• 터널과지하공간
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• 제21권3호
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• pp.181-191
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• 2011

단층대, 파쇄대 또는 풍화대가 발달한 암반은 실내시험을 위한 시료 성형이 어렵다. 기존에 현장에서 수행된 직접전단시험은 갱도 내벽의 수직반력을 이용하여 수행되었다. 이 연구에서 개발된 현장직접전단시험기는 터널내부 또는 노천의 현장상태 암반에서 시험을 수행할 수 있다. 현장직접전단시험기의 주요 구성은 전단하중 반력판 및 하중전달판, 유압실린더 시스템, 로드셀, 다단계 전단상자, 전단상자 고정장치, 수직하중 반력판 및 하중전달판, 마찰저항 감소용 롤러 등이다. 공시체는 각주형의 블록으로 최대 크기는 $400{\times}400{\times}460$ mm이며 현장에서 형성하는 방법 및 절차가 제시되었다. 개발된 시험기의 현장적용성 평가를 위하여 연구지역에 대한 지질공학적 조사 분석 연구를 통하여 성능시험을 위한 공시체 형성에 적합한 위치가 선정되었다. 현장적용 결과 개발된 현장용 시험기는 암석의 강도 및 변형과 관련하여 필요한 대부분의 정보를 제공할 수 있는 성능을 확보하였음을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권12호
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• pp.67-76
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• 2006

준설 매립된 연약지반이나 해성 점토의 전단강성 평가는 시료 교란의 영향으로 많은 어려움이 있다. 본 연구는 기존의 현장 전단파 시험들의 몇가지 제약 조건을 극복한 새로운 현장 전단파 시험 장치를 개발하고 적용성에 대하여 기술한 것이다. 장치 설계 고려사항은 교란효과, 트랜서듀서 간의 전기적 간섭, 케이블 사이의 전자기 커플링, 자체음향 차단, 전단파의 이동 간격 유지, 트랜서듀서의 회전, 프레임(frame)을 통한 파의 직접적 전달, 그리고 트랜서듀서와 케이블의 보호를 포함한다. 이들 고려사항은 현장과 실내실험을 통하여 지속적으로 개선되었다. 현장 전단파 속도는, 어떠한 역산기법 없이, 전단파의 이동거리와 이동시간으로부터 직접 계산되었다 개발된 현장 전단파 프로브는 깊이 30m까지 적용되었다. 실험결과 현장 전단파 프로브를 이용하여 모래와 점토지반에서 매우 세밀한 전단파 프로파일을 산정할 수 있었다. 또한 실험부지에서 수행된 콘관입실험결과와도 좋은 상관관계를 나타내었다. 본 논문에서 제시된 현장 전단파 프로브는 연약지반의 동적 특성 평가를 위한 현장 전단파 속도 측정에 매우 효과적인 장치임 보여준다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권2C호
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• pp.73-80
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• 2006

4종류 토목섬유 조합으로 구성된 4가지 토목섬유 접촉면의 정적 및 동적 하중 상태에서의 전단거동을 평가하였다. 정적하중 조건에서 경사판 시험과 직접전단 시험을 수행하였으며, 두가지 시험 결과를 상호 비교하였다. 비교 결과 직접전단 시험의 경우, 직접전단 시험이 수행되지 아니한 낮은 응력 단계에서의 접촉면 전단강도를 실제보다 크게 예측할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 또한 정적상태에서 수행된 두 종류 시험을 통해 산정된 전단강도를 이용하여 곡선형태의 파괴 포락선식을 구할 수 있었다. 한편 정적 전단강도와 진동대시험을 통해 동적 하중 상태에서 구한 접촉면 전단강도를 비교하여, 하중 특성과 가해진 응력 크기에 따라 각기 다른 마찰 특성을 보임을 확인하였다. 따라서 토목섬유 사이의 접촉면 전단강도를 정확히 평가하기 위해서는 실제 현장에 설치되는 재료를 대상으로 예상되는 응력의 크기와 하중 유형을 고려하여 시험이 수행되어야 할 것이다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권2호
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• pp.107-114
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• 1996

