• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.231-248
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• 2017

서울시는 도심지 교통체증을 해결하기 위해 최근 경부고속도로의 일부 구간을 복층터널로 계획하는 방안을 검토하고 있다. 도심지에 복층터널을 건설할 경우, 교통난 해소뿐만 아니라 말레이시아 스마트 터널과 같이 홍수 시 침수방지를 위한 저류시설로도 활용할 수 있을 것으로 본다. 그러나 도로터널을 복층터널로 계획할 경우에는 각 지역을 연결하는 분기터널이 필요하며, 분기터널은 토피가 낮은 구간에 편평율이 큰 대단면 또는 복잡한 터널 단면형상으로 이루어지게 된다. 이때 토피가 낮은 지역에서는 지하 공동구나 건물 기초 등에 인접하여 위치하게 되며 터널 건설로 인해 지장물에 미치는 영향에 대해 반드시 검토해야 한다. 본 연구에서는 복층터널에서 분기되는 터널 굴착 시, 지하 공동구에 미치는 영향을 수치해석을 통해 분석하였다. 변위조절모델(Displacement Controlled Model)을 이용하여 터널 주변의 지반손실률을 1.0%, 3.0%, 그리고 5.0%까지 모사하였다. 복층터널에서 분기되는 각도를 $45^{\circ}$와 $36^{\circ}$로 다르게 설정하여 공동구 측면 및 하부로의 접근을 고려할 수 있도록 하였다. 그 결과, 일반적으로 분기터널이 공동구에 근접할수록 그리고 지반손실률이 클수록 변위, 각변위 그리고 안정성에 미치는 영향이 큰 것으로 타나났다. 공동구 바닥부의 침하와 공동구 부재의 안정성에는 이격거리 보다는 공동구의 하부에 근접하여 큰 변위와 부등침하를 유발할 수 있는 각도 $36^{\circ}$, 이격거리 10 m가 가장 취약한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 근접시공 시 구조물의 안정성 평가를 위한 각변위-거리/직경 관계를 제시하였으며, 지하 공동구 안정성에 영향을 미치는 한계 임계 지반손실률을 산정하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.67-77
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• 2019

그라우팅 공법은 연약지반의 보강과 방수 및 지하수위저하 또는 상승과 진동으로 인한 침하 및 부등침하로 손상된 구조물의 지지력을 높이고 차수를 목적으로 하는데 사용된다. 본 연구는 아라미드 섬유를 이용하여 그라우트재료의 압축강도를 향상시키고, 고로슬래그 미분말을 이용하여 높은 강도의 지반개량공법을 개발하는데 있다. 따라서 본 연구에서는 시멘트와 고로슬래그미 분말의 비는 100:0, 70:30, 40:60%로 고치환(50%이상)까지 확인하고, 아라미드 혼입률은 시멘트와 고로슬래그 중량의 0, 0.5, 1.0%로 증가시켜 첨가하였으며, 표면의 유제처리 비율을 0.7과 1.2%로 샌드겔을 성형하여 일축압축시험을 수행하였다. 환경성 평가는 중금속용출시험과 pH 측정을 수행하였다. 실험결과 아라미드 섬유 1%첨가 시 일축압축강도는 약 1.3배 정도 강도가 증가하였고, 6가크롬은 고로슬래그 미분말이 30% 증가할수록 중금속 용출은 약 50% 감소하였으나, pH용출시험결과, 고로슬래그 미분말이 30% 증가할수록 pH는 약 0.5 증가하는 경향을 나타났다. 향후 pH에 대한 부분은 보완이 필요할 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제30권4호
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• pp.541-555
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• 2020

그라우팅 공법은 연약지반의 보강과 방수 및 지하수위저하 또는 상승과 진동으로 인한 침하 및 부등침하로 손상된 구조물의 지지력을 높이고 차수를 높이는 목적으로 사용된다. 본 연구는 보강섬유를 이용하여 그라우트재료의 강도와 경화시간을 증대시키기 위하여 고로슬래그 기반의 무시멘트 그라우트재를 개발하고자 하였다. 이와 관련하여 본 연구에서는 고로슬래그 3종 미분말의 알칼리 자극제인 수산화칼슘과 배합하여 사용하였고 수산화칼슘의 함유량은 고로슬래그 미분말 대비 10, 20, 30% 까지 치환하여 사용하였다. 또한 보강섬유 유무에 따른 강도를 비교하기 위하여 각 섬유를 0.5%씩 추가하여 실험을 수행하였다. 탄소섬유 및 아라미드 섬유 함유량이 증가함에 따라 일축압축강도가 증가하였고, 이는 그라우트재 내에 섬유에 의한 가교작용이 일축압축강도를 증가시키는 경향을 확인하였다. 또한 알칼리자극제의 함유량이 증가할수록 겔타임이 급격하게 감소하는 것을 확인하였다.

