• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권9호
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• pp.27-33
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• 2011

기존 지하 매설관 시공법의 경우 관의 하단부 다짐이 어렵고, 다짐효율이 좋지 않아 지하 매설물의 안정성을 저감시키고 이로 인한 파손이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법 중 하나가 유동성 채움재를 이용하는 것이다. 따라서 본 연구에서는 지하 매설관 시공 시 뒤채움재의 종류에 따른 매설관의 거동을 파악하기 위하여 지하 매설관에 대한 수치해석을 수행하였고, 동일한 조건에서 뒤채움재의 종류에 따른 관의 주요 부분의 변위, 지표침하, 수직토압을 비교 검토하여 지하 매설관의 변형특성을 예측하였다. 수치해석을 시행한 결과 뒤채움재로 유동성 채움재를 사용하는 것이 일반모래를 사용하는 것에 비해 지표침하 및 관변형량이 작아지고 수직토압 또한 감소한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.97-103
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• 2011

본 연구에서는 현장발생토사, 정수장슬러지 및 폐타이어분말 등 재활용 재료를 이용한 유동성 뒤채움재의 현장적용성 평가를 위해 실내모형실험 및 유한요소해석을 수행하였다. 실내모형실험은 교통하중을 모사한 정하중을 이용하였고, 현장에서의 시공과정을 고려하여 터파기, 베딩재시공 및 관부설, 유동성뒤채움재 타설 및 양생, 교통하중재하 순으로 평가하였다. 모형실험에는 관의 내공변위측정계, 토압계, 변형률게이지, LFWD등이 적용되었다. 유동성뒤채움재를 타설하는 시공과정중 관에서 발생한 최대 수직 및 수평변위는 0.83% 및 1.09%로 측정되었다. 양생 후 교통하중 재하시 최대수직 및 수평변위는 2.54 mm 및 3.15 mm이다. 하중제거시 회복되는 수직 및 수평 변형량은 0.603 mm 및 0.676 mm이다. 측정된 수평 및 수직토압으로부터 토압경감효과가 큼을 알 수 있었다. 모형실험에 이용된 재료물성을 이용하여 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통해 다양한 유동성뒤채움재 시공시 PVC관에서 발생하는 변위, 토압, 변형률 등을 평가하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.84-93
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• 2010

지중전력선과 같은 원형 지하매설관의 경우 관의 하단부 다짐효율이 낮아 파손등과 같은 구조적 문제점에 항상 노출되어 있다. 이러한 문제점들 때문에 다양한 방법들이 강구되어 왔으며 그중 하나가 유동성이 뛰어난 저강도 콘크리트의 개발이다. 외국에서는 이미 오래전부터 연구개발을 진행하여 전력회사를 중심으로 이미 실용화 단계에와 있다. 하지만, 국내에서는 일반구조물에 대한 연구는 진행되었으나, 야간시간대 급속시공이 필요한 지중전력선 공사에 적용되는 급결 유동성 뒤채움재에 대한 연구는 최근에 이루어지기 시작했다. 본 논문에서는 고유동성을 지니고 급속 고화가 가능한 현장 굴착토를 활용한 유동성 뒤채움재에 대한 역학적 특성 및 3차례에 걸쳐서 실내모형 및 실물실험을 수행한 결과, 유동성은 교반시작 이후 약 9~15분내 타설 한계 유동성(160 mm)에 도달하는 것으로 확인되었고, 재료의 부력은 타설 초기에 급격히 발생하고 이후 점차 소산하는 것으로 확인되었으며, 그 값은 재료의 단위중량으로 계산한 이론부력의 약 70 %로 계측되었다. 본 연구에서 실험을 통해서 도출한 시공방법(배치플랜트를 이용한 타설, 스페이서 설치간격 1.8 m 및 타설 간격 2 m)을 적용시 시공품질, 작업성 및 구조적 안정성을 확보 할 수 있었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.197-197
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• 2011