다양한 입도 분포의 화강암 풍화토(화강토)에 대하여 각종 보강재와의 경계면 마찰계수를 얻기 위하여 직접전단시험을 수행하였다. 이 직접전단시험에 사용한 보강재는 강재편평대상보강재 (smooth steel strip)와 표면이 거친 합성형 Paraweb(friction tie) 및 폴리에스터 직포(woven geotextile) 등이다. 함수비 변화에 따라 화강토의 전단강도가 변화하는 점을 감안하여 현장조건 중 최악의 상태인 포화도 100%로 하였으며, 직접전단시험의 특성상 배수조건을 전제로 하였다. 또한 현장의 다짐 효과에 대한 영향을 고려하여 수정다짐 95% 조건을 적용하였다. 그 결과 미세립자 함유율이 클 수록 마찰계수비가 증가하며, 표면이 거친 보강재(friction tie and geoteztile)가 표면이 편평한 강재 보강재(smooth steel strip)에 비하여 마찰계수비가 매우 크게 나타남을 발견하였다. 이에 따라 배수상태를 유지하고 표면이 거친 보강재를 사용한다면 미세립자 함유량이 36% 정도인 화강토일지라도 보강토 뒤채움재료로 활용이 가능하다.

• 자원환경지질
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• 제50권2호
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• pp.145-157
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• 2017

최근 집중강우로 인하여 전국적으로 산사태 및 사면붕괴 현상이 빈번히 발생하고 있다. 이러한 산지 및 비탈면에서 발생하는 자연재해에 대한 대책안 마련 및 설계 입력자료로서 지반의 강도정수(전단강도)를 도출해야만 한다. 그러나 현재 산지 및 비탈면에 접근하여 지반조사를 하기 위해서는 과다한 산림훼손과 많은 경제적인 비용 등이 요구되어진다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 인력운반이 가능한 경량화된 소형동적콘관입시험기를 제작하여 다수의 지역에 대한 지반의 특성 및 강도정수를 산출하였다. 그리고 국내 및 외국의 소형동적콘관입시험 방법에 대해서 연구 분석하여 국내에 적합한 콘 재료와 시험방법을 제안하였으며, 대표적인 지역을 대상으로 현장에서 콘관입시험 Nc값과 표준관입시험 N값과 비교 분석하였다. 이와 더불어 직접전단시험 및 공내전단시험을 실시하여 토층심도별, 기반암별, 흙의 분류별 그리고 #200번체 통과량별로 Nc값과 전단강도와의 상관관계를 분석하였다. 특히 본 연구에서는 산지조건에서 가장 많이 분포하는 사질토를 대상으로 Nc값에 대응하는 전단강도(점착력 및 내부마찰각)와의 상관식을 제안하여 산지 토층에 대한 효율적인 지반강도정수를 산출하도록 하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.33-40
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• 2009

본 논문에서는 도로를 보강하는 토목섬유 중 지오셀을 이용하였을 때의 보강효과를 알아보기 위해서 실내시험과 현장시험을 실시하였다. 실내 시험은 실대형 직접전단시험기와 모형토조 직접전단시험기를 이용하여 수직응력에 따른 전단응력 곡선을 산정하고 이를 통해 지오셀이 점착력과 내부마찰각을 증가하는 효과를 볼 수 있었다. 실내시험의 결과값을 Terzaghi 공식과 Meyerhof의 공식을 이용하여 극한지지력값을 계산하고 현장시험에서 확인한 극한 지지력값과 비교하여 지오셀의 보강효과를 확인하였다. 분석결과, 직접전단시험을 통해 지오셀의 보강효과가 내부마찰각의 증가에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 또한 셀의 개수가 커질수록 내부마찰각이 커짐을 확인하여 보강면적이 넓을수록 보강효과가 증가하는 것으로 나타났다. 지지력에 미치는 영향요소중 내부마찰각을 증가시키는 지오셀을 도로저부에 시공할 경우 내부마찰각의 증가로 지지력 또한 증가하는 것을 확인하였으며, 평판재하시험의 결과값을 통해 지오셀보강이 극한지지력값의 증가효과에 2배정도의 보강효과를 확인하였다. 수치해석을 통해 변형의 분포와 침하량을 확인한 결과, 침하량은 지오셀에 의해 줄어드는 결과를 보여 침하에 대한 보강효과를 확인하였다.

• 지구물리
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• 제4권4호
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• pp.287-296
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• 2001

국내 건설현장에서는 성토다짐의 다짐도 확인을 위해 주로 평판재하시험(PBT)을 사용한다. 평판재하시험은 재하시험시 표층의 매우 잘 다져진 곳에 대한 지지력 계수를 획득 하여 실다짐도를 과대 평가하는 결과를 초래할 수 있다. 이에 착안하여 응력도달 범위가 작은 평판재하시험을 지양하고 콘관입시험으로부터 획득되는 노상의 관입지수로부터 지반의 다짐도를 추정할 수 있는 콘관입시험기와 구동시스템 및 해석 프로그램을 개발하였다. 개발된 시스템은 다짐차량에 간편하게 부착하여 현장에서 직접 다짐도를 획득할 수 있으며 다짐도와 더불어 다져진 지반의 전단강도정수를 동시에 측정할 수 있다.

