• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.331-337
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• 2016

높이가 5m와 10m인 사면부와 사면하부지반으로 이루어진 지반조건에 대하여 여러 가지 강도정수를 갖는 사면하부지반을 가정하고 안정해석을 수행한 결과 사면하부 끝단에 억지말뚝을 설치할 수 있는 사면하부지반의 강도정수의 범위를 얻을 수 있었고 표로써 제시하였다. 사면높이가 5m인 경우 사면하부지반의 점착력이 10kPa일 때 내부마찰각은 $15^{\circ}$인 경우까지 억지말뚝의 설치가 가능하며 점착력이 20kPa와 25kPa인 경우 내부마찰각이 $0^{\circ}$일 때만 억지말뚝의 설치가 가능하였다. 사면높이가 10m인 경우 사면하부지반의 점착력이 10kPa일 때 내부마찰각은 $20^{\circ}$인 경우까지 억지말뚝의 설치가 가능하며 점착력이 40kPa, 45kPa 그리고 50kPa인 경우에는 내부마찰각이 $0^{\circ}$인 경우만 억지말뚝의 설치가 가능함을 알 수 있었다. 가정한 사면에 적용한 억지말뚝에 대한 해석결과에 따르면 억지말뚝의 길이와 최대 휨모멘트의 크기는 내부마찰각의 존재여부에 큰 영향을 받음을 알 수 있었다. 사면하부지반의 내부마찰각이 $0^{\circ}$인 경우 필요한 억지말뚝의 길이 $D_s$와 d는 각각 내부마찰각이 $5^{\circ}$인 경우에 비해 4.6배와 8.0배 컸다. 사면하부지반의 내부마찰각이 $0^{\circ}$인 경우 억지말뚝에 발생하는 최대 휨모멘트는 내부마찰각이 $5^{\circ}$인 경우에 비해 24.6배 컸다. 억지말뚝을 적용한 사면하부지반의 내부마찰각이 $0^{\circ}$인 경우 억지말뚝의 길이 및 억지말뚝에 발생하는 최대 휨모멘트의 크기가 상당히 커서 억지말뚝의 적용을 어렵게 함을 알 수 있었다. 본 연구결과를 통해 볼 때 비배수상태에 있는 포화점토지반상에 성토를 하는 경우에는 압밀이 발생하는 시간적 여유를 갖도록 완속 성토함으로써 억지말뚝의 길이와 발생 최대 휨모멘트를 대폭적으로 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.83-92
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• 2017

본 논문은 보강토옹벽의 곡선부 거동을 수치해석으로 분석한 내용을 다루고 있다. 보강토옹벽은 토목섬유의 발전과 함께 발달해왔다. 기존의 콘크리트 옹벽과 달리 성토 높이에 제약을 받지 않고 안정성을 확보할 수 있다는 장점이 있으며, 현재 산업 및 주거단지를 형성하는데 많이 사용되고 있다. 이러한 보강토옹벽의 설계는 현재 다른 형식의 옹벽 설계와 동일하게 내 외적 안정성 검토 및 보강재의 인장력에 대한 검토를 활용하여 이루어지고 있으며, 주로 2차원 수치해석을 바탕으로 이루어지고 있다. 그러나 기존의 연구결과에 따르면, 보강토옹벽의 취약부는 곡선부로 보고되고 있으며, 이는 실내모형시험 및 피해사례에 대한 연구에서 언급된 바 있다. 보강토옹벽의 곡선부 거동을 파악하기 위한 2차원 수치해석은 그 한계점을 분명히 드러내고 있으며, 실내모형시험 및 현장시험 또한 그 거동과 파괴메커니즘을 이해하기에는 그 한계를 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 보강토옹벽의 곡선부의 거동을 이해하기 위해 3차원 수치해석을 수행하였으며, 수치해석에서의 직선부와 곡선부의 결과를 비교 분석하였다. 뿐만 아니라, 상재하중의 고려 여부 및 성토체의 다짐도를 달리하여 각각의 조건에서의 거동특성을 비교 분석하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권4호
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• pp.269-279
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• 2015

