• 대한토목학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.167-176
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• 1991

본 연구에서는 기존의 구성 모델인 hyperbolic모델과 Cam-clay모델을 적용하는 유한요소해석 프로그램을 개발하였다. hyperbolic모델에서는, 전단중의 체적 변형을 고려하는 새로운 모델을 제시하였으며, 또한 기초 아래 지반의 밀도 증가로 인한 매개 변수값의 변화를 고려하는 새로운 개념을 제안하고자 했다. 이와 더불어 보다 타당하다고 생각되는 계산 알고리즘을 제안하였다. 또한 Cam-clay모델을, 연구 사례가 많지 않은 모래질 흙에 적용함으로써 모래질 흙의 거동을 한계 상태 개념의 관점에서 분석해 보고자 하였다. 이를 위해 일반적인 압밀 배수 삼축 압축 시험과 모형 기초 재하 실험을 실시하였다. 그 결과, 본 논문에서 제안한 수정 hyperbolic모델을 사용함으로써 기존 모델보다, 기초에 작용하는 하중의 크기가 극한 지지력의 50%일때, 기초의 침하량 예측에 있어서 약 60% 정도, 결과의 향상을 기할 수 있었다. Cam-clay모델을 모래에 적용하는 경우에는 과압밀 효과를 고려할 수 있는 모델 및 변형률 연화를 고려할 수 있는 계산 알고리즘이 필요하다고 생각된다. 초기 포아송비의 크기는 Cam-clay모델의 경우 결과에 큰 영향을 미치지 않았으나, hyperbolic모델의 경우 결과에 큰 영향을 미치므로, 초기값의 선정에 신중하여야 함을 알 수 있다.

• 지질공학
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• 제33권3호
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• pp.475-487
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• 2023

본 연구에서는 독도의 동도와 서도지역에 대한 토층 분포를 조사하고, 토질의 물리적 특성을 측정하여 분석하였다. 독도의 토층 분포를 조사하기 위하여 직접적으로 접근이 가능한 구간을 대상으로 토층 심도를 측정하였으며, 현장 접근이 불가능한 지역에 대해서는 드론 및 배 등을 이용하여 육안 관찰을 수행하였다. 독도의 토층 분포 및 심도에 대한 조사결과 토층의 심도는 3~50 cm 두께로 존재하며 대부분은 10~20 cm 내외의 두께를 갖는 것으로 조사되었다. 이러한 결과를 토대로 토층을 5 cm 두께로 구분하여 독도의 토층 분포도를 작성하였다. 독도의 토질특성을 분석하기 위하여 동도 및 서도를 대상으로 각각 13개소 위치에서 지질조건을 고려한 토질시료를 채취하였다. 토질시료에 대한 입도분포시험을 수행한 결과 모래의 함유량은 약 75% 이상인 것으로 나타났으며, 서도에서 채취한 흙은 자갈크기의 입자를 보다 많이 함유하는 것으로 나타났다. 입도분포시험를 이용한 통일분류법과 삼각도표 분류법을 토대로 입도 분포 특성을 분석한 결과 대부분의 흙은 모래로 분류되며, 일부 흙은 롬질 혹은 점토질 모래로 분류된다. 또한, 동도는 입도분포가 양호한 롬질 혹은 점토질 모래가 더 우세하고 서도는 입도분포가 불량한 자갈질 모래가 더 우세함을 알 수 있다. 이들 결과는 독도의 토질 특성을 연구하는데 있어 매우 중요한 기초자료가 될 것으로 기대한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.951-956
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• 2010

본 연구에서는 $\bigcirc\bigcirc$화력발전소 회사장에 매립되고 있는 혼합회가 도로성토 및 철도노반 등 성토재로 사용될 수 있는가를 평가하기 위하여 물리적 및 역학적 특성을 평가하였다. 비중, 액소성 시험, 입도분석, XRD 시험, 강열감량시험, 실내투수시험을 통해 물리적 특성을 평가하였고 다짐시험, CBR 시험, 배수삼축압축시험을 실시하여 역학적 특성을 평가하였다. 두 가지 혼합회에 실험한 결과 비중은 2.181~2.189, 투수계수는 $1.32{\times}10^{-4}{\sim}1.89{\times}10^{-4}cm/sec$, 수정CBR은 19.5~21%, 배수마찰각은 $36.43{\sim}41.39^{\circ}$로 평가 되었다. 혼합회의 투수계수는 실트질 흙과 유사한 범위에 있으며 배수마찰각은 상대밀도가 큰 모래질 흙이 보일 수 있는 내부마찰각의 범위를 보였다. 본 연구에서 사용한 혼합회는 도로성토 및 철도노반 등 성토재로 사용할 수 있는 것으로 평가되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권10호
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• pp.29-37
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• 2013

