• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제19권3호
• /
• pp.35-44
• /
• 2020

본 연구에서는 연약지반에 설치된 DCM 개량체의 개량효과를 개량형식에 따라 정량적으로 비교하기 위하여 일련의 실내모형 실험을 수행하였다. 즉, 무보강 및 3종류의 DCM 개량체 형식에 대한 상재하중 재하에 따른 지반 거동을 재현하고, 지반의 침하량 및 측방변위량을 분석함으로써 DCM 개량형식에 따른 연약지반의 거동을 평가하였다. 먼저, 모형지반에 대한 성토하중 재하시험 결과 무보강의 경우에는 작은 하중 증가에도 침하가 급격히 발생한 반면에, DCM 개량체가 적용된 경우에는 상대적으로 적은 침하가 발생하였다. 그리고 상재하중 증가에 따른 지반의 측방유동 거동을 분석한 결과, 무보강의 경우에는 작은 하중 증가에도 불구하고 측방변위가 크게 발생되었다. 그러나 DCM 개량체가 적용된 경우에는 상대적으로 적은 측방유동이 발생되었으며, 동일한 하중조건에 대한 측방유동 발생량의 크기는 말뚝식, 벽식, 격자식의 순으로 나타남을 확인하였다. 따라서 격자식 DCM 개량체가 적용된 경우가 측방유동에 대하여 우수한 지반개량효과를 나타낸 것으로 평가되었다.

• 복합신소재구조학회 논문집
• /
• 제2권2호
• /
• pp.7-12
• /
• 2011

현재 강재와 콘크리트를 합성화 시키는 방법으로 대표적인 것이 스터드를 이용하는 것이다. 그러나 이 방법을 강합성 기둥에 적용할 경우에 용접량이 많아져 이로 인하여 강재의 성능이 변하여 국부좌굴로 유도될 가능성이 매우 크다. 외부가 구속된 CFT 부재나 내부 구속 중공 CFT 부재 그리고 내부가 강관으로 내부 구속 중공 RC 부재에 적용할 경우에 합성 거더에 비하여 강재와 콘크리트가 분리되려는 인발력 대신 슬립에 의한 분리현상이 더 크게 발생한다. 이렇기 때문에 스터드의 높이 보다는 콘크리트와 강재가 합성되는 면적을 넓혀주는 것이 더 필요하다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 일정부분 강관에 용접을 하여 부착을 하고 ㄷ자 형으로 제작된 슬립앵커의 철근이 콘크리트 속에 삽입되어 강재와 콘크리트의 일체 거동성을 높였다. 이러한 방법의 경우에는 곡률을 가진 강구조물 등에 적용될 경우 큰 효과를 발휘할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 제안된 슬립앵커를 H빔에 설치를 하여 축하중을 가하는 Push-over Test를 통하여 거동 특성을 분석하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제13권2호
• /
• pp.11-20
• /
• 2014

대단위 부지조성을 위해 해안연약지반을 매립후 공기단축 및 안정된 부지를 조성하고자 대부분 연직배수재를 이용하여 지반 개량을 시행한다. 이 과정에서 연약지반내 설치한 연직배수재를 통하여 지반내 간극수가 지표면의 수평배수층으로 이동하여 외부로 배출된다. 과거에는 이 수평배수층 재료로 모래를 사용하였으나 근래에는 재료 품귀 및 단가 상승으로 쇄석으로 조성하는데 상부 성토층과 혼재를 방지하기 위하여 토목섬유(P.P. Mat)를 설치한다. 토목섬유의 설치시 재료비 및 시공비가 발생하여 토목섬유 적용 필요성에 대하여 실내에서 모형토조를 이용하여 단계별로 하중을 달리하고 유입량을 변화시켜 실험한 결과 토목섬유 적용에 따른 통수능에는 큰 차이가 없음을 알 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제12권2호
• /
• pp.43-53
• /
• 2013