최근 지구온난화로 인한 기상이변으로 전세계가 몸살을 앓고 있다. 우리나라도 같은 실정에 직면해 있으며 이에 대비하는 차원으로 대하천 정비사업을 실시한 바 있다. 제방에 대한 정비항목으로는 하천준설, 제내지와 제외지에 대한 성토 및 보강등이 있으며 이로 인해 지하수 흐름양상이 변하게 될 것으로 추정된다. 그러므로 이와 같은 환경을 시뮬레이션을 통해 제내지와 제외지의 높이에 따른 제방의 파이핑 안정성을 분석해볼 필요가 있는 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 낙동강의 지류인 회천에 위치한 율지제를 중심으로 본 연구제방에 설치된 간극수압센서를 이용하여 제내지와 제외지의 표고변화에 따른 제방내부의 지하수 침투양상을 SEEP/W를 이용하여 정상류 및 부정류를 고려한 모의를 수행하고 안정성을 검토하였다. 모의결과, 제내지의 표고가 상승할수록 파이핑 안정성이 증가하는 것으로 나타났으며 제외지측은 표고와는 상관없이 하천수위에 따라 파이핑 안정성이 영향을 받는 것으로 나타났다. 그러므로 제방의 파이핑 안정성을 증대시키기 위해서는 제내지의 성토와 적정하천수위유지와 같은 제방의 외적 요소들도 함께 고려해야할 것으로 판단된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제9권1호
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• pp.39-47
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• 2001

지형의 특성을 공간상에 수치적으로 표현하는 수치지형모형(DTM)은 전산기의 발달과 더불어 최근 건설 분야의 계획 단계에서 광범위하게 적용이 되고 있으며, 특히 도로설계와 도시계획에 있어서 DTM을 이용한 토공량과 정지표고 및 면적 산정은 대표적인 적용 분야들이다. 따라서, 본 연구에서는 DTM을 이용한 토공량 계산에 정확도에 관련된 요소를 고려하여 최적 토공량 산정을 연구하는데 있어서, 부산광역시 15개 구를 연구 대상지역으로 선정하여 국립지리원 발행 1:5,000 지형도를 수치화하였다. 또한, 토공량과 높이별 정지면적 및 정지표고를 결정하여 향후 절 성토 등으로 인하여 발생 가능한 지형의 변화를 추정할 수 있는 정지표고 산정 모형을 제시하였으며, 그리고 토공량 계산시 사용되는 보간 기법별 토공량의 차이를 분석하였다. 분석결과 역거리보간법이 면적과 표면적 그리고 토공량에서 가장 큰 값을 보였고, 최근린기법이 가장 적을 값이 분포를 나타내었다. 최종적으로 본 연구에서 산정된 토공량은 부산광역시에서 추정한 값들과 매우 근사한 값을 보였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제6권4호
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• pp.7-18
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• 1990

본 연구에서는 안정된 암 표면으로부터 가까운 거리에 강성재료로 이루어진 수직 옹벽이 설치될 때, 옹벽 뒷면에 작용하는 발생토압 문제를 다루기 위해 Spangler-Handy가 제시한 식 및 Sokol-ovskii 응력특성법을 각각 수정하였다. 수정 된 해석방법들은 옹벽 및 암 뒷면에서의 벽 마찰각의 크기 를서로구분하여 고려하였으며,됫채움 구이 비점성토인 경우에 바깥쪽으로 움직이는 옹벽의 다양 한 이동형태 및 각각의 이동단계에 관련된 정적 및 동적수평토압 계산에 이용 가능하다. 수정된 Spangler-Handy 식 및 Sokolovskii 응력특성법의 적용범위(옹벽-암 사이의 거리 b와 옹벽 높이 H의 비를 서로비교하였으며, 또한 뒷채움 흙의 내부마찰각 및 옹벽 원면의 벽마찰각이 각 해석방법의 적용범위에 미치는 영향도 분석하였다. 아울러, b/H=0.3인 경우에 수정된 Spangler-Handy 식을 토대로 얻어진 계산치를 Frydman-Keissar이 밝힌 실험 치와 비교 하였으며, 비교를 통해 하단을 중심으로 한 옹벽의 다양한 회전이동 단계에서 발생토압의 크기가 잘 일치함을 알 수 있었다. 이외에도 옹벽 뒷면의 벽마찰각 및 수평가속계수가 정적 및 동적주동토압에 미치는 영향도 검토하였으며, 뒷채움 흙의 내부마찰각 및 수평가속계수의 크기가 다양할 때 적용 가능한 설계도표도 아울러 제시되었다.

