• 한국지반공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.109-122
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• 2002

지표부근의 지반의 경우, 함수비가 지반의 동적 물성치에 큰 영향을 주는 요소가 된다. 본 연구에서는 함수비의 변화 때문에 발생하는 최대전단탄성계수, 전단탄성계수 감소곡선, 감쇠비의 전반적인 변화를 공진주/비틂전단 시험을 통해 평가했다. 기존의 동적물성치에 대한 다짐함수비의 영향 연구와는 달리 일정한 다짐함수비로 성형된 시료에 대하여 모관흡수력(capillary pressure)을 조절하는 방법으로 함수비를 변화시키고 이때의 동적물성치의 변화를 평가하였다. 이를 위하여 기존의 공진주/비틀전단시험 시스템을 개량하여 함수비 변화뿐만 아니라 모관흡수력의 변화에 따른 동적물성치의 변화도 함께 평가할 수 있도록 하였다. 또한 실내에서 공진주/비틂전단 시험으로 결정된 함수비에 따른 전단탄성계수의 변화 양상을 동일현장(한국도로공사 시험도로)에서 수행된 크로스흘 시험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였으며, 현장으로의 확장 가능성을 확인하였다. 실내시험과 현장시험으로부터 구한 전단탄성계수는 합리적인 범위에서 일치하였으며, 함수비가 감소함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다.

• 물과 미래
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• 제28권4호
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• pp.215-222
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• 1995

비포화 흐름의 지배방정식인 Richards식을 수치해석하기 위해 필요한 물보유함수는 이력현상을 가지고 있으며 이러한 이력현상은 비포화 흐름특성에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 토양시료의 물보유함수 실측치를 이용하여 기존의 이력현상 모형들의 정확성을 검토하였다. 이를 위해 물보유함수 이력현상을 실측할 수 있는 실험장치를 개발하여 국내 토양시료를 대상으로한 주젖음과정과 주마름과정의 실측치를 구하였고, 이 자료로부터 물보유함수 추정식인 van Genuchten식의 매개변수를 추정하였다. 추정된 주젖음곡선을 이력현상 모형인 Model I-1(Mualem), Model II-1(Mualem) 과 Model III-2(박과 선우)에 적용하여 주마름곡선을 모의한 결과, Model I-1의 모의곡선은 주마름곡선의 실측치를 과대 모의하고 Model II-1은 과소 모의하지만 Model III-2는 실측치에 근접하게 모의하였다.

• 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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.55-62
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• 2016

본 연구에서는 공극 네트워크 모델을 이용하여 사질토의 함수특성곡선을 수치해석적으로 획득하였다. 주문진표준사의 시편을 고해상도 3차원 X-ray CT 촬영하여 공극 영상을 획득하였고, 이를 공극방과 공극목으로 이루어진 관망으로 재구성하였으며 이 때 관의 반경은 공극목의 최소반경으로 정의하였다. 모세관압에 영향을 미치는 공극목의 반경은 세선화알고리즘과 유클리디언 거리변환을 통해 계산하였다. 수치해석적으로 얻은 함수특성곡선을 실험결과와 비교하였으며, 수치해석 결과는 실험결과에 비해 공기함입치가 과대평가 되었으나 전체 모세관압은 유사한 분포를 나타냈다. 또한 실험결과로부터 도출된 상대투수율은 높은 포화도에서 수치해석 결과에 비해 큰 값을 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.98-98
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• 2021