• 지질공학
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• 제31권1호
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• pp.67-81
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• 2021

그라우팅 공법은 연약지반의 보강과 방수 및 지하수위저하 또는 상승과 진동으로 인한 침하 및 부등침하로 손상된 구조물의 지지력을 높이고 차수를 높이는 목적으로 사용된다. 본 연구는 보강섬유를 이용하여 그라우트재료의 강도와 경화시간을 증대시키기 위하여 고로슬래그 기반의 무시멘트 그라우트재를 개발하고자 하였다. 이와 관련하여 본 연구에서는 고로슬래그 3종 미분말의 알칼리 자극제인 수산화칼슘을 미분말 형태로 배합하여 사용하였고 수산화칼슘의 함유량은 고로슬래그 미분말 대비 10, 20, 30%까지 치환하여 사용하였다. 또한 보강섬유 유무에 따른 강도를 비교하기 위하여 각 섬유를 0.5%씩 추가하여 실험을 수행하였다. 보강섬유인 아라미드 및 탄소섬유 함유량이 증가함에 따라 일축압축강도가 증가하였는데 이는 그라우트재 내에 섬유에 의한 가교작용이 일축압축강도를 증가시킨 것으로 확인할 수 있다. 또한 알칼리자극제의 함유량이 증가할수록 일축압축강도가 증가하였으나 순수한 시멘트 100%일 때 보다는 낮은 강도를 확인할 수 있었다. 이는 알칼리자극제인 수산화칼슘이 고로슬래그 미분말과 반응했을 때 강도 증가에 영향을 미칠 수는 있으나, 시멘트와 비교하였을 때 미분말형태보다는 용액의 형태가 더 효과적이라는 것을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.121-126
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• 2005

건축구조물이나 합 등의 구조물이 부등침하의 영향으로 기울어지게 되는 것은 그리 드문 현상이 아니다. 그동안 구조물의 기울기를 감소시키기 위한 다양한 공학적인 해결방안이 시도되어 왔는데, 그 가운데는 soil extraction 공법도 포함되어 없다. 본 논문에서는 최신의 로보트 굴착장비를 이용한 2개의 원심모형실험을 실시하여 soil extraction공법을 이용하여 기울어진 건물의 경사를 감소시키는 데 있어서의 주된 요소에 대한 연구를 실시하였다. 원심모형실험에서는 모형토조가 고속으로 회전하는 가운데 로보트를 이용하여 기울어진 건물의 주변에 구명을 천공하였다. 지반에 구멍을 천공함으로 지중응력의 감소를 유도하여 건물의 기울기를 성공적으로 감소시킬 수 있었다. 원심모형실험을 통해서 분석된 천공의 순서, 지반의 밀도 및 배열 등이 건물의 기울기를 감소시키는 정도에 대하여 심도 있는 연구를 실시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권8호
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• pp.31-41
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• 2012

연약지반에 건설되는 송전철탑 말뚝기초는 부등침하로 인한 철탑구조체의 손상을 유발 할 수 있다. 이에 따라 일본과 미국에서는 철탑을 지지하는 각 기초부를 연결보로 연결한 연결형기초의 사용을 추천하고 있다(TEPCO 1988, IEEE 2001). 연결형 말뚝기초의 저항력증가계수는 연결체의 영향으로 인하여 증가되는 연결형 말뚝기초의 저항력의 증가량을 나타낸다. 본 연구에서는 점토지반에 근입된 송전철탑 연결형말뚝 기초의 모형수평재하시험을 수행하여 연결형 말뚝기초의 저항력증가계수를 도출하였다. 본 시험은 실트질 점토지반에서 수행되었으며, 수평하중의 재하높이와 재하각도, 말뚝기초를 연결하는 연결체의 강성을 변화시켜 다양한 조건상에서의 저항력 증가계수를 도출하였다. 본 연구에서 도출된 저항력 증가계수는 송전철탑의 하중작용높이와 기초를 연결하는 연결체의 강성에 대한 함수로 나타났으며, 도출된 증가계수를 통하여 연결형 말뚝기초의 저항력을 산정한 결과 측정결과와 비교적 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.4322-4327
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• 2015

