• 한국지반공학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.5-14
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• 2023

말뚝이 근입된 지반의 융기는 말뚝에 추가적인 상향 주면 마찰력을 발생시켜 말뚝의 안정성을 저해할 수 있다. 본 연구에서는 말뚝의 일부에 지반 변형에 능동적으로 대응 가능한 부재가 삽입되어 말뚝에 작용하는 상향 주면 마찰력을 감소시킬 수 있는 새로운 말뚝 기초 양식을 제안하였다. 제안된 말뚝의 실효성을 검증하기 위하여 지반 변형 대응 부재로서 유압 실린더가 적용된 말뚝을 설계 및 제작하였다. 일반 말뚝과 제안된 말뚝을 대상으로 지반 융기 모사 실험을 수행하여 선단 하중, 주면 마찰력과 지반 변형 대응 부재의 팽창량에 따른 선단 하중의 변화를 분석하였다. 실험 결과, 매우 적은 양의 실린더 부재의 팽창에도 말뚝에 작용하는 인발 마찰력이 완전히 상쇄되며 이에 따라 선단 하중이 증가하였다. 그러나 실린더 부재의 과도한 팽창은 상향 마찰력의 감소를 넘어 부주면 마찰력을 발생시키므로 지반 팽창량 및 말뚝의 허용 변위를 고려한 적절한 지반 변형 대응 부재의 팽챵량 산정이 필요하다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권9호
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• pp.87-92
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• 2014

지압형 앵커는 지반 자체를 지지기구로 활용하여 인발에 저항하는 구조이며 앵커의 인발저항력은 지반의 지압저항력과 확장날개의 확공부 공벽 압착에 의한 마찰저항력으로 구성된다. 특히 확공 지압형 앵커는 정착장 확공부에서 발생하는 지압저항력으로 인발에 저항하여 지반변형을 억제하기 위한 주동보강 방식의 구조이다. 본 연구는 확공 지압형 앵커의 지압저항력 산정을 위해 수행되었으며, 실모형실험으로 지압저항력을 산정하고 그 결과를 지반의 일축압축강도와 비교하였다. 실모형실험에서는 모형지반들의 일축압축강도를 8개의 풍화암 조건으로 모사하여 앵커 인장시험을 수행해 지압저항력을 측정하였다. 실험에서 도출된 지압저항력은 모사된 지반강도와 일련의 선형적 관계를 보였으며, 선형회귀분석을 통해 경험식을 제시하였다. 지압저항력은 실모형 실험 결과 일축압축강도 대비 약 13배로 산정되었고, 이론식에서 제시하고 있는 수치와 상당히 일치하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.5-18
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• 2014

앵커는 지중에서 힘을 받는 형태에 따라 마찰형 앵커, 지압형 앵커, 마찰지압병용형 앵커로 나눌 수 있으며 최근에는 두 가지 형태가 복합적으로 사용되어지는 앵커가 개발되고 있다. 지압형 앵커에 관하여도 많은 연구가 진행 되었지만, 파괴면을 직접 관찰한 예는 적었다. 그리고 지반재료도 주로 실제 모래가 아닌 탄소봉등을 이용하여 실험을 한 것이 대부분이다. 본 연구에서는 토조에 모래지반을 형성하고, 지압형 앵커를 토피비(H/h)에 따라 1~6까지 나누어 설치하고 각 토피비에 따른 인발력과 지반의 거동을 관찰하였다. 또한 지반변형해석 프로그램을 통해 지반 변위, 무신축 방향, 최대전단변형률 등고선에 대해서 분석하였다. 분석결과 극한 인발력의 발현시점인 변위 5mm에서는 파괴면의 폭이 기존의 이론보다 좁은 영역에서 진행되는 것을 관찰 할 수 있었고, 10, 15mm까지 변위가 증가할수록 파괴면의 폭이 넓어지고 지표면까지 확장하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.31-40
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• 2005

