• 융합정보논문지
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• 제7권1호
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• pp.67-73
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• 2017

제지슬러지 소각재, 용광로 슬래그, 미세분말 생석회, 무수석고 및 프라이애쉬를 주성분으로 하는 고화제를 염분을 함유한 해양토양에 알맞도록 제조하였다. 고화제이 주성분은재활용된 세라믹 종류이며 이중 CaO가 고화작용에 있어서 중요한 역할을 한다. 고화처리 후 중성화 시간은 약 2주일이었으며, 표준사를 사용하여 1주일 양성 후 모르타르 실험에서 압축강도는 약 12N/mm2 정도로 나타났다. 이것은 수도권 매립지에 사용되고 있는 고화제에 비하여 14배 정도의 강도이다. 염분 함유된 해양토양에 적용하여 평판재하실험을 한 결과 5일정도 지나면 대형도저가 지나갈 수 있을 정도의 항복하중을 얻었다. 일축압축강도 실험에서는 5일 경과 후 약 300kPa의 전단강도를 얻었다. 인천지역과 같이 해양 매립이 많이 이루어지고 있는 지역의 연약지반 보완작업에 유용하게 적용될 것으로 파악된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.13-23
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• 2010

본 연구에서는 초연약지반의 장비진입을 위해 토목섬유와 모래를 포설하는 표층보강공법의 지지력 평가를 목적으로 50g 중력수준의 원심모형실험을 수행하였다. 연약지반의 비배수 전단강도를 3.1~11.7kPa로 조성하고, 토목섬유와 모래를 설치한 모형지반에 장비하중을 모사한 기초모형을 하중재하장치에 연결하여 지지력 실험을 수행하였다. 원심 이론적 제안식과 수치해석을 수행하여 비교하였다. 실험결과 지반강도의 증가에 따라 지지력이 증가하는 하중-침하 관계를 획득하였으며, 관입 또는 국부전단의 파괴경향을 관찰하였다. 작은 비배수 전단강도의 지반에서는 침하의 거동이 장비 주행성 평가의 중요한 인자인데 반하여 큰 비배수 전단강도의 지반에서는 지지력이 지배적 비배수 전단강도에 따른 지지력과 침하량의 회귀분석식을 산정하여 장비의 주행성 확보를 위해 지지력을 평가할 수 있는 방안을 제안하였다. 수치해석 결과, 실험결과와 유사한 하중-침하 관계를 얻을 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권2호
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• pp.203-214
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• 2024

항만은 노상 하부가 연약지반으로 구성되어 있으며, 빈번한 중하중 장비 운행에 따라 부등 침하, 균열 등의 포장 피해가 흔히 발생한다. 본 연구에서는 항만 콘크리트 블록을 개발하여 2가지로 구분되는 포장 단면으로 ◯◯항에 블록 포장을 시공하였으며, 포장체 성능 및 포장 표면에서 나타나는 침하 특성을 분석하였다. 포장체 성능을 분석하기 위하여 3회의 FWD 시험이 수행되었으며, 시간의 흐름에 따른 침하 특성을 분석하기 위하여 3회의 LiDAR 계측을 수행하였다. 시멘트 처리기층 단면의 블록 포장에 대해 시공 7개월 이후 수행된 FWD 시험에서 아스팔트 포장보다 더 낮은 처짐이 발생하여 상대 처짐비가 1보다 적게 나타났다. 이는 항만 운영에 따른 하부지반 안정화로 인해 블록 포장의 지지력이 향상되었기 때문이라고 판단된다. 전체 포장 단면의 침하 특성을 분석하기 위해 수행된 LiDAR 계측에서는 시공 초기 중장비 등의 상재하중으로 인해 쇄석기층 내 다수의 침하 구간이 확인되었다. 상대 처짐비와 LiDAR 계측 결과는 동일한 경향을 나타내었으며, 콘크리트 블록 포장의 높은 활용성과 시멘트 처리기층 단면의 지지력 향상 효과를 바탕으로 다양한 항만 부지에 널리 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권1호
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• pp.127-134
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• 2024

