• 한국지반공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.69-75
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• 2009

본 연구에서는 수평하중을 받는 파일벤트(pile-bent) 구조의 변단면에 따른 거동특성을 분석하기 위하여 beam-column 모델을 적용하여 수평변위 및 모멘트, 부재력(응력)을 단일단면 파일벤트 구조의 수평거동과 비교하였다. 분석결과 지표면에서 변단면 파일벤트 구조의 수평변위량이 동일하중 재하시 단일형 파일벤트 구조의 수평변위량보다 커지는 경향을 보였으나, 동일지반, 동일하중조건의 경우에는 변단면 존재유무에 관계없이 최대휨모멘트 발생위치는 일정한 경향을 보였다. 또한 말뚝재료의 부재력 검토 결과 파일벤트 구조의 변단면 부분에서의 부재력이 최대침모멘트 발생 깊이에서의 부재력보다 큰 것으로 나타났다. 이는 일체형 말뚝의 구조적 특성으로 최대침모멘트 발생위치보다 변단면 부분의 단면축소로 인해 취약해지기 때문에 변단면 발생부분에 대한 보강이 필수적으로 요구됨을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.59-72
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• 2009

대구경 해상 말묵의 수평 하중전이 거동 및 변형 해석을 위해 p-y 하중전이 해석법이 널리 사용되고 있다. 그러나, 본 연구에서는, 기존의 p-y 해석법의 단점을 극복하여, 지반의 연속성을 고려한 수평방향 하중전이 해석을 고찰하였으며, 3D wedge failure mode의 이론적인 해법과 재하시험을 통해 말뚝의 실제 거동에 보다 부합되도록 연약지반의 p-y 곡선을 제안하였다. 제안된 하중전이함수법의 타당성을 검증하기 위하여 현장재하시험 사례와의 비교분석을 수행하였고, 그 결과 제안된 해석방법은 기존 p-y 곡선에 비해 대구경 해상말뚝의 거동 및 변형 특성을 적절히 예측함을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.103-112
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• 2012

말뚝에 대한 수평지지력 산정방법은 대부분이 토압론과 지반을 말뚝으로부터 분리하여 고려하기 때문에 지반과 말뚝의 상호작용을 효율적으로 고려하지 못하고 있다. 최근에 말뚝기술이 보다 개선됨에 따라서 수평하중을 받는 말뚝의 실제거동에 대한 규명이 요구되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 말뚝과 지반의 상호작용을 고려할 수 있는 변형률 쐐기모델을 이용하여 단일 말뚝과 무리말뚝에 대한 거동 특성을 살펴보고자 한다. 수평하중을 받는 말뚝에 대한 거동을 알아보기 위하여 축소모형실험을 우선적으로 수행하였으며, 실제 규모의 말뚝조건에 대해서는 변형률 쐐기모델을 적용하여 말뚝의 거동특성을 예측하였다. 실내모형실험 결과와 수치해석의 전반적인 거동을 살펴보기 위하여 실험결과 및 해석결과를 이용하여 비교, 분석을 수행하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.61-69
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• 2007

본 연구에서는 현장타설말뚝을 대상으로 지반조건 및 말뚝형태에 따른 수평지지력과 수평거동에 대하여 실험적 분석을 실시하였다. 이를 위해 가압토조실험을 수행하였으며 상대밀도와 지반응력의 변화를 고려하여 원통형과 테이퍼형 말뚝에 대해 재하시험을 수행하였다. 토조실험결과, 수직응력과 수평응력은 모두 말뚝의 수평거동 및 극한수평 지지력에 영향을 나타내는 것으로 관찰되고 있으나, 수평응력의 영향이 보다 더 크게 작용하고 있음을 알 수 있다. 상대밀도 또한 수평거동 및 지지력에 상당한 영향을 미치고 있는 것으로 나타나고 있었다. 수평거동에 대한 말뚝형태의 영향은 지반상태에 따라 다소간의 차이가 보이고 있으나, 전반적으로 지반응렬이나 상대밀도와 같은 지반특성치에 의한 영향에 비해서는 작게 나타나고 있었다. 기존 예측식을 이용한 비교분석 결과, 기존의 예측식에 의해 산정된 결과는 실측된 결과와 상당한 차이를 보이고 있었으며, 이는 지지력 산정시 수평응력의 변화량이 고려되어 있지 않았기 때문임을 알 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.275-289
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• 2022

