• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.637-652
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• 2015

본 연구에서는 3차원 유한요소해석을 실시하여 말뚝에 인접한 터널시공으로 인한 말뚝의 거동을 터널로부터 말뚝선단의 횡방향 이격거리를 고려하여 분석하였다. 단독말뚝 및 간격 2.5d인 $5{\times}5$ 군말뚝을 고려하였다. 여기서 d는 말뚝의 직경을 의미한다. 수치해석에서는 순수하게 터널굴착(tunnelling-induced) 으로 인해 유발된 말뚝침하, 전단응력, 상대변위, 축력분포, 겉보기안전율 및 터널굴착 영향권을 고찰하였다. 말뚝이 터널굴착으로 인한 지반침하 영향권 내부에 존재할 경우 말뚝두부의 침하는 Greenfield 조건의 지표면 침하보다 최대 대략 111% 크게 산정되었고, 군말뚝의 경우 단독말뚝과 비교하여 말뚝침하가 크고 축력이 작게 나타났는데 이는 군말뚝내의 말뚝이 인접지반과 함께 블록(block)의 형태로 거동하는 것으로 분석되었다. 또한 말뚝의 상부에서는 상향의 마찰 저항력이 발생하고 말뚝의 하부에서는 하향의 마찰 저항력이 발생하여 순수하게 터널굴착(tunnelling-induced)으로 인해 말뚝에는 인장력을 발생시켰다. 한편 말뚝이 영향권 외부에 존재할 경우 말뚝에는 tunnelling-induced 압축력이 발생하였다. 수치해석을 통해 분석된 하중-침하 관계로부터 말뚝의 겉보기안전율을 계산한 결과 터널굴착 이전에 비해 대략 45% 감소된 것으로 나타났다. 따라서 이는 말뚝의 사용성에 심각한 문제를 유발시킬 수 있는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 지반침하 영향권에 따른 단독말뚝 및 군말뚝의 거동을 심도 있게 고찰하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권8호
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• pp.147-158
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• 2004

국내 액상화 상세평가에 관한 시방내용을 살펴보면, 지진을 정현하중으로 고려한 등가전단응력개념에 기초하여 전단응력을 달리한 3회 이상의 액상화 발생 실내진동시험을 수행하고 이를 토대로 액상화 저항응력비 곡선을 도시하여 지진규모별로 적용할 것을 명시하고 있다. 즉, 현행 액상화 상세평가에서는 실내진동시험결과인 응력, 변형률, 과잉간극수압, 유효응력, 응력 경괴의 변화 등의 다양한 결과들을 효과적으로 이용하지 못하고 최대전단응력과 액상화 발생시 진동재하횟수라는 단순한 시험결과만을 이용하여 액상화 평가를 수행한다. 본 연구에서는 현행 액상화 상세평가에서의 단순한 시험결과의 이용을 탈피하여 응력, 변형률, 그리고, 과잉간극수압 시간이력들과 응력-변형률 상관관계 및 유효응력경로 등의 다양한 실내진동시험 결과를 토대로 액상화 발생메카니즘을 포함한 지반의 동적저항상태를 분석하였다. 특히, 과잉간극수압의 영향을 고려한 동적 유효응력경로가 지반의 동적거동을 효과적으로 구분하여 나타낼 수 있는 점을 발견하고 이를 토대로 지반의 동적상태를 점진적 응력감소, 급진적 응력감소, 그리고 액상화 후 극한상태의 3단계로 구분하였다. 또한, 액상화 현상이 실제적으로 점진적 응력감소에서 급진적 응력감소로 전환되는 시점에서 대변형을 동반하여 발생한다는 사실을 발견하고 이를 액상화 상태전환시점으로 정의하였으며 이러한 액상화상태전환시점이 압축제하 또는 인장재제하로 하중방향이 바뀌는 시점에서 발생하는 점을 반영하여 1/4주기별 시험결과분석에 기초하여 저항특성을 나타내었다. 그리고, 본 연구를 통해 제안된 액상화 저항특성에 대한 타당성 검토를 위해 과잉간극수압으로 인해 발생하는 지반재료 내부에서 소산되는 에너지 개념과 기제안된 교란상태개념에 기초한 액상화 저항특성과 비교하였다. 연구결과, 제안된 누적 소성 전단변형률은 액상화 발생의 원인이 되는 과잉간 극수압의 영향을 합리적으로 표현하고 있을 뿐만 아니라 진동하중으로부터 소산되는 재료 내부의 에너지 변화를 신뢰성 높게 표현하고 있는 것으로 나타났다. 특히, 제안된 지반의 한계 저항특성의 경우, 기제안된 교란도 함$.$수에 기초한 수치해석방법보다 정확하게 대변형의 영향을 포함하지 않고 한계상태를 표현하고 있는 것으로 나타났다.