본 연구에서는, 남부지방에서 자라나는 풍부한 자연재료인 대나무를 쏘일네일링공법의 보강재로 활용하는, 이른바 대나무 쏘일네일링공법의 적용 가능성을 제시하였다. 이를 위하여 본 연구에서는, 쏘일네일링의 보강재로서 기존의 재료인 철근, 강봉, FRP(Fiberglass Reinforced Plastic) 등을 대체하여 대나무의 활용 가능성을 확인하기 위한 실험 및 해석연구를 수행하였다. 실험연구로는 대나무 재료에 대한 강도특성을 분석하였으며, 현장인발시험을 수행하여 대나무 쏘일네일링의 인발저항특성 및 그 적용성을 분석하였다. 한계평형해석 및 변위해석을 통하여 대나무 쏘일네일 링공법의 적용성을 분석하였다. 본 연구결과, 대나무는 비교적 우수한 강도특성과 인발저항특성을 지닌 것으로 나타났으며, 설계인장력을 만족하는 직경의 대나무를 선택적으로 사용하거나 혹은 대나무스트립의 개수를 조절하여 소요의 인장력을 만족하는 보강재로서의 사용이 가능할 것으로 예상되었다. 따라서, 추후 대나무재료는 굴착벽체 및 사면보강 등 지반보강용 쏘일네일링의 보강재로서 적용이 가능한 대체 재료로 판단되었으며, 향후 적극적인 적용을 위한 시험시공 등의 연구가 뒤따라야 할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.211-223
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• 1997

하천환경의 개선을 위하여 필수적인 요소인 하천 내 수목의 분포현황을 조사하고, 이들 수목의 외력에 저항하는 내력에 대한 현장실험을 통해 연구하였다. 하천 내 수목의 분포 현황은 전국의 11개 하천 수계의 직할하천 구간을 중심으로 조사되었다. 수목분포 조사결과 국내의 하천에 전국적으로 자생하는 수목은 버드나무과에 속하는 갯버들, 버드나무, 왕버들 등의 수목임을 확인하였다. 현장시험은 홍수시 하천 내의 수목이 물의 흐름에 의해 인발되어 하류에 있는 하천구조물에 피해를 줄 가능성을 평가하기 위해서 실시되었는데 시험 지역과 대상 수목은 하상재료와 실제 하천에서 분포하는 정도 등을 고려하여 3개 지역에서 8개 수종 78주를 선정하였다. 시험은 백호우로 수목에 인장력을 가하여 수목이 전도될 때와 인발될 때의 하중을 측정하는 방법을 수행되었다. 시험결과의 분석으로부터 수목의 인발에 대한 저항력은 주로 수목의 흉고직경과 선형적인 상관관계가 있음을 확인하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권3호
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• pp.216-222
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• 2014

단면수복 보수를 실시한 RC조 부재의 내하성능 회복을 예측 평가하기 위하여 FEM해석이 빈도 높게 사용되고 있으나 부착에 대한 정보가 부족하여 정확도 있는 예측이 힘든 실정이다. 수치해석의 입력데이터가 되는 철근과 폴리머 시멘트 모르타르의 부착특성을 평가하기 위하여 폴리머 시멘트 모르타르를 이용한 일련의 인발실험을 실시하였다. 동시에 범용성있는 해석결과 활용을 위하여 부착특성을 부착강성과 부착강도로 정의하고 비선형 FEM 감도 역해석을 실시하였다. 결과를 요약하면 보수재료의 화학적 부착보다 물리적 부착이 지배적이며 폴리머 분말수지의 함유에 의해 다소 부착계면의 성능이 저하하는 것을 알 수 있었다. 부착계면의 물성은 강성과 강도로 구분하여 모델화하는 것이 합리적인 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.593-601
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• 2001