강원 영동지역이나 전북지역에는 유기질 함량이 높은 흙이 많이 분포하고 있다. 이와 같은 유기질토는 주로 미분해된 섬유질로 구성되어 있으므로 흙의 함수비를 측정하기 위하여 $110^{\circ}C$의 건조로에 넣고 함수비를 측정할 경우 흙속에 포함된 유기질 성분이 분해될 수 있기 때문에 정확한 함수비 측정이 어렵다. 따라서 본 연구에서는 건조로뿐 아니라 전자레인지를 이용하여 유기질토의 함수비 측정방법에 대하여 연구하였다. 국내에서 채취한 유기질 성분이 높은 흙뿐 아니라 모래, 실트, 카올리나이트와 같은 일반 흙도 실험하였다. 먼저 건조로의 온도를 표준 온도인 $110^{\circ}C$를 포함하여 $60^{\circ}C$ 또는 $80^{\circ}C$로 설정하여 흙의 함수비를 1일, 2일 및 3일 후 각각 측정하였다. 또한, 전자레인지를 이용하여 시료의 무게(30g, 60g)와 측정시간(3, 5, 9, 12, 15분)을 달리하면서 흙의 함수비를 측정하였다. 유기질토의 경우 건조로의 온도가 높을수록 흙 속에 포함된 유기질 성분이 분해되면서 함수비는 증가하였으며, 일부 시료의 경우 $60^{\circ}C$보다 $110^{\circ}C$에서 최대 2배까지 증가하였다. 한편 건조로 측정시간에 따른 함수비 변화는 대부분 온도나 유기질 함량에 관계없이 1일 후 함수비 변화가 미미하였다. 전자레인지를 사용하여 흙의 함수비를 측정한 경우 시료의 양이 30g인 경우에는 12분 그리고 60g인 경우에는 15분 정도에서 함수비가 일정하게 수렴하였으며, 전자레인지를 이용하여 측정한 함수비는 건조로 $60^{\circ}C$에서 측정한 함수비와 유사한 경향을 보였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제4권3호
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• pp.27-34
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• 1988

고변형률을 받는 모래는 비선형 거동을 나타내게 된다. 본 연구에서는 석영질 모래의 공극비와 미세입자 (석영분말)함량을 변화시키면서 모래의 고변형률 진통특성을 공진주 실험을 이용하여 조사 하였다. 그 결과 석영분말을 취음에 따라 전단탄성계수와 감쇠비는 석영분말의 함량을 증가시킬수록 전단변형률에 대한 변화가 점점 더 완만하였고 공극비의 변화에 대해서는 그 변화가 두드러지지 못 하였다. 또한 Rainberg-Osgood방적식을 써서 흙의 진동특성과 전단변형률파의 관계를 고찰하였는 바 전 단탄성계수와 감쇠비 모두의 경우 R은 2.0정도이나 C는 시료상태 및 구속압력에 따라 200에서 3200까지의 큰 변화를 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.65-74
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• 2003

최근 우리나라는 산업화 및 기술의 현대화로 국토의 유효면적이 인구에 비해 부족하기 때문에 대규모 공유수면을 매립하여 지하구조물 설치를 위한 연약지반의 동결, LNG와 같은 저온 액체를 저장하기 위한 지하저장탱크 건설 및 주변지반의 동결 등 인공동결 공법에 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 화강풍화루 실트질 흙, 모래질 흙에 대해서 동결시 흙의 거동을 지배하는 동상팽창압과 부동수분의 변화에 대해서 연구하였다. 즉, 단일방향으로 흙이 동결될 때 함수비에 지배되는 결과 뿐만아니라 시간과 온도변화에 대한 동상팽창압을 연관시켜 연구를 수행하였다. 그 결과, 동상팽창압을 보다 더 용이하게 측정할 수 있었고, 온도변화에 따른 동상팽창압과 수분특성을 알 수 있었다. 또한,TDR 장비를 이용하여 온도와 함수비와의 관계를 도출함으로서 동상팽창압이 발현되는데 지배적인 역할을 하는 수분 특성을 제시하였다. 실험조건은 매립지반의 특성상 지하수위가 지표면에 위치하며, 수분공급 방식 또한 수분이동이 없는 폐쇄형에 적합하므로 완전포화 및 각각의 포화도에 따라 동상팽창압 실험과 수분 특성 실험을 수행하였다. 연구 결과, 동상팽창압은 세립분을 많이 함유한 흙일수록 발휘되는 동상팽창압은 크게 나타났고, 동상이 발현되기까지의 시간과 동상 지속시간 또한 크게 나타났다. TDR을 이용한 부동수분 측정 결과, 온도가 감소할수록 부동수분이 급격히 감소하였고, 비표면적이 큰 세립분을 많이 함유할수록 부동수분이 많이 존재하였다. 이는 동결된 간극수의 체적증가로 인한 Ice segregation이 발생되어, 부동수분이 많은 흙일수록 동상팽창압도 증가하는 것으로 판단되었다.