• 대한치과보철학회지
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• 제46권2호
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• pp.137-147
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• 2008

임플랜트 보철물에서 각 구성 요소를 연결하는 나사 풀림 현상이 흔히 발생하고 있다. 나사 풀림을 최소화하기 위해서 연결 구성 부품 사이의 압축력을 최대로 하는 것이 중요한데, 나사 신장의 허용 한계 내에서 조임회전력을 증가시켜 나사 내부의 인장력 즉 전하중을 극대화하기 위해서는 마찰 계수를 감소시켜 초기 조임회전력의 손실을 최소화해야 한다. 건조 윤활제를 나사 표면에 코팅한 나사들이 전하중을 증가시키고 나사 풀림을 감소시키나 나사의 반복체결에 따른 코팅표면의 마모가 문제점으로 지적되고 있다. 최근 내마모성이 우수하며 동시에 나사의 마찰 저항을 최소화할 수 있는 텅스텐 카바이드/탄소 코팅을 이용한 나사가 임상에 사용되고 있으나 실제적으로 연결부 안정성에 미치는 영향에 관한 연구는 미미한 편이다. 이에 본 연구에서는 external butt joint 형태를 가지는 US II 시스템과 one stage용 8도의 internal cone 연결형태의 SS II 시스템 및 11도의 internal cone 연결형태의 GS II 시스템에서 티타늄 합금 나사의 텅스텐 카바이드/탄소 코팅이 지대주 나사 풀림에 미치는 영향을 알아보기 위하여 100만 회 반복 하중 전후의 풀림회전력 및 상실률을 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 초기 풀림회전력은 티타늄 합금나사보다 텅스텐 카바이드/탄소 코팅 나사를 사용한 경우 작게 나타났으며 (P<.01), 동일 나사를 사용한 경우에는 임플랜트 시스템 간에 차이가 없었다 (P>.05). 2. 반복하중에 따른 풀림회전력의 상실률은 두 나사 모두에서 external butt joint 형태의 US II 시스템이 internal cone 연결형태의 SS II 와 GS II 시스템 보다 크게 나타났으나, SS II 와 GS II 시스템 사이에는 차이를 보이지 않았다 (P<.01). 3. 텅스텐 카바이드/탄소 코팅 나사를 사용한 경우 티타늄 합금 나사에 비해 모든 시스템에서 반복하중 후 풀림회전력 상실률이 작게 나타났으며 (P<.01), 코팅 나사 사용으로 인한 상실률의 감소차는 임플랜트 시스템 간에 차이를 보이지 않았다 (P>.05).

