• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.1395-1399
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• 2004

절개지사면에 구조물이 설치될 경우 배수압소산과 식생복원을 위해서는 기본적으로 다공성이 뛰어나고 식생의 서식이 가능한 구조물로 설계되어야 하며, 동시에 사면의 안정을 제공해주는 기능을 할 수 있어야 한다. 구조물이 설치될 지역에 Mattress/Filter를 사용할 경우 배수압의 소산과 식생의 활착이 가능한 구조물로 사면의 안정과 식생복원효과를 검토하였다. 본 연구에서는 절개지사면에 토목구조물이 설치될 경우 식생의 복원과 구조물의 안정성을 높이기 위한 기법으로 Mattress/Filter에 Slag를 채워서 다공성을 부여함으로써 사면의 배수압소산과 식생촉진 뿐만 아니라 사면의 안정성을 제공해줄 수 있는 구조이다. 특히, Mattress/Filter는 다공성이 뛰어나 자연배수가 가능한 구조물로서 그 구변 생태계에 필수적인 물의 상호교류 즉, 투수와 배수가 가능하고 배수압의 소산이 가능하여 식생복원과 사면안정에 우수한 것으로 나타났다. Mattress옹벽은 배면의 지하수 배제를 촉진시켜 사면의 안정화에 기여하게 되려, 식생의 복원에 뛰어난 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 Mattress에서 Fitter의 채움 재료로 산업계기물(Slag) 및 건설폐기물(폐콘크리트, 사석) 등을 재활용할 수 있으므로 Mattress는 채움재료의 비용이 저렴하고 유지관리가 용이하며, 생태계의 보존에도 Mattress/Filter의 사용은 매우 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.123-134
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• 2022

1990년대 중반 이래로 경제성과 시공성이 우수한 보강토옹벽이 콘크리트 옹벽을 급속도로 대체하였다. 보강토옹벽의 적용이 증가하면서 피해사례 또한 증가하고 있다. 보강토옹벽의 파손은 주로 부적절한 설계와 시공관리에 기인하는 경우가 많다. 본 논문에서는 보강토옹벽 상부 및 배면으로의 유입수로 인해 피해가 발생한 2개소 현장을 대상으로 피해 발생 원인을 검토하고 복구대책을 제안하였다. 일련의 현장 지반조사를 통해 손상된 보강토옹벽의 피해발생 원인과 손상정도를 파악하였으며, 손상 범위 및 정도를 고려하여 쏘일네일링으로 보강토체를 보강하는 방안을 제시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.39-50
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• 2015

터널 내 콘크리트 라이닝 및 공동구에는 일반적으로 구조물의 형상 및 강성이 변화하는 위치, 부등침하의 우려가 있는 위치, 온도변화가 심한 곳 등에 신축이음을 설치하여 균열발생을 최소화시키고 있다. 하지만, 설치되는 신축이음의 소요간격은 터널내의 온도변화, 구조물의 시공 및 환경조건, 구조물과 배면지반과의 인터라킹 등에 의해서 영향을 받아 그 간격을 정량적으로 제시하기에는 한계가 있다. 그럼에도 불구하고 고속도로 전문시방서(Korea Expressway Corporation, 2012)나 도로설계편람(Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, 2010)에 의하면 콘크리트 라이닝의 신축이음은 터널 입출구부 50m 이내에서는 25m 이하 간격으로 터널 내부에서는 20-60m 간격으로 일률적으로 설치하도록 되어 있어(공동구는 별도기준이 없어 라이닝 기준 준용) 터널건설과 관련하여 여러 가지 시공 및 경제적 문제점을 야기하고 있다. 따라서 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 신축이음 관련 국내 외 설계기준 및 시방서 기준들을 분석함과 더불어 터널내의 신축이음 관련 현장시험시공과 이론 및 수치해석적 검토 등을 수행하여 터널내의 콘크리트 라이닝 및 공동구의 신축이음 설치방안에 대한 기준을 재정립하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.604-613
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• 2018