• 공학논문집
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• 제5권1호
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• pp.109-118
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• 2004

국내 건설현장에서는 성토다짐의 다짐도 확인을 위해 주로 평판재하시험(PBT)을 사용한다. 평판재하시험은 재하시험시 표층의 매우 잘 다져진 곳에 대한 지지력 계수를 획득하여 실다짐도를 과대 평가하는 결과를 초래할 수 있다. 이에 착안하여 응력도달 범위가 작은 평판재하시험을 지양하고 콘관입시험으로부터 획득되는 노상의 관입지수로부터 지반의 다짐도를 추정할 수 있는 콘관입시험기와 구동시스템 및 해석 프로그램을 개발하였다. 개발된 시스템은 다짐차량에 간편하게 부착하여 현장에서 직접 다짐도를 획득할 수 있으며 다짐도와 더불어 다져진 지반의 전단강도정수를 동시에 측정할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.99-106
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• 1990

신선한 화강암의 절리면에 물유리계 융액형 약액이 충전되었을 때 이 충전 물질이 전단강도에 미치는 영향에 대해 평가해 보고자 하였다. 충전물질은 25% 물유리계 용액형 약액을 사용하였으며, 사용된 시료는 균일한 거칠기의 절리면을 가지는 화강암 시편을 제작하여 Hoek에 의해 만들어진 현장, 또는 실내에서 쓰이는 직접전단시험기를 사용하여 실험하였다. 충전되지 않은 불연속면에서의 전단강도는 직접적으로 암석과 암석의 접촉면에서 발생하게 되고, 약액으로 충전된 불연속면에서의 전단응력-변형곡선은 암석과 암석이 직접 접촉하기 전에 충전물질의 변형이 발생한 다음 암석과 암석이 암석의 접촉면에서 전단파괴가 발생하게 된다. 따라서 최대전단강도에 이를 때의 변위는 약액으로 충전되었을 때 더 커지게 됨을 알 수 있었다. 임의의 수직하중하에서 수평하중이 증가하게 되면 충전되지 않은 불연속면에서는 빠르게 최대전단강도에 도달하게 되며 그 이후 잔류 전단강도로 떨어지게 된다. 그러나, 충전된 불연속면에서는 내부마찰각이 감소되고, 최대전단강도와 잔류전단강도의 차이는 거의 없었다. 또한 충천두께가 커질수록 단위전단강성(unit shear stiffness, Ks)값도 감소되는 것을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.137-145
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• 2001

지오텍스타일 튜브공법은 준설토, 준설모래, 오염토사 등을 수리학적 채움을 통하여 해양구조물이나 수리학적 구조물을 축조하는 공법이다. 본 연구에서는 지오튜브공법의 국내적용을 위하여, 미국공병단의 최소 요구사항을 바탕으로 지오텍스타일을 선정하여 다양한 실내시험과 현장 적용성 시험을 실시하였다. 실내시험은 지오텍스타일과 토사간의 접촉마찰특성 분석을 위하여 대형직접전단시험을 실시하였으며, 해양구조물 설치시 파도와 조수의 영향으로 인한 토사유출량 분석을 위한 유실율시험을 실시하였다. 또한, 오염토사를 채움토사로 적용할 경우에 장.단기 환경적 영향에 대한 환경시험을 실시하였다. 현장시험은 실내모형시험을 바탕으로 토사와 물의 슬러리 혼합비율에 따른 지오텍스타일 튜브 채움방법 및 유효높이 및 단위중량 등의 계측을 실시하였다. 각종 실내 및 현장시험결과, 채움토사입자의 유실율은 약 5.0~6.0%를 유지하였으며, 지오텍스타일의 투수계수는 $\alpha$$\times$$10^{-4}$cm/sec 이상이 되어야 하며, 물과 토사의 혼합비율은 6:4이상이 되어야 한다. 환경적 영향 분석결과, 오염토사의 적용시 국내환경기준을 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 수리학적 펌핑 압력에 대한 지오텍스타일 튜브의 최대 유효높이는 튜브 전체높이의 약 80%의 채움이 완료되었을 시점인 것으로 판단된다.다.