• 전산구조공학
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• 제8권1호
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• pp.85-94
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• 1995

수압을 받는 원통형 쉘의 몸체설계는 구조물에 외압이 작용할 때 발생하는 최대 응력과 변형 및 좌굴을 해석하여, 주어진 한계를 견딜 수 있는 쉘의 두께를 구해야 한다. 중앙 평형부 몸체의 두께를 설계변수로 선정하여 형상 최적화법으로서 원통형 쉘의 치수를 설계하는 방법을 제안하였다. 민감도 해석은 직접 미분법을 사용하여 유도하였으며, 비선형 계획법으로 최대 응력과 변형 및 좌굴 제한식 등을 만족하는 최적설계를 수행하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.1181-1187
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• 2009

과잉간극수압의 소산 속도는 일반적으로 압밀방정식에서 정의하는 압밀계수에 의해 결정 되는데, 이 압밀계수는 투수계수와 체적압축계수의 관계로 얻어지는 흙이 특성이며 동일한 성질의 지반에서라도 측정위치에 따라 그 값의 편차가 심한 특성을 보인다. 이에 본 연구에서는 위치적 이질성이 있는 점성토 지반의 압밀과정이 균질한 지반에서의 압밀과 어떤 차이를 보이고, 위치적 이질성으로 인한 불확실성이 압밀소요시간이나 압밀속도에 미치는 영향에 대해 유한차분법을 이용한 수치적인 방법으로 고찰하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.169-179
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• 2017

본 연구에서는 선형 및 비선형파의 안정적이고 정확한 조파를 위해 이완법을 이용한 조파기법을 비정수압 수치모형인 SWASH 모형에 적용하였다. 이완법을 이용한 조파기법을 검증하기 위해 선형파와 비선형파인 경우에 대해 수치실험을 수행하였고 해석해와 비교하였다. 그 결과 Stokes 파 영역으로부터 cnoidal 파 영역에 이르는 모든 경우의 입사파랑이 성공적으로 생성되고 전파되었다. 또한 파고와 파형이 해석해와 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제5권2호
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• pp.147-159
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• 2003

90년대 이후 지하 암반 구조물의 수요가 증가함에 따라 시공 전 설계 단계에서 요구되는 암반내 초기응력에 대한 정량적 정보를 얻기 위해 현장 초기 응력 측정이 광범위하게 수행되고 있다. 제안된 여러 측정법들 중 현장 적용성 면에서 큰 장점을 가진 수압파쇄법이 국내에서는 대표적으로 적용되고 있다. 본 논문에서는 평탄한 지형조건으로 이루어진 서울 중심부 편마암 지역내 저심도 구간의 11개 시추공을 대상으로 수압파쇄법에 의해 구해진 초기응력 측정자료와 수평응력의 크기, 방향성과 심도별 변화 그리고 측압계수 분포 등 과업구간 암반 내 초기응력장의 제반 분포 특성에 대해 논의하고자 한다.

• 터널과지하공간
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• 제18권1호
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• pp.80-89
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• 2008

암반 내 작용하는 초기응력이 지하 암반 구조물의 안정성에 미치는 영향은 시공 심도가 깊어지고 단면 규모가 커질수록 증가하게 된다. 일반적으로 초기응력 측정은 암반 구조물의 설계단계에서 시공 예상지역 내 지표 수직공을 이용하여 수압파쇄법에 의해 이루어져 왔다. 그러나 조사단계에서 초기응력 측정이 이루어지지 않았거나 지형, 지질 특성상 과지압의 가능성이 있거나 또는 조사 과정에서 높은 수준의 초기응력장 분포가 확인된 지역에서는 시공의 안정성과 기존 설계의 적합성을 확인하기 위해서는 시공 현장의 지하 공간에서 상세 초기응력 측정을 수행하는 것이 바람직하다. 본 논문의 연구지역은 전라남도 OO시 남동부에 위치한 추가 석유 비축기지 건설현장으로 설계 전 상세 지반조사를 통해 측압계수 3.0 이상의 값을 가지는 과잉 수평응력장이 관찰된 지역이다. 본 연구에서는 비축기지 지하 건설 현장 내 굴착된 수벽터널용 공동에서 시추된 2개의 시험공에서 수압파쇄법에 의한 초기응력 측정을 시행하였다. 조사 범위는 지표로부터 약 $180m{\times}300m$ 심도구간이며 균열 조사에는 초음파 주사검층법을 적용하였다. 지표로부터 심도 200m 이상인 일부 조사 구간에서 측압계수 2.50 이상의 값을 가지는 큰 수평응력 성분들이 관찰되었고 전반적인 시험 결과는 설계 전 단계에서 수행된 조사 결과와 매우 유사한 양상을 나타내었다.