전 세계적으로 철도의 노후화 및 고속화 등으로 인한 열차탈선사고가 증가하고 있으며, 그로인한 인적 물적 피해가 증가하고 있는 실정이다. 특히 철도교량의 경우에는 가드레일 또는 방호벽 등을 설치하고 있으나, 이는 탈선열차차량(train body level)이 방호벽과 충돌함으로써 열차의 탈선운동을 억제하여 정지시키는데 목적이 있다. 이와 같은 차량에 의한 탈선방호는 인명피해 위험성 및 2차 피해발생 가능성이 높다. 그러므로 본 연구에서는 주행레일 사이에 일탈방호시설물(DCP, Derailment Containment Provision)을 설치하여, 차륜 또는 차축(wheel/bogie level)에서 탈선열차를 방호할 수 있는 시설물을 개발하였다. 또한, 기존 철도교량의 일탈방호성능을 확보할 수 있도록 DCP의 급속시공이 가능하도록 설계하였으며, 방호벽에 작용하는 충돌하중과 급곡선부에서의 관성력을 감소시킴으로써 일탈된 열차가 교량 밖으로의 전도 낙하방지 및 반대편 선로의 침입하는 것을 최소화 하고자 하였다. 본 논문에서는 LS-Dyna을 이용하여, 설계한 DCP의 열차 충돌위치 및 콘크리트 궤도 접합조건에 따른 거동에 대하여 해석적으로 변수연구를 수행하였다. 특히 접합조건은 접합재료의 물성치에 따라 끊어짐을 모사하는 Tiebreak contact과 완전 부착되었다고 가정하는 Perfect bond contact으로 나눠 해석적으로 검토하였다. DCP의 변위, 앵커 및 콘크리트의 응력, 변형률을 확인한 결과 Tiebreak contact이 실제 충돌하중에 대한 거동을 보다 유사하게 모사하는 것으로 판단하였다. 또한, 충돌위치에 따른 변위는 접합구간에서 가장 큰 변형이 발생하였으며, DCP 블록의 중앙에 충돌이 가해질 경우, 충돌하중이 가해지는 DCP 배면에서 휨 파괴가 발생하였다. 본 연구에서 수행한 충돌해석은 실제 충돌실험의 어려움에 의해 사전적으로 해석을 수행하였으며, 이를 바탕으로 DCP 앵커 설계변경은 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.1-7
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• 2006

1960년대 초 오스트리아에서 개발된 그린월(green wall) 공법은 독립식 콘크리트 보형식의 옹벽으로, 전, 후면 가로보와 세로방향으로 버팀보를 연속적으로 쌓아 올려 내부에 다짐성토를 시행, 구조체가 일체 거동하도록 강성벽체(rigid body)를 형성시키는 옹벽 구조물이다. 국내의 경우, 옹벽 전면 가로보 사이의 공간에 식생이 가능한 친환경적 장점이 있어, 1999년 이후 국내실정을 고려 원지반의 토공량을 최소화할 수 있도록, 쏘일네일 등으로 보강하여 절토 공사현장에 다양하게 적용되고 있는 추세이다. 그러나 그린월 옹벽과 배면에 보강된 쏘일네일이 합벽시공될 경우, 네일에서의 토압분담효과 등에 대한 영향을 고려하지 않고 일반적인 Rankine 토압으로 설계, 시공하여 이중으로 보강공사비용이 투입되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 G$\ddot{a}$ssler(1988)가 제안한 'Two-Body Translation Mechanism(TBTM)'을 이용한 안정해석기법을 수정하여, 네일의 토압 분담효과를 반영할 수 있는 설계기법을 제시하였으며, 본 연구에서 제안한 설계기법을 적용하여 그린월의 보수, 보강공사 비용을 상당부분 감소한 현장설계 사례를 소개하고자 한다. 아울러 본 연구에서 제시한 설계기법을 토대로 계산된 토압을 수치해석 결과와 비교, 검토해 보았다.

• 지질공학
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• 제27권3호
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• pp.191-205
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• 2017

본 연구에서는 불투과형 사방댐과 링네트에 가해지는 충격하중을 평가하기 위해 토석류 모형축소실험을 수행하였다. 실험 결과, 토석류는 유체와 유사한 거동을 함에 따라 불투과형 사방댐 배면에 가해지는 토석류 충격하중은 하부구간이 4.14 kN로 가장 높게 작용하며 중간, 상부구간이 3.66 kN, 1.66 kN 가해지는 것으로 측정되었다. 링네트 실험결과 또한 불투과형 사방댐 결과와 같이 충격하중은 하부구간이 크며 상부로 갈수록 감소하는 경향을 보인다(2.28 kN, 1.95 kN, 1.49 kN). 수치해석 결과를 이용하여 토석류 흐름에 의한 토석류 방지시설 충격하중 흡수메커니즘을 분석한 결과, 불투과형 사방댐은 콘크리트 옹벽과 같이 구조물 자체의 강성을 이용하여 수평력에 저항하므로 실제 구조물에 작용한 수평력은 이론식과 유사한 결과가 제시되는 반면, 링네트는 강연선 탄성늘음과 네트 전면으로의 입자 투과를 이용하므로 충격하중은 사방댐 결과보다 최대 45% 감소하는 결과가 제시되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권8호
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• pp.17-27
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• 2017

