• 지질공학
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• 제23권4호
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• pp.511-517
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• 2013

Field Velocity Probe (FVP)는 관입형 전단파 탐사 장비로 다양한 현장의 적용성이 날로 증가하고 있다. 본 연구에서는 FVP의 활용성을 증대시키는 측면으로 FVP를 이용하여 연약지반의 압밀 특성을 평가하는 것이다. 대상지반은 국내 대표 연약지반인 인천 송도 지역이며 실내압밀 실험을 수행하기 위하여 시료를 3 m와 6 m에서 채취 하였다. 채취한 시료는 개량된 압밀 시료기에 안착시켜 유효응력 변화에 따른 전단파 속도 경향성을 분석하였다. 현장의 전단파 속도는 FVP를 이용하였으며 매 심도 20 cm 간격으로 상세한 속도 주상도를 도출하였다. 동일 유효응력 조건에서 도출한 실내 전단파 속도와 현장 전단파 속도를 비교하여 연약지반의 압밀 상태를 평가 하였으며 3 m 구간은 과압밀 그리고 6 m 지역은 압밀 진행중인 상태로 나타났다. 본 연구에서는 FVP가 연약지반의 압밀 평가에도 활용될 수 있음을 보여주며 기존 방법의 대체 방법으로 활용성 될 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권7호
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• pp.53-60
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• 2008

본 연구의 목적은 MASW를 이용하여 산정한 사력댐 코어죤의 전단파속도 산정결과를 사례 분석하고, 그 결과를 기존 경험적 제안식과 비교하여 차이점을 파악하는데 있다. 또한, MASW 결과로부터 산정될 수 있는 코어죤의 깊이별 전단파속도 분포 범위를 제시하여 동적해석에 필요한 코어죤의 최대전단탄성계수 산정을 위한 기초자료를 제공하는데 있다. 사례분석 및 기존제안식과의 비교 결과, 댐 동적해석을 위해 MASW를 이용하여 코어죤의 전단파속도를 산정하는 경우, 심도 10m 이상에서는 거의 Sawada와 Takahashi의 제안식에 비해 작은 값을 산정하게 됨을 확인하였고, 현장여건에 의하거나 예비해석단계에서 MASW에 의한 탐사가 불가한 경우에는 Sawada와 Takahashi의 제안식 중 하한값에 대한 제안식을 사용하는 것이 보다 합리적임을 제안한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권10호
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• pp.41-48
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• 2022

전단파 속도를 기반으로 포화 지반의 최대 전단탄성계수를 산정하는데 이용되는 매질의 밀도가 명확하지 않아 이를 결정하고자 검증식을 구성하고, 시나리오를 수립하여 실내 실험결과와 비교하였다. 매질의 밀도는 포화, 습윤, 건조, 수중 밀도 조건으로 가정하였고, 각 경우별 건조지반 전단파속도 대비 포화지반 전단파속도의 비를 산정하였다. 포화 밀도 가정시 전단파속도 비는 공진주 실험 결과에 의한 전단파속도 비와 일치하였고, 습윤 밀도 가정시에는 벤더엘리먼트 실험 결과에 의한 값과 일치하였다. 이는 특성 주파수를 경계로 흙입자와 유체의 거동을 정의하는 Biot(1956)의 이론과 일치하는 결과이며, 일반적으로 고려되는 지진의 주파수 범위를 고려한다면 포화 지반에서는 포화 밀도를 적용하는 것이 타당할 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.79-87
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• 2008

최근에 벤더 엘리먼트를 이용한 현장탄성파 프로브(probe, MudFork로 명명됨)가 개발되어 정밀하고 수월하게 연약지반의 전단파 속도를 측정할 수 있게 되었다. 이 탄성파시험의 용도를 확장하고자 강성도 측정과 함께 전단강도와 밀도를 추정할 수 있는 상관관계를 시도하였다. 인천의 한 연약지반 현장에서 콘시험과 MudFork를 사용하여 현장탄성파시험을 수행하고, 시료를 채취하여 실내에서 삼축압축시험과 병행하여 공시체의 전단파 속도를 측정하였다. 이 결과로부터 연약지반의 전단강도와 전 단파속도의 상관관계와, 밀도와 전 단파속도의 상관관계를 정립하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권11호
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• pp.47-54
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• 2006