• 농업과학연구
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• 제29권2호
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• pp.53-66
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• 2002

본 연구는 연약지반상에 축조되는 농업용 저수지의 압밀거동을 현장계측결과를 기초로 기존의 예측방법등과 비교분석하고, 시공중 또는 완공후에 측방유동등으로 인하여 국부적인 전단파괴 가능성을 현장계측치로부터 정량적으로 파악하여 비교분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 최종 예상침하량으로 추정한 압밀도는 Terzaghi 방법에서는 작게 추정되었고, 편차가 크게 나타나서 오차범위가 작은 Asaoka와 Hyperbolic 방법을 기준으로 압밀도를 적용하는 것이 합리적이라고 판단된다. 2. 성토에 의한 점증재하시 과잉간극수압의 소산은 성토시공중의 소산과 최대간극수압 이후의 소산이 합성되어 발생하는 복합적인 거동을 나타냈다. 또한 압밀초기에는 침하량으로 압밀도를 예측하는 것보다 계측자료가 충분한 과잉간극 수압을 이용하여 압밀도를 예측하는 것이 신뢰성이 클 것으로 판단된다. 3. 성토완료후 초기에는 시공중 소산된 과잉간극수압 ($U_d$)을 이용한 압밀도가 최대과잉간극수압을 이용한 압밀도 ($U_p$)보다 12~27% 정도 더 크게 나타났고, 침하량으로 추정된 압밀도에 근접하므로 소산된 과잉간극수압에 의하여 압밀도를 추정하는 것이 합리적이라 판단된다. 4. $U_d$와 $U_p$의 관계식은 주계측 단면에서는 $U_d=(1.3{\sim}3.6)U_p$, 부계측 단면에서는 $U_d=(1.2{\sim}1.9)U_p$로 소산된 과잉간극수압으로 추정된 압밀도가 더 크게 나타났다. 또한 저수지 제체의 안정성을 한계평형법에 의해 분석한 결과 모든 조건에서 기준 안전율보다 커서 안정한 상태로 나타났다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2008년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.79-88
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• 2008

1994년 처음으로 국내 지반공학자들에게 소개된 수압파쇄 시험법은, 측정장비 및 해석방법에 있어서 많은 발전을 이루어 왔다. 파이프라인 타입이었던 제1세대 수압파쇄 시험장비는 다루기가 쉽지 않았고 파이프 연결부위에서의 압력 누설 문제가 대두되면서, 제2세대라 불리는 와이어라인 타입으로 보완된 바 있으나, 기존의 시스템에 비해 많은 장점을 가짐에도 불구하고 공기압축기를 별도로 설치해야 하는 문제점을 여전히 안고 있어, 2004년 이후 이를 모두 포함하는 현재의 제3세대 all-in-one 시스템으로 보완된 바 있다. 장비의 발전과 함께, 응력해석을 위한 소프트웨어의 발전도 꾸준히 진행되어온 바, 불확실한 결정값으로 인해 가장 다루기 어려운 균열폐쇄압력에 대하여 여러 가지 기법을 적용함으로써 가장 합리적인 값을 도출해내는 방법의 개발이 그 한 예가 될 것이다. 이러한 지난 10여년 간의 기술발전과 함께 국내 대부분의 지역에서 수행된 수압파쇄시험을 통하여 대한민국의 거의 전 지역에 대한 측정결과들을 축적할 수 있었으며, 현재 이 결과값은 터널굴착을 위한 기초설계단계에서 널리 활용되고 있다. 향후 해저터널의 건설과 관련하여 해상에서의 수압파쇄 초기응력측정법 또한 꾸준히 개발되고 있으나, 지금까지 축적된 내륙에서의 초기응력 측정값이 해저터널의 안전한 설계를 위해 직간접적으로 사용되어지길 기대하며, 현재까지 수압파쇄시험을 통해 얻어진 한반도의 초기응력의 평균 크기와 방향을 지질학적 특성결과와 관련 지어 제시하고자 한다.

