• 한국지반공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.87-98
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• 2004

본 연구에서는 현장타설말뚝에 보강재를 정착시킴으로써 주변지반의 강성을 높이고 보강재의 저항력에 의해 지지력을 향상시키기 위한 연구를 수행하였다. 보강형 및 무보강 현장타설말뚝에 대하여 보강효과에 영향을 미치는 인자들인 보강재의 단수, 경사, 배열에 따른 일련의 실내모형실험 및 3차원 수치해석을 수행하였다. 또한 보강효과의 검증과 실제 현장에서의 적용성을 알아보기 위하여 현장재하시험을 수행하였다. 실내모형실험 및 수치해석 결과, 보강재3단, 8개, 40$^{\circ}$ 경사의 교차배열에서 최적의 보강효과가 발현됨을 알 수 있었다. 1/8 모형재하실험에서는 압축, 인발, 수평 모두 보강재에 의한 지지력 증가효과가 나타났으며, 변위 25mm를 기준으로 압축 및 수평실험에서는 100% 이상의 보강효과가 나타났다. 또한 무보강 현장타설말뚝의 하중 단계에 따른 변위와 주면마찰력 검토결과, 철탑기초와 같은 대규모 현장타설말뚝 설계 시 사용되는 주면마찰력 값인 풍화암 10t/$\textrm{m}^2$, 연암 15t/$\textrm{m}^2$ 보다 큰 주면마찰력 값을 얻을 수 있었다. 1/2 모형재하실험에서는 약 25m의 변위가 발생하였을 때 인발하중 650ton에서 파괴가 일어났으며, 약 22%의 보강재에 의한 지지력 증가효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.731-742
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• 2018

최근 도심지에서 기존터널 상부에 구조물을 신설하는 경우가 증가하고 있다. 특히 지반굴착 후 구조물이 시공되는 경우 굴착 저면 하부 지반 내에서는 하중 제하, 재하 과정이 반복되므로 기존 터널에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 지반굴착으로 인한 기존 터널의 안정을 유지하기 위해서는 인접부에서의 굴착 및 구조물 하중에 의한 영향을 정확히 파악하여야 한다. 본 연구에서는 기존터널 상부지반 굴착 및 신설 구조물로 인한 하중이 기존터널에 미치는 영향을 대형 모형시험과 수치해석으로 통하여 파악하였다. 이를 위해 실제 크기의 1/5로 축소한 모형시험과 수치해석을 수행하여 굴착저면과 터널 천단 간의 거리를 일정하게 유지하고 지반굴착, 구조물 하중의 폭을 변화하여 그에 따른 영향을 파악하였다. 연구 결과, 동일 하중 크기에 대하여 굴착 깊이가 깊어져 굴착 저면과 기존터널이 가까울수록 더 큰 영향이 작용하는 것을 확인하였다. 동일 이격 거리에서 기존터널에 영향은 건물하중 폭 증가에 따라 터널 내공변위가 증가하는 것을 확인하였고, 지중응력은 최대 2.4배까지 증가하는 것을 확인하였다. 이로부터 건물하중 폭이 증가하면 지중응력의 증가 영향으로 기존 터널에 영향을 주는 것을 확인하였고, 기존터널을 중심으로 신규하중의 재하 폭이 터널직경의 3배 이상으로 이격되면 지중응력의 영향이 감소하는 것을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1229-1241
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• 1994

본 연구는 탄 소성이론에 기초를 둔 Lade의 단일항복면 구성모델을 이용하여 정규압밀 점토지반의 비배수 거동을 연구한 것이다. 시료는 영산강 하류에서 채취한 무안 점토를 재생성시켜 동방압축팽창시험과 압밀비배수 삼축압축시험을 하여 이 구성모델에 필요한 11개의 토질매개변수를 결정하였다. 또한 비배수거동해석을 위한 유한요소 프로그램을 개발하였으며, 프로그램의 정도를 검증하기 위하여 매개변수결정에 사용된 시험결과를 역해석하였다. 그리고 2차원 모형지반에 재하시험을 실시하고 결과를 유한요소 프로그램으로 수치해석하여 서로 비교 검토하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.197-205
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• 2005

