• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2017년 정기학술대회
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• pp.257-259
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• 2017

최근에 국내에서 입법된 "지하안전관리에 관한 특별법"의 지하안전영향평가 등에서 지하매설물 및 굴착공사 관리의 중요성을 강조하고 있지만, 아직까지는 지하를 개발함에 있어 지반의 안전과 관련된 사항은 미흡한 실정으로 도심지 지반침하( Sinkhole) 현상이 매년 증가하고 있다. 그리고 지반침하(Sinkhole)는 발생이 될 경우 인명피해는 물론 도로나 주변 건물들에 막대한 피해를 줄 수 있는 소지가 충분한 대상으로 사료됨에도 불구하고 이러한 현상을 건설현장에서 심각하게 받아들이는 분위기는 어느 곳에서도 감지되지 않는다. 다만 정부부처나 공공기관에서 국회차원의 지대한 관심에 부응하여 이에 대해 광범위한 연구와 조사에 막대한 예산을 투입하여 다방면에서 진행되고 있는 것으로 파악되고 있다. 또한 이러한 연구결과의 자료를 근거로 하여 지반침하 사고의 주요 원인을 조사해본 결과 상하수도관 손상과 무리한 인접굴착공사 및 대부분의 대형건축공사 현장에 채택되고 있는 부력방지 대책의 일환인 영구배수공법의 무분별한 적용을 들 수 있었다. 이러한 상황에서 그 중 비용과 난이도를 고려현장에서 용이하게 저감할 수 있는 방법인 영구배수공법을 선정하여 영구배수공법의 이론적 고찰과 공학적 타당성(구조체 부상방지 안전성 검토기준)을 연구하여 무분별한 영구배수공법 적용으로 지반침하(Sinkhole)가 발생하는 것을 막아 인명피해와 도로나 구조물의 안전성을 확보하고 나아가 영구배수공법 적용으로 항구적 발생하는 천문학적인 유지관리비의 절감이 목적이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.434-434
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• 2012

현재 지하차도 설계 지하수위는 철도, 지하철 및 공동구의 설계기준과 기존사례를 준용하여 지표면 하 1.0 m를 기준으로 설계하고 있으며, 지하차도 설계시 지하수위 적용에 대한 명확한 기준과 그에 따른 설계와 유지관리지침 등이 마련되어 있지 않아 부득이 기존의 공법을 그대로 답습하고 있다. 또한 대부분 과다설계 요인과 친환경적이지 못하다는 지적받고 있는 부력앵커공법을 적용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 영종하늘도시 사업지구에 시공중인 지하차도 구조물과 관련하여 지하차도 구조물 건설에 따른 지하수 흐름 변화 특성을 평가하여 유도배수공법의 효과를 검토하였다. 지하차도 건설에 의한 흐름변화 분석을 위하여 3차원 지하수 MODFLOW 프로그램을 이용하였으며 지하차도 건설전, 후에 대하여 프로그램을 수행하였다. 수행 결과 지하차도 건설 전 유역의 평균 지하수위는 지표하 1~2m 이상으로 비교적 높은 지하수를 형성하고 있는 것으로 평가되었다. 유도배수공법을 적용한 지하차도 건설 후 지하차도 주변부 지하수위는 건설전에 비하여 약 3~4 m 하강하는 것으로 분석되었으며, U-type 종점부는 지표하 최소 6 m 이상, 시작부는 지표하 최소 3.4 m 이상 아래에 형성되는 것으로 평가된다. 연구 결과는 향후 지하차도 유도배수공법 평가의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.209-220
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• 2001