• 지질공학
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• 제18권2호
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• pp.127-136
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• 2008

지반의 수분량 분포 및 강우에 의한 침윤선 거동과 지하수 수위 분포조사와 같이 광역지역을 대상으로 한 물리탐사기법인 지하투과 레이다탐사(ground penetrating radar, GPR) 및 전기비저항탐사(electrical resistivity survey)등을 이용해 광역조사가 이루어지며, 이에 반해 지반의 유전 반응(dielectric responses)을 이용한 유전율 측정법(permittivity method)은 협소한 지점에 대한 보다 정확한 지반의 물성 파악을 위해 다양한 연구분야에서 적용되어 왔다. 본 연구에서는 불포화 지반에 인공강우를 내려 침윤선의 침투거동을 파악하기 위하여 토층의 수분량 변화를 frequency domain reflectometry 시험법을 적용하여 측정하고, 간극수압과 간극 공기압의 변화는 간극수압계로 측정하였다. 이들 측정센서는 일정 깊이의 불포화 화강풍화토 공시체 몰드에 매설하고, 상단부에서부터 강우의 침투수 거동을 계측하여 물성치 변화로부터 수분분포 및 침윤선 분포특성을 평가하는 기법을 제안하였다. 지반 변형을 효율적으로 평가하기 위해 지반의 체적함수비, 간극수압 및 간극공기압의 측정 기술을 기존의 측정법과 비교해 신속하고 정량적으로 파악할 수 있는 측정방법에 대한 연구를 진행할 예정이다.

• 터널과지하공간
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• 제29권3호
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• pp.157-171
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• 2019

액체 이산화탄소 파쇄법은 기존 수압 파쇄법에서 물 사용으로 발생하는 환경 문제를 완화시키기 위한 차세대 해결책으로 제안되어 왔으며, 액체 이산화탄소의 낮은 점성도를 이용하여 암석 공극 내 유체 주입을 수월하게 할 수 있다. 본 연구에서는 액체 이산화탄소의 공극 내 주입이 파쇄 과정 중에 발생하는 파쇄 압력, 음향 방출, 균열 형상에 어떻게 영향을 미치는지에 대해 초점을 맞추었다. 이를 위해 점성도가 다른 액체 이산화탄소, 물, 오일을 파쇄 유체로 사용하여 주입 속도를 다르게 하며 인공적으로 제작한 다공성 모르타르 시편을 대상으로 실내실험을 수행하였다. 또한 기존 수압 파쇄법의 주 대상 암종인 셰일 시편의 실험에서 액체 이산화탄소 파쇄법에 의한 셰일의 파괴 특징들을 분석하였다. 실험 결과 이산화탄소 주입 시 균열이 더 비틀린 물결 형상을 띄었으며 특히, 셰일 시편에서는 그 균열 부피가 물 주입에 비해 더 발달하였다. 반면, 파쇄 유체와 파쇄 압력의 관계는 두 시편의 실험에서 반대의 경향을 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.93-100
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• 2005

수압파쇄시 다중으로 분할된 균열의 생성은 자주 발생되는 현상이며 이러한 균열군은 단균열과는 달리 상당히 다른 거동을 나타낸다. 그러나 대부분의 수치기법으로는 이러한 균열군 거동의 모사는 계산량의 증가로 결코 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 수압파쇄시 생성되는 다수의 균열 변위를 경계병치법을 사용하여 효과적으로 계산하기 위한 방법을 제시하였다. 우선 평행하면서 아주 가깝게 위치한 다중 분할 균열의 점근적 해를 구하고 경계병치법의 균열에 사용된 병치점의 수를 변화시켜 점근적 해와 비교하였다. 그 결과 기존의 기준에 비해 병치점의 수를 10배정도 줄이더라도 얻어지는 결과에는 별 차이가 없음을 밝혀냈다. 따라서 이보다 더욱 복잡한 균열이 존재하는 실제의 경우 병치점의 수를 줄여 적용하여도 경계병치법에 의한 계산은 유효하다는 결론을 얻었다.