우리나라 북동부에 위치하고 있는 강원지역은 겨울철 일 평균온도가 영상권을 유지하는 타 지역들과는 달리 일평균온도가 영하로 떨어지는 가장 추운 지역이다. 이에따라 지속적으로 도로터널의 라이닝부에 대한 동결피해 발생 사례가 보고되고 있으나 동결피해 저감을 위한 단열설계 기준 및 관련 연구는 아직까지 매우 부족하다. 본 연구에서는 단열공법 적용에 따른 도로터널의 동결저감 효과를 분석하기 위하여 겨울철 강원지역 도로터널의 지반특성과 기후특성을 고려한 해석적 연구를 수행하였다. 그 결과, 라이닝부의 콘크리트와 숏크리트 두께의 차이는 동결심도에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으나 단열재의 적용 시에는 동결심도가 크게 감소하는 것으로 나타났다. 또한 배면지반의 열전도율과 외기온도 지속지간의 변화에 따라서 동결심도가 큰 영향을 받으므로 이러한 영향을 고려하여 단열재의 두께를 산정하여 적용한다면 우수한 동결저감 효과를 보일 것으로 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제2권4호
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• pp.174-179
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• 1999

토목구조물의 내진설계등에 필요한 탄성 계수중의 하나인 S파 속도의 측정을 위해서 통상적으로 시추공을 이용한 downhole 시험이나 crosshole 시험 또는 검층 조사를 실시하여 왔다. SASW(Spectral Analysis of Surface Waves, 주파수영역 표면파해석)기법은 이러한 공내 시험법들의 한계를 극복한 것으로서 지표면에서 표면파의 측정을 통해 지표 아래의 전단 강성 주상도를 추정하는 비파괴, 비관입 시험방법이다. 본 논문에서는 SASW기법의 원리를 간략히 언급하고 현장적용 가능성 파악을 위하여 여러 현장에서 수행한 SASW실험 결과를 요약하였다. 인천국제공항 현장에서의 동다짐 효과 판정, 마북리 시험터널의 라이닝 및 배면 암반 상태 파악, 콘크리트 옹벽의 두께 파악을 위하여 SASW기법을 성공적으로 활용하였으며 비파괴적, 경제적인 특징으로 인하여 그 외 다양한 분야에서도 SASW기법이 응용될 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.35-42
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• 2013

흙 구조물의 안정성은 물과 직접적인 관련이 있고, 강우나 침투수에 대한 충분한 대책을 세우지 않는다면 구조물에 큰 피해를 입을 수 있다. 최근 이상기후로 인한 집중호우의 횟수가 잦아짐에 따라 흙 구조물의 안정성에 대한 관심이 커지고 있으며, 구조물의 배수에 대한 여러 가지 방법이 제시되고 있다. 본 연구에서는 연직 배수공법에 사용되는 PBD(Plastic Board Drain)를 보강토 옹벽의 수평 배수재로 이용했을 시 적용성 여부에 대해 평가 하였다. 특히 전면벽을 콘크리트 블록이 아닌 토낭으로 하여 시공성과 경제성을 높이고, 토낭과 연결재, PBD를 일체화 시켜 안정성을 확보하였다. PBD를 활용한 배면수의 투수능 시험결과 보강토체 사이에 자갈층을 포설한 것과 유사한 효과를 나타내었으며, 실제 현장에서의 수평배수재로 활용이 가능한 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.47-59
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• 2008

2002년 이후 미국 펜실베니아를 중심으로 보강토 공법 교대의 적용사례가 급증하고 있는 추세이다. 이러한 보강토 공법 교대는 일반 콘크리트 옹벽 교대에 비하여 공사비 절감 및 공기 단축에 효과적이며 미관이 수려한 장점이 있다. 본 논문은 해외에서 이와같이 널리 활용되고 있는 보강토 교대의 이론적 배경 및 기존의 설계기준을 검토하였으며, 그 결과를 토대로 국내 교량형식에 적합한 보강토 교대의 적용성을 분석하였다. 우리나라에서 보강토교대를 적용하기 위하여 국내교량 형식에 따른 상부슈에 작용하는 하중을 분석한 후 교좌받침보 및 하부말뚝에 대하여 구조 검토한 결과, 거더의 자중이 큰 PSC BOX이외에서는 모두 적용이 가능한 것으로 나타났다. 또한 2차원 수치해석 및 3차원 수치해석을 수행하여 보강토 교대 하부 기초로 적용되는 H-Pile과 보강토 옹벽간의 상호 거동메커니즘을 분석하였으며, 실제 보강토 옹벽현장에서 보강토 옹벽 배면에 H-Pile을 7개소 시험시공을 실시하여 수평거동 특성을 분석하였다. 현장시험시공 분석결과, 보강토 교대의 하부기초로서 H-Pile을 적용하기 위해서는 뒤채움 재료는 내부마찰각이 최소 $34^{\circ}$이상인 양질의 뒷채움 재료를 사용하여야 하는 것으로 분석되었다.