• 한국지반공학회논문집
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• 제20권9호
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• pp.33-45
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• 2004

모래를 사용해서 매립하는 경우 일반적으로 한 가지 이상의 포설방법으로 매립이 수행된다. 따라서 모래매립지반은 그 특성이 층별로 다양하게 형성되며, 이러한 지반특성을 파악하기 위해서 일반적으로 콘관입시험이 널리 이용되고 있다. 콘저항값은 임의의 깊이에서 현장의 응력수준, 즉 상재하중의 크기에 따라 영향을 많이 받기 때문에 콘저항값을 현장의 응력수준으로 정규화할 필요가 있다. 그러므로 현장응력수준으로 정규화된 콘저항값을 이용하여 신뢰할 수 있는 지반정수와의 상관관계식을 도출하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 응력에 대해 최적으로 정규화된 콘저항값을 이용하여 더욱 합리적인 지반정수를 도출하고자, 싱가폴 창이 동부 매립현장에 위치한 l0m 높이의 여성토를 약 2 m씩 단계적으로 제거하며, 각 단계마다 콘관입시험을 실시하였다. 여기서 측정된 콘저항값을 다양한 방법으로 응력정규화하여 그 값들을 비교함으로써 최적의 정규화 방법을 제안하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권1호
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• pp.19-34
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• 1997

과압밀된 점토현장에서 수행한 콘관입시헙 자료를 지구통계학 방법으로 분석하였다. 임의로 위치한 28개의 콘 사운딩 자료(A현장)와 일관되게 위치한 38개치 콘 사운딩 자료(B현장)분석에 이용되었다. 크리깅기법을 이용하여 두 현장의 콘 저항에 대한 베리어그램을 개발했다. 개발된 배리오그램은 현장에서와 수직적 상관거리 및 수평적 상관거리를 규명하는데 이용되었으며 이의 결과는 두 시험결과를 상호비교하려면 샘플링이 수평상관지리 이내에서 수행되어야하는 최적샘 플링설계로 이용된다. 베리오그램의 분석결과는 두 현장의 지질학적 형성이 수직적 및 수평적으로 큰 차이가 없음을 확인할 수 있었다. A현장에서의 크리깅한 콘 저항치를 3차원적으로 나타낸 표면은 콘 저항치의 공간적 변동을 이해하는데 도움을 주며 또한 지구통계학적으로 분식된 3차원적 표면은 분석된 현장의 어느위치에서나 최적의 콘 저항치를 나타낼 수 있다는 것을 의미한다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.37-40
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• 2008

준설해사를 이용하여 성토된 방조제 제체 매질에서 채취한 시료에 대하여 전기비저항을 실측하였으며, 소형루프 전자탐사의 1차원 역산 자료를 비교 분석한 결과 높은 상관성이 나타남을 확인하였다. 이러한 소형루프 전자탐사결과를 콘관입시험 결과와 비교하여, 비저항값과 콘저항치와의 상관성을 분석하였다. 분석 결과 준설해사로 성토된 방조제의 경우 1 ohm-m 이하의 비저항값이 나타나는 구간과 콘저항치가 50 $kgf/cm^2$ 이하로 매우 낮은 값을 나타내는 구간이 일치하는 것으로 나타났다. 따라서 향후 준설해사로 성토된 방조제의 경우 정기적인 비저항 모니터링의 결과를 활용한 유지 관리 업무에 활용이 가능한 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.631-642
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• 2013

현장지반의 공학적 특성을 파악하기 위한 콘 관입시험(Cone Penetration Test; CPT)은 원지반의 연속적인 강도 특성을 분석하여 다양한 지반변수를 손쉽게 획득할 수 있다는 점에서 널리 활용되고 있으며, 원심모형실험에서도 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 원심모형실험에서 콘선단저항치를 계측할 수 있는 직경이 10 mm인 소형 콘을 개발하고 원심모형실험에서의 적용성을 평가하였다. 개발된 콘으로 4자유도 로봇을 활용하여 원심모형 가속 상태에서 콘 관입시험을 수행하였다. 이 때, 원심가속도 수준을 4회 변화시켜 다양한 유효응력상태에서 콘 관입시험을 실험을 수행하였다. 그 결과, 얕은 관입깊이의 동일한 유효응력에서 콘 선단저항치는 g-level에 영향을 받으며, 선단저항치가 임계 깊이 도달하는 깊이는 g-level과 상대밀도가 커질수록 깊어짐을 확인하였다. 또한, 각 실험에서 임계 깊이에 도달한 선단저항치와 실내실험에서 획득한 지반물성을 이용하여 기존 경험식과 비교하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.43-52
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• 2011