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_1호
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• pp.1657-1667
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• 2021

지반침하는 인위적인 인간 활동 또는 자연적 현상에 의해 지표면이 가라앉는 현상이다. 멕시코시티는 전세계에서 가장 심각한 지반침하가 발생하는 지역 중 하나로 평가받고 있다. 멕시코시티 지반침하의 원인은 과도한 지하수 채취로서 해당 지역 전체의 물 사용량의 약 70%를 지하수가 차지하고 있다. 범 지구 위성 항법 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS) 또는 수준측량과 같은 전통적인 현장 관측 방법은 지반침하를 정확하게 측정하기 위해 선호되어 왔다. 하지만 GNSS 관측은 매우 높은 시간해상도를 가진 정확한 지표 변위량을 측정할 수 있음에도 불구하고, 넓은 지역에 대한 부분적인 관측 정보를 제공하고 많은 시간과 비용이 요구되는 한계점이 존재한다. 그러나, 인공위성 영상레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)는 주야 조건과 기상상태에 관계없이 높은 공간 해상도의 지표변화 정보를 mm에서 cm 크기의 정밀도로 비교적 낮은 비용으로 관측할 수 있다는 점에서 효과적인 방법으로 제시되고 있다. 본 연구에서는 2007년 2월 11일에서 2011년 2월 22일까지 획득된 ALOS PALSAR L-band 영상레이더를 이용하여 멕시코시티의 지반 침하 시계열을 추정하였다. 본 연구에서는 대표적인 시계열 분석 방법인 고정 산란체 위상간섭기법(persistent scatterer interferometry, PSI)과 small baseline subset (SBAS)을 적용하여 지표 변위의 시계열 결과를 획득하였으며 대기 효과 및 지형 오차를 제거하였다. PSI 및 SBAS 기법을 이용한 분석 결과 최대 지반침하 속도는 각각 -29.5 cm/year, -27.0 cm/year로 나타났다. 또한 연구지역을 지질 공학적 특성에 따라 세 가지 구역으로 분류하여 각 분류에서의 지반 침하속도를 비교한 결과, 단단한 기반암으로 구성된 지역에 비해 압축률이 큰 호수성 퇴적물로 구성된 지역에서 침하가 크게 발생하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제16권1호
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• pp.33-62
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• 1972

리기다소나무는 미국(美國)으로부터 우리나라에 도입(導入)하여 온지 60여년(餘年)의 세월이 흐르는 동안 오늘날에는 중요(重要)한 조림수종(造林樹種)으로 발전(發展)하였고 이미 국내(國內)에서는 상당량(相當量)의 목재생산(木材生産)이 이루지고 있기 때문에 합리적(合理的)인 목재이용(木材利用)을 위(爲)해서는 그 기본적(基本的)인 성질연구(性質硏究)가 필연적(必然的)으로 요청(要請)되고 있다. 따라서 본연구(本硏究)에서는 리기다소나무의 목재해부학적(木材解剖學的), 물리학적(物理學的), 기계학적성질(機械學的性質)을 구명(究明)키로 한 것이다. 