• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.23-29
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• 2016

본 연구는 모래흙의 인장강도 증진에 관한 것으로서 친환경 헤어섬유를 혼입한 모래흙의 인장강도 특성을 파악하였다. 본 연구에서는 헤어섬유의 길이 및 혼입률, 시멘트의 첨가량, 양생기간을 변화시키며 헤어섬유 혼입 모래흙의 인장강도를 조사하였으며, 또한 응력-변형률 특성을 파악하였다. 시험결과, 헤어섬유 혼입 모래흙은 상당한 인장강도 증진을 보였다. 뿐만 아니라, 헤어섬유 혼입 모래흙은 파괴 시 더 큰 변위를 겪을 수 있는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 토대로 향후 모래흙의 인장강도 증진을 위해 친환경 재료인 헤어섬유를 실무적으로 활용해도 될 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권11호
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• pp.25-37
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• 2014

현장 지반에는 점토 또는 모래만 존재하기 보다는 다양한 크기의 흙이 서로 섞여 존재하는 경우가 많다. 본 연구에서는 이와 같이 모래가 포함된 점토에서 함수비 증가에 따른 흙의 유동 특성을 예측하기 위해 흙기둥 붕괴실험과 이를 위해 개발한 입자법으로 대변형 시뮬레이션을 실시하였다. 먼저 카올리나이트에 모래 함유량을 0, 10, 25, 그리고 50%까지 증가시키면서 직경 7cm, 높이 13cm의 흙기둥 붕괴실험을 실시하였으며, 시간에 따른 흙기둥의 형상 변화를 관찰하였다. 모래 함유량이 다른 각각의 흙기둥에 함수비를 40, 60, 그리고 80%로 증가시키면서 총 12 종류의 흙기둥 붕괴실험을 실시하였으며, 본 연구에서 개발한 입자법으로 시간에 따른 흙기둥의 변화를 시뮬레이션하였다. 점토의 함수비와 모래 함유량에 따른 비배수전단강도와 소성지수의 변화를 고려한 최대소성전단계수를 입자법의 점성항에 적용하여 토사 대변형을 시뮬레이션하였다. 실험 결과 모래 함유량이 동일한 경우 함수비가 증가할수록 변형이 크게 발생하였으며, 동일한 함수비라도 모래 함유량이 증가함에 따라 흙기둥의 변형은 크게 발생하였다. 최대 변형은 함수비 80%, 모래 함유량 50%인 흙기둥의 직경이 7cm에서 22cm로 3배 이상 발생하였으며, 이와 같은 흙기둥 실험에서 관찰된 토사의 대변형 거동 및 응력 변화를 개발한 입자법이 비교적 잘 예측할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제28권6호
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• pp.584-595
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• 2018

흙의 전단강도의 적절한 기준을 제시하기 위해 모래질, 점토질, 자갈질의 약 290 여개의 재료에 대하여 직접전단시험을 수행하였다. 흙의 대분류에 의한 모래질 흙의 전단강도는 모래 함유율이 많은 흙일수록 내부마찰각은 증가하는 경향이 뚜렷하게 나타났으며, 그 범위는 $23.5^{\circ}{\sim}34.9^{\circ}$에 분포하고 있는 것으로 나타났고, 점착력은 2.0 kPa~15.7 kPa 사이에서 골고루 분포하는 것으로 나타났다. 탄성계수는 하중단계에 따라 뚜렷하게 구분할 수 있었으며, 수직하중이 증가할수록 약 80%씩 증가하였다. 점토질 흙의 내부마찰각은 $15.0^{\circ}{\sim}28.6^{\circ}$의 범위에서 점토성분 함유율이 많아질수록 감소하는 경향이 나타났고, 점착력은 일정한 범위로 증가하는 경향이 나타났다. 점토질 흙의 탄성계수는 거의 같은 증가비로 초기탄성계수만 약간 증가하는 경향을 나타내었다. 자갈질 흙의 내부마찰각은 $29.9^{\circ}{\sim}36.7^{\circ}$의 범위로 뚜렷한 특성을 파악할 수 없었다. 세부분류에 따른 SW(입도분포가 좋은 모래), SP(입도분포가 나쁜 모래), SC(점토 섞인 모래), SM(실트 섞인 모래)의 점착력은 실트함유율이 가장 많은 SM 시료에 비해 SC는 약 94%, SW는 약 78%, SP는 약 59% 정도 값을 나타내었다. 또한 내부마찰각은 ML(액성한계가 낮은 실트)과 CL(액성한계가 낮은 점토)이 거의 같은 거동 특성을 나타내었고, MH(액성한계가 높은 실트)는 ML의 약 88% 값을 나타내었다. 점착력에 대한 변화는 거의 비슷한 증가비를 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.47-52
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• 2009

