• 한국지반공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.131-144
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• 2000

본 연구는 비검측공 시험법으로서 널리 사용되고 있는 충격반향기법(impact-echo test)의 적용서을 수치해석 및 실내 실험을 통하여 분석해 보았다. 즉, 결함이 없는 말뚝과 결함이 있는 말뚝에 대하여 1차원 및 2차원 축대칭 유한요소해석을 실시하였으며, 또한 모노캐스트라고 하는 일종의 플라스틱 원형 봉의 말뚝에 축대창 공극, 비축대칭 공극, 병목부 및 단면 확대부와 같은 결함을 각각 크기와 깊이를 변화시켜 제작한 후 공기 중과 지반 내부에서 충격반향기법 실험을 수행하였다. 실험결과 충격반향기법의 말뚝 결함 탐지능력은 수치해석에서 얻은 결과와 함께 결함의 크기와 위치에 영향을 받는 것으로 나타났으며 결함의 크기가 커질수록 탐지의 정확도가 향상되는 것을 알 수 있었다. 결함의 상대면적이 말뚝 단면적의 50% 이상이면 충격반향기법에 의하여 결함의 위치를 파악할 수 있는 것으로 나타났으며, 공기 중 보다 지반에 근입 된 말뚝의 경우가 더욱 명확한 신호를 제공해주는 것으로 나타났다. 그리고 시간영역의 신호가 주파수 영역의 신호 보다 말뚝의 결함 크기에 더 민감히 반응하므로 주파수 영역에서 탐지할 수 없는 작은 크기의 결함을 시간 영역에서는 탐지할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.183-186
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• 2010

교각에서의 기초세굴 단계 및 상부구조물의 영향에 따른 진동특성을 파악하기 위해 교각 시험체를 이용하여 충격진동실험과 Midas FEA ver.2.0를 이용한 유한요소해석을 수행하였다. 기초세굴 모의는 교각시험체 기초 주위의 지반을 단계별로 굴착하였으며, 상부구조물의 영향은 철근콘크리트 블록을 제작하여 교각 시험체 위에 재하하였다. 충격진동실험과 수치해석결과, 강성이 작아지거나 질량이 커질수록 1차 모드 고유진동수도 작아지는 등 유사한 경향을 나타내었다. 대체적으로 충격진동실험으로 구한 1차모드 고유진동수는 수치해석으로 구한 값보다 작은 경향을 나타내었으며, 이는 지반의 강성변화를 수치해석 모델에서 연속적으로 반영하지 못하는 한계로 인해 발생한 오차로 판단된다. 따라서 1차 모드 고유진동수의 변화를 이용한 교각 세굴 건전성 평가를 위한 유한요소해석을 위해서는 지반물성을 보다 잘 모의할 수 있는 기법의 개발이 필요하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1998년도 사면안정 학술발표회 논문집
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• pp.99-110
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• 1998

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.97-105
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• 2001

현장타설말뚝의 건전도 평가에서 충격반향, 충격응답기법과 같은 비검측공 시험법을 적용하는 사례가 점차로 증가되는 추세에 있다. 비검측공시험법의 적용성을 체계적으로 평가하기 위해 수행된 일련의 연구결과 중에서 본 논문에서는 시험법의 결함탐지 능력을 평가하기 위해 수행된 해석적 연구결과에 관해 논한다. 이 연구에서는 시험법의 결함탐지능력에 대한 제반 영향인자 중에서 결함의 유형, 위치 및 크기의 영향을 평가하고자 하였다. 이를 위해서 여러 가지 조건에서 말뚝머리에 작용하는 충격하중에 대한 흙-말뚝 구조의 동적응답을 ABAQUS를 이용한 유한요소법으로 해석하였다. 이로부터 얻은 신호를 충격반향 혹은 충격응답기법으로 처리.분석하여 각 시험법의 결함탐지 능력을 평가해 보았다. 연구결과 이들 두 기법 모두 결함의 위치와 유형은 비교적 정확하게 탐지하는 것으로 나타났다. 그러나 충격응답기법을 이용하여 추정한 결함 크기는 신뢰도가 매우 낮았다. 이 문제를 해소하여 시험법의 적용성을 향상시키기 위해서는 측정된 동적응답신호를 이용하여 적절한 역계산 기법을 개발하여 적용할 필요가 있다는 결론을 얻었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.257-270
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• 2002

콘크리트 지반구조물의 건전성 평가에 사용되는 충격반향기법에서는 콘크리트의 P파 속도가 부재의 길이 및 결함의 위치를 찾는데 있어서 매우 중요한 요소이다. 일반적으로 충격반향기법을 현장에 적용시에는 코어를 채취하거나 정확한 두께를 아는 위치에서 콘크리트의 P파 속도를 구한 후 이를 부재의 대표값으로 사용하여 부재의 두께 및 결함을 탐지한다. 그러나 경우에 따라서는 코어를 채취할 수 없고 대형 구조물의 경우 위치에 따라 콘크리트의 P파속도가 달라질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 표면파기법을 이용하여 시험이 수행되는 위치에서 완전 비파괴적으로 P파 속도를 구하여 충격반향기법에 적용하고자 하였다. 이와 같이 제안된 충격반향-표면파 병행기법의 적용성 연구를 위해 먼저 유한요소법을 이용한 수치해석적 연구의 결과를 본 논문에, 모형부재 제작을 통한 실험연구의 결과를 다음 동반 논문에 소개하고자 한다. 수치해석 연구를 다루는 본 논문에서는, 표면파기법으로부터 P파 속도 추정의 검증을 위해 상용프로그램 ABAQUS를 이용한 슬래브 형태의 구조물의 모델링을 통하여 해석을 수행하였다. 또한 콘크리트 와 다른 매질로 이루어진 이질 매질층과 여러 가지 결함 형태를 포함하는 콘크리트 슬래브에 대한 충격반향기법에 대한 수치해석을 수행하여 기법의 적용성을 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권11호
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• pp.5-15
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• 2010

