• 지질공학
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• 제17권3호
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• pp.339-350
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• 2007

암반에 발달하고 있는 단층이나 절리와 같은 불연속면뿐만 아니라 점토의 함량비, 팽창성 점토물질의 협재, 배수특성(drainage) 등은 암반의 붕괴여부를 결정하는 중요한 인자들이다. 특히 점토광물의 성분은 강우에 의한 암반붕괴를 예측할 수 있는 중요한 지표가 될 수 있다. 최근 사면이나 터널의 설계에서도 그 중요성이 점차 증가하는 추세이다. 본 연구는 니질천매암과 사질천매암이 호층을 이루고 있는 OO 터널의 선진시추코어(horizontal boring core)를 이용하여 단층발달에 따른 광물성분의 변화 및 이들이 불연속면의 역학성에 미치는 영향을 파악하고, 암석 구성물질과 파생된 점토광물을 비교하여 암반의 불안정성을 추정하기 위해 수행되었다. 연구방법은 시추코어 중에서 단층의 영향을 받은 구간과 비교적 신선한 구간에서 시료를 채취하여 박편을 제작하여 관찰하였고, 점토광물의 성분 및 함량을 분석하였다. 그리고 야외조사와 실내 시험으로 단층물질의 강도정수를 구하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제20권4호
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• pp.207-215
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• 2017

비전통 에너지 자원의 하나인 셰일가스를 개발하기 위해서는 수평시추와 수압파쇄가 필요하고 이 작업들은 수평응력차비가 낮은 곳에서 실시한다. 수평응력차비는 일반적으로 최대 수평응력과 최소 수평응력을 측정하여 구하지만 동탄성계수와 이방성변수를 활용하여 구하기도 한다. 본 연구에서는 단양 석회암 암석코어 시료실험을 통해 이방성 특성을 살펴보고 수평응력차비를 구하였다. 단양 석회암체에서 퇴적 층리면에 수직, 45도, 수평방향으로 된 암석코어 시료를 성형하고 P파 속도, S파 속도, 밀도를 측정한 후 동탄성계수, 컴플라이언스계수를 구하여 수평응력차비를 계산하였다. 시료분석결과 수평응력차비는 약 0.185로 제시하였다. 단양 석회암은 층리 대칭축에 따라서 P파, S파의 속도가 변화하여 Thomsen 매개변수 값도 이와 같은 특징을 잘 반영하고 있으며 수평응력차비는 포아송 비보다 컴플라이언스 값에 영향을 많이 받고 있다. 향후 SH파 속도를 측정할 경우 좀 더 정확한 암석물리 물성을 구할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.65-74
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• 2014

시멘트 혼합토는 도로 및 댐 현장을 비롯하여 최근에는 연약지반 개량공법에도 자주 사용되고 있다. 시멘트 혼합토의 강도는 주로 현장에서 채취한 코어나 실험실에서 양생한 공시체를 이용하여 실내에서 일축압축시험이나 삼축압축시험을 통하여 측정되고 있다. 이와 같이 현장에서 시료를 채취하거나 실내에서 공시체를 양생하기 위해서는 상당한 비용과 시간이 소요된다. 하지만 때론 현장에서 빠르고 신속하게 지반의 고결 정도나 강도를 판단할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 고결된 지반의 강도 예측을 위한 기초연구로서 고결모래의 전단파속도와 일축압축강도의 상관관계를 연구하였다. 낙동강모래에 보통 포틀랜드 시멘트를 4, 8, 12, 16%로 혼합하여 다짐방법으로 직경 5cm, 높이 10cm의 소형 공시체 제작한 다음, 대기 중에서 7, 14, 28일 동안 양생하였다. 또한 최근 자원 재활용을 위해 자주 사용되고 있는 고로슬래그에 알칼리 활성화제인 수산화나트륨(NaOH)을 혼합하여 고결토를 제작하였다. 양생이 완료된 고결모래에 먼저 전단파속도시험을 실시한 다음 일축압축시험을 통하여 강도를 측정하였다. 고결모래의 시멘트비와 고로슬래그비가 증가할수록 공시체의 건조밀도가 증가하고 생성된 수화물로 인해 구조가 치밀해져 일축압축강도가 증가하면서 전단파속도 또한 증가하는 경향을 보였다. 고결제를 16% 이하로 혼합한 고결모래의 경우 전단파속도와 일축압축강도의 상관관계는 비선형적으로 증가하는 경향을 보였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.161-168
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• 2008