최근 들어 전력 사용량의 증가로 인한 화력발전소의 부산물인 석탄회 중 바텀애시와 각종 공공사업과 관련하여 해마다 현장발생토의 발생량이 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 바텀애시와 현장발생토사를 효과적으로 재활용하는 방법 중 유동성 뒤채움재를 개발하여 활용하는 방안을 모색하기 위한 연구이다. SP로 분류된 흙 현장발생토와 서천 화력발전소에서 발생하는 석탄회 중 입경이 0.9~1.5mm의 바텀애시만을 선별하여 현장발생토와 바텀애시의 비율을 7 : 3으로 변환한 최적배합을 선정하여 강재로 제작된 가로 80cm, 세로 60cm, 높이 90cm의 모형토조를 이용하여 실험을 진행하였으며, 사용상 지하 매설이 되는 관의 거동 특성은 확인하기 위하여 내경 30cm, 두께 8mm의 연선관 중 하나인 PVC관을 원형지하매설관으로 선정하여 배합을 타설하는 과정과 타설 후 7일간의 양생기간을 거친 후 차량하중으로 가정할 수 있는 하중을 가하여 원형지하매설관의 관외부에서 수직방향과 수평방향의 토압과 관내부의 수직 수평방향 변위 그리고 관 자체의 횡 종단 변형을 측정하여 원형지하매설관의 거동특성을 파악하였다. 타설시 지하매설관은 유동성 뒤채움재의 특성으로 인하여 시간이 지남에 따라 안정화되는 것을 확인할 수 있었으며, 최대하중을 3300kgf로 하여 하중 재하 후 지하매설관의 거동특성은 대체적으로 일반 모래를 사용하여 실험한 값보다 적은 변형 특성을 보이고 있으나 수평토압의 경우 일반적인 흙의 변형과 전혀 상이한 결과값을 보이는 경우도 있어 추가적인 실험 및 고찰의 필요하다. 본 실험에서 사용한 최적배합비 이외의 배합으로 같은 실험을 수행하여 바텀애시 량의 가감 및 재활용 재료인 폐타이어 고무칩등을 첨가한 실험을 계획하고 있으며 추후 실내시험과 모형실험을 토대로 유한요소해석을 추가로 시행하여 실험값과 해석값의 비교를 할 예정이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권10호
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• pp.15-24
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• 2010

지중전력선은 연성관을 다발로 지하에 매설함으로 관의 하단부 다짐효율이 낮아 파손 등과 같은 구조적 문제점에 항상 노출되어 있고 이러한 문제점을 해결하기 위해서 다양한 방법들이 강구되어 왔으며 그중 하나가 유동성이 뛰어난 저강도 콘크리트의 개발이다. 그러나 지중전력선 뒤채움재는 이러한 구조적 안정성 뿐만 아니라 전력선에서 발생하는 열을 효율적으로 외부로 배출시키는 우수한 열적 특성도 동시에 요구된다. 따라서 본 연구에서는 급결성 유동성 뒤채움재의 물리, 역학적 조건에 따른 열 저항특성을 파악하고자 한다. 국내 토질조건을 고려하여 풍화토, 자갈, 점토를 혼합한 혼합토 총 17종류의 다양한 토양에 대해서 고화재를 적용하여 물리, 역학적 특성(함수비, 단위 중량, 간극비, 양생 시간)에 따른 열저항 특성을 파악하고, 현장의 적용성을 확인하고자 실증실험을 수행하였다. 연구결과, 실제 지반조건과 유사한 17종 혼합토에 대해서 수축팽창, 양생조건을 고려한 실내실험과 현장토에 대해서 실험을 수행한 결과, 다양한 현장조건에 대해서 $85^{\circ}C\;cm/W$ 이하 열 저항성 값으로 우수한 열특성을 나타냈다.

• 한국방재학회지
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• 제7권3호
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• pp.48-59
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• 2007

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.13-20
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• 2015

하수관거 시공시 부적절한 뒤채움재 및 다짐불량으로 인해 하수관로 파손 및 지반침하 현상이 발생한다. 최근들어 이러한 문제점을 해결하기 위해 유동성 채움재에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 속경성, 가소성, 유동성, 수중불분리성을 갖춘 뒤채움재의 최적배합 도출과 뒤채움재의 경제성 향상을 위한 기초 연구를 수행하였다. 속경성 결합재의 최적배합 도출 실험 결과를 통해 뒤채움재의 최적 배합의 특성을 평가하였다. 시험결과, 속경성 결합재 페이스트의 W/M을 100%까지 증가시켜도 가소제 첨가량을 적절히 조절하여 사용하면 요구 성능을 만족시킴과 동시에 경제성 또한 확보 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.19-31
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• 2002