이 논문에서는 속채움 재료로 입도조정 쇄석을 사용하고 해저 연약지반에 말뚝을 조성하되 말뚝의 외벽을 토목섬유 (PE Mat)로 팩을 만들어 보강하는 공법을 개발하여 이를 소개하고자 한다. 이 공법은 주로 해저 연약지반 개량에 적용하고자 해상 대구경 팩 말뚝(Marine Large Pack Pile)이라 명하였으며, 그 적용성을 검토하기 위하여 부산 신항만 현장에서 시험시공을 수행하고, 시공된 해저 지반에서 국내에서는 최초로 해상 구조물 기초 보강지반에 대하여 재하시험을 실시하였다. 또한, 실내 모형시험을 실시하여 압밀 특성 및 팩 말뚝의 자립압축강도를 파악하였다. 시험결과, MLPP 공법은 기존의 SCP나 GCP공법에 비하여 침하저감과 응력분담 측면에서 탁월한 효과를 갖는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.129-138
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• 1999

본 연구는 준설매립 점성토 지반의 토질정수를 효과적으로 구할 수 있는 자중 및 침투압밀시첨 기법과 현장 모형 실험장치의 개발을 중심으로 수행되었다. 이러한 모형 실험장치와 시험기법개발은 연약한 매립 지반의 침강-자중-재하압밀 과정에 대한 재현을 가능케하였다. 이러한 실험적 연구는 준설 점성토 지반의 자중압밀특성을 중심으로 이루어졌으며, 이론적인 연구로 매립점토 지반의 압밀해석시 Terzaghi의 1차원 압밀이론의 적용한계 등을 지적하였고, 이러한 문제점을 고려한 Mikasa의 자중 압밀이론을 토대로 유한차분해석을 실시하였다. 실내시험에 의해 군산 매립점토의 토질정수로 비체적-유효응력-투수계수 관계를 구하였으며 현장 모형실험을 통하여 투입단계부터 간극수압-토압-수위관계 및 침하량 등을 측정하였다. 시험에 의해 얻어진 결과는 Terzaghi의 방법과 Mikasa 자중압밀의 차분해석에 의해 비교.분석되었으며, 실측 침하량은 Terzaghi의 이론보다 Mikasa의 자중압밀이론이 비교적 잘 일치하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.67-75
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• 2018

본 연구에서는 상부하중 재하 시 마이크로파일 선단부가 팽창하면서 확대되어 단부 주변 지반을 압축하고, 이에 따라 주면마찰력이 발휘되어 그라우팅 이전 단계에서도 지지력을 확보할 수 있는 고정지압구가 장착된 마이크로파일을 개발하였다. 본 연구의 목적은 개발된 고정지압구형 마이크로파일의 지반강도에 따른 적용성을 확인하고, 기존의 단순 선단확장형 마이크로파일 대비 지지거동 특성을 비교하는 데에 있다. 이를 위하여 선단저항과 주면저항을 분리하여 측정할 수 있는 모형토조를 포함한 새로운 시험장치를 고안하였으며, 고안된 시험장치를 이용한 지반강도 및 파일의 선단단면 변화에 따른 모형 재하시험을 수행하였다. 시험결과, 개발된 마이크로파일은 지반강도가 클수록 쐐기수평력에 의한 단부 주면마찰력이 더 증가하며, 풍화암 강도 이상 지반에서 더 효과적으로 적용될 수 있는 것으로 확인되었다. 그리고 풍화암 강도 이하의 지반강도 지반에서도 쐐기수평력 발휘에 따른 단부 확경으로 인해 추가적인 지지력 확보 효과가 나타날 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권6호
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• pp.5-16
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• 1998

모래지반에서 모형강널말뚝의 수직하중에 대한 거동을 알아보기 위하여 말뚝단면적이 동일하고 플랜지의 개구정도가 각기 다른 5개의 모형말뚝을 제작하였으며, 각 말뚝에 대해 상대밀도, 하중작용방향(압축, 인발)을 달리하여 토조내에서 실내 모형말뚝시험을 수행하였다. 동일한 말뚝에 대해 인발하중을 받는 경우보다 압축하중을 받는 경우가 극한지지력에 있어 100%가량 크며, 상대밀도가 조밀할수록 그 차이는 더욱 증가하였다. 인발재하시험에서 극한지지력과 극한상태의 침하량은 상대밀도가 증가함에 따라 증가하였으며, 동일한 지반조건하에서 개구정도의 변화에 따른 극한지지력과 침하량은 일정한 범위내에 존재하였다. 압축하중조건하에서 극한지지력은 개구정도가 30$^{\circ}$이내에 있을 경우 가장 크게 나타났으며, 상대밀도가 커질수록 이러한 경향이 뚜렷하게 나타났다. 단면의 변화에 따른 극한하중 변화는 하중분포의 해석결과 부분폐색효과에 기인된 것으로 생각된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.105-111
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• 2005

