• 한국지반공학회논문집
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• 제23권7호
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• pp.5-16
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• 2007

수중 산사태의 관측 및 조사는 산사태의 메커니즘의 이해, 설계 및 시공의 유용성, 그리고 손실 감소에 도움을 준다. 본 논문은 실험실 조건의 수중 산사태를 확인하기 위하여 전기저항, 초음파 반사 이미지, 그리고 전단파 토모그래피의 3가지 고해상도 지구물리탐사기법을 수행하였다. 전기저항 탐침에 의한 흙의 전기저항 프로파일은 밀리미터 단위의 해상도로 흙의 공간적 분포 평가를 위한 자세한 정보를 제공해 준다. 임피던스가 다른 물질의 경계면부터의 반사 자료에 의한 초음파 반사 이미지는 밀리미터 단위의 해상도로 사면 형상 및 시료 층상을 탐지해 낼 수 있다. 전단파 이동 시간으로부터 얻어지는 경계 정보의 역산에 의한 픽셀단위 수중 산사태의 이미지를 만들 수 있다. 실험결과 초음파 이미지와 전기저항은 서로 보완적인 정보를 제공할 수 있으며, 전단파 토모그래피 이미지와 연합하여 수중 산사태의 3차원 이미지를 얻을 수 있다. 본 연구는 지구물리탐사기법들이 수중 산사태 및 해안의 공간적 분포의 탐지에 효과적인 기법이 될 수 있음을 보여준다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.234-234
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• 2022

도로에서의 우수를 원활하게 처리하기 위해서 빗물받이 및 연결관 등의 노면 배수시설이 설치되고 있으며, 노면 배수는 측구부를 통해 흘러 빗물받이 유입부로 차집되고 연결관을 통해 하수관거로 배수된다. 그러나 최근 국내 기상패턴의 변화로 국지성 집중호우와 같이 시간당 강우량 증가로 도로부와 저지대에서 배수시설의 배수불량에 따른 도심지 내수침수 피해가 발생하고 있다. 이에 정부에서는 다양한 우수관거 개선사업, 빗물펌프장, 지하저류조와 같은 방재시설을 설치하고 있으나 우수유출저감시설은 대규모 예산이 소요되고 실제 침수지역에 피해 저감효과에 대한 효용성 문제에 대한 제기뿐만 아니라 과밀화된 도심지에서는 지하공간 활용에 한계가 있는 실정이므로 도심지의 다양한 공간을 활용한 도시 배수 및 저류시설에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 유휴 공간인 도로 측구부 공간을 활용하여 도로 노면수를 저류 및 지체할 수 있는 노면수 측구 저류시설의 개념을 제시하고 측구저류조의 활용성을 판단하기 위하여 빗물받이 유입구, 빗물받이, 측구 저류조 및 빗물받이와 측구저류조 연결부에서의 노면수 유입, 유출 및 저류 등의 다양한 흐름 변화를 확인하기 위하여 Fluent 모형의 적용성을 분석하였다. 수치모의 전체 형상은 50x50cm 크기의 빗물받이를 기준으로 양쪽에 2m 길이의 측구 저류조를 원형관으로 연결하여 1/5 축소모형으로 구성하고 격자는 빗물받이 유입부, 빗물받이 및 측구 저류조 내부의 복잡한 3차원 흐름을 모의하기 위해 사면체와 육면체로 조밀하게 생성하였다. 다상유동해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 SST k-ω모형을 적용하였다. 수치모의 조건으로는 설계빈도별(5~30년) 우수유출량을 산정하여 유입 유량별 기존 빗물받이 유입부에서의 유입흐름, 빗물받이 내부에서의 와 발생흐름, 측구 저류조 및 연결관에서의 흐름을 구현하여 분석하였다. 수치모의 결과 빗물받이 유입부에서 연결관을 통한 측구 저류조로 유입되는 유입흐름과 빗물받이 하단부의 배수관을 통해 유출되는 흐름을 정상적으로 구현하였으며, 빗물받이 유입부 및 측구 저류조 연결관에서의 유속변화도 확인할 수 있었다. 또한 빗물받이와 측구 저류조에서 다양한 흐름을 구현하기 위한 Flunet 모형의 적용성을 검토하였으며, 향후 수리실험을 통하여 실제 흐름과의 매개변수 최적화 및 다양한 도로 조건의 변화를 고려한 수치모의 분석을 통하여 지속적인 모형의 검증이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권12호
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• pp.47-60
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• 2023