대표적인 산업부산물인 폐주물사와 플라이애쉬의 재활용은 매우 시급한 현안중의 하나이다. 이러한 산업부산물의 재활용을 위해 저강도 콘크리트 개념을 적용한 유동성채움재(CLSM)로의 재활용을 위한 기본 연구가 지난 3년간 수행되었다. 본 연구에서는 폐주물사중 환경오염문제의 발생 가능성이 적은 것을 선별하여 CLSM용 잔골재로 이용하였다. 특히, 폐주물사에 화학약품처리를 하여 재활용 잔골재로 이용하는 방식사 역시 실험 재료로 이용하였다. 실험은 기존에 보편적으로 이용되는 뒤채움재 시공시 발생하는 사일로 토압에 대한 검증과 토압 경감효과에 대한 연구를 수행하였다. 실험결과 CLSM은 기존의 뒤채움재와는 그 성질이 매우 달라서, 옹벽배면과 절개면사이의 거리가 짧아서 발생하는 사일로 토압효과는 나타나지 않았다. 이는 기존의 뒤채움재와는 상당히 다른 재료이고, 또한, 기존에 이용되는 각종 토압론의 공식적용에 다소 신중해야 할 것으로 판단된다. 사용된 잔골재용 시료중에서는 방식사가 가장 큰 토압경감 효과를 나타냈고, 사용된 CLSM의 잔골재 특성에 따라 토압경감 효과에 다소 시간적인 차이는 있으나, 그 절대값은 어느 정도 일정한 값으로 수렴하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.17-30
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• 2000

본 연구의 목적은 폐주물사-플라이애쉬 혼합재료의 옹벽 뒷채움재 이용시 옹벽에 작용하는 토압과 안정성에 대한 특성을 평가하는 것이다. 세종류의 폐주물사(생형사, 후란사, 코티드사)와 ASTM 분류 기준 F 등급의 플라이애쉬를 이용한 유동성 뒷채움재의 옹벽 적용성평가를 위해 인위적 변위제어 실험 및 자유변위제어실험을 이용하여 모형옹벽실험을 수행하였다. 인위적 변위제어실험의 경우 유동성 뒤채움의 타설 직후 토압계수의 크기는 0.8~1 사이의 값으로 나타났고, 약 12시간이 경과하면 옹벽에 작용하는 토압이 상당부분 저감되었다. 2단계 타설 방법을 적용한 자유변위실험의 경우, 슬러리 형태의 유동성 뒤채움재의 타설초기에 후란사와 코티드사 혼합재는 빠른 배수효과에 의해 토압 경감 효과가 빨리 나타났지만, 1일 후의 토압은 같은 양생시간의 생형사에 비해 크게 유지되었다. 모형실험의 자유변위제어 실험결과를 이용한 안정성 해석으로부터 6m 옹벽에 타설할 수 있는 뒤채움재의 시공단계별 1차타설 높이 및 2차타설 높이는 생형사의 경우 3.9m 및 3.57m, 후란사의 경우 4.07m 및 3.64m, 코티드사의 경우 3.86m 및 3.54m, 혼합사의 경우 3.9m 및 3.44m로 결정되었고, 실제 옹벽의 뒤채움 높이 5.4m보다 크므로 2단계 시공으로 옹벽의 뒤채움을 완공할 수 있는 것으로 판정되었다. 또한 재료의 양생특성에 따른 옹벽의 안정성은 양생기간이 경과함에 따라 더욱 증가되는 결과를 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.606-612
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• 2019

도심지 도로하부에서 발생하는 지반침하 및 싱크홀의 주요 원인은 하수관로 기초 및 관로뒤채움재의 부적절한 다짐 등이다. 이로 인해 하수관거의 이음부 파손 및 접합 불량, 관의 파손 및 균열 등 많은 문제점이 발생하고 있다. 이를 해결하기 위해 하수관거 기초와 관련된 받침계수 및 굴착 깊이에 따른 안전율을 평가하였다. 강성관용 기초로는 쇄석기초, 버림 콘크리트 기초, 그리고 최근 새로 개발된 현장조립식 경량플라스틱 기초를 이용하였고, 뒤채움재는 현장발생토사(사질토 및 점성토), 현장발생토사를 재활용한 유동성뒤채움 등을 적용하였다. 굴착 깊이 및 하수관 기초별 안전율을 평가하기 위하여 하중 계수 및 받침계수 등을 고려한 설계하중을 평가하였다. 받침계수는 쇄석기초 0.377, 버림 콘크리트 기초($180^{\circ}$ 및 $120^{\circ}$) 0.243 및 0.220, 경량 플라스틱 기초와 유동성 뒤채움재는 0.231로 적용하였다. 전체적으로 쇄석기초 사용 시 안전율이 작게 나왔고, 받침각 $180^{\circ}$ 버림 콘크리트 기초 사용 시 안전율이 가장 크게 나타났다. 또한, 경량 플라스틱 기초와 유동성 뒤채움재의 조합을 이용할 경우 받침각 $120^{\circ}$ 버림 콘크리트 기초보다 안전율이 크게 나타났다. 이는 새로 개발된 재활용 경량 플라스틱 기초가 강성관의 또 다른 대안 기초로 활용이 가능함을 의미한다.