해상풍력발전 시장의 성장과 함께 해상풍력발전기 설치 선 시장에 대한 기대감이 커지고 있다. 해상풍력발전 시장 내 2030년까지 약 100척의 설치 선이 필요할 것으로 전망되고 있다. 척당 가격이 3,000~4,000억 원이라서 일반 운반선보다 고부가가치 시장이다. 특히, 풍력발전기 용량이 11MW 이상의 대형 설치 선의 수요가 커지고 있다. 중국을 중심으로 아시아 해상풍력발전기 시장의 급성장으로 이 지역에서 운용 가능한 설치 선에 대한 발주에 대한 협의가 많다. 아시아권역 대부분의 해저 지질은 지지 반력이 작은 점토층으로 구성되어 있다. 이러한 특성에 의해서 설치 선이 작업을 위해 수면 밖으로 오르고 내림 시 스퍼드캔(Spudcan)과 레그(Leg)의 관입 깊이가 크게 발생한다. 연구에서는 최소 3m에서 최대 21m까지 관입 변수를 이용하여 관입 깊이에 따른 고유 진동 주기, 레그의 구조 안전성 평가 그리고 전복 안전성 지수를 평가하였다. 관입 깊이가 증가하면 고유 진동 주기가 짧아지고, 레그의 모멘트 길이가 짧아져서 구조 강도의 여유 치가 증가한다. 모든 입사각에서 전복 모멘트에 대해 안전하며, 최댓값은 270도에서 발생한다. 본 연구를 통하여 검토된 조건들은 연약 지반에서 설치 선의 운용 절차서를 작성 시 관입 깊이에 따라서 레그를 어떻게 운용해야 하는지 판단할 수 있는 중요한 자료로 활용할 수 있다. 결론적으로 관입 깊이에 따른 레그 구조 안전성을 정확히 파악하는 것은 설치 선의 안전과 직결된 문제이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.108-111
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• 2012

최근에 태풍 매미 등 이상 기후로 인한 기상이변이 빈번히 발생함에 따라 그에 대한 대처방안을 모색하기 위해 2005년 해양수산부에서는 지역 및 해역별 특성을 분석하여 종전 설계기준을 강화하였다. 하지만, 기존에 설계된 항만 구조물의 마루높이 및 피복재 중량 등이 새로 개정된 설계기준에 미치지 못하는 등 안전성에 대한 문제가 발생하고 있으며, 이러한 문제점을 개선하기 위해 기존 방파제를 보강하는 여러 방식이 제안되고 있다. 그 중 부유식방파제는 해수의 소통을 방해하지 않는 친환경적인 구조물로써, 연약지반에 시공이 가능하고 시공 시 오탁이 적게 발생하여 시공이 편하다는 장점을 가지고 있다. 또한 구조물의 해체 및 보강시 건설폐기물을 발생시키지 않는 친환경적인 구조물이기 때문에 새로운 방식의 대체 외곽항만구조물로 관심을 받고 있다. 이에, 본 연구에서는 사석경사제 전면에 부유식구조물을 설치하여 방파제 보강하는 방안을 제시하고자, 부유식구조물을 통과한 파랑이 사석경사제와 만나 발생하는 처오름높이를 분석하였다. 본 수치모의에서는 유체의 점성 및 난류특성을 포함하고 있는 Navier-Stokes 방정식을 그대로 해석하는 2차원 수치파동수조(CADMAS-SURF)를 이용하여 수치 모의을 수행하였다. 부유식구조물은 불투수성구조물로 수면에 고정시키는 방식을 적용하여 사석경사제의 전면에 설치하였으며, 고정된 부유식구조물의 흘수심을 변화시켜 사석경사제에서의 처오름높이를 산정하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권2호
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• pp.187-195
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• 2022

본 연구에서는 피압이 DCM 개량체의 역학적 특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 피압의 크기를 조절할 수 있는 공시체용 수조를 제작하여 실내실험을 수행하였다. 피압의 크기는 실험실 규모 및 동수경사를 고려하여 결정하였다. 실험 결과, 피압의 크기가 증가함에 따라 일축압축강도, 할선탄성계수, 단위중량은 선형적으로 감소하고, 함수비는 증가하였다. 또한, 개량체의 응력-변형 거동은 피압이 증가함에 따라 취성에서 연성 형태의 거동을 보었다. 피압 작용으로 발생한 유출수는 개량체의 용탈현상으로 인해 페놀프탈레인 용액에 반응하는 결과를 보였다. 또한, SEM 촬영 결과 입자 사이에 작은 양의 에트린자이트가 형성되어 있는 것을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.523-531
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• 2008