준설매립지반 표층강도증진을 위한 수평진공배수공법 적용시의 압밀현상 예측을 위한 연구를 수행하였다. 초연약지반에 수평배수재와 진공압을 이용하여 수평진공배수 공법을 적용할 경우, 배수재 부근에서 3차원적 배수특성과 넓은 범위의 유효응력의 변화, 지반의 압축성 및 투수성이 크게 변화하게 된다. 이를 위하여 3차원 배수특성과 다양한 경계조건, 부의 간극수압 발생을 통한 유효응력의 증가, 유효응력에 따른 압축성과 투수성의 비선형성을 포함할 수 있도록 기존의 3차원 압밀 지배방정식을 확장 유도하였고, 유효응력-간극비-투수계수의 관계를 누승형태의 함수로 표현하여 사용하였다. 해석기법의 타당성을 검증하기 위하여 실내에서 수행된 대형 토조실험 결과를 모델링하여 좋은 일치를 확인하였고, 이를 바탕으로 수평진공배수공법 적용시의 압밀효과에 대한 분석결과 드레인이 타설된 상부지반에서는 균등한 개량효과의 결과를, 하부의 미개량 지반에서는 자중압밀에 의한 압밀효과를 확인할 수 있었으며 배수재의 수평타설 간격에 따른 압밀효과 분석을 통하여 적정 배수재 설치간격의 범위를 확인하였다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 1998년도 가을 학술발표회논문집
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• pp.307-310
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• 1998

연약지반상에 고속도로 노체를 형성하기 위해서는 다양한 지반개량공법이 적용되며 그 중 가장 보편적인 개량공법이 연직배수를 통한 압밀촉진 공법이다. 이와 같은 압밀촉진공법이 효율적으로 이루어지기 위해서는 연약층 내부에 타입하는 연직배수재의 역할도 중요하지만, 연직배수재를 통해서 상승하는 압밀수를 신속히 제체 밖으로 배출시킬 수 있는 수평배수기능도 매우 중요하다. (중략)

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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• pp.1159-1162
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• 2010

연약지반 문제를 해결하기 위한 방안으로 세계 각국에서 연약지반 개량공법의 하나인 연직배수공법이 주로 사용되고 있다. 연직배수공법은 연약한 점성토 지반 내에 인공적으로 연직 배수재을 다수 설치하여 배수거리를 단축시킴으로써 압밀을 촉진시키고, 그에 따른 강도증가 효과를 얻을 수 있는 공법이다. 연직배수재로 경제성과 시공성이 우수한 PBD가 널리 사용되고 있다. PBD 시공품질은 시공 깊이, 압력, 수직도 등에 영향을 받을게 된다. 본 논문에서는 PBD 시공시 배수재의 시공 심도, 압력, 수직도를 자동측정하여 작업자가 실시간으로 모니터링 할 수 있고 시공결과를 자동 저장하는 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 시공 불량 요인이 발생시 자동 경고하여 불량률을 줄일 수 있고, 장비의 이상 발생시 자동 제어시스템을 가동하여 작업의 안전성을 확보하도록 하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.123-134
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• 2013

도시지역에 주로 건설되는 지하차도는 기존의 터널과 달리 지표면에 근접한 지반에 시공되어 지하수의 양압력에 의한 구조물 부상 및 손상이 발생할 수 있다. 도심지 지하차도의 기존 설계방법(사하중 증가 또는 영구앵커 등의 부력 대처공법)은 지나치게 안전측인 보수적 설계를 수행하고 있어 시공기간 및 경제적 비용 증가를 초래한다. 최근 이를 보완하는 공법으로 영구배수공법 사용이 증가하고 있으나 대상 토질과 지하수 등을 고려한 적절한 분석과정 없이 선정되는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 최근 Y지역에 설치되는 영구배수공법의 일종인 유도배수공법을 대상으로 지반공학적 관점에서 합리적인 설계체계를 수립하기 위해 지하수위 변화, 지하차도 옹벽 높이, 기초지반 조건 등 다양한 매개변수에 대한 수치해석을 수행하였다. 본 연구 결과로부터 유도배수공법은 지하수에 의해 발생하는 양압력을 효과적으로 저감시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권7호
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• pp.13-17
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• 2012