본연구(本硏究)에서 사용(使用)한 공시목(供試木)은 서울대학교(大學校) 농과대학(農科大學) 부속수원연습림내(附屬水原演習林內)에 위치(位置)하고 있는 46~52년생(年生)의 리기다소나무임분(林分)에서 정상적(正常的)으로 생장(生長)한 15개림목(個林木)을 선정(選定)하였는데 5개림목(個林木)은 해부학적(解剖學的) 연구(硏究)를 위(爲)해서 1967년(年) 2월(月)에 대채(代採)하였다. 이들 시험목(試驗木)은 간(幹), 지(枝), 근(根), 초두목(梢頭木)의 성질연구(性質硏究)를 위(爲)해서 수목(樹木)의 모든 재부분(材部分)을 채취(採取)하였다. 이 연구(硏究)의 해부학적성질(解剖學的性質)에 있어서는 연륜(年輪), 수지구(樹脂溝), 방사조직(放射組織), 가도관(假導管), 방사가도관(放射假導管), 방사유세포(放射柔細胞) 및 막공등(膜孔等)의 육안적(肉眼的) 현미경적특징(顯微鏡的特徵)이 재부분(材部分)(간(幹), 지(枝), 근(根), 초두목(梢頭木))별(別)로 관찰(觀察)하고 측정(測定)하였다. 물리적(物理的) 그리고 기계적성질(機械的性質)에 있어서는 생재함수율(生材含水率), 목재비중(木材比重), 수축율(收縮率), 섬유평행방향(纖維平行方向)의 압축강도(壓縮强度), 섬유평행(纖維平行) 및 직각방향(直角方向)의 인장강도(引張强度), 경단(徑斷) 및 촉단방향(觸斷方向)의 전단강도(剪斷强度), 곡강도(曲强度), 할렬강도(割裂强度) 및 경도(硬度)에 관해서 연구(硏究)하였는데 본연구(本硏究)에서 얻은 결론(結論)은 다음과 같다. 1. 목재(木材)의 육안적성질(肉眼的性質)에 있어서 재부분간(材部分間)에 비교(比較)할수 있는 특성(特性)은 연륜(年輪)의 판명도(判明度), 연륜폭(年輪幅), 춘추재간(春秋材間)의 이행(移行), 재색등(材色等)이 가장 중요(重要)한 것이었다. 또 현미경적성질(顯微鏡的性質)에 있어서는 목재구성요소(木材構成要素)의 크기가 재부분간(材部分間)을 비교(比較)할수 있는 특징(特徵)이 되는데 가도관(假導管)의 장(長), 폭(幅), 막후(膜厚), 수지구(樹脂溝), 방사조직등(放射組織等)이 중요(重要)한 것이었다. 2. 재부분간(材部分間)에 비교(比較)된 현미경적특성(顯微鏡的特性)은 간재(幹材)와 초두목간(梢頭木間)에 비슷한 결과(結果)를 나타내었으나 근재(根材)는 촉단면상(觸斷面上)에서 다른 재부(材部)와 비교(比較)하여 일층(一層) 큰 방사조직(放射組織)이 관찰측정되었는데 단열방사조직최대(單列放射組織最大)의 것은 높이 27세포고(細胞高)($550{\mu}$)에 폭(幅)은 $35{\mu}$이었다. 그리고 방추상방사조직(紡錘狀放射組織)은 1~수개(數個)의 수평수지구(水平樹脂溝)를 내포(內包)하는 연합방사조직(連合放射組織)을 형성(形成)한다. 한편 지재(枝材)에 있어서 조직(組織)의 특징(特徵)은 간재(幹材)와 같았으나 구성요소(構成要素)의 측정치(測定値)가 다른 재부(材部)에 비(比)하여 일층(一層) 작었다. 3. 재부분간(材部分間)에 측정(測定)된 가도관(假導管)의 크기는 간재(幹材)에서 길이가 가장 길었고 지재(枝材)에서 가장 짧았다. 재부분가도관장간유의차(材部分假導管長間有意差)를 검정(檢定)한바 간재(幹材)와 근재간(根材間)에만 차이(差異)가 없었고 기타재부분간(基他材部分間)에는 모두 차이(差異)가 있었다. 가도관폭(假導管幅)은 근재부분(根材部分)이 가장 넓었고 지재부분(枝材部分)이 가장 좁았으나 재부분간(材部分間)에는 차이(差異)가 없었다. 