• 한국건축시공학회지
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• 제23권4호
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• pp.465-476
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• 2023

공동주택 지하층 공사시 발생하는 생산성 저하 문제를 해결하기 위한 개선책으로 필요한 PC 더블월(Double Wall) 공법을 개발하였다. 개발 공법은 기존의 PC 더블월 공법과 차별화되어, 지하 주동부의 다양한 PC 형상에 대응할 수 있고, 수평 및 수직 재하 등 부담 하중의 축력비에 충분히 견딜 수 있는 구조적으로 안전한 PC 더블월 공법으로서, 현장 테스트베드를 통하여 설계 및 제작기술, 그리고 시공기술의 적용성 분석하고 개발 공법의 실물 사이즈에 대한 목업테스트를 통해 품질성능을 검토하였다. 목업 테스트 수행 결과, PC 더블월의 기립 설치 및 내부 채움 콘크리트 타설시 균열이나 변형은 관측되지 않아, 구조적으로 안전한 것으로 나타났으며, 내부 채움 콘크리트는 양호한 품질 상태를 유지하였다. 복합적인 요인으로 인해 개발 공법을 실제 APT 주동부 지하층에 적용하지 못해 개발공법의 시공성 분석은 개발 자료를 기반으로한 설치 전문가들의 인터뷰를 통해 분석하였다. 개발 디테일을 적용하여 PC 더블월을 두가지 폭(W=2.4m, W=3.2m)으로 제작하여 설치하는 경우에 대해 PC 부재 설치 전문가 3명과 인터뷰를 수행하였다. 재래식 현장 타설 공법이 통상 47일/층~68일/층 소요되는 데 반해, 제안공법을 적용하면 공기일수가 20일/층~29일/층 소요되는 것으로 나타나, 공기단축 측면에서 효과가 큰 것으로 나타났다. 추후 연구 수행 방향으로서, 실제 APT 주동부 지하층에 적용하여, 시공상 관리 이슈를 추가적으로 도출하고, 공기단축 및 품질 유지에 대한 결과를 검증할 예정이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권6C호
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• pp.287-294
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• 2009

석션드레인공법은 지반 내 배수재를 타설하고 진공압을 배수재에 직접 가해 전응력이 일정한 상태에서 간극수를 배출하여 유효응력을 증가시키고 이로 인해 전응력의 변화 없이 강도를 증진하고 압밀 촉진을 유도하는 새로운 연약지반 개량 공법이다. 본 논문에서는 서해안 해성 점성토 지반에 적용된 석션드레인공법의 시공 사례를 제시하였다. 석션드레인공법이 적용된 지반의 개량효과를 확인하기 위해 현장 계측과 실내시험 결과를 분석하였으며, 수치해석을 통해 설계치와 실측치를 비교하였다. 석션드레인공법과 기존 성토재하공법의 침하량 비교결과 기존 성토재하공법을 대체할 수 있는 침하거동이 발생함을 확인 하였다. 현장 계측 및 실내시험을 통해 지반개량 효과를 분석한 결과 석션드레인공법 적용 지반의 침하량이 2.3배 더 크게 발생함을 확인하였으며, 개량 후 비배수 전단강도는 약 300~400% 증가하였다. 또한 함수비는 약 30% 감소하였으며, 선행압밀하중은 약 $0.52kgf/cm^2$ 정도가 증가하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.5-15
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• 2021

교각기초 형식으로 적용되는 기초공법 중 하나는 단일형 현장타설말뚝이다. 이 말뚝에 대한 설계 시 주된 관심사항은 말뚝체에 작용하는 수평지지력 확보 여부이다. 현재 말뚝체의 강성증가를 위해 외부강관으로 말뚝체를 보강하여 말뚝의 수평지지력을 증가시키는 방법이 활용되고 있다. 그러나 지반조건에 따라 외부강관의 보강효과와 적정 강관보강 길이가 달라질 수 있음에도 이에 대한 연구가 미흡하여 현장에서는 대부분 말뚝체 전체를 외부강관으로 보강하고 있다. 그러나 시스템 내의 전체 말뚝길이를 외부강관으로 보강할 경우 공사 지연과 공사비의 증가로도 이어질 수 있다. 따라서 좀 더 효과적으로 외부강관을 활용하기 위해서는 외부 강관으로 보강된 말뚝체를 대상으로 말뚝의 수평지지특성을 평가하여 강관의 적정한 보강길이를 결정해야 한다. 이에 본 연구에서는 수치해석방법을 통해 각 조건별 외부강관의 보강길이를 적용한 단일형 현장타설말뚝의 말뚝체에 대한 지지특성을 평가하고, 이 해석결과를 바탕으로 외부강관의 적정 보강길이를 제안하였다. 본 연구결과, 단일형 현장타설말뚝의 말뚝체에 대한 수평지지력을 효과적으로 증가시키기 위해서는 강관의 보강길이가 말뚝의 휨거동 영향범위인 1/β의 2배를 적용해야 하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권12호
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• pp.53-68
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• 2011

