• 한국지반공학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.113-125
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• 2002

연약 지반개량을 위한 심층혼합처리 공법의 사용은 점차로 증가 추세에 있으며 특히, 일본과 해안가에 인접한 동남아 국가는 물론 스칸디나비아지역에서도 보편화된 개량공법으로 각광을 받고 있다. 시멘트는 지반의 강도를 증가시키고 압축성을 감소시키는 역할을 한다. 따라서 심도가 깊은 퇴적지반이나 해안지역에서 지반의 지지력 증가나 압밀침하를 감소시키기 위해 시멘트를 개량재료로 사용할 수가 있다. 연약지반 처리를 위한 고화제로서 시멘트의 사용이 증가하고 있음에도 불구하고 이에 대한 응력-변형특성이나 혼합처리 흙의 구조적인 특성 등의 역학적인 거동특성을 명확하게 파악하지 못하고 있다. 본 연구에서는 시멘트 고화처리 흙의 역학적 성질을 파악하기 위해 카올린을 이용하여 최대 10%의 시멘트를 첨가하여 7일에서 112일가지 양생기간을 변화시켜 삼축압축시험, 일축압축시험, 등방압밀 및 표준압밀시험등을 수행하였으며 이에 따른 시멘트 고화처리 흙의 역학적인 특성을 파악하고자 하였다. 또한 혼합토의 시료 제조 및 양생방법등 일련의 시험과정에 대한 절차 및 방법에 대하여 기술하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권11호
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• pp.143-149
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• 2006

무단 매립이나 일시 야적으로 환경오염을 유발하는 굴패각을 활용한 친환경 굴패각고화재의 고화성능을 평가하는 일련의 실험연구를 수행하였다. 연구목적은 연약지반개량에 적용하기 위하여 고화재의 고화능력을 평가하고 지반개량 효과를 규명하는 것이다. 이를 위하여 굴패각 고화재 및 시멘트 고화재를 가지고 준설토사에 적용하여 양생기간 및 물/고화재 비를 다르게 변화하면서 일축압축실험을 수행하여 상호 비교하였다. 실내모형 실험을 수행한 결과,굴패 각 고화재는 표층이나 천층 및 심층혼합처리공법으로 연약지반을 개량하는 경우에 시멘트 고화재 보다 고화성능이 우수한 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2C호
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• pp.77-84
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• 2010

연약지반에 지하차도의 기초로서 심층혼합처리공법을 적용하였다. 개량체는 실내배합실험으로 구한 배합비와 강도기준을 만족하는 치환율을 적용하였다. 개량체와 지반의 강성비 및 타설중심거리를 변화시키며 개량체와 지반에 발생한 응력 및 변위를 분석하였으며 지하차도의 부등침하에 미치는 영향을 분석하였다. 구조물의 침하기준과 부등침하를 만족하는 치환율은 10~35%이다. 강성비를 변화시킨 결과 강성비차가 30이상인 경우에는 응력집중 때문에 개량체에 769.2kPa까지 발생하여 기준을 초과한다. C.T.C가 5m인 경우에 지반으로 응력이 전이되어 응력이 커지기 때문에 설치간격을 고려하여야 한다. 복합지반강도 정수를 산정하여 수치해석 한 결과 연직침하는 0.6~1.56cm, 각변위 1/909~1/510이다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.1-12
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• 2016

본 연구에서는 기존의 심층혼합처리공법용 안정재의 문제점을 해결하기 위해 탈황분진을 이용하여 개발한 친환경 지반안정재(CMD-SOIL)의 적용성을 평가하기 위해 실내배합시험 및 현장시험시공을 실시하였다. 실내배합시험 결과 함수비, 투입비 및 W/B 변화에 따른 CMD-SOIL의 일축압축강도가 기존의 고로슬래그 시멘트와 비교하여 최대 1.136배 큰 것으로 나타났고, 패각이 함유된 흙 재료에서는 최대 1.222배, 부상토가 혼합된 시료에서는 최대 1.363배 큰 것으로 나타났다. 또한 현장시험시공 결과, 실내배합강도와 현장강도의 비(${\lambda}$)가 0.77로 나타나 기존의 연구결과(${\lambda}=2/3$)와 유사한 경향을 보이고 있어 기존의 안정재와 비교하여 동등 이상의 성능을 발휘할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권4호
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• pp.287-294
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• 2021

