• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.89-98
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• 2010

최근 들어 산업부산물인 저회를 지반 매립재로 활용하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 국내 5개 사에서 채취된 저회와 풍화토 혼합하여, 3가지 저회의 혼합비 (30%, 50%, 70%)에 따른 다짐실험, CBR 실험 및 삼축 압축실험 등이 수행되었다. 실험 결과, 저회를 혼입한 혼합토의 CBR값은 20을 상회하였으며, 소성을 보이지 않아 성토재료로 사용이 가능할 것으로 평가되었다. 혼합토에 사용된 저회의 역학적 성능이 풍화토보다 우수하므로, 혼합비가 증가할수록 혼합토의 CBR값은 뚜렷한 증가를 나타내었다. 그러나, 배합후 입자배열에는 큰 영향을 주지 못하므로, 혼합비에 따른 내부마찰각 및 점착력의 변화는 뚜렷하게 평가되지 못했다. 저회는 시료 자체의 강성이 있으므로, 지지력이 풍화토에 비하여 크게 평가되었으며, 성토재료로서의 활용할 수 있음을 실험적으로 규명하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.35-45
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• 2014

사면의 안정성을 위한 한계평형해석은 간편함과 적용성 때문에 가장 널리 적용되고 있다. 이러한 간편한 방법으로 균질하지 않고 방향성 있는 지층 같은 다양한 지형조건을 해석하기에는 신뢰성과 설득력 있는 결과를 주기에 한계가 있다. 또한 지반굴착과 성토지반 같은 토사사면의 초기 응력상태나 응력경로와 같은 지반의 응력변화에 대해서 고려하지 못한다. 반면, 한계평형해석과는 다르게, 유한요소법에 의한 변형과 응력분포 해석은 시간에 따른 복잡한 하중단계와 탄성영역외의 범위를 다룰 수 있다. 본 연구에서는 불포화 토사사면에서 발생하는 얕은 파괴의 안전율 계산과 임계단면을 결정하는 방법을 제안한다. 유한요소해석은 유효응력 거동을 근간으로 각 요소들의 가우스 포인트에서 응력들이 계산되고 안전율이 가장 약한 지점들을 찾아 비선형 임계단면이 결정된다. 이러한 사면안정해석은 강우침투에 의해 변형되는 지반의 사면 표층파괴에 적합하게 계산된다. 침투에 의한 지반의 단위중량의 변화는 사면의 연직 및 수평변위에 영향을 주며, Drucker-Prager 파괴기준은 수리학-역학적인 연계된 불포화토의 거동 해석과 응력-변형률 관계를 위해 적용된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제55권4호
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• pp.24-36
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• 2022

금관가야의 중심영역인 김해지역의 봉황동 유적은 문헌 등을 통해 왕궁지로 추정되어 왔으며, 현재 국립가야문화재 연구소에서 조사 중이다. 본 연구소에서는 유적의 북편에 트렌치를 기반층까지 하강 제토하여 조사를 실시한 결과, 대부분 굴로 구성된 패각층을 확인하였고, 물성이 다른 흙을 교호성토하여 정지 후 생활면을 마련한 것을 알 수 있었다. 이는 곧 봉황동 유적에서 성벽이나 제방 등과 같이 대규모의 노동력을 필요로 하는 대지조성을 위한 성토작업이 이루어졌음을 짐작케 한다. 성토층 내 유기물 및 목탄의 연대 분석 결과, 동일한 패각층에서 각기 다른 결과의 연대값을 나타내거나, 상하층의 연대가 하층보다 상층이 시기를 앞서는 결과값이 도출되는 등 층서적으로 혼란된 양상을 보였다. 또한 외해성규조가 유적 내 퇴적층을 비롯해서 유구 내에서도 관찰되므로, 유적의 대지조성을 위한 성토재를 주변에서 들여온 것으로 판단된다. 소위 '봉황토성'이라고 불리는 토성 내에 자리한 본 유적은 여러 발굴기관에서 토성 추정범위 내 조사가 이루어진 삼국시대 유적들의 대지조성층과도 유사하다. 이것은 곧 봉황동 유적을 비롯한 주변 유적들의 당시 입지환경이 고김해만의 영향권에 있어 지반을 견고하게 하기 위해 전술한 바와 같이 유적 일대의 성토가 이루어졌음을 알 수 있다. 발굴조사를 통한 퇴적층 분석과 토질시험을 통해 안정성이 확보된 성토대지 위에 본 유적이 조성되었음을 검증할 수 있었다. 유적의 성토층 내 수습된 출토유물 분석 및 탄소연대측정 결과, 봉황동 유적은 4세기 대에 이르러 대지조성을 위한 대규모 성토작업을 시행한 것을 알 수 있으며, 이는 곧 금관가야의 위계를 확실하게 보여주는 것이라고 하겠다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.57-69
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• 2001