해양콘크리트의 대표적인 내구성 열화요인이라 할 수 있는 동결융해나 염해의 경우는 콘크리트내의 공극특성에 따라 침투 및 확산특성이 크게 상이하게 되는데, 이는 동결융해저항성 확보를 목적으로 사용되고 있는 AE제의 종류나 사용량 그리고 그의 경시변화 특성 등과 매우 밀접한 관계가 있다. 따라서 본 연구에서는 굳지않은 콘크리트의 목표 공기량을 각각 4~6%와 8~10%로 계획하여 실내시험을 실시한 후, 모의부재에서는 4~6%를 대상으로 평가하였다. 실험결과, 경화콘크리트의 공기량은 재령 7일에서 각각 2.5~5.2%, 재령 28일에서는 각각 2.4~5.1%정도로서 비빔직후 목표공기량의 절반수준인 것으로 나타났고, 동결융해 반복에 따른 스케일량은 목표공기량 8~10%의 경우가 4~6%에 비해 미미한 수준에서 다소 유리한 것으로 평가되었다. 한편, 모의부재에서 채취한 코어공시체의 동결융해 및 염화물 확산특성에서는 동일배합조건의 실내시험 결과에 비해 다소 불리한 것으로 나타났는데, 실내실험 결과에 비해 동결융해는 106%, 염화물 확산계수는 160% 수준인 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.2229-2233
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• 2015

아스팔트 포장의 투수성은 포장의 장기적 공용성에 아주 큰 영향을 미친다. 특히, 시공 시 포설 두께에 따른 투수계수가 크게 변화하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 많이 사용되고 있는 밀입도 아스팔트 포장의 시공 시 포설두께에 따른 물성치와 투수계수를 실내에서 측정하여 포설두께에 따른 물성치의 상관관계를 도출하고자 하였다. 실제 포설 현장에서 직접 시편을 코어 채취하여 실내시험을 수행하였다. 포설되는 포장의 두께, 다짐횟수가 다른 위치에서 시료를 채취하였으며 각각의 조건에 따른 실험결과를 비교/분석하였다. 연구결과 겉보기밀도와 t/NMAS가 감소할수록 투수계수는 증가하였고, 공극률이 증가할수록 투수계수가 증가하는 것으로 나타났다. 따라서, 현재 사용되고 있는 일률적인 포설두께에 대한 시공법을 투수계수 변화를 고려하여 다소 조정 할 필요가 있는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제21권3호
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• pp.205-215
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• 2011

본 논문은 국내 여러 지역에서 수행된 도로, 철도 및 기타 토목공사를 위한 설계과정에서 이루어진 현지조사 및 시추공을 이용한 현장시험과 실내시험 및 암반평가가 이루어진 화강암의 자료들을 대상으로 물성 및 암반분류방법간의 상관관계에 대해 분석을 실시하였다. 실험실과 현지에서 측정된 화강암의 물성 중에 단위중량, 압축강도, 인장강도, 탄성파속도, 점착력 및 마찰각 그리고 탄성계수 및 변형계수에 대해 분석을 실시하였다. 이들 물성 중에서 압축강도와 각 요소들 사이의 상관관계에 대해서도 검토하였다. 국내 화강암을 대상으로 조사된 RQD, RMR 과 Q 시스템의 암반분류법간의 상관관계에 대해서도 분석을 실시하였고, 기존의 암반분류법간의 상관관계를 보다 간편화하여 상관관계식을 유도하였다. 그리고 현장에서 시추코어를 대상으로 측정된 RQD와 압축강도 값으로부터 RMR 값을 유도하였으며 또한 RMR값을 이용하여 현지암반 탄성계수를 유추하였다.

• 지질공학
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• 제18권3호
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• pp.245-255
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• 2008

제체의 안전진단을 위해 많이 적용되고 있는 전기비저항 탐사 자료 해석의 효율성을 높이기 위해, 제체의 상태에 따른 전기비저항 물성의 변화 양상을 실내시험 및 실측 자료의 분석을 통해 파악하였다. 이를 위해 제체의 심벽 재료와 유사한 성질을 가지는 kaolinite를 이용하여 압밀조건에 따른 비저항 변화를 살펴보았다. 그 결과, 일축 압축에 의하여 전단강도가 떨어지는 경우에는 함수량에 관계없이 비저항 값이 상승하는 것으로 나타났다. 이러한 사실은 제체 내의 심벽부분에 공극이 크게 발달하는 경우, 함수량에 상관없이 비저항은 상승할 가능성이 있다는 것이다. 코어부의 누수 현상과 관련한 이러한 관측은, 단순히 비저항이 낮은 곳만을 탐지하는 것이 누수대역을 조사하는데 있어 목표가 되어서는 안 된다는 것을 암시한다. 또한 전기비저항 물성이 지반 강성도와 갖는 상관성을 파악하기 위해, 제체에 대한 시추를 통해 표준관입시험을 수행하였다. 마지막으로, 제체 보강을 위해 수행된 그라우팅 효과의 검증을 위해, 그라우팅에 따른 비저항변이 알고리듬을 제안하고, 실제 관측 자료와의 비교를 통해 알고리듬을 파악하였다.

