• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권3호
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• pp.63-67
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• 2011

실무에서 불포화토의 적용이 증가하고 있다. 불포화토의 가장 큰 특징은 체적함수비와 모관흡수력의 관계를 나타내는 함수특성곡선이다. 일반적으로 체적함수비는 측정의 어려움으로 인하여 중량함수비를 측정한 후 관계식을 통하여 체적함수비를 구한다. 이 경우 흙의 간극과 비중을 이용하여 관계식이 성립되는데 사실 물은 흙 입자 자체에도 포함되어 있다. 그러므로 실제 체적함수비는 중량함수비를 관계식으로 변화한 값과 다르게 된다. 본 연구에서는 실험을 통하여 얻어진 흙 입자의 흡수율을 고려하여 체적함수비와 중량함수비의 관계를 제시하는 데 있다.

• 지질공학
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• 제30권4호
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• pp.485-496
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• 2020

이 연구에서는 집중호우로 인해 발생하는 토사비탈면의 표층붕괴 징후를 파악하기 위해 체적함수비의 변화특성을 분석하였다. 붕괴가 발생한 조건과 발생하지 않은 조건에서의 체적함수비 변화특성을 파악하기 위해 실내토조실험과 테스트베드에서 확보한 체적함수비 계측자료를 비교하였다. 본 연구에서 확보한 282개의 체적함수비 계측자료를 분석한 결과, 붕괴가 발생한 경우의 체적함수비 증가기울기는 0.072~0.309 범위에 분포하고 붕괴가 발생하지 않은 테스트베드의 경우에는 0.01~0.32의 값을 가져 특정값을 기준으로 붕괴 유무가 구분되지는 않았다. 그러나 체적함수비 증가기울기 값이 높아질수록 붕괴가 발생하는 경향이 뚜렷하게 나타났으며 이를 이용하여 4단계의 경보기준을 제시하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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• pp.89.1-89.1
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• 2010

본 연구는 토양의 함수비를 측정하기 위하여 TDR(Time Domain Reflectometry, 시간영역 광전자파 분석기) 방식의 함수센서(CS616)에 대한 올바른 보정시험을 제안하기 위하여 피복두께, 센서간 간섭 영향, 온도의 영향 및 다짐율 변화에 대한 실내 시험을 수행하였다. 시험 결과 피복두께, 센서간 간섭 영향 및 온도의 영향은 체적함수비의 크기에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 나타났으며, 오히려 보정시험시 정확한 체적함수비 조건을 유지하는 것이 중요할 것으로 사료된다. 또한 보정시험을 수행할 때 다짐율까지 고려한 시험을 수행하는 노력에 비하여 얻어지는 체적함수비의 정확도의 크기는 다짐율과 주기를 고려하여 얻어진 회귀식을 살펴보면 주기에 비하여 상대적으로 영향이 작은 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권8호
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• pp.17-28
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• 2015

흙-함수특성곡선에 대한 선행 연구결과들의 경우, 정량적으로 간극수 유출입량을 측정하여 모관흡수력에 따른 체적함수비를 산정하였다. 본 연구에서는, 압력판 추출시험기(VPPE)에 Time Domain Reflectimoetry(TDR) 측정 시스템을 도입하여 불포화토의 건조과정 및 습윤과정 진행에 따른 유전상수를 측정하여 체적함수비를 산정하고자 하였다. 압력판 추출 시험기는 압력셀, 압력조절장치, 뷰렛 시스템, TDR 프로브로 구성된다. 압력셀에 초기 간극비가 다른 두 시료를 조성한 후, 압력조절장치를 이용하여 압력셀 내부에 0.1kPa - 50kPa 범위의 공기압을 가하여 모관흡수력을 조절하였다. 그리고 뷰렛시스템을 이용하여 모관흡수력 변화에 따른 시료의 체적함수비 변화를 측정하였다. 또한, 압력셀 내부에 설치된 TDR 프로브를 이용하여 프로브 양단에서 발생되는 전자기파의 반사 신호로부터 유전상수를 산정하였다. 주문진 표준사의 체적함수비 변화에 따른 유전상수 측정에 대한 보정으로 도출한 체적함수비와 유전상수관계를 이용하여 시료의 체적함수비를 산정하였다. 실험 결과, 시료의 초기 간극비와 상관없이 TDR 프로브에 의해 산정된 체적함수비는 뷰렛 시스템을 통해 정량적으로 산정된 체적함수비와 매우 유사한 것으로 나타났다. 또한, 건조과정 및 습윤과정 진행에 따라 동일한 모관흡수력에 대한 함수비의 차이가 존재하는 이력현상(Hysteresis)이 발생하였고, 건조과정 및 습윤과정의 반복에 따라 이력현상은 줄어들었다. 본 연구에서 적용된 전자기파의 시간영역반사법(TDR)을 통해 불포화토의 흙-함수특성곡선을 효과적으로 파악할 수 있을 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제15권4호
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• pp.487-494
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• 2005