최근 연안에서 해상관광레저, 플로팅 건축 등의 사업발굴이 활발히 진행 중에 있어 해상조건에 적합한 부유식 구조물의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 육상 이동이 가능한 단위 모듈의 수직 및 수평 적층으로 확장된 하이브리드 부유식 구조물의 안정성을 향상시키기 위해 수평감쇠판을 적용하였다. 적용된 수평감쇠판의 길이 변화에 따른 하이브리드 부유식 구조물의 거동 특성을 상용 프로그램인 ANSYS AQWA를 이용하여 분석하였다. 하지만 제안된 하이브리드 부유식 구조물의 경우 구조물에 의해 둘러싸인 유체영역이 존재하고 이로 인해 특정 주기에서 공진이 발생할 가능성이 있다. 따라서 구조물에 의해 둘러싸인 유체영역에 ANSYS AQWA에서 제공되는 감쇠존 효과를 고려하여 부유식 구조물의 거동 특성을 주파수 영역 수치해석을 통해 면밀하게 분석하였다.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.133-138
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• 2008

본 연구에서는 대공간구조물의 기본적인 동적특성을 가지고 있으며 동시에 가장 간단한 구조이기도 한 아치에 납-고무면진 장치를 적용하여 지진거동을 분석하였다. 대공간구조물의 지진거동은 일반적인 골조구조물의 지진거동과 달리 수평지진에 의하여 수직방향으로 큰 지진응답이 나타나고 있다. 면진장치를 대공간 구조물에 적용할 경우에 수평지진하중에 의하여 수평방향 지진응답이 저감되는 것은 물론 면진장치의 수직강성으로 인하여 수직응답도 현저하게 저감되는 것을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3C호
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• pp.149-158
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• 2010

본 연구에서는 말뚝재료의 항복거동 및 기하학적 비선형 거동인 P-${\Delta}$ 효과를 고려한 변단면 단일 현장타설말뚝의 거동특성을 분석하였다. 이를 위하여 실제 시공된 현장타설말뚝에 대한 말뚝재료의 균열 휨모멘트 및 균열 수평하중을 산정하였고, 국내 외에서 적용하고 있는 대표적인 수평변위 기준과의 비교분석을 수행하였다. 또한 구조적 특성을 파악하기 위하여 설계자료를 토대로 재료 및 지반조건을 반영한 현장타설말뚝의 거동을 예측하여 변단면 설계의 타당성을 검토하였다. 분석 결과, 재료의 항복거동과 P-${\Delta}$ 효과 고려시, 이를 고려하지 않는 경우와 비교하여 최대 모멘트가 지표면 부근에서 발생하여 소성힌지 위치에 영향을 주는 것을 나타났으며, 말뚝의 재료파괴는 주로 기둥부의 단면적이 작은 말뚝-기둥 접합부에서 발생하는 것을 알 수 있었다. 또한 주로 말뚝이 수평변위 기준에 도달하기 전에 재료의 파괴가 먼저 발생하기 때문에 말뚝의 항복효과를 고려해야 함을 알 수 있었다. 본 연구 결과, 변단면 단일 현장타설말뚝의 설계 시 불확실성을 고려하여 지지력을 과소평가하고 있는 것으로 나타났으며, 말뚝재료의 항복거동 및 기하학적 비선형 거동인 P-${\Delta}$ 효과를 고려한 해석기법을 통하여 거동특성을 정확히 예측한다면 경제적인 설계가 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.15-23
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• 2021