동역학파 기반 순간단위도 (Dynamic wave-based Instantaneous Unit Hydrograph)를 이용하여 유역에서의 강우에 의한 유출을 예측하는 기법을 개발하였으며, 국내 실제 자연 유역에 적용하여 기법의 타당성과 적용성을 검증하였다. 본 연구에서 제시한 '동역학파 기반 순간단위도 방법'은 물리기반 수치모형인 동역학파 강우유출모형과 개념적 순간단위도 방법을 결합하여 사용함으로써 물리적으로 정확하면서도 빠르고 안정적으로 강우-유출을 예측하는 것을 목적으로 한다. 유역의 순간단위도는 유역의 지형, 조도계수와 동역학파 강우유출모형인 tRIBS-OFM을 이용하여 계산된 S-수문곡선을 수치적으로 미분함으로써 유도되며, 유도된 순간단위도는 강우강도에 따라 변화하므로 회선적분을 통한 유출수문곡선 예측 시 강우-유출 관계의 비선형성을 고려할 수 있다. 본 연구에서 유도된 순간단위도의 첨두 값과 첨두 발생시간은 강우강도 값과 각각 양과 음의 상관관계를 가졌으며 강우강도 값과 멱 함수 (power function)의 관계를 가졌다. 이는 Paik and Kumar (2004) 등 기존 연구들에서 밝힌 순간단위도의 특성과 일치하였으며, 본 연구에서는 더 나아가 멱함수의 지수를 산정한 후 임의의 강우강도 값에 대응하는 순간단위도를 멱함수 관계를 이용하여 보간할 수 있는 방법을 제시하였다. 실제 유역에 대한 적용은 강원도 인제군에 위치한 내린천 유역을 대상으로 수행하였다. 유역을 여러 개의 소유역으로 분할하여 강우의 공간적 분포를 고려하였으며, 각 소유역에서의 유출량을 동역학파 기반 순간단위도를 이용해 계산한 뒤 물리기반의 하도추적모형을 이용하여 전체 유역에서의 유출수문곡선을 예측했다. 예측된 유출수문곡선을 관측 유출 자료와 비교해본 결과 NSE (Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient)가 0.6 이상으로 측정되어 적절히 유출을 예측한 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.133-142
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• 2000

본 연구에서는 불포화 투수계수를 측정하기 위하여 Klute(1965a)에 의하여 제안된 정적측정방법의 원리에 axis-translation의 기법을 적용하여 새로운 실험장치를 개발하였다. 이 실험장치는 모관흡수력(matric suction)의 증가에 따른 함수특성과 투수계수의 변화를 동시에 측정할 수 있도록 설계되었다. 실험에는 불포화 투수특성과 No.200체 통과 세립분의 상호관계를 규명하기 위하여 각각 세립함유량이 7.3%(인주), 19.6%(성환), 35.9%(구리)인 시료를 인주, 성환, 구리지역에서 채취하여 사용하였다. 실험결과에 의하면 불포화토의 투수계수와 체적함수는 시료의 밀도가 증가하는 경우 전체적으로 감소하였으며 모관흡수력이 증가함에 따라 점차 비선형적으로 감소하는 거동을 보였다. 또한 불포화토의 투구계수와 체적함수비는 상호 비선형거동을 보였다. 체적함수비와 투구계수를 직접 비교하는 방법으로 경험상수 A,B를 No.200체 통과 세립분의 함유량에 따라 결정하였으며, 경험상수 A, B를 이용하면 직접 흙의 함수특성곡선으로부터 불포화 투수계수를 추정할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.55-66
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• 2012

본 연구에서는 포항지역의 자연사면에서 채취된 이암풍화토(CL)의 흡입응력 이력현상을 조사하기 위하여 자동 흙-함수특성곡선(SWCC) 측정장치를 이용하여 건조 및 습윤과정에 따른 모관흡수력과 체적함수비를 측정하였다. 시료에 모관흡수력을 재하시켜 간극수를 유출시키는 건조과정과 반대로 모관흡수력을 제하시켜 간극수를 유입시키는 습윤과정을 재현하였다. 측정결과를 토대로 van Genuchten(1980)의 방법을 이용하여 흙-함수특성곡선(SWCC)을 산정한 결과 유효포화도에 따른 모관흡수력은 비선형적인 관계를 나타내며, 건조 및 습윤과정을 거치는 동안 동일한 유효포화도에서 다른 모관흡수력을 나타내는 이력현상(hysteresis)이 발생되었다. 그리고 Lu and Likos(2006)의 방법을 이용하여 흡입응력특성곡선(SSCC)을 산정한 결과 낮은 모관흡수력에서 흡입응력은 빠르게 증가하며 이후 미소하게 증가하는 것으로 나타났으며, 동일한 모관흡수력에서는 건조과정의 흡입응력이 습윤과정의 흡입응력보다 크게 나타내는 이력현상이 발생되었다. 따라서 불포화토의 특성을 고려하여 설계 및 안정성 검토를 수행하는 경우 강우침투시에는 습윤과정의 흡입응력특성곡선(SSCC)을 적용하고, 건조 혹은 배수시에는 건조과정의 흡입응력특성곡선(SSCC)을 적용하는 것이 바람직하다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권12호
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• pp.5-12
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• 2013