흙 절개지 사면붕괴 원인은 대부분 강우에 의해 체적함수비의 증가에 따라 발생되기 때문에 체적함수비 변화를 측정할 수 있는 새로운 측정기 술이 요구된다. 본 연구에서는 체적함수비 변화를 정량적으로 측정하기 위하여 유전율 측정시스템인 FDR과 ADR 측정프로브를 사용하여 실내 토조시험을 수행하였다. 총 2단계 에 걸쳐 시간당 7.5mm/hour의 인공강우 조건하에서 압밀 화강풍화토 내 발생되는 체적 함수비와 간극수압 변화를 측정하여 비교하였다. 측정결과, 인공강우에 의한 체적 함수비와 간극수압 변화는 거의 동일한 시점에서 함께 파악되었다.

• 지질공학
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• 제15권2호
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• pp.123-132
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• 2005

본 연구에서는 폐기물 매립장의 차수층으로 사용되는 벤토나이트 혼합토에 대한 연직침윤시험과 Frequency Domain Reflectometry 측정 장비를 이용한 유전율 측정시험을 수행하였다. 표준사, 화강풍화토, 벤토나이트 재료에 대해 다양한 배합 비율을 적용하여 제작된 벤토나이 트 혼합토의 체적함수비, 간극비, 유전율상수 등의 관계로부터 이들의 불포화 투수 특성을 파악하였다. 연구결과에 따르면 초기 벤토나이트 혼합비는 체적함수비 변화에 영향을 미치며, 체적함수비 변화는 간극비와 밀접한 관계를 가지고 있다. 또한 벤토나이트 혼합토의 체 적 함수비 변화는 유전율 반응으로부터 명확히 측정됨을 파악하였다. 벤토나이트 혼합토의 불포화 투수 특성을 파악하기 위한 본 연구에서 체적함수비와 유전율상수의 관계함수를 추정하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.39-46
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• 2015

불포화토의 함수비 변화에 따라 유전상수는 민감하게 변화하므로, TDR 프로브를 이용하여 유전상수를 측정함으로써 흙의 체적함수비를 산정하기 위한 연구가 여러차례 시도되어 왔다. 본 연구에서는 불포화지반의 깊이에 따른 함수상태를 획득하기 위하여 관입형 TDR 프로브(TDRP)를 개발 및 현장적용을 수행하였다. 개발된 TDRP는 콘, 주면부, 롯드, 그리고 해머 및 가이드로 구성된다. 지반의 유전상수를 측정하기 위한 세개의 전극은 주면부의 표면에 설치되었으며, 세개의 전극은 동축선과 연결한 후, reflectometer에 연결하여 TDRP 측정 시스템을 구성하였다. 체적함수비-유전상수의 관계를 결정하기 위하여, 실내실험에서 체적함수비 변화에 따른 주문진사의 유전상수를 측정하였다. 실험결과, 체적함수비-유전상수의 관계는 프로브의 설치방식에 관계없이 3차 다항식으로 결정되었으며, 시료의 체적함수비와 높은 상관성을 나타내었다. TDRP의 현장적용실험은 현장에서 소형 sampler로 채취된 시료의 중량함수비 결과와 비교 및 분석되었으며, TDRP로 산정된 체적함수비와 유사한 경향을 보였다. 본 연구에서 개발된 관입형 TDR 프로브는 관입심도에 따라 대상지반의 체적함수비를 효과적으로 평가할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.737-746
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• 2019