철근콘크리트구조에서 철근의 인장력이 발휘되기 위해서는 적절한 정착길이 또는 갈고리가 필요하다. 그런데, 접합부와 같이 배근이 집중되는 곳이나 대구경 고강도철근이 필요한 경우 정착을 위한 정착길이나 갈고리의 제작 및 배근작업이 어려우며 콘크리트의 충진성도 저하될 수 있다. 또한 갈고리부분의 과도한 응력집중으로 국부적인 지압파괴나 slip이 발생될 우려도 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방안으로 정착판을 철근 단부에 부착한 기계적 정착공법이 제안되고 있다. 본 연구는 기계적 정착공법의 기초가 되는 정착장치의 요구성능과 정착설계법을 고찰하고 인발실험를 통해 정착장치의 앵커기능을 확인하고자 한다 인발실험 결과, 본 연구에서 설계된 정착장치는 앵커로써의 기능을 적절히 발휘하여 기존 CCD 이론식과 매우 근접한 내력을 발휘하였다 철근항복내력 이상의 정착내력을 지니는 경우, 항복하중까지 콘크리트에 아무런 손상이 발생되지 않았으며, 정착판 후미에서 콘크리트와의 상대변위는 0.2mm이하로 콘크리트에 손상을 유발시키지 않을 것으로 판단되었다. 따라서, 본 연구의 설계과정으로 제작된 기계적 정착장치를 통해 콘크리트에 유해한 손상 없이 필요한 정착내력을 확보할 수 있다. 그러나, 철근간 간격이 좁아 파괴면이 중첩되는 경우에는 정착내력이 크게 저하되어, 순수한 콘크리트 내력만으로 기계적 정착설계가 이루어지는 경우 상당한 매립깊이가 요구된다. 따라서, 실제 구조물의 정착설계를 위해서는 인접부재와의 골조거동(frame action)에 따른 구속효과와 전단보강근의 영향을 고려할 필요가 있다. 이에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권7호
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• pp.13-20
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• 2017

쏘일 네일링은 원지반의 전단강도와 네일의 인발 전단 저항력을 이용한 지반 보강 공법이다. 쏘일 네일링 공법은 주로 절취사면, 흙막이 구조물 및 옹벽 보강 등에 사용된다. 흙막이 구조물과 옹벽의 경우 네일의 인발저항만을 고려하여 설계하여도 무방하나, 비탈면의 경우 인발은 물론 전단 및 휨 저항까지 고려하여 설계하여야 한다. 하지만 인발저항만 고려한 보수적인 설계가 이루어지고 있으며, 대부분이 네일의 재료, 형상, 시공방법 등의 개선을 통한 인발저항 증대에 관한 연구이다. 실제 쏘일네일로 보강된 지반은 활동면을 중심으로 전단 휨 변형이 발생하게 된다. 상대적으로 강도가 취약한 그라우트는 파괴되고 보강재와 분리되어 지반은 마찰저항력이 급감하면서 붕괴된다. 따라서 네일과 그라우트체의 분리를 억제하면서 전단저항력을 증가시킬 수 있는 공법개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 이형철근 외측에 패커를 설치한 후 가압식 그라우팅을 통해 돌기를 형성함으로써 전단저항력을 증대시킬 수 있는 새로운 쏘일 네일링 공법에 대하여 실험적 연구를 수행하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.333-339
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• 2007

본 논문은 재생 PET 섬유와 시멘트 복합재료와의 부착 성능을 향상시키고자 친수성 물질인 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌을 이용하여 친수성 처리 효과를 평가하였다. 실험 변수는 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌의 농도 0%, 5%, 10%, 15% 및 20%를 고려하였다. 부착 실험은 ICI SF-8에 따라 dog bone 공시체를 이용하였으며 부착강도 및 인발 에너지를 평가하였다. 실험 결과 부착 거동, 부착강도 및 계면 인성은 무수말레인산의 농도가 증가할수록 증가하는 효과를 보여주었다. 특히 15%에서 가장 큰 효과를 발휘하였으며 농도가 20%가 되면 오히려 부착성능이 감소하였다. 이는 재생 PET 섬유의 표면은 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌의 농도가 15% 이상이 되면 전체적으로 완벽하게 코팅이 가능하나 20% 코팅시에는 코팅 부분에서 부분적으로 균열이 발생하여 이를 통하여 부착하중 작용시 균열 부분을 통한 파괴가 발생하기 때문이다. 섬유 표면의 미소 구조 관찰에서 무수말레인산의 농도에 따른 재생 PET 섬유와 시멘트 복합재료와의 부착력 향상 메커니즘을 확인할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.41-49
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• 2014

실험에서는 스틸밴드로 외부보강된 철근콘크리트 부재의 부착강도에 관한 연구를 진행하였으며 총 9개의 실험체를 제작하여 인발 실험을 실시하였다. 실험결과 스틸밴드의 수와 초기응력의 증가에 따라 부착강도는 증가하는 것으로 나타났다. 이것은 스틸밴드에 의해 가해지는 긴장력으로부터 철근과 콘크리트간 횡방향에 의한 구속력 증가로 판단된다. 변수로한 실험결과들을 통하여 스틸밴드로 외부보강된 철근콘크리트 부재에 관한 부착강도 산정식을 검토하였다.