모래 치환법은 현장에서 다짐된 흙의 밀도를 구하기 위하여 사용되는 보편적인 방법으로 검증용 용기와 현장 시험 구멍의 크기 또는 체적이 서로 비슷하여 모래가 쌓이는 과정이 비슷하다는 가정에 기초하고 있다. 본 연구에서는 모래 치환법에서 모래가 현장 시험 구멍에 채워지는 과정을 실내에서 재현하여 모래가 쌓이는 과정이 계산되는 밀도에 미치는 영향을 평가하였다. 다양한 모양을 가진 시험 구멍을 제작하여 시험 구멍의 체적을 모래 치환법으로 구하였으며, 모래 종류에 따른 영향을 알아보기 위하여 입자 크기가 다른 세 종류의 모래를 사용하여 모래 치환법을 실시하였다. 실제 밀도와 모래 치환법을 이용하여 계산된 밀도 사이의 오차는 사용한 모래의 종류에 따라 상당한 차이를 나타내었다. 하지만 시험 구멍의 바닥 형태나 사용한 모래의 종류에 관계없이 시험 구멍의 깊이가 깊어질수록 계산되는 밀도의 오차는 감소하는 경향을 보였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 모래 치환법에 의한 흙의 밀도 시험 방법을 재평가하고 개정할 수 있는 기초 자료를 마련하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.193-204
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• 1999

흙의 파쇄성과 관련된 지반공학적 문제에 있어서 입상재료의 강도-변형특성을 해명하기 위한 중요한 인자의 하나로 흙입자의 파쇄를 들 수 있다. 최근, 열대ㆍ아열대 지방의 해안을 중심으로 거대한 해양 유전개발이 진행되고 있으며 이 지역에 넓게 분포된 카보네이트계 모래의 거동이 기존의 실리카계 모래의 거동에 비해 두드러지게 다르다는 것이 현장에서의 문제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 흙의 파쇄성과 연관지어 입상재료의 역학특성을 정립하는 첫 단계로서, 흙 입자파쇄의 기본이 되는 개별입자의 파쇄 강도특성을 명백히 하기 위하여 4종류의 서로 다른 모래를 이용하여 단입자 파쇄시험을 수행하였다. 단입자 파쇄강도는 모래의 입자형상, 광물성분 및 입경의 영향을 고려하였으며, 입도분포 곡선의 $D_{50}$에 대응하는 흙입자 강도는 카보네이트성분의 함유량이 많을수록, 입자형상이 뾰족할수록 작은 값을 나타냈다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.22-22
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• 2022

점성질의 바이오폴리머를 토양과 혼합하면 흙 입자 사이에 유기막이 형성되고 이로 인해 흙의 결합력이 상승하여 흐르는 물속에서도 결합을 유지시킬 수 있게 된다. 이러한 바이오폴리머의 성질을 이용한다면 물과 접촉이 많은 제방의 강도를 보다 높일 수 있을 것이다. 국내 제방 중에는 지역에 따라 모래 성분이 많은 제방이 존재하며, 이러한 제방들은 홍수 시 파손이나 붕괴의 위험을 항상 지니고 있다. 본 연구에서는 이러한 국내 현황을 참고하여 제체로 사용하기에 적합하지 않은 조립질의 모래에서도 바이오폴리머를 활용할 수 있는지를 확인하고자 하였다. 이를 위하여 모래와 바이오폴리머를 혼합, 도포한 시험체를 만들고 이를 실규모 실험수로에 설치하여 소하천 규모의 흐르는 물에 노출시킨 후 시험체가 어느 정도까지 침식에 저항할 수 있는지를 분석하였다. 시험체는 식생이 활착되지 않은 상태와 식생이 활착된 상태의 두 가지 조건으로 제작하였다. 두 조건 모두 바이오폴리머로 인해 모래의 결합력이 높아지는 것을 실험을 통해 확인할 수 있었다. 특히 식생이 활착된 경우에는 흐르는 물에서의 침식 저항 능력이 식생이 없는 경우보다 월등히 상승하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제10권4호
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• pp.119-132
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• 1994