극한환경에서의 구조물 거동을 파악하기 위하여 남극 세종과학기지 부근의 기상환경을 분석(1988년-2007년 및 2010년)하고, 이에 적합한 상용화된 계측기를 선정하여 남극기지(생물해양연구동)에 설치하여 검토하였다. 남극 세종과학기지 기상환경분석결과, $-25.6^{\circ}C$ 이하의 온도 및 49.5m/s정도의 바람에도 견딜 수 있는 계측기를 설치해야 하며 설치위치도 지표면에서 225.0cm 이상이어야 한다. 또한, 남극에서 사용할 계측기 센서의 경우 온도, 폭설 및 강풍에 민감하고, 기상환경 이외에 남극의 동물이 침범할 수 있으므로 계측기 및 계측기용 데이터로거를 보호할 수 있는 시스템을 개발하여 적용하였다. 새롭게 개발된 보호시스템은 극한환경에서도 설치가 용이하고 경제적이다. 1년간의 계측결과를 바탕으로 보호시스템의 극지 적용가능성을 검토하였으며, 구조물 거동도 예측이 가능함을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제19권1호
• /
• pp.45-53
• /
• 2020

철도분야에서도 계측자료를 바탕으로 머신러닝 기법을 이용하여 예측 분석하는 시도가 점차적으로 증가하고 있는 실정이다. 이 논문에서는 열차의 차상가속도 데이터를 기반으로 궤도의 품질을 결정하는 지표 중에 하나인 궤도품질지수를 머신러닝 기법을 활용하여 예측하였다. 머신러닝 기법으로 활용하고 있는 대표적인 3개의 모델로 궤도품질지수를 예측하여 가장 정확도가 높은 모델은 XGBoost으로 데이터셋에서 85% 이상의 예측정확도를 보였다. 또한 윤축과 대차의 z축의 진동가속도가 고저 궤도품질지수의 기여도가 높은 것으로 나타났으며, 이는 기존 연구결과와도 잘 일치하였다. 이러한 결과를 볼 때 단일 알고리즘인 서포터 벡터머신보다는 앙상블 알고리즘을 적용한 랜덤포레스트와 XGBoost이 정확도가 높은 것으로 판단된다. 따라서 머신러닝 기법에서 적용모델에 따라 정확도가 달라질 수 있기 때문에 차량진동가속도를 이용한 궤도품질지수를 예측하기 위해서는 앙상블 알고리즘을 가지는 모델을 적용하는 것이 적절할 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제5권2호
• /
• pp.17-22
• /
• 2006

비위생매립지(非衛生埋立地)의 설치는 매립지 주변의 지반오염에 심각한 영향을 미친다. 동전기정화기법(動電氣淨化技法, Eelectrokinetic Remediation Technology)은 주로 무기오염물질에 의해 오염된 저투수성(低透水性)지반의 정화에, 투수성반응벽체(透水性反應壁體, Permeable Reactive Barrier)는 주로 지하수 내의 유기오염물질의 분해 등에 각각 효과적이다. 본 연구에서는 동전기정화기법과 투수성반응벽체의 장점을 복합적으로 비위생매립지 주변의 오염현장에 적용하여 정화효과를 조사하였다. 환경오염원이자 폐기물인 제강슬래그를 재활용한 오토마이징슬래그(Atomizing Slag)를 투수성반응벽체의 반응물질로 이용하였다. 현장적용 실험결과, 동전기정화기법과 투수성반응벽체의 장점을 복합적으로 적용한 EK & PRB System(EPS)이 원위치(原位置, In-Situ) 정화효율을 높여줌을 알 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제13권4호
• /
• pp.119-131
• /
• 2014

본 연구에서는 광역 부지나 현장 접근성이 용이하지 않은 현장의 지반조사를 신속 정확하게 수행하기 위한 목적으로 해외에서 널리 사용되고 있는 동적 콘 관입시험기를 개선한 개량형 동적 콘 관입시험기를 개발하였다. 기존의 동적 콘 관입시험기의 장점인 휴대성, 간단한 시험방법 등은 그대로 반영하는 한편, 하부 로트의 결합 연장을 통하여 기존 시험기의 지반 관입심도 1m에서 6m까지 관입되도록 고안하였다. 또한, 해머(2+3+3kg), 콘(3type) 등의 조합으로 독일식/일본식 간이 동적 콘 관입시험기(Tsukuba, PWRI, SH type)와 동일한 제원으로 시험이 가능하며, 심도가 깊어짐에 따라 시험 결과에 영향을 미치는 수직도를 확보할 수 있도록 보조 장치를 적용시켰다. 이렇게 개발 제작한 개량형 동적 콘 관입시험기의 적용성을 평가하기 위하여 국내/외 현장의 다양한 지반에 대하여 시험을 수행하여 그 신뢰성을 확보하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제20권3호
• /
• pp.11-20
• /
• 2021