현재 국내에 경사지에 설치된 태양광 발전시설에 대해서 강우 혹은 태풍과 같은 자연재해로 매년 태양광 발전시설의 강우에 의해 토사가 유출되어 기초부에 손상을 입거나, 풍하중에 의해 기초부가 이탈하는 등 피해사례가 발생하여 이와 관련된 문제가 대두되고 있다. 하지만 위와 같은 실정에도 지반과 구조물의 상호작용은 고려하지 않고, 외부 하중에 따른 구조물 자체의 안정성만 분석을 시행하며, 설비 부지의 안정성 검토는 태양광 구조물을 제외한 사면에 대한 안정성 검토만 진행중이다. 따라서 본 논문에서는 각 영향인자에 대해서 말뚝의 횡방향변위와 휨응력, 경사지의 안전율의 변화양상을 검토하기 위해 지반과 말뚝의 거동을 모사할 수 있는 유한차분법 해석을 실시하였다. 영향인자는 말뚝의 지름, 말뚝 사이의 간격, 말뚝의 근입 깊이, 풍하중, 건기와 우기 조건 등의 인자를 가정하였으며, 횡방향 변위와 휨응력, 경사지의 안전율에 큰 영향을 미치는 인자를 검토하였다. 말뚝의 횡방향 변위와 휨응력은 말뚝 사이의 간격과 풍하중에 큰 영향을 받는 것으로 나타나았으며, 경사지의 안전율의 경우 말뚝의 근입 깊이에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 해석을 실시한 조건에서 일부분은 국내의 설계기준을 만족하지 못하는 것으로 검토되었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제19권3호
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• pp.275-286
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• 2001

목적 : 세기조절방사선치료의 임상적용을 위한 정도보증 절차를 확립하고, 실제 치료환자 1례에 대한 적용 과정을 보고하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서는 세기조절방사선치료를 시행하기 위해 역방향 치료계획(inverse planning) 시스템으로 $P^3IMRT$ (ADAC, 미국)와 다엽콜리메이터(Multileaf collimator, MLC)가 부착된 방사선치료용 선형가속기 Primus (Siemens, 미국)를 사용하였다. 먼저 다엽콜리메이터에 대한 위치의 정확성, 재현성, leaf transmission factor를 측정하였다. 또한 소조사면에 대한 치료계획시스템의 commissioning을 실시하였다. 이를 이용하여 C자 형태의 가상 PTV (Planning Target Volume)에 대해 9개의 빔을 사용하여 세기변조 조사빔을 설계하여, 이를 팬톰 내에서 절대선량 및 상대선량을 측정하여 비교, 분석하였다. 실제 6개의 세기변조 조사빔을 사용하여 치료를 시행한 전립선암 환자를 대상으로, 팬톰내에서 재 계산된 선량계산 결과를 0.015 cc 미소전리함, 다이오드선량계(Scanditronix, 스웨덴), 필름 선량계, 그리고 선형배열다중검출기(array detector) 등을 사용하여 절대선량 및 상대선량을 평가하였다. 결과 : MLC 위치 정확도는 1 mm 이내이었으며, 재현성은 0.5 mm 내외로 평가되었고, leaf transmission 인자는 10MV 광자선에 대해서 interleaf leakage의 경우, $1.9\%$, midleaf leakage의 경우, $0.9\%$로 측정되었다. 필름, 다이오드선량계, 미소전리함, 물팬톰용 전리함(0.125 cc) 등의 반음영을 측정해 본 결과, 물팬톰용 전리함으로 측정된 반음영 영역$(80\~20\%)$은 필름에 비해 2 mm 가량 크며, 최소 beamlet 크기가 5 mm 임을 감안할 때 부적합한 것으로 판명되었다. RTP commissioning 후 계산 선량은 $1\times1\;cm^2$ 크기 소조사면에서의 측정치와 $2\%$ 범위 내에서 일치하였다. C자 형태의 PTV에 대한 9개의 세기변조된 조사빔에 대한 2회에 걸친 치료중심점에서의 절대선량 측정결과 개별 조사빔에 대하여는 $10\%$ 이상 차이를 보였으나 총 선량은 $2\%$ 이내에서 일치하였다. 필름을 이용한 선량분포도도 계산치와 비교적 잘 일치하였다. 실제 치료환자의 팬톰 내에서의 절대선량 측정 결과 총 선량은 $1.5\%$ 차이를 보였다. 각 조사빔에 대해 중심 leaf의 측방선량분포도를 필름 및 선형배열다중검출기를 사용하여 측정하였으며, 조사면 밖에서 계산선량이 $2\%$ 내외로 작게 나타났으나, 특정 위치를 제외하고는 $3\%$ 이내로 잘 일치함을 확인하였다. 결론 : 세기조절방사선치료를 위해서는 다엽콜리메이터의 위치에 대한 보다 정밀한 정도관리 절차가 개발되어야 될 것으로 판단되며, 조사빔내 세기패턴을 효율적으로 확인할 수 있는 정도보증 절차가 필요할 것으로 사료된다. 본원에서는 팬톰 내에서의 치료중심점과 같이 특정 지점에서의 절대선량 확인 및 필름 혹은 선형배열다중검출기를 사용한 세기분포 패턴의 확인 과정을 통하여, 이를 적절히 병행하여 사용함으로써 세기조절방사선치료에 적합한 정도관리를 시행할 수 있었다.