마이크로파일의 활용증가로 수행되었던 마이크로파일의 관련연구를 통해 다양한 마이크로파일이 개발되어왔다. 개발되고 있는 마이크로파일 공법들 중 최근 수평지지력(내진저항력)의 증가를 위한 목적으로 개발된 삼축 마이크로파일(Triaxial micropile, TMP)이 대표적이라 할 수 있다. 삼축 마이크로파일은 각축에 경사지게 설치된 3개의 마이크로파일이 수평하중에 저항하므로 좀 더 효과적으로 수평하중에 저항할 수 있는 공법의 장점이 있다. 그러나 삼축 마이크로파일에 대한 지지특성에 대한 연구가 부족하여 이 파일공법을 효과적으로 활용하는데 문제가 있다. 즉, 삼축 마이크로파일(TMP)의 효과적인 활용을 위해서는 파일의 수평지 지력에 영향을 주는 요인에 대한 지지력 평가가 요구된다. 이에 본 연구에서는 하중 방향별 현장수평재하시험을 수행하고 3차원 유한요소해석을 통해 현장 재하시험을 검증하고 거동 특성을 고찰하였으며, 수평하중의 방향을 고려한 적정한 수평지지력을 분석하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제2권2호
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• pp.32-40
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• 2000

본 논문에서는 수평보강재로 보강된 터널 막장의 거동에 대한 매개변수 연구를 다루었다. 매개변수 연구에서는 축소모형실험을 수행하였으며 실험 결과를 이용하여 보강막장의 거동을 고찰하였다. 실험결과 터널 막장은 수평보강재로 보강함에 따라 변형이 억제되어 안정성이 증대되는 경향을 보였으며, 이러한 결과는 3차원 유한요소해석 결과와 정성적인 면에서 좋은 일치를 보였다. 따라서 막장 수평보강 공법은 막장의 안정성을 향상시키는 매우 유용한 공법으로 적용될 수 있을 것으로 판단되며, 일반적인 설계법을 개발하기 위해서 3차원 유한요소해석 모델링이 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.53-53
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• 2020

오염물질 유출 사고가 발생했을 경우 안전한 수자원의 관리 및 공급을 위해 오염물질의 혼합거동에 대한 정확한 해석이 필요하다. 하천에 유입된 오염물질의 혼합 거동에 영향을 미치는 인자들은 다양하지만, 수리구조물 등에 의해 발생한 저흐름 영역에 의해 오염물질이 정체되는 현상에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 특히, 국내 하천에는 약 33,000여 개가 넘는 취수보가 설치되어 있으며, 이 보들은 대부분 광정보 형태의 농업용수 취수를 목적으로 하고 있다. 이러한 보에는 저유량 시기에 보 상하류간의 흐름을 원활하게 하기 위한 노치(notch) 형태의 배수로가 설치되어 있으며, 노치로 인하여 보 상류쪽에 연직방향 뿐만 아닌 수평방향 흐름장의 변화 및 저흐름 영역이 형성된다. 따라서 본 연구에서는, 노치가 설치된 보 구조물 주변에서의 수평 방향 흐름 구조 및 오염물질의 혼합 거동을 분석하여 하천 저장대 모형의 매개변수를 산정하였다. 저흐름 영역에 의하여 오염물질의 정체현상이 발생할 경우, 일반적으로 오염물질 혼합 해석에 사용되는 Fickian 이송-확산 모형은 농도의 공간 분포를 잘 재현하지 못하기 때문에 non-fickian 모형인 하천 저장대 모형이 널리 사용되고 있다. 하천 저장대 모형에서의 주요 매개변수로는 저장대 영역(저흐름 영역)의 면적과 질량교환계수가 있으며, 본 연구에서는 노치의 조건 변화에 따른 저장대 영역 및 질량교환계수의 변화를 분석하기 위하여 수리실험을 수행하였다. 노치의 조건 변화에 따른 저장대 모형의 매개변수 산정을 위하여 보 구조물이 설치되어 있는 개수로에서 수리실험을 수행하였으며, 광범위의 수평방향 흐름구조 및 오염물질의 혼합거동을 분석하기 위하여 LSPIV(Large Scale Particle-Image-Velocimetry) 및 PCA(Planar-Concentration-Analysis) 기법을 이용하여 유속 및 오염물질의 농도자료를 취득하였다. 취득된 유속 자료 및 농도자료를 바탕으로 보 상류에 위치한 저흐름영역의 크기 및 저흐름 영역과 주 흐름 영역 사이의 농도변화를 분석하였다. 실험자료 분석결과, 노치의 간격이 커질수록 저흐름영역의 크기 또한 증가하였으며, 오염물질의 체류시간 또한 증가하는 것으로 밝혀졌다.