• 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.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.55-67
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• 2019

낙동강 하구 일대 대심도의 연약지반 지역은 시간 의존적인 2차압밀 특성 등의 원인으로 예측보다 실제 과다한 침하가 발생하므로 설계 시점부터 2차압밀 특성을 고려한 예측기법의 필요성이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 2,000일 이상의 장기 계측자료 분석과 1차원 이론, 탄소성, 점 탄소성의 수치해석을 수행하여 장기침하 특성을 분석하였다. 그 결과 1차원 이론, 탄소성 해석 모두 성토 높이와 연약층 깊이에 따른 뚜렷한 상관관계를 찾을 수 없었으나, 점 탄소성 해석 방법은 장기계측 결과와 아주 유사하게 침하를 예측하였다. 따라서 연구 대상 지역과 같은 대심도 지역에서 장기 침하 예측 시 점 탄소성 해석을 시공 전에 적용하면 2차압밀 침하 거동 특성을 미리 예측하여 시공 중 발생할 수 있는 공기 지연과 경제적 손실을 사전에 방지할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.21-28
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• 2023

본 논문에서는 시험적 연구를 통해 초속경 복합매트의 물성을 제시하고, 수치해석적 연구를 통해 지반조건, 강우량, 비탈면 기울기, 성토 높이 등에 따른 초속경 복합매트의 비탈면 보호효과를 분석한 연구를 다루었다. 그 결과 모든 조건에서 초속경 복합매트를 적용할 경우 비탈면 안전율은 증가하였으며, 안전율 증가율은 건기 시와 우기 시 모두 평균 40%의 증가율을 보였다. 이러한 연구결과를 통해 초속경 복합매트의 비탈면 보호효과를 입증하였으며, 초속경 복합매트는 비탈면 유실 및 붕괴가 예상되는 구간에 적용하기 적합할 것으로 사료된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.419-425
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• 2009

최근에 저토피 및 터널 갱구부에 반개착식 공법을 적용하여 구조적인 안전성과 자연친화성을 높인 사례가 증가하고 있다. 반개착식 공법은 저토피구판에시 원지반을 터널 천단아치에 해당하는 기초까지만 굴착하고 아치형 구조달을 설치하여 복토한 후에 터널하반을 굴착하여 기존 개착공법에서 발생되는 지반 과다절취에 따른 대절토 비탈면 발생과 굴착면 보강에 따른 고비용과 불안정성 증대 문제를 해결할 수 있는 공법이다. 본 논문에서는 저토피 구간에서 반개착식으로 굴착한 Braced Rib Arch의 거동에 대하여 연구하였다. 아치형구조물의 Rib Arch는 지간이 1.8 m인 아치형 강재를 간격재는 목재를 사용하였으며 1:10의 축척으로 4.0 m(폭)$\times$3.3 m(높이)$\times$4.0 m(연장)의 크기를 가진 대형토조에서 실험을 수행하였다. 모형실험결과 아치형 구조물에 작용하는 성토하중은 기존 개착터널에서 사용하는 하부구조물의 폭에 해당하는 상부토체의 크기보다 작은 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권2호
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• pp.147-154
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• 1999

본 연구는 임해매립지에서 생태적인 복구를 위한 토양관리 방안을 제시하기 위하여 매립특성에 따라 준설매립지역에서 매립연도를 구분하여 준설토의 화학적 특징을 조사하였고, 수목이 염류에 피해를 받지 않도록 여러 가지 식재기반을 조성한 후 조성방법에 대한 염류차단 효과를 검토하였다. 준설초기의 토양은 침출용액의 pH 7.5, EC $11.3{\sim}10.6dSm^{-1}$ 치환성나트륨백분율이 34.8~35.2%로 알칼리성염류토양의 특징을 나타냈고, EC, 치환성 $Na^+$, $Cl^-$의 양은 매립 후 6년까지 현저하게 감소되었으나 토양의 화학적 특성은 수목이 생장하기에는 아주 부적절한 조건을 가지고 있었다. 식재기반 조성지에서 토양중 치환성나트륨백분율은 표층보다 심층에서 높았으며, 완충녹지보다 근린공원과 가로수지역에서 높게 나타났다. 토양포화침출용액에서 $Na^+$, $Cl^-$와 $SO_4^{2-}$의 농도는 다른 이온들보다 높았고, $Na^+$, $Cl^-$의 농도는 표층보다 심충에서 증가하였으며, 완충녹지보다 근린공원과 가로수지역에서 높았다. 토양중 $Ca^{2+}+Mg^{2+}$ 함량은 근린공원과 가로수지역보다 완충녹지에서 높았으나 토양 포화침출용액내 $Ca^{2+}+Mg^{2+}$ 함량은 완충녹지보다 근린공원과 가로수에서 높았는데 이는 토양중 치환성 $Na^+$ 함량 차이에서 기인되었다. 따라서 임해매립지의 식재기반 조성방법에 대한 염류차단효과는 완충녹지가 가장 높았으며, 가로수지 역에서 염분농도는 가장 높게 나타났다. 그리고 동일한 식재기반 조성에 대하여 성토높이에 따라서 염분차단 효과는 다르게 나타나 성토 높이가 70cm보다 120cm인 지역이 토양중 염분농도가 낮았다.