본 연구에서는 경사말뚝과 수직말뚝의 정적/동적 거동을 분석하고, 경사말뚝의 내진성능을 향상시키기 위한 보강방법을 제안하기 위하여 진동대 모형시험을 수행하였다. 첫 번째로 정적 횡방향 재하시험을 수행하여 정적 횡방향 하중을 받는 경사말뚝과 수직말뚝의 거동을 비교분석하였으며, 두 번째로 진동대 모형실험을 수행하여 말뚝머리에서 발생하는 축력과 침모멘트를 분석하여 지진하중에 대한 경사말뚝의 취약성을 확인하였다. 마지막으로 지진시 경사말뚝의 내진성능을 향상시킬 수 있는 보강기법을 제안하고 진동대 모형실험을 통하여 그 유효성을 확인하였다. 본 연구에서 경사말뚝의 내진 보강기법으로 말뚝머리와 상부갑판을 연결할 때 고정연결 대신 연성이 큰 고무와 힌지를 이용한 연결조건을 제안하였으며, 경사말뚝의 경사각이 수직 대 수평비가8:3 일 때 지진하중에 의해 경사말뚝에서 최소의 부재력이 발생하는 것을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권12호
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• pp.41-50
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• 2010

반복수평하중을 받는 말뚝의 거동은 정적하중을 받는 경우와 다르며, 지반 및 하중특성에 영향을 받는다. 본 연구에서는 모래지반에서 반복하중특성이 말뚝의 수평거동에 미치는 영향을 조사하기 위하여 가압토조를 이용한 모형말뚝 재하시험을 수행하였다. 실험결과에 따르면 반복수평하중을 받는 말뚝의 극한수평지지력은 하중의 반복재하횟수가 많아질수록 선형적으로 감소하였고 수평하중의 크기가 커질수록 조금씩 증가하였다. 그리고 수평하중의 반복재하횟수가 증가할수록 극한상태에서 말뚝에 발생하는 최대 휨모멘트는 감소했으나 그 발생위치는 말뚝 근입길이의 0.36배 되는 곳으로 일정하였다. 반면 반복수평하중의 크기가 증가하면 극한상태에서 말뚝의 최대 휨모멘트와 그 발생위치가 조금씩 증가하였으며, 반복수평하중은 정적하중에 비해 말뚝의 극한수평지지력과 극한상태에서 말뚝의 최대 휨모멘트를 감소시키는 것으로 나타났다. 또한 모형실험결과에 근거해서 조밀한 모래지반에서 반복수평하중을 받는 말뚝의 극한수평지지력을 산정할 수 있는 지지력산정식을 제안하였으며, 제안식으로부터 얻은 계산치를 실험치와 비교한 결과 제안식은 모형실험의 결과를 잘 반영하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.471-480
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• 2015

최근 국내의 건축구조는 공간활용을 극대화할 수 있도록 계획되고 있다. 공간활용의 장점을 실현하기 위하여 하이브리드 OCB (Optimized Composite Beam)를 개발하였다. 건축용 OCB는 부모멘트 구간에서는 노출강연선으로 보강된 H형강으로 구성되고 정모멘트 영역에서는 PSC 구조로 구성된다. 본 연구에서는 건축용 OCB의 휨성능을 조사하였다. 15 m 길이의 시험체를 제작하여 3점 휨실험을 실시하였다. 실험을 통해서 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 시험체의 재하실험에서 초기 균열은 설계사용 하중의 171%에서 발생되었다. 2)사용하중에서 처짐은 건축구조설계기준에 제시된 허용처짐량 이내로 만족하였다. 3)균열의 양상, 파괴모드 그리고 극한하중 등의 실험결과는 3D 수치해석결과와 비교검토되었다. 본 실험연구 결과로부터 건축용 OCB보의 구조적인 신뢰성이 입증되었다.