조립토로 구성된 지반구조물의 안정성은 전단변형에 따른 전단영역의 특성변화에 의해 영향을받는다. 본 연구의 목적은 전단파와 전기비저항 및 콘 선단저항력을 이용하여 직접전단실험시 발생하는 전단영역의 특성을 파악하는 것이다. 전단영역의 특성을 파악하기 위하여, 아크릴 재질로 직접전단상자를 제작하였으며, 직접전단상자의 벽면에는 전단파와 전기비저항의 측정을 위하여 벤더엘리먼트와 전기비저항 프로브를 설치하였다. 벤더엘리먼트와 전기비저항 프로브는 전단영역과 비전단영역에 각각 설치되어, 전단변형에 따른 조립토의 거동을 비교할 수 있도록 하였다. 또한, 콘 선단저항력을 측정할 수 있도록 개발한 마이크로 콘을 첨두강도상태와 잔류강도상태에서 관입하여 깊이에 따른 시료의 강도분포를 관찰하였다. 실험결과, 바닥부근과 하부전단영역에서는 전단변형에 따른 전단파 속도는 일정하였지만, 상부전단영역에서의 전단파 속도는 증가하였다. 또한, 바닥부근의 전기비저항은 변화가 없는 반면, 하부전단영역에서 전기비저항은 상대밀도에 따라 수직변형률과 반비례관계로 나타났다. 콘 선단저항력의 변화도 전단파 속도의 변화와 유사하게 상부전단영역에서 큰 변화가 관찰되었다. 본 논문에서 제시한 직접전단실험시 전단파와 전기비저항을 관찰하는 것과 실험완료 후 콘 관입실험은 조립토의 전단영역 특성을 파악하기 위한 매우 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여준다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.85-98
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• 2001

Arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE) 기법에 의거하여 콘 관입문제를 해석하였다. 완전한 관입을 모의하기 위하여 ABAQUS/Explicit을 이용하여 지반의 상향 유동을 모델링하는 정상상태해석(steady state analysis)을 수행하였다. 단일 지층의 해석에서는 흙 입자의 유동 경로와 변형률이 strain path method와 일관된 결과를 나타내고 있음을 확인하였고 극한저항을 합리적으로 계산할 수 있었다. 상이한 지층에 콘을 관입하는 경우에 대해서도 콘 저항이 전이하는 경향을 해석할 수 있었다. 따라서 ALE 해법의 정상상태해석으로 층상 지층에 대한 완전한 관입을 해석할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4C호
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• pp.163-174
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• 2009

온도 변화에 의하여 로드셀이나 스트레인 게이지의 결과값이 변하기 때문에 로드셀이나 전기저항식 변형율계를 이용하는 기계적 장치는 주변 온도의 변화에 의하여 영향을 받는다. 본 연구에서는 기존의 전기저항식 변형율계 타입의 콘이 가지는 문제점과 한계를 극복하고 관입과 동시에 연속적으로 온도보상이 가능한 직경 1~7mm의 초소형 광섬유 마이크로콘을 개발하였다. 광섬유는 머리카락 굵기의 작은 직경을 가지고 있어 원하는 크기의 센서를 구성할 수 있고 전기적 신호인 전압을 측정하는 것이 아니라 빛의 파장변화를 감지하여 변형율로 변환하게 되므로 주변 조건에 의한 간섭 영향이 거의 없다. 개발된 콘의 온도보상 효과를 검증하기 위해 외력이 없는 상태에서 콘 주변의 온도를 변화시키는 온도시험을 실시하였다. 주변 온도에 따라 측정전압이 변화되는 전기저항식 변형률계 콘과는 달리 광섬유 센서를 적용한 콘은 일정한 값을 유지하는 것으로 나타났으며 관입과 동시에 지중의 온도변화를 연속적으로 확인할 수 있었다. 또한, 다층지반 콘관입시험에서는 관입되는 동안 교란영역이 적고 분해능이 뛰어나 선단지지력의 변화만으로도 다층지반의 경계를 명확하게 탐지할 수 있는 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 광섬유 센서를 이용한 초소형 마이크로콘으로 다층지반을 효과적으로 탐지할 수 있으며 지중의 온도 영향이 고려된 순수한 선단저항력을 획득할 수 있음을 보여준다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4C호
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• pp.117-125
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• 2011