본 연구에서는 인공강우의 침투 배수에 의한 모형사면의 침투거동을 정확히 파악하고자 대구 경북권의 화강풍화토를 이용한 실내모형실험을 수행하였다. 강우의 침투과정과 배수과정에 대한 함수비와 모관흡수력 변화를 측정하고 부정류상태의 수치해석을 수행하여 두 결과를 비교하였다. 실험결과, 함수비와 모관흡수력의 거동은 사면의 상부, 중간부, 하부 영역에 따라 침투 거리와 하부 배수층의 영향으로 다르게 나타났다. 공극 속 지하수량 변화에 따른 투수계수 변화는 침투과정에서 함수비 증가 및 모관흡수력 감소를 즉각적이고 큰 값으로 유발하였다. 그러나 배수과정에서는 함수비 감소 및 모관흡수력 증가가 완만하고 작은 값으로 발생하였다. 강우로 인한 체적함수비와 모관흡수력이 위치에 따라 값의 차이는 있지만, 침투 및 배수시간에 따른 전형적인 함수특성곡선을 나타내었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권1호
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• pp.29-36
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• 2019

원자력발전소를 운영하게 되면 사용후핵연료와 같은 고준위방사성폐기물이 필연적으로 발생한다. 이러한 고준위방사성폐기물을 처분하기 위해 심층처분방식이 가장 적합한 대안으로 알려져 있으며 고준위방사성폐기물은 공학적방벽과 천연방벽에 둘러 쌓여 지하 500~1,000 m 깊이의 심지층에 처분된다. 이 중 압축 벤토나이트 완충재는 공학적방벽의 가장 중요한 구성요소이다. 완충재는 처분용기와 자연 암반 사이에 위치해 있기에 주변 지하수 흐름으로부터 처분용기를 보호하고 처분 용기로부터 핵종이 유출되는 것을 저지하는 역할을 한다. 주변 지하수 흐름으로 인한 완충재의 불포화 함수특성 규명은 전체 공학적방벽의 성능을 평가하는데 있어 매우 중요하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 실내 시험을 수행하여 국내 압축 벤토나이트 완충재의 건조밀도, 구속조건 여부, 그리고 건조 및 포화 이력에 따른 압축 벤토나이트 완충재의 함수특성곡선을 도출하여 분석하였다. 구속 조건하에서 건조밀도에 따른 함수특성곡선은 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 비구속 조건이 구속 조건에 비해 보다 큰 수분흡입력을 나타냈으며, 아울러 포화 과정보다 건조 과정에서 보다 큰 수분흡인력이 측정되었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.43-48
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• 2010

현재 노상토의 특성평가를 위한 실내실험은 주로 충격다짐방법을 적용한 Proctor다짐(A다짐 또는 D다짐)이 이용되고 있다. 그러나, 현장의 경우 로울러를 이용한 압착형태의 다짐방법이 이용된다. 이러한 실내다짐방법과 현장다짐방법의 차이는 결국 실내실험으로부터 결정된 노상토의 물성치 적용시 상당한 오차를 포함함을 의미한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 선회다짐기를 이용한 흙의 다짐평가를 시행하였다. 선회다짐기는 교통하중에 의해 발생하는 아스팔트 혼합물의 현장 밀도를 실내에서 재현하기 위해 제작된 것으로 현장에서 얻어지는 골재입자의 배열과 유사하게 다진다는 장점이 있다. 하지만, 선회다짐기는 초기 아스팔트 시편 제작을 위해 설계되었기 때문에 흙의 다짐도 평가에는 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 본 연구의 목적은 선회다짐기를 이용하여 흙의 다짐시험을 할 때 발생되는 문제점을 파악하고, 그 해결방안을 제시하는데 있다. 이를 위하여 다짐압력, 다짐횟수, 다짐속도에 따른 다짐 전 후의 함수비 및 무게 차이를 비교하고, 다짐 후 함수비변화가 일어나지 않는 최대함수비를찾고, 다짐곡선 작도에 미치는 영향을 알아보았다.