• 농업과학연구
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• 제5권1호
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• pp.15-28
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• 1978

흙의 전단강도(剪斷强度) 옹벽(擁壁)이나 사면(斜面)의 안정(安定) 혹은 구조물기초(構造物基礎)의 설계등(設計等)의 문제(問題)를 해결(解決)하는데 중요(重要)한 것으로 알려져 있다. 직접전단시험기(直接剪斷試驗機)는 수직응력(垂直應力)의 불균일성(不均一性), 진행성파괴(進行性破壞), 측면마찰(側面摩擦)의 영향등(影響等)에 대(對)하여 해결(解決)하여야 할 문제(問題)를 내포(內包)하고 있다. 그러나 본시험(本試驗)에서는 그의 장치(裝置)가 간편(簡便)하여 널리 사용(使用)되고 있는 직접전단시험기(直接剪斷試驗機)를 사용(使用)하여 밀도(密度)와 함수비(含水比)를 변화(變化)시키면서 비배수(非排水) 급속전단시험(急速剪斷試驗)을 하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 건조밀도(乾燥密度)가 증가(增加)함에 딸라 전단강도(剪斷强度)는 큰 값을 나타내고 같은 밀도(密度)에서도 입도배합(粒度配合)이 양호(良好)한 흙에서 전단강도(剪斷强度)는 큰 값을 나타냈다. 2. 점착력(粘着力)은 건조밀도(乾燥密度)가 커짐에 따라 증가(增加)하는 경향(傾向)을 나타냈으나 내부마찰각(內部摩擦角)은 일률적(一律的)인 증가(增加)의 경향(傾向)이 나타나지 않았다. 3. 함수비(含水比)가 증가(增加)함에 따라 전단강도(剪斷强度)는 감소(減少)하였고 이와같은 현상(現象)은 입도배합(粒度配合)이 양호(良好)한 흙에서 더욱 현저하게 나타났다. 4. 점착력(粘着力)은 흙의 함수비(含水比)가 최적함수비(最適含水比)에 가까울 때 최대(最大)로 되고, 내부마찰각(內部摩擦角) 함수비(含水比)가 증가(增加)함에 따라 감소(減少)하였다. 이와같은 현상(現象)은 입도배합(粒度配合)이 양호(良好)한 SDC-1 시료(試料)에서 더욱 현저하게 나타났다. 5. 점착력(粘着力)은 공극비(空隙比)가 증가(增加)함에 따라 감소(減少)하였고 내부마찰각(內部摩擦角)은 이와 같은 경향(傾向)이 나타나지 않았다.

