• 지질공학
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• 제25권2호
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• pp.237-250
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• 2015

지진 시에 지하구조물은 지상구조물보다 더욱 안전한 것으로 간주되어 왔으나, 1995년 고베지진 시 발생한 지하철터널의 피해 이후 지하구조물의 피해 사례가 점점 증가하고 있다. 본 논문에서는 풍화토로 되메움한 개착식 터널과 주변 지반의 지진 시 거동을 Mohr-Coulomb모델을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 지반의 측면 경계조건, 인장강도, 최대지진가속도에 따른 개착식 터널과 주변 지반의 변위 및 터널 라이닝에 작용하는 응력을 예측하였다. 지반의 측면 경계조건(자유장 경계조건과 일반 경계조건)과 주변 지반의 인장강도의 변화에 따라 계산된 변위와 응력은 상당한 차이를 나타냈다. 좌우경계조건이 자유장 조건인 경우에는 지반의 잔류변형이 거의 발생하지 않았으나, 구속된 일반 조건인 경우에는 지진으로 인한 주변 및 기초 지반의 융기로 인한 잔류변형이 크게 발생하였다. 하지만 주변 및 기초 지반의 인장강도를 점착력의 100%로 가정하였을 경우 개착식 터널은 측면 경계조건이나 입력된 최대가속도에 관계없이 잔류변위는 1 cm 이내로 무시할 수준이다. 뿐만 아니라, 최대변위 발생 시 및 최종 단계에서 터널 라이닝에서 발생하는 응력은 모두 허용응력 이내이므로 안전한 것으로 판단된다. 동적 수치해석에서는 주변 지리적 조건을 고려하여 적절한 경계조건을 설정하고 인장강도와 같은 지반의 물성치를 정확하게 구하는 것이 매우 중요한 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권5호
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• pp.39-52
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• 1998

본 논문은 정규압밀된 점성토 지반에서 강관 매입 말뚝의 수평 거동에 영향을 미치는 여러인자들 중에서 말뚝의 근입길이, 지반조건(건조단위 중량 $\gamma_4$), 말뚝 두부의 구속조건의 영향에 관하여 모형실험을 수행하였으며, 이러한 영향을 정량화 할 수 있는 경첩식을 그 결과들로부터 얻었다. 모형실험에 사용한 지반은 3종류의 정규압밀 점토이다. 2종류의 말뚝 근입길이와 말뚝 두부의 고정 자유조건의 모형실험결과들에 의하여 수평하중-변위 관계는 $\gamma_d/\gamma_{dmax}$=0.84 이하에서 완전 탄소성체의 거동형상을 보일 것으로 나타났으며, 각 실험에서 최대 수평하중(Q--) 이후의 수평하중 감소는 상당한 시간 의존성을 보였다. 본 연구에서는 수평 하중-변위관계(logo-logy/D)와 최대 휨 모멘트-변위관계($loaM_{max}$.-.-logy/D)에서 각각 구한 항복 수평하중(Qy)과 항복 최대 휭 모멘트(My)가 직선적인 관계로 밝혀졌다. Relaxation에 의한 수평하 중은 모형실험 결과들로부터 시간을 변수로 한 지수 함수식으로 회귀분석 하였다. 수평 극한하중과 항복하중에 대한 지반조건의 영향은 $\gamma_4$$/\gamma_{dmax}$의 변수로 한 지수함수식으로 모델화 하였으며, Broms와 Budhu et at.에 의한 결과와의 비교에서 예측결과가 26-78%정도 과대평가 되었다. 수평하중-변위 관계에 대한 말뚝 두부의 고정조건 영향에서 $Q_{mxed}/Q_{free}$-y/D의 관계는 상당히 비선형적으로 나타났으며, yiD를 변수로 한 지수함수식으로 모델화하였다.