최근 신뢰성 높은 지반조사를 실시하기 위하여 국부적인 영역에서 해상도 높은 데이터의 획득이 가능한 전기비저항의 활용이 증가하고 있다. 본 연구의 목적은 온도 효과를 고려하여 보다 신뢰성 높은 전기비저항 값의 획득을 위한 현장용 온도 보상형 전기비저항 프로브의 개발 및 현장 적용성 평가이다. 프로브에 삽입된 온도센서는 온도전이 실험결과와 실험시 안정성 등을 고려하여 선단부로부터 15mm, 30mm, 그리고 90mm 지점에 부착하였고, 프로브 관입시 지반의 교란과 기하학적 형상을 고려하여 콘 형태로 제작하였으며 선단부의 각도는 $60^{\circ}$로 결정하였다. 현장실험에 사용되는 표준 콘과의 비교를 위하여 직경은 표준 콘과 동일한 35.7mm로 제작하였으며, 관입 속도도 동일하게 20mm/sec로 적용하였다. 관입 실험 시, 콘이 지반에 관입 되는 순간 약 $4^{\circ}C$의 온도 변화를 관찰하였으며 이를 보정하여 표준 콘에서 획득한 값과 비교하면 전기비저항을 이용한 지반조사시 반드시 온도에 대한 영향을 고려해야 함을 알 수 있었다. 본 연구에서는 현장용 온도보상형 전기비저항 프로브의 개발 및 현장검증을 통하여 관입 실험 시 온도 보정이 반드시 필요함을 보여준다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.21-30
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• 2014

본 연구에서는 남원 사면현장에서 채취된 화강풍화토를 이용하여 경량 동적콘관입시험기의 국내 사면현장에서 적용성을 조사하였다. 그리고 다짐도와 함수비 변화에 따른 경량 동적콘관입시험을 수행하고, 다짐도, 간극비, 포화도와 콘관입 저항치와의 상관성을 분석하였다. 그 결과로 최적함수비의 건조측에서 함수비 증가와 더불어 관입저항치가 급격히 증가하고 습윤측에서 크게 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 물리적 특성과의 상관관계에서 다짐도 및 포화도가 클수록 콘 저항치가 선형적으로 증가하는 것을 확인하였다. 이로 인해 역학특성 변화에 따른 함수비, 간극비, 포화도와 콘관입저항치 사이에 높은 상관성을 보여 사면조사시 경량 동적콘관입시험기의 현장적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권10호
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• pp.31-40
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• 2009

전기저항식 변형율계를 이용한 콘 관입시험기는 온도 변화에 의해 선단저항력이 달라진다-본 연구에서는 FBG센서를 이용하여 직경 0.5mm의 온도센서와 직경 7mm의 마이크로콘을 제작하여 온도의 변화가 콘 선단저항력에 미치는 영향을 평가하고 이를 효과적으로 보상하고자 하였다-광섬유 마이크로콘과 온도센서는 콘의 구조, 센서 부착 위치 및 광섬유를 이용한 온도보상법 등을 고려하여 제작하였다-온도영향 시험결과, 전기저항식 변형율계의 콘 선단저항력은 온도에 의해 영향을 받으며 온도 차이가 클수록 오차도 증가하는 것으로 나타났다. 반면, FBG센서에서 측정된 콘 선단저항력은 FBG 온도센서를 이용하여 효과적으로 온도의 영향을 보상할 수 있었다. 또한 온도 보상을 실시한 전기저항식 변형율계의 콘 선단저항력은 심도에 따라 일정한 분포를 보였으며 관입과 동시에 온도의 영향이 보상되는 FBG센서의 결과와도 매우 유사한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 온도 변화가 선단저항력에 미치는 영향을 평가하였으며, FBG센서를 이용하여 효과적으로 온도 영향을 보상할 수 있음을 확인하였다.