국가관리 간척지내 원예단지 조성에 필요한 기반기술 중에 하나인, 온실기초 연구가 부족한 실정이며 고사양의 PHC파일을 대체하기 위한 대안을 검토하고자 하였다. 지반개량공법 중 심층혼합처리공법(DCM) 적용시 허용지지력과 침하량 산정을 통하여 온실기초 공법으로써의 적용가능성을 검토하였다. 새만금간척지 농생명용지 1공구 지반조사를 통해 지반 특성을 파악하고, Terzaghi, Meyerhof, Hansen, Schmertmann 이론식을 적용하여 허용지지력과 침하량을 산정하였다. 직경 800mm를 기준으로, 독립 기초 폭과 길이가 3-6m이고, 기초 심도 3-7m 조건에서 허용지지력과 침하량을 검토하였다. 온실기초 심도가 얕고 콘크리트 매트 간격이 넓을수록 시공비가 절감되는 측면을 고려하여 독립 기초 폭과 길이가 4m, 기초 심도가 3m인 경우가 가장 적합한 것으로 판단되었다. 독립 기초 폭과 길이가 4m이고, 기초 심도가 3m인 조건에 대한 해석 결과로 허용지지력은 169kN/m², 침하량은 2.73mm로 지지력은 이론식 대비 5.6%의 오차를, 침하량은 62.3%의 오차범위를 나타냈다. 향후, 위 검증된 설계 값을 기준으로 구조 시험과 침하모니터링을 통해 신뢰성을 검증하고자 한다. 그 외 나무말뚝, 헬리컬기초 등 유리온실, 내재해형온실에 적용 가능한 기초 공법과의 비교 검증을 통해 각각의 장, 단점을 파악하고 PHC 파일의 대체 가능 유무를 검토할 예정이다. 이는 온실 유형별 시공 공법을 선정하는데 필요한 기초 데이터로 제시될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권10호
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• pp.73-81
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• 2016

선진국에서는 준설토의 고함수비 특성을 제어하기 위해 다양한 고화제를 이용하는 공법을 개발하고 있으며 이 중 점토에 시멘트를 혼합하는 방법은 주로 심층혼합공법 등 연약지반의 개량공법으로 사용되어 왔다. 그러나 이에 관련된 연구는 고화제가 10% 전후의 혼합률을 갖고 있으며 이러한 혼합점토의 단기적인 특성에 대한 실험적 구명에 집중되어 왔다. 본 연구에서는 연약지반의 개량공법 적용 시 준설점토를 시멘트와 친토양 경화재로 고결시켜 장비의 주행성을 확보할 목적으로 시멘트와 친토양 경화재(NSS)를 혼합교반 하였다. 이를 바탕으로 원지반의 건조중량 대비 시멘트, NSS의 혼합비 및 양생기간(7일, 14일, 28일)에 따른 개량토의 일축압축강도 특성을 규명하고자 하였으며, 준설토 재활용을 위한 기술개발을 위하여 경량화제를 첨가하지 않은 시멘트혼합처리 방법과 친토양 경화재인 NSS를 혼합한 지반의 강도특성을 제공함으로써 차후 연약지반 개량을 위한 장비의 주행성을 확보하는데 연구의 목적을 두었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.133-140
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• 2007