막후(膜厚)는 근재(根材)가 가장 두꺼웠고 지재(枝材)가 가장 좁았는데 재부분간(材部分間)에는 근재(根材)와 초두목간(梢頭木間), 근재(根材)와 지재간(枝材間) 또 간재(幹材)와 지재간(枝材間)에는 차이(差異)가 있었으나 기타재부분간(基他材部分間)에는 차이(差異)가 없었다. 4. 입목(立木)의 생재함수율(生材含水率)은 초두목(梢頭木)이 가장 높았고 간재(幹材)의 심재부분(心材部分)이 가장 낮았다. 재부분별(材部分別) 함수량간유의차(含水量間有意差)를 검정(檢定)한바 초두목(梢頭木)과 기타재부분간(基他材部分間), 심재(心材)와 기타재부분간(基他材部分間)에 차이(差異)가 있었으나 근재(根材)와 지재간(枝材間) 그리고 근재(根材)와 변재간(邊材間)에는 차이(差異)가 없었다. 5. 목재(木材)의 비중(比重)은 간재(幹材)가 가장 높았고 다음은 근재(根材), 지재(枝材)의 순(順)이고 초두목(梢頭木)은 가장 낮았다. 재부분비중간유의차(材部分比重間有意差)를 검정(檢定)한바 간재(幹材)와 다른 재부분(材部分) 사이에는 뚜렷하게 차이(差異)가 있으며 근재(根材)와 지재(枝材)사이에는 차이(差異)가 없었고 초두목(梢頭木)은 제일작은 치(値)로서 유의차(有意差)가 인정(認定)된다. 6. 함수율(含水率) 14%때 재부분간(材部分間)의 섬유평행방향압축강도(纖維平行方向壓縮强度)를 비교(比較)하면 가장 높은 강도(强度)는 간재(幹材)에서 나타났고 다음은 지재(枝材), 근재(根材)의 순(順)이고 초두목(梢頭木)은 가장 낮은 강도(强度)를 나타내었다. 7. 함수율(含水率) 14%때 재부분간(材部分間)의 곡강도(曲强度)를 비교(比較)하면 지재(枝材)에서 뚜렷하게 높은 강도(强度)를 나타내었으며 다음은 간재(幹材), 지재(枝材), 근재(根材)의 순(順)이고 초두목(梢頭木)은 가장 낮은 강도(强度)를 나타내었다. 특(特)히 지재(枝材)는 간재(幹材)보다 낮은 비중(比重)을 갖이고 있었는데도 불구(不拘)하고 높은 곡강도(曲强度)를 나타내었다.

• 자원환경지질
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• 제5권4호
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• pp.187-209
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• 1972

발파(發破)에 있어서 천공배치(穿孔配置)는 발파효과에 영향(影響)을 미치는 가장 중요(重要)한 요소중(要素中)의 하나다. Burn-cut 의 폭발(爆發)의 여러 요소(要素)에 관(關)한 연구(硏究)는 Brown, Cook에 의(依)해 발표(發表)된 바 있으나 본연구(本硏究)에 있어서는 Burn-cut 와 Pyramid-cut의 천공배치(穿孔配置)의 대비(對比)와 폭원(爆源)과 자유면(自由面)사이의 역학적(力學的) 응력해석(應力解析)에 중점(重點)을 두어 이등교수(伊藤敎授)가 전개(展開)한 이론(理論)에서 다루지 않은 주정천공배치(週正穿孔配置)에 의(依)한 Burn-cut의 효과을 연결(連結)시켰다. 종래(從來)의 이론(理論)에 의(衣)하면 단일자유면발파(單一自由面發破)에 있어서는 압축응력외(壓縮應力外)에 자유면(自由面)에서 반사(反射)되는 인장응력(引張應力)의 영향(影響)을 추가(追加)로 받는다. 본(本) 신천공(新穿孔) 배치(配置)에 의(依)한 Burn-cut는 자유면수(自由面數)의 증가(增加)와 거리(距離)의 축소(縮少)를 꾀하므로서 이효과(效果)는 더욱 증대(增大)된다. 