해양 연약지반의 동적 물성치 파악을 위해 육상에서의 탄성파 탐사시험 중 하나인 인홀 시험기법의 개념과 피에조콘을 접목시켜 인홀형 탄성파 탐사콘(Inhole type CPTu)을 개발하였다. 이는 육상의 탄성파 탐사콘 시험장치과는 달리 콘 로드(rod) 내부에 벤더 엘리먼트를 활용한 발진기(Source)와 수진기(Receiver)를 함께 내재하고 있기 때문에 외부의 부가적인 발진기의 필요 없이 탄성파 시험을 수행할 수 있다. 이번 연구에서는 벤더 엘리먼트를 부착한 인홀콘에서 실험 장치 및 조건과 관련한 다양한 변수가 인홀콘 시험결과에 미치는 영향을 검토하고, 이를 통해 최적의 시험 조건을 알아보고자 하는 목적으로 카올리나이트를 활용한 실내모형실험과 유한요소기법을 활용한 수치모델링을 수행하였다. 그 결과, 인홀형 탄성파콘 시험을 통해 일관된 결과를 얻기 위해서는 발진자와 수진자 사이의 거리 및 회전보의 길이를 일정하게 두고 균일한 실험 방법을 활용하는 것이 필요하며, 발진자에 적용되는 입력 주파수와는 달리, 회전보를 펼쳤을 때 발생하는 교란이나 시험지반의 함수비가 측정되는 탄성파 속도에 미치는 영향을 뚜렷하게 확인할 수 있었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제14권3호
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• pp.183-191
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• 2002

해수교환이 우수하고, 조차에 따라 상·하로 자유롭게 운동하며, 연약지반과 대수심역에도 설치될 수 있다는 것을 일반적인 부방파제의 주요한 특징으로 들 수 있다. 본 연구는 말뚝계류된 부방파제에 의한 3차원파랑제어와 동적인 거동을 경계적분법과 고유함수전개법을 병용하는 수치해석법으로부터 논의한다. 여기서, 말뚝계류시스템은 연직운동만이 허용되고 다른 운동성분들은 모두 구속되며, 체인계류시스템보다도 파랑에너지의 흡수가 많은 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 말뚝계류에 있어서 말뚝과 본체인 폰툰과의 사이에 작용하는 마찰력과 같은 저항력은 고려되지 않는다. 수치해석결과에 따르면 부방파제의 홀수와 폭의 변화는 파랑제어에 큰 영향을 미치고, 입사파의 주기가 길면 부방파제를 통한 전달파가 크다는 것을 알 수 있다. 그리고, 부방파제의 연직운동은 단주기파에서 크게 나타난다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.311-314
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• 2006

This paper concerns about total dynamic analysis of integrated mining system. This system consists of vertical steel pipe, intermediate buffer station, flexible pipe and self-propelled miner. The self-propelled miner and buffer are assumed as rigid-body of 6-dof. Discrete models of vertical steel pipe and flexible pipe are adopted, which are obtained by means of lumped-parameter method. The motion of mining vessel is not considered. Instead, the motion of mining vessel is taken into account in form of various boundary conditions (e.g. forced excitation in slow motion and/or fast oscillation and so on). A terramechanics model of extremely soft cohesive soil is applied to the self-propelled miner. The hydrodynamic forces and moments are included in the dynamic models of vehicle and lifting pipe system. Hinged and fixed constraints are used to define the connections between sub-systems (vertical steel pipe, buffer, flexible pipe, miner). Equations of motion of the coupled model are derived with respect to the each local coordinates system. Four Euler parameters are used to express the orientations of the sub-systems. To solve the equations of motion of the total dynamic model, an incremental-iterative formulation is employed. Newmark-b method is used for time-domain integration. The total dynamic responses of integrated mining system are investigated.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.129-137
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• 2024

사다리꼴 각관(Trapezoid Steel Pipe, TSP)을 체결하여 만든 원형 파일 배열과 파와의 상호작용에 대한 해 석해를 고유함수전개법을 사용하여 구하였다. 임의의 위치에 고정된 다수의 파일에 의한 파의 산란문제에 대한 해 석모델을 정립하고, 이로부터 입사파의 진행 방향과 수직으로 파일을 일렬로 무한히 배열한 2차원 해석모델을 구 하였다. 해석해를 검증하기 위하여 2차원 조파수조에서 축척비 1/100 갖는 실험모형을 가지고 규칙파 실험을 실시 하여 파일 벽면에서의 파압과 처오름 파를 측정하였다. 해석결과와 모형실험결과는 정성적으로 서로 잘 일치하였 다. 해석모델을 이용하여 다수의 파일에 작용하는 파랑 하중과 배열된 파일 그룹 전면에서의 파형 변화를 살펴보 았다. TSP 원형 파일 배열로 조성된 호안 구조물은 공장에서 미리 제작이 가능하여 시공 기간을 줄일 수 있고 특히 연약 지반에 설치가 가능하므로 기존의 콘크리트 호안 구조물의 보완재로 잠제력을 지니고 있다.