• 지질공학
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• 제19권3호
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• pp.409-415
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• 2009

일반적으로 흙의 투수계수를 예측하기 위하여 Kozeny-Carman 공식이 널리 적용되어왔다. 그러나 Kozeny-Carman 공식은 모래질 흙의 투수계수 예측에는 좋은 결과를 나타내나 점성토와 같은 세립토에는 적합하지 않다. 따라서 본 논문에서는 Kozeny-Carman 공식을 고려하여 점성토의 투수계수를 예측할 수 있는 이론식을 제시하였다. 이론식을 위해 해안가의 점성토와 댐의 심벽재로 사용하는 다짐 점성토의 토질특성에 대해 조사 분석하였다. 연구 결과, 토질특성과 투수계수 사이의 주요 관계 요소로, 해안가 점성토는 점토함유율, 다짐 점성토는 #200통과율과 관계가 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.235-244
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• 2001

액상화는 비배수조건에서 흙 강도의 갑작스러운 감소에 기인한다. 이러한 흙 강도의 손실은 과잉간극수압의 발현과 관련된다. 본 연구에서는 최대 및 최소간극비에 영향을 미치는 세립분 함유량이 조사되었다. 또한 포화된 실트질 모래에 대한 정적 및 동적 삼축시험의 결과를 제시하였다. 이들 시험은 액상화강도와 정적 및 동적 거동 특성을 평가하기 위해 수행되었다. 시료는 새만금 유역에서 채취되었으며 공기건조되었다. 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 최대 및 최소간극비선은 유사한 경향으로 나타났다. 2) 최대 및 최소간극비는 20~30%의 세립분 함유량에서 얻어졌다. 3) 구속압력과 과압밀비가 증가할수록 액상화에 대한 저항은 증가하였다. 4) 불안정마찰각은 초기상대밀도의 증가와 함께 커졌다. 5) 유효응력비가 증가함에 따라 액상화에 대한 저항은 감소하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.243-252
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• 1993

본 연구에서는 실트를 포함하는 모래의 액상화강도 및 전단특성을 검토하기 위하여 비배수상태에서 동적 단순전단시험 및 동적 삼축압축시험을 행했다. 그 결과 실트를 포함하는 모래의 액상화강도는 일정한 상대밀도의 조건에서는 실트 함유율 30%정도에서 가장 약한 것으로 판명되었다. 그 원인은 실트 함유량에 따른 DILATANCY 특성의 차에 있는 것으로 판단되며 실트를 포함하는 모래의 DILATANCY 특성을 조사하기 위해 정적 배수 및 비배수 전단시험을 행하였다. 그 결과 액상화강도 특성은 배수 및 비배수 전단특성과 밀접한 상관관계를 나타냈으며, 응력-DILATANCY 관계의 기울기인 ${\lambda}$치와 액상화 강도 사이에 는 깊은 관련성이 있음이 판명되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.19-32
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• 2014

중동지역 Sabkha층 탄산질 모래는 패각류가 퇴적되어 생성되었으며, 내부간극을 포함한 다공질의 입자로 구성되어 있다. 일반적으로 흙은 항복하중에서 구조가 파괴되어 간극수압 및 침하량이 급격히 증가하게 된다. 그러나 석영질 모래와는 달리 탄산질 모래의 경우 항복하중에 따른 입자파쇄시 내부간극이 외부로 노출되어 간극수압이 감소 될 수 있다. 탄산질 모래에서 발생된 과잉간극 수압은 하중 재하시 상대밀도 증가로 인한 과잉간극수압과 입자파쇄에 따른 내부간극 노출로 인한 과잉간극수압, 파쇄입자의 재배열로 인한 과잉간극 수압의 합에 의해 결정되며, 내부간극의 노출량에 따라 음(-)의 값이 나타날 수 있다. 입자파쇄량이 크면 간극수압이 작게, 입자파쇄량이 작으면 간극수압이 크게 나타난다. 삼축압축시험 결과 음(-)의 간극수압이 나타난 구간은 외부간극 감소에 비해 입자파쇄가 우세한 영역이며, 현장 Sabkha층에서 확인된 입자파쇄 우세 영역의 크기는 1.50~3.46%의 값을 나타내었다.