비고결화된 흙의 전단파 속도는 모세관 현상을 무시할 수 있는 경우 유효응력의 함수로 표현할 수 있다. 그러나 지반에서의 응력상태는 등방성인 경우보다는 이방성인 경우가 대부분이므로 이러한 유효응력은 파가 전파되는 방향과 입자가 움직이는 방향의 두 가지로 나눠진다. 또한, 전단파 속도는 입자 특성에 따라 실험적으로 결정되는 ${\alpha}$계수와 ${\beta}$지수에 영향을 받는데 ${\beta}$지수의 경우 입상 매질(particulate material)의 접촉 특성(입자크기, 입자모양, 입자들의 구조)에 따라 결정되며, ${\alpha}$계수는 패킹(packing)의 형태(즉, 간극률과 coordination number), 입자를 만드는 재료의 특성, 입자간의 접촉 거동, 구조의 변화에 따라서 변화한다. 본 연구에서는 입자구조의 특성이 다른 점토, 모래, mica등의 재료로 압밀시험을 실시하고 벤더 엘리먼트를 통하여 유효응력 방향과 입자 이방성에 따른 전단파 속도를 측정하였다. 연구 결과, 둥근 입자로써 입자자체가 등방성인 경우에는 응력이방성에 의하여 전단파 속도의 크기가 달라지는 것으로 나타났다. 또한 전단파 속도는 동일한 응력 하에서 입자 배열에 의존하는 것으로 나타났다. 이번 연구는 지반구조물의 설계와 시공 시 전단파 속도와 전단탄성계수는 매우 신중하게 계산되고 사용되어져야 함을 제시하고 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권12호
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• pp.7-20
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• 2017

본 연구에서는 전단특성 및 유변학적 정수를 모두 산정할 수 있는 직접전단실험 장비를 이용하여 조립토와 세립토에 대하여 전단강도 및 유변학적 특성에 대한 입도분포의 영향을 조사하고자 하였다. 최대입경 0.075mm의 세립토와 최대입경이 0.425mm이고, 세립분 함량이 17%인 조립토를 건조상태와 액성한계상태로 조성하여, 산사태 분류기준에 따라 재활성 산사태(reactivated landslide) 혹은 붕괴직후 토석류 속도에 해당하는 전단속도에 대하여 전단강도를 산정하였다. 또한, 유변학적 특성 평가를 위해 액성한계상태로 조성된 조립토와 세립토에 대하여 서로 다른 세 가지의 전단변형률속도로 반복적으로 전단하며 잔류전단강도를 측정하였다. 측정된 잔류전단강도와 전단변형률속도와의 관계를 통해 빙햄모델의 소성 점도와 항복응력을 산정하였다. 건조 및 액성한계상태에서 조성된 시료에 대하여 첨두전단강도에서 산정한 점착력의 경우, 세립토에서 조립토보다 더 크게 산정되었으며, 내부마찰각은 조립토에서 더 크게 산정되었다. 유변학 정수의 경우, 소성 점도와 항복응력이 조립토보다 세립토에서 더 큰 것으로 나타났다. 본 연구는 재활성 산사태 혹은 붕괴직후 토석류의 거동예측에 효과적으로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.3650-3655
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• 2013

파인블랭킹 금형을 제작하는 주목적은 전단면의 크기를 최대가 되도록 하기 위함이다. 본 연구에서는 전단면의 크기에 가장 크게 영향을 미치는 클리어런스는 재료 두께의 1%로 고정시키고 전단라인에서 Vee-Ring 중심까지의 거리 변화, V-Ring 각도의 변화, 전단 속도를 변화시키면서 전단 면적의 크기 변화를 연구 고찰하였다. 각 실험으로부터 시편을 채취하여 전단면의 크기를 분석한 결과 V-링의 거리는 2mm, 각도는 외측$45^{\circ}$/내측$30^{\circ}$일 때, 전단 속도는 6.4m/min일 때 전단면의 크기가 가장 크게 됨을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제22권4호
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• pp.384-389
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• 2011