국내에서 발생하는 산사태는 대부분 강우에 의해 유발된 표층붕괴 형태이며 많은 연구자들에 의해 체적함수비를 통한 붕괴 예측 가능성이 밝혀졌다. 본 연구에서는 체적함수비 증가 기울기 특성을 통해 붕괴를 판단하는 방법에 대해 고찰하였다. 이를 위해 화강암 풍화토를 이용하여 실내 토조실험을 수행하였다. 강우강도 30, 50 mm/hr 조건하에 표층의 포화 상태를 확인하기 위해 비탈면 상부, 중부, 하부 10, 20 cm 심도에 체적함수비계를 설치하였다. 실험결과 체적함수비를 사용한 붕괴 판단은 비탈면 경사에 따라 제한적으로 적용될 수 있는 것으로 나타났다. 또한 강우 침투속도에 의한 유효누적강우량이 붕괴시간을 결정하는 요인으로 판단된다. 체적함수비 증가 기울기를 활용한 붕괴 판단 시 체적함수비의 설치 위치 및 심도에 의해 결과가 달라지는데 실험데이터에 의하면 비탈면 하부 20 cm에서의 계측 값이 가장 효과적인 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 확인된 체적함수비 분석 방법 및 설치위치 선정 방법은 향후 체적함수비를 활용한 계측기준을 제시하기 위한 중요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.15-21
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• 2000

본 논문은 체적이 변하는 흙에 대하여 새로운 흙-수분 특성곡선 이론을 제시하고 이를 실험적으로 규명하였다. 그 결과, 점토와 같이 불포화되는 과정중 체적변형이 발생하는 흙의 흙-수분 특성곡선은 간극비와 흡인력의 함수이므로 체적변화를 무시할 수 없음이 밝혀졌다. 따라서 본 논문에서는 체적변화가 있는 경우 흙-수분특성곡선을 구하기 위하여 두가지 실험법을 채택하였다. 그 첫째는 전통적인 압력판 추출시험과, 중량함수비와 간극비와의 관계를 알 수 있는 수축한계시험을 실시하여 조합하는 방법이며, 둘째 방법은 압력판 셀을 새로인 고안하여 추출시험시에 체적 수축도 측정할 수 있는 수정된 압력판 셀 시험방법을 이용하는 것이다. 이 시험결과를 3차원 상의 면(surface)에서 표현하여, 체적변형을 고려한 흙-수분 특성을 규명할수 있도록 하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.1395-1399
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• 2008

국내 토층 사면을 대상으로 강우에 의해 발생되는 침투수 거동 특성을 분석함으로써 지속적인 토층의 물성 변화 계측을 통해 산사태 예 경보시스템을 구축이 가능하다. 본 연구에서는 산사태 예 경보시스템 구축의 사전 단계로써, 국내 대표적인 지질 매질인 화강암 풍화토, 편마암 풍화토와 주문진 표준사에 대해 공극률과 체적함수비 등의 토질 물성 변화를 고려한 실내 보정실험을 수행하였다. 실험조건은 공극률, 체적함수비 변화에 대한 측정센서의 측정 정밀도 향상과 이를 통해 국내 현장토에 대한 고유 보정기법을 제시하기 위함이다. 측정센서는 각 실험 조건별 물성 변화에 따라 전압을 측정함으로써 현장토에 대한 물성치와 상호 분석이 가능하도록 하였다. 주문진 표준사 뿐만 아니라 국내 현장토인 화강암 풍화토와 편마암 풍화토에 대한 체적함수비에 대한 보정식도 함께 제시하였다.