• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권7호
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• pp.37-43
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• 2008

알루미늄 제조 시 발생하는 산업부산물인 Red mud가 첨가된 흙-시멘트 포장 재료를 개발하기 위하여 일축압축강도시험을 수행하였으며 Red mud 함유율, 시멘트 함유율, Fly ash 대체 비율 및 모래의 대체 비율이 일축압축강도에 미치는 영향을 검토하기 위하여 양생기간 7일, 14일 및 21일에 대한 공시체를 제작하였다. 시험결과, Red mud와 Fly ash 함유량이 감소할수록 시멘트 함유량이 증가할수록 일축압축강도는 증가하였고, 화강풍화잔류토를 사용할 경우 모래의 대체 비율에 따른 일축압축강도에 미치는 영향은 없는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.57-70
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• 2015

본 논문에서는 지열활용 지반구조물 적용시 주변 지반에 부과되는 온도변화 사이클이 흙의 물리적 역학적 특성에 미치는 영향에 대한 내용을 다루었다. 이를 위해 모래와 화강풍화토를 대상으로 다양한 온도변화 조건을 구현하고 이에 따른 흙의 입자구조 및 열전도특성 변화 경향을 고찰하였다. 아울러 다양한 온도변화에 노출된 시료를 이용하여 시편을 조성한 후 삼축압축시험을 수행하고 그 결과를 토대로 온도변화가 시편의 응력-변형률-강도 톡성에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과 온도변화 사이클은 흙의 입자구조 및 열전도율에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 검토되었다. 또한 임의 반복 사이클 $N_{hc}$에 있어 가열시간이 $H_d=2{\sim}8hrs$ 변화함에 따라 최대 축차응력이 15%이상 감소하는 것으로 나타나 가열-냉각 반복작용에 의한 흙의 강도특성 변화는 흙의 종류에 따라 달라 질수 있는 것으로 검토되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.109-120
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• 2004

불포화지반에서 발생되는 부 간극수압은 함수비 변화에 따라 비선형적인 거동을 보이며, 이 관계를 흙-수분 특성곡선(soil-water characteristic curve)이라고 정의한다. 현재까지 우리나라의 흙에 대한 흙-수분 특성의 연구결과는 거의 전무한 실정이기 때문에 불포화 지반의 응력해석 및 침투해석 시, 마땅히 입력할 계수나 특성값이 없다. 본 연구에서는 준설매립지반의 주요 토사인 준설토와 모래, 그리고 복토재로 사용되는 화강풍화토에 대한 흙수분 특성시험을 실시하여 흙-수분 특성을 규명하였으며, 해석적 검증을 통하여 불포화 지반의 응력해석 및 침투해석 시 필요한 계수를 분석하였다. 또한, 입도분포곡선으로부터 흙수분 특성곡선 예측모델을 적용하고 흙수분 특성시험 결과와 비교 검토하였다. 흙-수분 특성시험결과, 세 가지 시료 모두 뚜렷한 히스테리시스 현상을 나타내었으며, 기존에 제안된 경험방정식에 실험결과를 적용한 결과 Fredlund and Xing의 경험방정식은 세 가지 시료 모두에 대하여 높은 정확도를 나타내었다. 한편, 입도분포를 이용한 예측모델은 Fredlund and Wilson의 방법이 가장 높은 정확도를 나타내었다. 흙-수분 특성시험결과와 다양한 예측모델을 통하여 불포화 투수계수를 예측하여 상호 비교한 결과, 모래와 화강풍화토는 Fredlund and Wilson의 방법, 준설토는 Arya and Paris의 예측모델이 높은 정확도를 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.113-123
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• 2007

투수계수가 낮은 뒤채움 흙을 사용하는 보강토는 비배수 상태에 놓일 경우 그 안정성이 우려되므로 비배수 인발력의 변화를 사전에 파악하여 설계에 반영하는 것이 중요하다. 본 논문은 실트질 모래에 삽입된 강보강재에 대한 배수 및 비배수 인발시험에 대한 수치해석을 수행하여 그 분석결과를 소개하고 있다. 해석에 적용된 흙은 각각 0%(순수모래), 5%, 10%, 그리고 15% 실트질 모래였으며, 상재하중은 30kPa, 100kPa과 200kPa이 었다. 해석결과 배수 인발력과 비배수 인발력 모두 실트 함유량에 의해 영향을 받고, 흙의 내부마찰각과 상재하중이 증가함에 따라 인발력 또한 증가하는 것으로 나타났다. 비배수 시험에서는 과잉간극수압이 발생함에 따라 보강재에 작용하는 유효응력이 감소하였으며, 그 결과 배수 인발력에 비해 비배수 인발력이 상재하중 30kPa에서 약 57%, 그리고 100kPa과 200kPa에서 약 70%로 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 수치해석결과는 기존에 같은 조건에서 수행된 실내모델시험 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.5-13
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• 2006