DCM공법(심층혼합처리 공법)은 흙막이 벽체 등 구조물 조성에 적용하였다. 이러한 DCM 벽체는 경질층에서 관입능력이 있어야 한다. DCM 장비에 부착된 교반날개에 의해 경질지반의 관입능력이 증가되는 알아보기 위해 특수교반날개가 고안되었다. 경질점토층에 관입되는 특수교반날개의 관입특성은 김해와 인천현장에서 조사하였다. 고안한 특수교반날개는 관입속도가 다소 느려도 N=30 이상 되는 지반까지 관입되었고 관입시 효율이 경질지반에서 낮아질 수 있으므로 경제적인 교반날개의 관입깊이를 분석하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.19-32
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• 2021

본 연구에서는 심층혼합처리공법에 관하여 저자들에 의해 수행된 국내/외 설계, 시공 및 품질관리에 대한 평가와 고찰을 수행하였고, 추후 DCM 공법의 발전을 위한 개선 사항들을 제시하였다. 본 연구 결과, 실내배합실험 시 강도에 대한 단면적 보정이 필요하고, 외삽법 적용 시 실제와 다른 결과가 도출될 수 있으므로 주의가 요구됨을 알 수 있었다. 설계 시 개량율과 개량형식 등을 모두 고려하여 적용 가능한 설계법을 선정해야 하며, 안전율이 적용된 허용압축강도는 안정성 검토를 위한 기준치를 의미하는 것이지 설계 지반정수가 아님을 확인하였다. 응력분담비의 경우 관행적인 값을 적용하기 보다는 설계 조건을 반영한 실험 및 이론적 응력분담비를 산정해야 경제적인 설계를 수행할 수 있었다. 시공 시 선천공이 예상되는 경우 증가된 함수비가 원지반 대비 크지 않은 경우 함수비 증가를 고려하지 못한 결과를 사용하여도 큰 문제가 발생하지 않는 경우도 있었다. 또한, 개량길이 대비 선단처리 길이의 비율이 높은 경우 시공 시 단위길이당 설계 시멘트량이 적게 주입될 수 있음을 확인하였다. 품질관리 시 개량체 코어링은 1축 개량체는 D/4~2D/4, 다축 개량체는 D/4 지점이 최적인 것으로 평가되었다. 품질관리를 위한 항목으로 개량체의 일축압축강도와 더불어 TCR을 고려하는 기준이 국내 실정에 더 적합할 것으로 판단된다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제14권4호
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• pp.1-10
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• 2011