하수관거 시설은 현장 시공시 다짐 불량 및 뒤채움재의 품질관리 미흡으로 인해 하수관거의 이격 및 부등침하가 발생되고, 이음부나 관의 손상이 심화되는 경우 누수가 발생된다. 노후화로 인해 유지 및 보수, 신설 비용은 매년 증가하고, 누수로 인한 인접 매립시설물 및 지하수로의 유입으로 인해 오염사례가 보고된 바 있으며, 최근에는 싱크홀의 문제를 야기하여 사회적 관심이 증대되었다. 따라서 많은 연구자들에 의해 하수관거의 기초에 대한 채움재관련 연구가 오랫동안 연구되어 왔으며, 신재생재료에 대한 관심 수요가 증가하여 재생재료를 활용한 연구들도 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 하수관거를 지지하는 기초의 안전성과 경제성을 동시에 지닌 재활용재료를 활용한 조립식 하수관거 기초에 대해 연구를 진행하였으며, 사후처방방식이 아닌, 시공단계에서 사전예방하기 위해 관경 600mm, 700mm, 800mm의 대형 하수관거를 선정하여 적절한 설계 하중을 산출하고 매립 심도별 안전성에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구결과는 신형식 하수관거 기초의 유사연구에 널리 활용 될 수 있을 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.185-190
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• 2006

유류탱크 구조물을 대상으로 기 실시한 유류탱크 정밀안전진단 결과를 중심으로 구조적 문제점을 도출하고 이를 근간으로 내구년수를 결정하는 기법에 대하여 제시하고자 하였으며 추가로 구조적 개선사항도 제안하였다. 정밀안전진단 결과 폐기된 유류탱크를 분석하면 시공년도와는 상관없이 시공, 유지관리 등의 정도에 따라 상이한 것으로 분석되며, 탱크형식별로는 매립형의 건전성이 가장 취약한 상태이다. 또한 손상원인별로 분석한 결과 강재 부분에 대해서는 강재의 두께, 용접 불량이 가장 많은 상태이며, 기초의 영향에 따른 부등침하의 원인도 다수 조사되었다. 또한, 유류탱크의 수명은 일반적으로 30년 정도를 예상수명으로 관리하고 있으며 연구 결과 내구년수는 30년으로 추정 할 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.101-112
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• 2019

그라우팅 공법은 연약지반의 보강과 방수, 부등침하로 손상된 구조물의 지지력을 향상시킨다. 본 연구는 보강섬유와 고로슬래그 미분말을 이용하여 그라우트재의 압축강도와 차수를 향상시키는데 있다. 이와 관련하여 본 연구에서는 고로슬래그 미분말의 비율이 높은(50% 이상) 시료에 대해 일축압축시험을 수행하였다. Mpa또한 탄소섬유와 아라미드 섬유를 비교하기 위하여 0, 0.5, 1.0%로 증가시켜 실험하였다. 탄소섬유 및 아라미드 섬유 함유량이 증가함에 따라 일축압축강도가 증가하였고 이는 그라우트재 내에 섬유에 의한 가교작용이 일축압축강도를 증가시키는 경향을 확인하였다. 또한 아라미드 섬유로 보강된 그라우트재에서 탄소섬유로 보강된 그라우트재 보다 일축압축강도가 약 10%이상 증가된 것을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.11-20
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• 2020

본 연구에서는 연약지반의 개량 및 부등침하가 일어난 건물의 복원 등에 사용할 수 있는 컴팩션 그라우팅 공법을 소개하였다. 기존 컴팩션 그라우팅 공법에서 사용되는 펌프는 1공씩 주입하는 시스템으로 시공 효율성이 저하되고,아날로그 주입방식으로 현장 작업자가 수동으로 시공을 관리하여 일관된 품질관리가 어려웠다. 기존 시공에서의 문제점을 해결하기 위하여 펌프와 품질관리 시스템을 개발하였다. 품질관리 시스템은 주입재료의 자동 배합 시스템, 다중 동시 주입 펌프, 주입관리 모니터링 시스템으로 구성하였다. 현장 시험을 통해 품질관리 시스템의 성능을 검증하였고 컴팩션 그라우팅 공법의 시험시공 후 품질 시험을 통하여 지반개량 성능을 확인하였다. 따라서 개발된 통합 품질관리 시스템을 활용한다면 시공 및 품질 확인이 어려운 현장에서 일관된 품질의 보장과 시공의 효율성 및 안정성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.