• 지질공학
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• 제19권2호
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• pp.191-203
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• 2009

본 연구에서는 대규모 절개사면에서 억지말뚝의 효과를 확인하고, 사면과 억지말뚝의 거동을 조사하였다. 먼저, 사면의 절토공사시 경사계를 이용하여 사면지반의 거동을 조사하였다. 계측결과 사면지반의 수평변위는 점차적으로 증가하고, 사면활동면의 발생위치에서 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 이를 통하여 사면활동깊이의 예측이 가능하였다. 사면활동면의 예측을 통하여 억지말뚝의 설계와 시공이 수행되었다. 그리고 억지말뚝으로 보강된 절개사면에 대하여 각종 계측시스템을 적용하여 억지말뚝의 거동을 조사하였다. 계측결과 억지말뚝의 수평변위는 켄틸레버보의 변형형상과 유사하게 발생되었으며, 말뚝두부의 철근콘크리트보의 설치로 인하여 두부의 수평변위 억제효과를 확인할 수 있다. 억지말뚝의 최대휨응력이 발생되는 깊이는 대상지반의 상부토사층이 존재하는 깊이와 유사한 것으로 나타났다. 또한, 쏘일네일링 시공을 위한 억지말뚝 전면부 사면굴착시 억지말뚝의 수평변위가 증가함을 알 수 있다. 본 연구를 통하여 대규모 절개사면에 대하여 억지말뚝의 적용성 및 효과를 확인할 수 있다.

• Composites Research
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• 제25권5호
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• pp.147-153
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• 2012

본 논문에서는 복합재 적층판의 고속충격 관통에너지를 예측하는 방법 중 하나인 정적압입 관통 실험을 수행하였다. 정적압입 관통 에너지를 정확히 분석하기 위해서 세 가지 방법을 이용하였다. 첫 번째로 AE 센서 신호 변화를 이용해서 압입 관통 지점을 판단하고 관통 에너지를 구하는 방법, 두 번째는 관통된 시편에 다시 관통실험을 수행하여 두 에너지 차를 이용해서 구하는 방법, 세 번째는 재수행한 관통실험의 하중-변위 그래프에서 최대하중지점을 압입 관통 지점으로 판단하고 에너지를 구하는 방법이다. 위 방법들에 의한 관통에너지 예측 결과를 제시하였고 고속충격 실험 결과와 비교하여 타당성을 검증하였다.

• 지질공학
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• 제12권1호
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• pp.1-21
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• 2002

최근 고도의 경제성장으로 인한 도시화와 바른 산업발달은 지하공간의 확장 뿐만 아니라 이용 및 최적화를 필요로 한다. 지하시설물이나 근접구조물의 피해 및 침하와 같은 많은 문제점을 일으키는 흙막이구조물을 위한 버팀굴착의 지역에서 넓고 깊은 기초가 건설되고 있다. 본 연구는 5개의 굴착 공사현장으로부터 얻어진 측정결과에 근거한 침하량과 침하의 영향거리에 관하여 고 하였다. 굴착깊이를 이용한 최대지표침하량(0.28∼0.3)(%)H는 계측값 및 Clough방법에 의한 값과 유사성을 갖으며 Clough 방법에 의한 침하량 및 침하영향거리의 산정이 가장 합리적임을 알 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권5호통권72호
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• pp.705-712
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• 2004

콘크리트에 강관을 매입하여 만든 핀컵의 역학적 거동을 파악하기 위해 재하 시험을 수행하였다. 핀컵에 핀을 각기 다른 깊이로 근입하고, 핀의 근입 방향에 직각인 방향으로 변위가 일정한 속도로 증가하도록 변위를 제어하면서 하중을 증가시켰다. 시험을 통해 관찰한 핀컵 강관과 핀컵 주변의 콘크리트 변형 및 파괴 형태를 바탕으로 계산모델을 구성하고, 핀컵의 역학적 거동을 예측할 수 있는 계산식을 유도하였다. 제안된 계산식과 시험결과는 서로 좋은 관련성을 보이며, 일정한 범위 내에 분포하는 것으로 나타났다. 시험값과 계산값을 비교한 결과 핀컵 최대 저항력의 평균과 생존확률 95% 값은 각각 계산식에 보정계수 1.01과 0.92를 곱한 값과 같은 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권5호
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• pp.111-128
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• 1998