샌드파일 공법은 연약지반 개량을 위해 널리 사용되는 방법중의 하나이다. 샌드파일 설치에 의해 얻고자 하는 주된 목적은 압밀촉진에 있으나 이와 더불어 복합지반효과를 지니게 된다. 본 연구에서는 상대적으로 면적 치환비가 작은 연직배수재로서 적용된 샌드파일 설치지반에서의 복합지반효과를 파악하고자 하였다. 이를 위하여 원지반과 샌드파일의 지내력 확인을 위한 평판재하시험을 실시하였으며, 성토체와 지반과의 상호거동을 확인하기 위하여 토압계를 설치하여 계측관리를 실시하였다. 분석결과 면적치환비가 작은 샌드파일 설치지반에서 복합지반을 고려한 지지력은 원지반의 지지력과 비교하여 매우 작은 증가효과를 보였다. 그러나 원지반과 비교한 샌드파일 설치위치에서의 지지력 증가는 약 60% 로 나타났다. 이와 같이 샌드파일의 강성증대에 의한 파일설치 위치에서의 지지력 증대는 재하하중 작용에 의한 압밀진행 과정중 압밀특성 변화의 요인으로 작용하게 될 것이다. 따라서 샌드파일 강성증대에 따른 복합지반효과는 샌드파일 설치지반에서 압밀침하량이 감소하는 요인으로 평가될 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.39-48
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• 2011

본 논문에서는 열차가 주행할 때 궤도를 통해 전달되는 진동크기가 구조물의 안전성뿐 만아니라 선로 인근주민, 가축 및 건물에게 미치는 영향을 최소화하기 위해 규정된 진동한계범위에 도달하는 가를 다양한 지반과 궤도구조물의 상호작용에 의한 3D 수치해석을 통해 정확히 예측하고 다양한 지반에 적절한 진동저감을 가져오는 궤도의 단면 및 형태를 결정하는 방법에도 이결과를 사전에 활용할 수 있도록 하였다. 예로서 열차운행으로 인해 발생되는 터널, 성토 및 교량 3종류의 서로 다른 시설물의 진동을 지반-구조물의 상호작용에 의한 3D수치해석을 통해 Spec과 비교분석하여 평가하였으며 주변 환경에 적합한 토층의 변화를 통해 진동저감방법의 한예를 수행하였다.

• 지질공학
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• 제26권4호
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• pp.439-445
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• 2016

신축되는 공항은 미래 항공수요를 선점하고 주변지역 공항들과의 경쟁에서 앞서나가기 위해, 고품질의 활주로를 건설하고자 체계적으로 활주로 하부지반 건설에 임하고 있다. 본 연구에서는 여객계류장 운영시 하부 연약지반의 잔류침하를 최소화 할 수 있도록 시공관리하기 위하여 기존의 표준다짐시험의 단점을 보완하는 연구를 하고자 하였으며, 직경 100 mm 이하의 성토 재료를 사용한 4개소 현장에서 성토재료를 채취하여 표준다짐시험(KS F 2312), 대형원형몰드 다짐시험, 물치환 현장밀도시험(ASTM D 5030)을 수행하였다. 현장밀도시험과 표준 실내다짐시험의 상관관계를 회귀분석 하면, 유의수준(P-value) 0.05에서 신뢰할 수 없는 값을 나타내었으며, 현장밀도시험과 대형 실내다짐시험의 회귀분석 결과 상관계수(R)가 0.8878로 상관관계가 높게 나타났다. 설계 및 시공에 사용되는 최대건조밀도를 평가할 때 성토재료의 최대치수를 고려하여 다짐시험방법이 선택되어야만 현장여건이 충실히 반영되어 전체적으로 균질한 품질의 시공이 이루어 질 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권8호
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• pp.107-116
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• 2005

토목섬유로 보강된 성토사면의 안정해석시, 소요 보강재의 인장력은 토압이론에 근거하여 하나 또는 두개의 직선으로 가정된 활동면에 대하여 평형을 유지하기 위하여 필요한 보강재 인장력의 합으로부터 얻을 수 있으며, 각 층별 보강재의 인장력은 삼각형분포 또는 직사각형 분포로 가정한다. 그러나, 실제 토목섬유로 보강된 사면에 대한 현장계측결과에 및 모형실험 결과에 의하면, 보강 성토사면에서 보강재 최대인장력은 사면의 최하단에서 발생하는 것이아니라 사면내의 어느 높이에서 발생한다. 보강토체의 가상파괴면은 일반적으로 각 층의 보강재에서 최대인장력이 발생하는 위치를 연결한 선이며, 이 때 보강재의 인장력은 가상파괴면상의 응력상태와 밀접한 관련이 있다. 따라서 본 연구에서는 사면안정해석으로부터 얻은 가상활동면상의 법선응력의 분포로부터 각 층별 보강재의 인장력을 평가 할 수 있는 방법을 제안하고, 토목섬유 보강 성토사면에 대한 현장계측 사례에 대한 해석을 통하여 그 적용성을 검토 하였다. 그 결과, 본 연구에서 제안한 방법이 기존의 보강사면 설계법 보다 더 현장계측 데이터에 근접하는 각 층별 보강재 인장력을 제공해주는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.225-238
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• 2018