• 한국산림과학회지
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• 제39권1호
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• pp.1-34
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• 1978

1977년(年) 7월(月) 8일(日) 호우(豪雨)로 인(因)하여 수재(水災)가 우심(尤甚)한 안양천(安養川) 상류유역(上流流域)(약(約) 12,600ha)에서 산사태(山沙汰) 및 토석류(土石流)의 발생기구(發生機構) 및 피해특징(被害特徵)을 조사분석(調査分析)하고, 만성적(慢性的) 수해상습지대(水害常習地帶)인 안양천(安養川) 유역(流域) 저지대(低地帶)에 대(對)한 수방대책(水防對策) 및 유역보전기술개발(流域保全技術開發)에 관(關)한 조사연구(調査硏究)를 수행(遂行)하였다. 안양천(安養川) 상류(上流) 조사지역(調査地域)은 관악산(冠岳山), 청계산(淸溪山), 국은봉(國恩峰), 백운산(百雲山), 모락산(帽落山), 수리산(修理山) 및 수암봉(秀岩峰)과 같은 높은 산(山)으로 둘러 쌓인 분지(盆地)로서 전(全) 유역(流域)에 내린 강수(降水)가 모두 안양천(安養川)을 통(通)하여 배출(排出)되므로 호우시(豪雨時)에는 하천범람(河川氾濫)과 침수(浸水)로 인(因)한 수재(水災)를 당하게 된다. 근래(近來) 정부(政府)에서는 안양천(安養川) 하류유역(下流流域) 및 저지대(低地帶)의 수방대책(水防對策)에 관(關)해서는 다방면(多方面)으로 계획(計劃)을 수립(樹立)하고 있지만 상류수원지(上流水源地), 즉 재해(災害)의 원천지대(源泉地帶) (토사력(土砂礫)의 생산지대(生產地帶))인 산지(山地) 및 계곡(溪谷)에서의 산사태(山沙汰) 및 토석류(土石流)의 발생(發生)을 방지(防止)하기 위한 예방치산계획(豫防治山計劃) 및 산지방재기술(山地防災技術)에 대(對)해서는 아직 검토(檢討)되고 있지 않으므로, 본(本) 연구(硏究)에서는 이 점(點)에 보다 역점(力點)을 두고 조사분석(調査分析)하였다. 조사유역(調査流域) 면적(面積)은 약(約) 12,600ha이며, 호우(豪雨)로 인하여 이 지역내(地域內)에서 1,876개소(個所)의 산사태(山沙汰)가 발생(發生)(산사태(山沙汰) 사면적합계(斜面積合計 96.47ha)되고 이로 인(因)한 토석류(土石流)와 하천범람(河川氾濫) 및 침수(浸水) 등으로 피해액(被害額)은 약(約) 170억(億)원에 달하였고, 사망실종(死亡失踪) 122명(名)의 인명손실(人命損失)을 초래하였다. 이와 같이 큰 피해(被害)의 근본원인(根本原因)은 7월(月) 8일(日) 하루 동안에 절대적(絶對的)으로 많은 강우량(降雨量)(432mm)에 있으며, 특(特)히 18시(時)부터 23시(時)까지 5시간(時間) 동안에 약(約) 324mm의 집중호우(集中豪雨)가 내렸기 때문이다. 안양천(安養川) 유역(流域)에 대(對)한 수방문제(水防問題)를 계획(計劃)할 때에는 하류(下流) 하천(河川)에 대(對)한 홍수방어(洪水防禦)를 위한 직강공사(直江工事)및 축제공사(築堤工事)와 같은 한천개수문제(河川改修問題)뿐만 아니라 토사력생산지대(土砂礫生產地帶)인 상류수원지대(上流水源地帶)의 안정(安定)과 보전(保全)에 관(關)한 문제(問題)도 총합(總合)해서 하나의 유역단위(流域單位)로 종합적(綜合的)인 계획(計劃)이 수립(樹立)되어야 할 것이다. 상류유역보전면(上流流域保全面)에서의 효과적(効果的)인 홍수조절(洪水調節)을 위해서는 본(本) 유역(流域)에 최소한(最小限) 5개소(個所)의 저수지(貯水池)와 4개소(個所)의 소류지(小溜池), 그리고 21개소(個所)의 큰 규모(規模)의 사방(砂防)댐(주로 concrete dam)을 축설(築設)해야 될 것이다. 산사태(山沙汰)에 대(對)한 재해대책(災害對策)은 재해발생후(災害發生後)에 복구공사(復舊工事)도 중요(重要)하지만 그보다도 산사태(山沙汰)가 발생(發生)하기 쉬운 위험지대(危險地帶)를 미리 조사(調査)하여 그 예방대책(豫防對策)을 강구하는 예방치산기술(豫防治山技術)의 개발(開發)이 더욱 중요(重要)한 것이다. 수재해(水災害)의 예방(豫防)과 복구대책(復舊對策)뿐만 아니라 재해원(災害源)으로부터 피(避)하는 대책(對策), 즉 경계피난체제(警戒避難體制)를 확립(確立)하고, 주택(住宅)을 이주(移住)하며, 건물(建物)을 특별(特別)히 설계(設計)하는 것과 같은 정책적(政策的) 대책(對策)도 강구되어야 한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권1호
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• pp.51-60
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• 2019