미합중국 텍사스 주 휴스턴시 소재의 휴스턴 대학 내에 위치한 미합중국 국립 지반 실험지 (National Geotechnical Experimentation Site at the University of Houston)의 팽창성 점토에 설치된 직경 305mm 1개의 일반 현장타설 말뚝과 3개의 분리형 현장타설 말뚝의 18개월간의 거동에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 지반의 흡수력 변화에 따른 지반 팽창량 예측을 위해 실험 말뚝 주위의 지반에 깊이별로 지반 흡수력 감지 장치를 설치하여 관측한 결과, 지반은 최대 35mm까지 팽창하였고 일반 현장타설 말뚝은 4-5mm, 분리형 현장타설 말뚝은 1-2mm의 수직 변위가 관측되었다. 또한 지반 흡수력, 전압력과 체적 변형률 간의 관계식을 얻기 위해 3축 압축 실험 장치를 변형한 실내 실험을 수행하였으며, 이 결과를 이용하여 최대 지반 팽창량 예측 모델을 만들어 현장 실측치와 비교 검토하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권8호
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• pp.7-15
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• 2020

인공신경망(ANN) 지진응답 예측모델 구성을 위해 다양한 지진파 및 지반 조건 하에서 구조물의 최대변위 및 최대 전단력 데이터베이스 구축이 필요하다. 하지만 3차원 컴퓨터 해석을 활용한 데이터베이스 구축은 많은 시간 및 인력, 비용을 발생시킨다. 본 연구에서는 주어진 지반의 포아송비와 전단파 속도에 대하여 건물의 지진응답을 예측할 수 있는 ANN 모델 개발 프레임워크를 소개하였다. 데이터베이스 구축에는 지반-상부 구조물 효과를 고려할 수 있는 간단한 단자유도 모델을 이용하였고 개발된 ANN 모델의 정확도를 결정계수(R²)를 통하여 논의하였다. 또한 구축된 데이터베이스의 백분위 90~100에서 ANN 모델을 구성하고 결정계수를 통해 각 백분위에서 ANN 모델의 정확도에 대하여 논의하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.427-435
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• 2010

인장 균열은 콘크리트의 가장 취약한 특성으로 수화열 및 건조수축 등으로 인해 초기재령에서 발생되는 경우가 많다. 초기의 균열을 정확히 예측하기 위해서는 응력-균열 개구 관계가 시간에 따라 어떻게 변화하는 지를 파악해야 한다. 이 연구에서는 기존에 수행되었던 쐐기형 쪼갬 실험결과에 대한 역해석을 수행하였으며, 측정된 하중-균열 개구 변위를 최적으로 모사하는 응력-균열 개구 관계에 대한 쌍선형 연화곡선을 구하였다. 파괴에너지의 시간에 따른 변화에 관한 분석이 이루어졌으며, 분석 결과를 바탕으로 초기재령에서의 응력-균열 개구 관계에 대한 모델을 제안하였다. 최대 하중, 최대 하중에서의 균열 개구 변위, 파괴에너지에 대하여 실험 측정값, 역해석 결과, 모델로부터 계산된 결과들을 비교해 보았으며, 이를 통해 제안된 모델을 검증하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.367-378
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• 2018

연구목적: 본 연구는 국내 도심지 굴착시 흔히 마주치는 암반을 포함한 다층토 지반에서 앵커지지 흙막이 구조물의 합리적인 안전관리방법에 대해 서술하는 것을 목적으로 한다. 연구방법: 흙막이 굴착공사의 붕괴사례 현장으로부터 수집한 현장 계측자료를 바탕으로 깊은 굴착시 앵커지지 흙막이벽체의 수평변위속도 관점에서 흙막이 구조물의 안전관리방법에 대해 접근하였다. 연구결과: 붕괴구간의 흙막이벽체 평균 최대수평변위속도는 굴토완료 이후에 뚜렷하게 증가하는 추세를 보였다. 특히, 암반 불연속면을 따라 발생하는 슬라이딩에 의한 흙막이 구조물 붕괴는 비교적 짧은 시간에 상당히 큰 변위속도를 나타냈다. 결론: 본 연구를 통해 굴착공사중 흙막이 구조물 붕괴 사고를 사전에 예측하고 예방하기 위해 국내 현장에서 일반적으로 적용되어온 수평변위에 의한 정량적인 관리기준보다는 수평 변위속도에 의한 안전관리기준의 활용은 흙막이 굴착공사의 안전성을 판단하는데 훨씬 합리적인 것으로 나타났다.