본 논문에서는 유한요소법과 경계요소법을 결합하여 기하학적으로 급변 부위가 있는 이차원 탄성 정적 문제에 대하여 효율적이고 정확한 해석 결과를 얻기 위한 유한요소법과 경계요소법의 근사 결합 방법을 제시한다. 이차원 문제의 유한요소로서는 3절점, 4절점 평면응력 요소를 적용하고, 이차원 문제의 경계요소로는 3절점 경계요소를 적용한다. 모델링 단계에서는 우선 전체 해석 대상을 유한요소로 모델링한 후에 기학학적 급변 부위를 경계요소로 모델링 하는데, 유한요소의 모델링을 위하여 정의된 절점을 이용하여 경계요소를 정의한다. 해석 단계에서는 전체 해석 대상에 대하여 유한요소 해석을 우선적으로 수행하고, 이후에 경계요소 해석을 자동으로 수행하는데, 경계부에서의 경계조건은 유한요소 해석 결과인 변위 조건과 응력 조건을 적용한다. 수치예제로서 이차원 탄성 정적 문제인 균열이 있는 평판에 대한 해석 결과를 제시하고 고찰한다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제18권2호
• /
• pp.11-21
• /
• 2019

본 연구에서는 말뚝의 인발저항에 대한 합리적 평가를 위하여, 다양한 지반 조건(상대밀도, 세립분 함유율)에서 말뚝의 인발거동 모사에 대한 유한요소해석의 적용성을 평가하였다. 즉, 기존의 실내모형실험 결과(You et al., 2018)를 대상으로 동일한 조건에서의 유한요소해석을 실시하였고, 유한요소해석에 이용된 해석모델의 신뢰성을 검증하였다. 또한 수치해석을 활용한 말뚝의 인발거동 모사에 대한 적정성을 평가하였다. 그 결과, 가상지반이 적용된 축대칭 해석을 이용하여 말뚝의 주면마찰력을 평가할 수 있는 것으로 확인되었다. 또한 다양한 지반 조건에 대하여 말뚝-지반 경계면의 전단저항 특성을 반영할 수 있는 축대칭 해석은 말뚝의 합리적인 인발거동 모사가 가능한 해석방법으로 활용이 가능한 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구를 통하여 제안된 해석모델은 말뚝의 응력-변형 관계를 통한 인발거동을 적절하게 모사할 수 있는 것으로 판단되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.21-34
• /
• 2021

단일지반에서의 경험토압을 다층지반에 적용할 때 각 지층이 토압에 기여하는 효과를 고려할 수 없는 문제 등을 해결하고자 국내외에서 지반굴착시 측정된 토압을 조사하고 분석하였다. 다층지반의 토압은 단일지반의 경험토압과 상이하고, 대표 토질이 아닌 지층의 토압 기여 효과를 고려할 수 없음을 확인하였다. 본 연구에서는 기존의 단일지반에 대한 경험토압 산정방법을 다층지반까지 확장하여 단일지반과 다층지반 모두 적용 가능한 방법을 제안하고 검증하였다. 제안방법은 굴착심도 0.1Z/H 이하에서 실측값에 더 근접한 토압을 예측하는 등 기존 단일지반의 토압보다 예측 신뢰도가 우수한 것으로 평가되었다. 제안방법 중 주동상태에서의 파괴면적비를 고려하는 방법이 지반공학적 타당성을 갖추고도 실측토압과 가장 유사한 결과를 도출하였다. 또한, 제안방법의 적용성을 확인하고자 실제 설계사례에 대해 제안방법과 기존 방법의 설계 결과를 비교 분석하여 제시하였다.