본 연구에서는 Cosmic-ray 토양수분량 관측시스템 구축 시 필요한 검증 네트워크 설계 기법 개발에 목적을 두고 유전율식(dielectric constant) 장비인 Frequency Domain Reflectometry (FDR)와 연계하여 Cosmic-ray 검증시스템을 구축 운영하였다. Cosmic-ray 검증시스템 평가에 필요한 시범지역은 기존 계측 장비와의 연계성과 다양한 수문자료의 활용성을 고려하여 설마천 유역에 구축하였다. 시범지역은 Cosmic-ray 장비와 FDR 센서(10개소)로 구축하였으며 2018년 7월부터 현재까지 운영되고 있다. 본 연구에서는 검증시스템의 신뢰도를 높이기 위해 코어법(soil core sampling method)을 통해 산출한 용적수분함량(volumetric water content)을 유전율식 장비와 정기적으로 검증하였다. 연구기간 중 수행한 코어법과 FDR 센서를 검증한 결과, 두 자료의 통계량이 $bias=-0.03m^3/m^3$과 $RMSE=0.03m^3/m^3$의 유의한 값을 보였다. 또한 연구기간 동안 FDR 센서의 시계열 특성은 모든 강우에 정상적으로 반응하였다. 그러나 일부 지점에서는 낙엽 및 캐노피의 차단과 상부사면의 유출 등으로 인해 상이한 특성을 보였다. Cosmic-ray 영향원(influence line) 내 FDR 센서의 대표성 분석은 시간 안정성 해석법(temporal stability analysis, TSA)을 이용하여 토심별(10 cm, 20 cm, 30 cm, 40 cm)로 분석하였다. 10개소에 대한 토심별 토양수분량의 대표성을 TSA로 분석한 결과, 토심 10 cm에서는 FDR 5, 토심 20 cm에서는 FDR 8, 토심 30 cm에서는 FDR 2, 토심 40 cm에서는 FDR 1에서 가장 우수한 대표 특성을 보였다. 본 연구의 시범지역 운영 기간이 짧다는 한계는 있지만 지금까지의 분석 결과를 토대로 하여 볼 때, Cosmic-ray 관측시스템 구축 시에는 검증 장비로는 유전율식을 활용하고, Cosmic-ray 영향원 내 토양수분량의 대표성 분석은 TSA 방법으로 수행하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권7호
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• pp.117-133
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• 2010

