 시작하여 13시에 최대치인 30분당 0.74l에 달하였으며, 15시까지 그 값이 유지된 후 급감하기 시작하여 19시를 지나면서 0으로 수렴하였고 야간에는 수액이동이 거의 없었다. 강우시에는 주간에도 수액이동량이 거의 없는 것으로 나타났다. 토양수분장력은 사면에서 평균 $-141.3cmH_2O$, $-52.9cmH_2O$, $-134.2cmH_2O$로 낮았으며, 계류부 사이의 완경사지에서 평균$-6.1cmH_2O$, $-18.0cmH_2O$ and $-3.7cmH_2O$로 높게 나타났다. 특히 토양수분에 대한 강우의 영향이 감소된 후 사면의 토양수분장력은 수목의 증산에 따라 일주기성을 나타내어 수액이동량이 증가하면 토양수분장력이 낮아지고 수액이동량이 감소하면 토양수분장력이 높아지는 경향을 보였으나, 계류부에서는 수액이동량의 영향을 파악할 수 없었다. 토양함수율은 강수 종료 후 지속적으로 감소하였으며, 사면부의 토양수분장력과 같이 증산에 따른 일주기성을 나타내어 주간에는 토양함수율이 감소하였고 수액의 이동이 거의 없는 야간에는 함수율이 유지되거나 또는 소폭 상승하는 경향이 나타났다. 이상의 결과로 수액이동량의 변화에 따른 토양수분의 변화는 사면부와 계류부에서 다르게 나타나는 것을 알 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.761-778
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• 2017

도시 내에서 기반시설을 확충하기 위해 지하공간의 활용이 급증하고 있으며, 이에 따라 얕은터널의 수요가 늘고 있다. 도시 내 얕은터널은 자체 안정성 뿐만 아니라 상부 건축물과 터널 주변 지중매설물의 안전성도 확보해야 하는 특성이 있다. 지금까지 얕은터널에 대한 연구는 천단부나 측벽부 등 국부적 변형에 따른 주변지반 거동에 집중되었고 터널 전체의 변형에 따른 주변지반의 거동을 연구한 예가 거의 없다. 따라서, 본 연구에서는 터널 전체의 변형에 의해 발생되는 주변지반 거동의 모형시험을 수행하여 분석하고 그 안정성을 검토하였으며, 이를 위해 터널 상부지표의 경사와 토피별로 구분하여 모형시험을 수행하였다. 모형터널(폭 300 mm, 높이 200 mm)은 도로 2차선 터널 단면을 기준으로 수직 수평방향으로 동시에 내공변위가 일어나도록 제작하였으며, 모형지반은 3가지 규격(직경 4 mm, 6 mm, 8 mm)의 탄소봉으로 조성하였고, 터널 전체를 변형시키면서 터널 토피와 상부지표의 경사에 따른 지표침하, 천단하중, 측벽하중, 하중전이를 측정하였다. 그 결과 얕은터널의 지표침하는 터널상부에서 가장 크게 발생하였고, 터널에서 멀어질수록 감소하여 일정영역을 벗어나면 발생하지 않았으며, 경사지에서는 토피가 높은 곳의 지표침하가 넓게 나타났다. 천단하중과 측벽하중은 지표경사의 영향이 뚜렷하였으나 토피가 일정깊이 이상이면 지표경사의 영향을 받지 않았다. 터널의 하중전이는 수평지표에서는 토피가 높을수록, 경사진 지표에서 지표가 높을수록 하중전이 폭이 넓고 크기가 작게 나타났으며, 경사진 지표 하부 얕은 터널에서는 토피가 낮은 쪽의 터널 측벽부 주변 하중전이가 뚜렷하게 나타났다.