본 연구에서는 실트를 포함하는 모래의 액상화강도 및 전단특성을 검토하기 위하여 비배수상태에서 동적 삼축압축시험을 행했다. 그 결과 실트를 포함하는 모래의 액상화강도는 상대밀도 일정의 조건에서는 실트 함유율 30% 정도에서 가장 약한 것으로 판명되었다. 또한 동적 삼축압 축시험의 재하속도를 0.1Hz에서 5Hz까지 변화시켜 실트를 포함하는 모래질 흙의 액상화강도에 미치는 제하속도의 영향을 살펴본 결과 실트의 함유량이 많을수록 재하속도의 영향을 많이 받으나 점토를 함유한 모래질 흙에 비해서는 그 영향이 현저하게 적음을 알 수 있다. 이러한 결과의 일인에 대해서는 유효응력 경로에 있어서의 간극수압의 변화상황으로부터 설명될 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.205-215
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• 1999

파쇄성 사질토 지반은 세계각지의 해안을 중심으로 넓게 분포되어 있고, 칼슘성분을 다량 함유한 석회질 모래지반은 입자파쇄의 영향으로 높은 압축성을 나타내는 특징이 있다. 본 연구에서는 모래의 강도-변형특성에 관여하는 입자파쇄의 특성을 명백히 하기 위하여, 세가지 종류의 카보네이트계 모래와 실리카계의 모래를 이용하여 광범위한 응력영역에 대한 등방압축시험을 실시하였다. 다양한 상대밀도에 대한 등방압축 조건에서 압축 항복응력과 입자 파쇄응력과의 관계로부터 파쇄성지표 K를 제안하였다. 제안된 파쇄성지표 K는 흙입자 강도와도 밀접한 관계를 가지며, 흙의 파쇄성을 평가하기 위한 중요한 인자로 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권10호
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• pp.65-72
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• 2007

본 연구에서는 효율의 관점에서 흙 자체의 전단강도 및 흙/토목섬유 상호간의 접촉면 마찰특성을 조사하기 위하여 대형직접전단시험을 수행하였다. 모래와 쇄석, 3종류의 지오텍스타일(즉, 2종류의 부직포와 1종류의 직포)을 시험에 사용하였다. 접촉면에서의 전단강도를 산정하는데 고려한 접촉면은 모래/모래, 쇄석/쇄석, 모래/직포, 쇄석/직포, 쇄석/부직포-A 그리고 쇄석/부직포-B 등이다. 연구결과, 모래/직포의 접촉면에서는 모래자체의 전단강도(즉, 모래/모래 접촉면)와 비교하여 84%의 효율을 얻었다. 쇄석/부직포-A, 쇄석/부직포-B, 쇄석/직포의 접촉면에서는 쇄석자체의 전단강도(즉, 쇄석/쇄석 접촉면)와 비교하여 각각 74%, 83%, 72%의 효율을 얻었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.25-30
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• 2006

흙 자체의 전단강도와 흙과 직포사이의 접촉면 전단강도를 산정하기 위해서 본 연구에서는 대형직접전단시험기를 사용하였다. 두 종류의 흙(모래와 점토)과 한 종류의 직포를 실험에서 사용하였다. 본 연구에서는 총 9번의 시험을 수행하였다. 그 결과, 모래 자체는 $30^{\circ}$의 내부마찰각을 나타내었다. 직포와 모래의 접촉면 마찰각은 $26^{\circ}$로 87%의 효율을 나타내었다. 이와 비슷하게 직포와 점토의 접촉면 마찰각은 $7.7^{\circ}$를 나타내었다.