지하수 급속저하와 같은 비배수 상태에서는 흙과 보강재 사이의 경계면(interface)에서 발생하는 과잉간극수압으로 인하여 유효응력이 감소할 수도 있으며, 이는 보강재의 인발력 감소로 이어지기도 한다. 본 연구에서는 각기 다른 종류의 흙(순수모래, 5, 10, 15, 35% 실트질 모래)과 상재하중(30, 100, 200kPa)을 대상으로 배수 및 비배수 실내인발시험을 실시하여 최대 배수인발력과 최대 비배수인발력을 서로 비교하였다. 시험결과 배수인발력과 비배수인발력 모두 실트 함유량에 의해 영향을 받고, 흙의 내부마찰각이 증가함에 따라 인발력 또한 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 상재하중이 증가함에 따라 인발력도 증가하였으며, 최대인발력에 도달하는데 소요되는 인발거리도 증가하였다. 비배수 시험에서는 과잉간극수압이 발생함에 따라 보강재에 작용하는 유효응력이 감소하였으며, 그 결과 배수 조건과 비교하여 인발력과 인발거리가 감소하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권11호
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• pp.51-62
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• 2019

본 연구에서는 초분광 근적외선 영상을 이용하여 광역지역의 흙의 함수비 변화를 간편한 방법으로 예측하기 위해 수행되었다. 근적외선(VNIR) 영역대에서 변화되는 함수비 별로 모래, 화강풍화토(우면산, 구룡산, 대모산, 황령산), 카오리나이트를 초분광 카메라로 촬영하여 반사율을 추출하였고, 흙의 함수비와 가장 연관성 높은 매개변수를 찾기 위하여 선정된 매개변수와 함수비를 변수로하여 Partial Least Square Regression(PLSR) 분석을 이용하여 함수비 예측모델을 구축하였다. 함수비 예측모델을 구축한 결과, 흙의 종류에 관계없이 Area of reflectance(Near-infrared, NIR)의 매개변수가 흙의 함수비와 가장 연관성 높은 매개변수임을 확인하였고, 모든 흙에서 예측모델의 정확도(R²)는 0.9 이상임을 확인하였다. 또한 흙의 실제 함수비와 비교 검증해본 결과, 평균절대백분율(mean absolute percentage error, MAPE)이 15%이내로 확인되었다. 따라서 대상 흙들에서 50% 이내에서 변화되는 함수비 예측 가능성을 확인하였다. 본 연구를 통해 초분광 근적외선 영상을 이용하여 모래, 화강풍화토, 카오리나이트의 함수비 예측 가능성을 확인하였고, 모델의 정확도 개선 및 더 높은 범위의 함수비 예측을 위해서는 흙의 분류모델 개발이 추가적으로 필요하다고 판단된다.

• 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.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.13-19
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• 2011

작은 입자 사이에 소량의 굵은 입자가 고립된 상태로 존재하는 모래-자갈 혼합토의 강도는 흙에서 대부분을 차지하는 작은 입자 즉 모래나 점토의 역학적 특성에 따라 좌우되지만 소량의 굵은 입자인 자갈에 의해 영향을 받는 경우도 있다. 따라서 본 논문에서는 이와 같이 모래 지반 내에 흩어져 있는 소량의 굵은 자갈이 흙의 강도에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 시멘트로 고결된 모래에 일정한 비율로 굵은 자갈을 각층 높이의 중간부분에 넣고 다음 층을 쌓아 다지는 방식으로 자갈이 포함된 공시체를 완성하였다. 굵은 자갈의 크기와 개수를 달리하면서 다양한 공시체를 제작하여 2일 동안 양생시킨 다음 일축압축강도를 평가하였다. 한편 내부마찰각을 평가하기 위하여 깨끗한 모래에 포함된 자갈의 개수를 달리하면서 직접전단시험을 실시하였다. 공시체 내에 포함된 자갈의 개수나 크기는 다르지만 중량비가 7%로 동일한 경우, 자갈의 개수가 증가함에 따라 고결모래의 일축압축강도는 약 15% 정도 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다. 동일한 크기의 자갈이 여러 개 포함된 경우에도 자갈의 개수가 증가할수록 일축압축강도는 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다. 자갈이 포함된 모래의 내부마찰각은 자갈의 개수가 증가함에 따라 5도 정도 감소하다가 다시 회복되는 경향을 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권7호
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• pp.31-40
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• 2012

토질분류법에서 흙은 크게 사질토와 점성토로 분류되며, 실제 설계에서도 이와 같이 분류된 흙 종류에 따라 다른 예측식을 사용하여 흙의 거동을 평가하고 있다. 그러나, 모래-세립분 혼합토는 전형적으로 중간토(intermediate soil or transitional soil)로 구분되어 모래와 점토의 중간적인 성질을 나타내기 때문에, 이러한 혼합토에 대한 거동특성을 평가할 수 있는 기준이 필요하다. 본 논문에서는 입도분포를 조정한 특정 모래에 세 가지 종류의 세립분으로 구성된 다양한 세립분함유율을 갖는 시료를 대상으로 일련의 반복 삼축압축시험을 수행하였다. 모래가 골격을 이루는 간극비(골격간극비)를 고려하여, Silica sand와 세립분(Iwakuni natural clay, Tottori silt, kaolinite)을 다양한 건조 중량비로 혼합하여 그 특성을 파악하였으며, 실험결과로 전환 세립분함유율(threshold fines content)을 넘지 않는 혼합토의 반복전단강도를 세립분 함유율 증가에 따라 평가하였다. 그 결과, 반복 전단응력비는 세립분 함유율 증가에 따라 조밀한 시료에서는 감소, 느슨한 시료에서는 증가하는 결과를 나타냈으며, 혼합토의 반복전단응력비를 등가골격간극비의 개념을 이용하여 평가했다.

• 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.