• 지질공학
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• 제17권3호
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• pp.435-443
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• 2007

본 연구에서는 풍화대에 분포하고 있는 핵석지반에 대한 지질공학적 조사와 실내모형실험을 통하여 핵석지반의 공학적 물성을 산정하였다. 핵석이 노출된 세 곳의 산사면에 대한 조사창 조사와 시추공 코어 관찰로 핵석의 분포도와 기하학적 모양을 분석하였다. 현장 핵석분포 및 크기에 대한 조사 자료와 모형실험용 공시체 시편의 크기를 바탕으로 산정된 축소율을 고려하여 5mm이하-평균 2mm의 분쇄-연마된 핵석시료를 실내핵석 실험용으로 사용하였다. 핵석 체적함유비를 0%, 10%, 20%로 달리하면서 토양 직접전단시험 및 석고모형실험을 실시하였고, 이를 통하여 핵석지반의 특성을 구하고자 하였다. 핵석함유 토양의 직접전단실험에서는 핵석 함유량의 증가로 인하여 전단강도가 증가하는 경향을 보여주었다. 핵석함유비가 20%일 경우는 핵석 입자의 맞물림에 의한 점착력의 증가가 마찰각의 변화보다 더욱 전단강도의 상승을 유발시키는 요소로 작용하였다. 핵석 함유비를 달리한 석고모형실험에서는 핵석이 많아질수록 모형시료의 강도 및 탄성계수가 증가하는 경향을 보여주었다. 석고모형실험에서 얻어진 핵석 함유량에 따른 모형의 물성변화률을 현장에서 측정한 풍화대의 물성과 비교하여, 현장에서 핵석함유에 따른 물성을 예측한 결과, 핵석 함유가 0%에서 10%로 증가하면 15%의 일축압축강도 증가를, 핵석 함유가 20%로 증가되면 30%의 일축압축강도 증가를 유발하는 것으로 예측이 되었다.

• 터널과지하공간
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• 제23권4호
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• pp.297-307
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• 2013

본 연구에서는 시추공히터시험의 실측 결과를 FEM 해석코드인 ABAQUS ver 6.10을 이용하여 열 해석을 수행하였다. 현장시험 전 암석 코아에 대한 실내 실험을 통해 결정된 열, 역학적 암반물성과 실험구간 내 대기특성을 해석 초기조건으로 입력하였다. 현장시험과 열 해석의 결과를 비교했을 때, 히터로부터 0.9 m 이격된 C3 관측공의 온도는 상당히 유사한 패턴과 수치(약 $1.3^{\circ}C$ 차이)를 보였으나, A와 B 관측공의 현장시험 결과와는 최대 $15^{\circ}C{\sim}20^{\circ}C$가량의 큰 차이를 나타냈다. 이러한 결과의 이유를 찾고자 A1과 B1 관측공을 대상으로 over-coring을 실시하였다. 육안으로 시추된 코어를 확인한 결과, 센서의 위치, 개수는 문제가 없었지만, 관측공내 시멘트의 주입 상태가 불량하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권4호
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• pp.350-360
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• 2008

전기비저항은 땅의 여러 물리적 특성 중의 하나로 전기비저항 탐사, 전기비저항 검층과 실내시험 등을 통해 측정된다. 최근에 전기비저항은 도로나 철도터널의 지보형식 설계에서 미시추구간의 암반등급을 예측하는데 활용되는 등 그 활용도가 증가하고 있다. 전기비저항으로부터 신뢰할 수 있는 암반등급을 추정하기 위해서는 많은 현장시험과 함께 전기 비저항과 암반분류의 상관성에 대한 고찰이 요구된다. 본 연구에서는 먼저 암석시료에 대해 탄성파속도, 탄성계수, 일축 압축강도 등의 암석물성시험과 전기비저항 코어시험을 실시하였다. 시험결과로부터 획득된 전기비저항과 암석물성의 상관성을 분석한 결과 전기비저항이 암석물성과 높은 상관성을 가지고 있음을 확인하였다. 다음으로 일반적인 지반조사에 비해 현저히 많은 12개의 시추공에서 전기비저항 검층을 실시하여, 전기비저항 탐사 및 전기비저항 검층에 의한 전기비저항과 RMR의 상관성을 고찰하였다. 전기비저항 검층은 RMR과 80% 이상의 매우 높은 상관성을 보여 전기비저항을 이용하여 암반등급을 결정하는 방법이 과학적으로 타당하다는 것을 확인하였다. 이에 반해 전기비저항 탐사는 RMR과 20% 내외의 낮은 상관성을 가지는데 이는 단층파쇄대와 같은 저비저항 이상대가 역산에 영향을 미치기 때문으로 상관관계 분석시 신선한 암반, 절리파쇄대, 단층파쇄대로 그룹을 분리하여 상관성을 분석하면 신뢰성 있는 상관식을 도출할 수 있음을 확인하였다.