산사태의 한 종류인 토석류(debris flow)는 물과 비교적 높은 농도로 섞인 암석, 자갈, 모래, 흙의 혼합물이 빠르게 흐르는 현상을 말한다. 토석류는 주로 장마철과 대풍이 지나가는 여름철에 집중적으로 발생하고 있으며, 최근에는 이상기후로 인한 국지성 집중호우로 인해 계절과 무관하게 토석류가 발생하고 있다. 본 연구에서는 토석류 발생시 나타나는 충격력의 특정을 파악하고자 2가지 자갈과 혼합시료를 이용하여 토석류 모형실험을 수행하였다. 토석류 모형실험 결과, 토석류에 의해 발생되는 충격력은 토석류 양에 비례하여 나타나지 않으며 토석류를 구성하는 입자의 크기에 따라 다양하게 나타나는 것으로 밝혀졌다.

• 터널과지하공간
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• 제12권3호
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• pp.210-219
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• 2002

구조물 발파해체시 발생하는 지반진동은 발파진동과 붕괴되는 구조물의 낙하에 의한 충격진동으로 구별되어 나타난다. 본 연구에서는 모형 구조물에 장전층을 달리하여 붕괴시켰다. 이때 발생하는 지반진동을 발파진동과 충격진동으로 구별하여 각 방향별 파형 및 주주파수를 분석하고 장전층의 변화에 따른 진동의 특성을 비교하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2007년 가을학술발표회
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• pp.115-123
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• 2007

설계 하중이 큰 대형 구조물의 기초로 많이 사용되는 현장타설말뚝은 현장에서 지반을 굴착하여 조립된 철근망을 삽입한 후, 콘크리트를 타설하여 제작되므로 복잡한 시공 과정과 현장의 특수한 지하수 및 지반 조건으로 인하여 현장타설말뚝의 내부에는 결함이 포함될 수 있다. 발생 가능한 대표적인 결함으로 연약한 말뚝 선단, 말뚝체 콘크리트의 품질 저하, 말뚝과 지반의 접촉 불량, 주 철근의 부식 등이 있으며, 이들 결함을 감지하기 위한 건전도 시험법으로 공대공초음파 검층, 충격반향시험, 충격응답시험, 감마-감마 검층법 등이 있다. 결함은 말뚝의 수평지지력을 감소시키며, 일반적으로 발생하는 비대칭단면 결함에 의한 응력 집중현상과 수평 하중에 의한 휨모멘트는 연직지지거동에 영향을 준다. 따라서 결함을 감지하고 평가하는 것이 현장타설말뚝의 품질관리에 있어 매우 중요하다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.271-283
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• 2002

콘크리트 구조물의 건전성 평가에 사용되는 충격반향기법에서는 콘크리트의 P파 속도가 부재의 두께 및 결함의 위치를 찾는데 있어서 매우 중요한 요소이다. 본 논문의 동반논문인 수치해석편에서 표면파기법을 이용하여 콘크리트 부재의 P파 속도를 신뢰성 있게 추정함을 알 수 있었다. 수치해석 연구에 이어서 본 논문에서는 공극, 불량콘크리트 등의 결함이 내재된 콘크리트 모형 슬래브를 제작하여 제안된 충격반향-표면파 병행기법의 실제 구조물에 대한 적용성 연구를 수행하였다. 실험결과, 표면파기법으로부터 구한 부재의 P파 속도는 두께를 알고 있는 부분에서 충격반향기법으로부터 구한 P파 속도와 거의 일치하였으며, 표면파기법으로부터 구한 P파 속도를 적용하여 충격반향기법을 수행한 결과, 여러 결함의 위치를 신뢰성있게 찾아낼 수 있었다. 또한, 실제 지중에 매설되는 관 형태의 지중 구조물과 지중에 매설된 개착식 터널에서 제안된 비파괴검사기법을 수행한 결과, 구조물의 두께를 신뢰성 있게 구하여 실제 지반구조물에서의 현장 적용성을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.207-214
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• 2005

말뚝 두부에서 응력파를 발생시키고 반사신호를 감지하여 말뚝의 건전도를 평가하는 충격반향기법은 말뚝 내 결함 및 주변 지반과의 상호 강성비에 따라 신호 특성이 달라질 수 있다. 실내모형실험과 수치해석만으론는 실제 지반의 복잡한 지층조건을 고려하여 지반-말뚝 간치 상호작용을 모사하기가 어려우므로, 현장시험이 필수적이라 할 수 있다. 이 연구에서는 암반층에 근입되는 현장타설말뚝의 건전도 검사를 위한 말뚝 내 신호 특성 분석을 위하여 인위적인 결함을 가진 실규모 모형 말뚝을 현장 지반에 시공하고, 결함의 종류 및 말뚝과 주변 지반의 강성비에 따른 충격반향 기법의 신호 특성을 분석하였다.