폴리에틸렌 글리콜(PEG) 내에 흄드 실리카를 분산시켜 현탁액을 제조하고, 실리카의 함량과 분산조건, 폴리에틸렌 글리콜 분자량, 온도 및 수분함량에 따른 유변학적 거동을 연구하였다. 현탁액의 유변학적 거동은 레오미터를 이용하여 전단농화 현상을 일으키는 임계전단속도와 전단점도 상승폭을 측정하였다. 분산매는 PEG 200, 400 및 600을 사용하였다. 실리카의 함량을 5, 7, 9, 13, 그리고 18 wt%으로 한 흄드 실리카 현탁액은 단순교반, 균질교반, 비드밀링의 세 가지 분산 방법을 사용하여 제조하였다. 10, 20, 30 그리고 $40^{\circ}C$에서 유변학적 거동을 측정하였다. 현탁액 내의 실리카의 함량이 증가할수록 그리고 분산매의 분자량이 커질수록 임계전단속도는 낮아지는 경향을 나타냈다. 측정온도의 영향에서도 온도가 증가할수록 임계전단속도가 높아지는 경향을 보였다. 수분의 함량에 따른 영향은 나타나지 않으나, 분산공정의 영향은 크게 나타났다. 단순교반 방법으로 제조한 현탁액의 임계 전단속도가 가장 낮았으며 비드밀링공정으로 제조한 현택액의 임계전단속도가 가장 높게 나타났다. 전단점도의 상승폭은 단순교반으로 제조한 현탁액이 비드밀링 공정의 현탁액 보다 높게 나타났다. 이는 분산 공정에 따른 실리카 입자의 분산상태에 기인되고 있음을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6C호
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• pp.431-443
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• 2006

국내 지층에 대한 근본적 특성 평가의 일환으로, 본 연구에서는 홍성 지역의 화강 풍화 지층을 대상으로 X-선 형광 분석과 시추 및 현장 탄성파 시험을 포함한 지반 조사를 수행하여 각각 풍화도와 전단파 속도($V_S$)를 평가하였다. 홍성 지역은 대부분의 부지에서 10~40m 두께의 풍화 지층이 발달해 있었다. 홍성 지역에서의 풍화도 분석 결과, MWPI, VR 그리고 WIP 와 같은 세 종류의 대표적인 화학적 풍화 지수는 심도 감소에 따른 풍화도 증가의 일반적 경향을 보임이 확인되었다. 대상 지역에 대한 현장 탄성파 시험으로부터 풍화 지층의 전단파 속도는 200~500m/s의 분포 범위로 결정되었다. 시추공 탄성파 시험 수행 부지들에서의 전단파 속도와 N 값을 토대로 풍화 지층에 대한 N-$V_S$ 상관관계를 도출하였다. 또한, 세 종류의 대표적 풍화 지수들과 전단파 속도 및 N 값과의 관계로부터 MWPI, WIP 및 100/VR이 전단파 속도의 증가에 따라 선형적으로 증가하고 N 값의 증가에 따라 지수적으로 증가함을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권7호
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• pp.81-89
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• 2005

지오텍스타일을 포함하지 않은 토목섬유 경계면의 동적마찰저항과 전단변위속도, 그리고 여타 마찰특성의 상관성에 대한 실험적 연구를 수행하였다 변위속도 조절이 가능한, 진동대를 이용한 진동식 실험장치를 제작하여 사용하였다. 다양한 변위속도를 포함한 실험을 수행한 결과, 지오텍스타일을 포함하지 않은 토목섬유 경계면은 지오텍스타일을 포함한 토목섬유 경계면의 전단특성과 확연히 구별되는 거동을 보였다. 지오텍스타일을 포함한 토목섬유 경계면과 달리 지오텍스타일을 포함하지 않은 토목섬유 경계면의 전단 거동은 전단 변위 속도에 민감하지 않으며 강-완전소성에 근사하다는 결론을 얻었다.