근래 기존의 항만 중심에 초점이 맞추어져 있던 해양 개발에서 녹색 성장 기술 확보 및 서비스 산업을 창출할 수 있는 해양 공간을 마련하기 위하여 해상 폐기물매립장을 자원순환기술 및 지반개량공법을 적용하여 추후 친환경 인공섬의 기반으로 삼고자 한다. 따라서, 본 연구에서는 해상 폐기물매립장의 지반 개량과 오염물질 정화를 동시에 진행할 수 있는 반응성연직배수공법의 현장 적용성을 판별하기 위하여 공법 적용 대상 지반의 역학적 특성과 공법의 시공성에 대한 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 반응성연직배수파일의 충분한 이격거리를 확보하면서 지반의 조기 안정을 위해 연직 배수거리를 단축할 수 있는 배수중간층의 적용을 제안하였다. 또한, 반응성연직배수공법을 적용하여 해상 폐기물 매립장의 경제적인 운영을 도모하고자, 배수중간층을 적용한 경우의 역학적인 거동을 파악하였다. 직경 250mm의 원형 토조를 제작 후 모형시험과 표준압밀시험을 통하여 압밀 방식에 따른 침하특성을 판별하였다. 그 결과 추후 인공섬의 기반으로 사용할 해양 폐기물 매립장에 준설토를 투기할 경우 배수중간층을 적용한 반응성연직배수파일을 사용하여 조기 지반안정과 토양 정화가 가능할 것으로 판단된다. 또한, 지반 개량 후 구조물에 의한 응력증가로 발생하는 침하량은 진공압밀공법으로 개량한 경우가 연직재하공법을 적용한 경우보다 지반공학적으로 유리한 압밀특성을 가지는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.871-873
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• 2009

기존의 연직 배수공법은 통수능의 저하, 막힘현상(clogging) 등으로 인하여 연약지반의 압밀을 지연시키는 문제점을 가지고 있다. 이 연구에서는 고분자 압전소자인 PVDF(polyvinylidene fluoride)를 연직배수공법에 적용하여 연직배수공법의 기존 문제점을 극복하고 연약지반의 간극수를 빠르게 소산시킴으로서 압밀을 촉진 시킬 수 있을 것이라 판단되어 이에 따른 실내 실험을 수행하였다. 실험 결과 PVDF를 적용한 경우에서 그렇지 않은 경우보다 간극수의 배출량이 증가하여 PVDF의 적용으로 배수재의 성능이 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권11호
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• pp.39-43
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• 2015

본 연구에서는 압밀 배수를 촉진하기 위한 공법에서 사용되는 조립토나 골재로의 세립토 관입 정도를 다양한 조건에서 실험을 통해 확인하여 세립토의 조립토나 골재로의 관입특성을 규명하였다. 지중응력에 대응하는 압력의 크기나 세립토 함수비의 변화에 상관없이 해성점토가 해사나 표준사로는 관입되지 않아 모래 배수/말뚝 체에서의 배수저항 현상은 전혀 발생하지 않은 것으로 확인되었고, 오히려 물다짐에 의한 모래 배수/말뚝 체의 전단강도가 크게 증대한 것으로 보인다. 골재의 경우에는 골재의 입경이 클수록 해성점토의 관입깊이는 증대하고, 같은 골재라도 압력이나 함수비가 클수록 해성점토의 관입깊이는 증대함을 알 수 있었으며, 액성한계보다 작은 함수비를 갖는 해성점토는 입자가 작은 편인 13mm 골재로의 관입깊이가 현저하게 줄어들어 그 관입깊이가 상당히 적다 하더라도 일단 관입된 세립토에 의해 배수/말뚝 체에서의 배수저항 현상이 발생할 것으로 사료된다. 따라서 자연함수비가 액성한계보다 큰 매우 연약한 세립토층에서는 모래보다 큰 입경을 갖는 쇄석이나 자갈 등 골재를 사용하는 gravel drain 공법 및 gravel compaction pile 공법 등의 적용을 지양해야 하고, 자연함수비가 액성한계보다 작은 연약한 세립토 지반에서도 gravel drain 공법 및 gravel compaction pile 공법 등과 같은 연직배수공법을 적용할 경우 그 효용성은 크게 저하할 것으로 사료된다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2013년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.93-94
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• 2013

본 연구는 게릴라성 폭우 시 도심침수 방지를 위한 배수촉진 이원화 시설 구축공법을 개발하기 위한 것이다. 풍수기 지하수 함양을 통해 가뭄 시 지하수를 사용할 수 있는 지하저류 시설을 구축하는 공법이다. 이는 지하 토양의 공극을 양호한 재료로 치환, 저류량을 증대시켜 도심지 홍수 시 배수 보완시설로 활용하고, 농촌지역 가뭄 시 농업용수의 취수시설로 활용할 수 있다. 공법개발을 위한 토양치환 재료는 실내 현장실험을 통해 저류특성 증대효과를 분석하였다.