본 연구에서는 토목섬유 보강재의 시공중 손상 정도를 규명하기 위하여 국내에서 많이 사용되고 있는 주요 토목섬유 보강재 제품(7개 사의 15 종류)을 대상으로 다양한 입도의 성토재료를 적용한 현장내시공성시험을 수행하였다. 현장내시공성시험은 FHWA(2009) 지침을 참조하여 수행하였으며, 다짐시공 후 추출된 토목섬유 보강재 시료에서 인장강도 시편(크기 $0.2m{\times}1.4m$)을 최대 20개 이상 균등하게 샘플링하여 인장강도시험을 수행함으로써 시공에 따른 인장강도 감소 정도를 분석하였다. 분석 결과, 성토재료의 다짐시공으로 인한 토목섬유 보강재의 인장강도 감소 정도는 토목섬유 보강재의 종류와 성토재료의 최대입경에 크게 영향을 받으며, 비교적 강성이 작은 PET 결합형 지오그리드(PVC 코팅)의 인장강도 감소율이 가장 크게 나타났고, 전반적으로 성토재료의 최대입경이 클수록 인장강도 감소율은 더욱 크게 나타남을 알 수 있었다. 또한, 이 시험결과와 함께 기 수행된 현장내시공성시험 결과들을 분석하여 토목섬유 보강재의 시공성 감소계수를 보다 합리적으로 평가할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.35-44
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• 2020

연약지반 개량 공법 중 심층혼합공법에 대한 설계 기법으로는 복합지반으로 해석하는 방법과 말뚝지반으로 해석하는 방법이 있다. 그러나 이러한 해석에 대한 비교 연구는 부족한 실정으로 설계 시 해석 기준을 명확하게 정의 내리는 것에 어려움이 있다. 본 연구에서는 2차원 및 3차원 해석을 통해 성토 높이와 연약지반의 심도, 보강구간의 치환율을 변화시키며 각 조건별로 복합지반과 말뚝지반을 가정하여 해석하였다. 그 결과 최저 개량 심도는 3차원 해석에 비해 2차원 해석 결과가 6.85~9.08% 더 깊은 결과를 도출하였다. 또한 말뚝지반 해석의 경우 복합지반 해석에 비해 개량 심도는 12.22~14.45% 더 깊은 것을 확인하였다. 이 결과를 통하여 보다 정확한 설계를 위해서는 2차원 해석보다는 3차원 해석을 실시해야 하고, 경제적인 설계를 위해서는 복합지반으로 해석해야 하며, 안정적인 설계를 위해서는 말뚝지반 해석을 실시해야 된다고 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.45-51
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• 2021

고속도로 토공에서 대부분을 차지하는 성토부의 다짐도 평가는 일반적으로 평판재하시험에 의해 이루어진다. 평판재하시험은 전통적인 시험법으로 높은 신뢰성을 가지고 있지만, 반력장비를 공수해야 하고, 시험 시 개소당 약 40분의 시간이 소요됨에 따라 광활한 토공부 전체를 관리하기에는 한계가 발생할 수 있다. 한편, 국토해양부에서는 이를 극복하고자 2010년에 '포장 하부구조 다짐관리 잠정지침'에서 간편한 다짐도 평가방법 기준을 제시한 바 있다. 하지만 10년이 지난 지금까지 고속도로공사 현장에서는 활용하고 있지 못하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 잠정지침에서 제시한 시험법 중 충격재하 방식의 LFWD(Light Falling Weight Deflectometer)를 활용한 다짐도 평가방법에 대한 활용성을 검증하고자 하였다. 이를 위하여 현장 토질 성상 및 다짐도별로 평판재하시험 및 LFWD시험을 실시하여 상관관계를 도출하였다. 시험결과, 80% 이하의 상대 다짐도를 가진 지반에서는 시험데이타의 일관성이 없었으나, 그 이상에서 상관도가 증가하는 경향을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 향후 충격재하 방식의 시험값의 일관성 확보를 위하여 본 연구 결과를 참고하여 시험방법 또는 시험장비를 개선한다면 토공부 다짐도 관리 사각지대를 해소하는 데에 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다.