본 연구는 새만금방조제의 해저준설토 매립지반에서 한국들잔디(Zoysia japonica)에 의한 효율적인 지표고정 공법을 개발하기 위해 수행하였다. 관행적 방법인 줄떼붙이기 시공지(A처리구 : 해저준설토 위에 15cm의 일반 흙을 복토)를 대조구로 하고, 해저준설토와 토양개량제를 혼합한 처리구와 여기에 일반 흙을 추가로 혼합한 처리구 등 생육기반이 다른 3개의 처리구에 한국들잔디를 기계파종 하였다. 관행방식으로 처리한 대조구인 A는 일반 흙을 15cm나 복토한 상태에서 시공한 것임에도 피복률이 43%이었으나 해저준설토 개량처리구인 B(천층)와 C, D(심층) 처리구는 모두 100%로 피복률이 높게 나타났다. 생육상황 분석은 엽장, 엽폭, 뿌리길이에 대해 실시하였는데 토양개량 효과가 뚜렷하였다. 엽장은 대조구 A는 5.73cm, 천층처리구 B는 5.97cm로 유사하였으며, 심층처리구인 C와 D처리구는 27.42cm, 30.18cm로 높게 나타났다. 엽폭은 C와 D처리구가 각각 3.79mm, 3.49mm이었으며 천층처리구 B는 2.40mm, 대조구 A는 1.97mm에 그쳤다. 뿌리길이는 D, C, B처리구에서 각각 13.18cm, 12.20cm, 8.56cm이었으며 대조구 A는 9.38cm이었다. 식물체 내 양분 분석 결과 전질소를 비롯하여 다른 양분함량에 대해서도 토양개량 효과가 확인되었다. 전질소 함량은 심층개량구인 C처리구의 지상부가 1.014%로 가장 높았으며 D와는 근소한 차이를 보였고 천층개량구 B, 대조구 A처리구 순으로 나타났다. 질소는 식물의 생장에 가장 큰 영향을 하는 양분으로서 지상부 생육상황 조사결과와 일치하였으며 지하부는 D처리구가 0.892%, C > A > B처리구 순이었다. 뿌리생장에 중요한 기능을 하는 인산의 함량에 있어서는, C처리구의 지상부가 0.442%로 가장 높았으며 D > B > A 처리구 순으로 나타났고, 지하부는 D > C > A > B처리구 순으로 높게 나타나 전질소와 같은 경향을 보였다. 칼륨 함량은 지상부에서 C > D > B > A 순으로, 지하부에서는 D > C > B > A 순으로 나타나 전질소만큼의 차이는 아니지만 뚜렷한 토양개량 효과를 보였다. 나트륨은 칼슘과 더불어 간척지, 건조지 등에서 토양의 염분집적으로 식물생장에 장애를 일으키는 대표적인 염류로서 토양을 개량하지 않은 대조구 A에서 지상부의 함량이 월등히 높았다. 이에 반해 지하부의 함량은 나트륨, 칼슘 모두 모든 처리구에서 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 엽록소의 생성에 영향하는 마그네슘도 모든 처리구에서 유사한 수치를 나타냈는데 지상부는 0.226~0.237%, 지하부는 0.167~0.211%이었다. 이상과 같이 본 연구를 수행함으로써 해저준설토만의 생육기반에 일반 흙을 사용하지 않거나 최소화를 추구하면서 식재가 아닌 파종에 의한 지표고정공법을 개발하였다. 즉, 피복률은 물론 엽장, 엽폭, 뿌리길이 등 생장에서 심층개량구(C와 D)는 물론 천층개량구(B)도 관행방법이나 다른 집약관리 시험지에 비해 아주 우수한 것으로 나타났다. 단 C와 D 심층처리구는 수목식재기반까지 고려한 것이므로 잔디가 필요이상으로 생장한 것이다. 따라서 교목성 수목 식재를 고려하지 않고 지표고정만을 목적으로 한다면 B 처리구가 적합한 것으로 판단된다. 현재 방조제 사면에 대한 지표고정은 해저준설토 위에 산지채취토를 15~30cm 복토하고 한국들잔디(Zoysia japonica)를 평떼나 줄떼붙이기로 시공되어 있는데 특히 줄떼붙이기 시공지의 경우 피복속도가 예상보다 더디고 잡초와의 전쟁을 하고 있으며, 더욱이 일부 구간에는 2종의 녹화매트류가 시험적 규모로 시공된 상태이나 1년도 못되어 완전히 고사하는 등 충분한 지표고정 효과를 보지 못하고 있다. 일반 흙을 전혀 사용하지 않거나 적은 양을 사용하면 훼손산지가 줄게 됨으로 자연을 보호하고 보전하는 효과와 가치는 헤아릴 수 없을 정도로 지대하다고 생각한다. 따라서 관행적으로 시공하고 있는 현행의 지표고정공법은 바꾸어야 할 필요가 있으며, 본 연구결과가 널리 활용되기를 기대한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.847-852
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• 2003

The purpose of this paper is to develop the new deep mixing method installed automatic control equipments for the better construction in deep mixing and grouting. Civil, geotechnical, electronic, and communication experts have worked together for a long time for the development of automatic measuring devices using wire and wireless transmitting-receiving set. A series of laboratory and field experiments were carried out to check the reliability and field applicability of this system. New total automatic control system including automatic devices for checking angle, depth and quantity of injected grout was invented from the result of this research.