이와 같은 효과를 위(爲)해서는 다음 두가지 점(點)을 고려해야 한다. 첫째 심기공(心技孔)의 무장약공(無裝藥孔)은 보조응력(補助應力)을 크게 하기위(爲)해 가능(可能)한 대구경(大口徑)으로 깊게 천공(穿孔)해야 한다. 둘째 각 심기공간(心技孔間)의 거리(距離)를 접근(接近)시켜 완전(完全) 발파(發破)를 기(期)해야 한다. 그 까닭은 구경(口徑)이 증가(增加)됨에 따라 2차(次) 자유면(自由面)은 넓어지고 거리가 가까울수록 장약공(裝藥孔)과 무장약공(無裝藥孔)사이의 인장응력(引張應力)은 더욱 발달(發達)되기 때문이다. 선진국(先進國)에서는 심기공(心技孔)사이의 거리(距離)를 4"로 함이 이상적(理想的)이라고 알려지고 있으나 본실험(本實驗)에 의(依)하면 더 욱 근접(近接)될수록 파괴암석(破壞岩石)이 증가(增加)되고 굴진장(掘進長)도 깊어짐이 밝혀졌다. 나아가서는 굴진장(掘進長)을 더욱 증대(增大)시키기 위(爲)해 Burn-cut로 부터 Large hole Burn-cut를 개발(開發)하여 발파회수(發破回數) max 7회(回)/일(日)로서 1발파당(發破當) 3.1m까지 시도(試圖)함으로서 고속도굴진(高速度掘進)의 기원(起源)을 마련했다. 또한 대구경(大口徑) Burn-cut에서는 큰 저항(抵抗)을 극복하기 위해 금속초유폭약(金屬硝油爆藥)을 사용(使用)함이 더욱 효과적(效果的)임이 입증(立證)됐다. 최근(最近)에 와서 저렴(低廉)한 가격(價格)과 취급안전(取扱安全)으르 각광을 받고있는 AN-FO는 비료용 또는 공업용(工業用) 초안(硝安)에 연료유(燃料油)를 혼합(混合)한 것으로서 외관(雷管)만으로는 순감(純感)하여 폭발(爆發)하지 않으나 Gelatin Dynamite등(等)의 폭발성(爆發性) 예감제(銳感劑)에 의(依)해 발파공내(發破孔內)에서 일단 기폭(起爆)되면 종래(從來)의 초안폭약(硝安爆藥)에 상당(相當)한 위력(威力)을 발휘(發揮)케 한다. AN-FO 폭제(爆劑)의 성능(性能)에 관(關)해서는 많은 보고(報告)가 있었으나 본(本) 실험(實驗)에 의(依)하면 초유혼합비(硝油混合比)는 분상(粉狀)은 93.5:6.5, prill상(狀)은 94:6이 최적(最適)이며 분상(粉狀) AN-FO는 prill상(狀) AN-FO보다 항상(恒常) 폭속(爆速)이 높다. 또한 기폭감도(起爆感度), 충격감도(衝擊感度), 진거감도(塵據感度) 등(等) 제감도(諸感度)는 타화약(他火藥)에 비(比)해 몹시 경감(鏡感)하며 전폭성(傳爆性)은 prill상(狀)이 분상(粉狀)보다 우수(優秀)함을 얻었다. 발파후(發破後) Gas도 양호(良好)하며 AN-FO는 제조후(製造後) 7일(日) 전후(前後)가 최대효과를 갖는다. 종래(從來) AN-FO는 지난 여러해 동안 로천굴(露天掘)에만 사용(使用)하여 왔으나 필자(筆者)는 AN-FO의 기초성능시험(基礎性能試驗)을 토대(土臺)로 이를 이용(利用)한 신종폭제(新種爆劑)로서 금속초유폭약(金屬硝油爆藥)과 수중폭약(水中爆藥)을 발전(發展)시켰다. 금속초유(金屬硝油)의 폭약(爆藥)은 AN-FO와 Al 금속분말의 혼합물(混合物)이며 수중폭약(水中爆藥)은 종래폭약(從來爆藥)과 AN-FO로 제조(製造)한 바 이에 관(關)해서는 다른 논문(論文)에 기술(記述)했다. 본(本) 연구(硏究)에 있어서는 단일자유면(單一自由面) 발파(發破)에 있어서 격유폭약류(隔油爆藥類)를 사용(使用)한바 그 효과(效果)가 매우 양호(良好)하였음을 확인(確認)하였다.