본 논문에서는 쏘일네일링 공법과 앵커 공법의 장점을 결합한 하이브리드 공법에 대한 연구를 수행하였다. 쏘일네일링과 앵커가 결합된 하이브리드 공법은 철근과 PC강연선을 보강재로 사용함으로써 일반적인 쏘일네일링에 비해 인발저항력이 증가하며, 프리스트레스를 가하기 때문에 지반의 변위를 억제하고 사면의 얕은파괴를 방지할 수 있다. 하지만 철근의 신장량이 PC강연선의 신장량보다 작기 때문에 철근에 하중이 집중되어 철근이 먼저 항복하게 된다. 따라서 PC강연선과 철근의 항복하중을 단순히 더하게 된다면 쏘일네일링과 앵커가 결합된 하이브리드 공법의 항복하중을 과대평가하는 것이다. 이에 본 연구에서는 두 보강재의 항복시점을 일체화하기 위해 앵커바에 프리스트레스를 가하였다. 즉, 하이브리드 공법에서 프리스트레스를 가하는 것은 지반의 변위를 억제하는 것과 동시에 선단에서부터 전이되는 압축력이 철근에 작용하는 인장하중을 감소시켜 전체 설계하중을 최대한 증가시키기 위한 것이다. 하이브리드 공법 내에서 하중전이 메커니즘을 체계적으로 분석하기 위하여 두 가지 비교대상을 정하여 현장인발시험을 실시하였다. 하이브리드 공법의 인발저항력 증가를 규명하기 위해 우선 쏘일네일링에 대한 인발시험을 실시하였으며, 또한 하이브리드 공법의 프리스트레스 변화에 따른 메커니즘을 규명하기 위해 프리스트레스를 0kN에서 196kN까지 변화시켜 인발시험을 실시하였다. 프리스트레스를 가하여 발생한 압축력은 철근에 전해지게 되어 철근의 하중-변위곡선 기울기가 감소하게 된다. 즉, 철근은 신장량이 증가하여 PC강연선과 비슷한 항복하중을 가지게 되며, 본 논문에서는 하중전이 이론을 통해 이를 규명하였다. 프리스트레스를 가하여 삽입된 두 보강재가 일체거동을 보이게 되면 하이브리드 공법의 인발저항력은 쏘일네일링의 인발저항력보다 2배정도 더 증가하게 된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.101-114
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• 2008

압력식 그라우팅은 지반 보강의 대표적인 공법 중 하나이며, 최근에는 사면 안정 공법으로 널리 사용되는 쏘일네일링에도 적용되고 있다. 그러나 가압 그라우팅 쏘일네일링 공법은 가압에 따른 그라우트와 지반 사이의 메커니즘이 매우 복잡하여 대부분 경험적인 설계가 이루어지고 있는 실정이다. 본 연구는 가압 그라우팅 쏘일네일링의 실내 모형실험, 현장시험 및 수치모델의 분석을 통해 그라우트와 주변 지반의 상호 거동을 평가하고, 이를 통해 인발저항력을 발휘하는 원인을 고찰하는데 그 목적이 있다. 실내 모형실험은 화강풍화토에 대해 수행하였으며, 그라우트 가압에 따라 초기에는 membrane 모델과 같이 공벽에 큰 압력이 작용하였으나, 점차 그라우트 내의 물이 주변지반으로 침투하면서 잔류응력까지 감소하는 것을 확인하였다. 이 때, 주입초기에 50%였던 물-시멘트비는 약 30%까지 감소하였으며, 이를 통한 그라우트의 강성 증가로 변위회복의 감소 및 주입압의 약 20%에 해당하는 잔류응력이 확인되었다. 또한 가압시 발생 변위를 측정하여, 그 값을 공팽창이론에 의한 값과 비교하였으며 그 결과는 대체적으로 일치하였다. 현장 시험 역시 풍화토에서 수행되었으며, 가압 그라우팅 쏘일네일링의 인발저항력이 중력식보다 약 36% 더 큰 것으로 나타났다. 이는 유효경 증가효과 약 24%, 기타, 잔류응력 및 구근 거칠기 증가 효과 약 10%에 기인함을 알 수 있었다.