본 연구에서는 기존 NATM 터널공법의 문제점을 개선한 신개념의 NATM Composite 라이닝 공법 개발에 대한 기초 연구를 수행하였다. 먼저 NATM Composite 라이닝 공법의 개요 대하여 소개하고 시공성에 대한 검토를 수행하였다. 그리고 NATM Composite 라이닝 공법의 개발을 위한 기초 연구로서 고성능 PC 패널 라이닝의 개발을 위해 다양한 혼화재료의 영향을 검토하고, PC 패널 설치 위치별 최적 배합을 도출하였다. 또한 PC 패널 배면 뒤채움재로 경량기포 모르타르 재료를 개발하였으며 실대형 하중재하 실험을 통해 NATM Composite 라이닝 공법의 거동 특성을 규명하였다. NATM Composite 라이닝 공법은 기존 현장타설 라이닝 공법에 비해 안정성과 시공성을 크게 향상 시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.1707-1721
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• 2014

반단면 프리캐스트 바닥판 공법은 완전 프리캐스트 바닥판 공법과 현장타설 공법의 장점을 절충, 보완한 효과적인 공법으로 공기단축, 시공성 향상을 목적으로 개발된 바닥판이다. 이 논문에서는 프리텐션에 의한 반두께 바닥판의 상세를 제안하였으며, 이에 대한 검증을 위해 실험적 연구와 분석을 수행하였다. 프리텐션이 도입된 반두께 바닥판 실험체와 2경간을 갖는 반두께 바닥판 실험부재 총 5기를 제작하였다. 실험변수로는 프리스트레스 도입크기, 이음부에서의 보강철근유무로써 이에 대한 강도와 변형률, 균열폭을 분석하였다. 단경간 바닥판 실험에서 실험결과는 계산강도에 비해 1.55배 이상 높은 값을 보였고 텐던의 수를 2배 증가 시켜도 휨강도 증가는 10% 수준이고 균열폭 제어에 미치는 영향은 무시할 수준이었다. 2경간 연속 실험부재의 경우는 부재의 정모멘트 및 부모멘트부에서의 강도는 부재의 인장철근과 텐던의 변형률로 항복시점을 파악할 때, 보강철근이 있는 경우 텐던과 인장철근은 보강하지 않은 부재보다 각각 1.2배 1.38배 높은 수준에서 항복하였다. 이번 연구에 의해 검증된 프리텐션 반두께 바닥판은 급속 교체 혹은 급속 시공 현장에 효과적으로 사용될 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.51-60
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• 2013

말뚝 시공 시 선단 부분에 쌓이는 슬라임은 현장타설말뚝의 선단지지력을 감소시켜 구조물의 안정성에 큰 영향을 미친다. 슬라임의 존재 유무는 주로 다짐추 혹은 철근을 낙하시켜 판정하고 있으며, 이와 같은 방법은 주관적인 판단결과로 신뢰성에 한계가 있다. 본 논문에서는 물리탐사기법 중 하나인 전기비저항 특성을 활용하여 슬라임층의 존재 여부와 두께를 과학적이고 객관적으로 평가하는 방법을 제시하고자 한다. 슬라임층의 전기비저항 특성을 평가하기 위하여 기존에 개발된 온도보상형 전기비저항 프로브(TRP)를 활용하였으며, TRP의 형상은 원뿔형태로 직경은 표준콘 관입실험 장비와 동일하게 35.7mm이다. 현장타설말뚝 공법 중 P.R.D(Percusion Rotary Drill) 방법을 적용하고 있는 현장에서 실험을 수행하였으며 전기비저항의 결과를 이용하여 슬라임층의 두께를 평가하였다. 신뢰성 높은 분석을 도모하고자 현장 슬라임층을 이용하여 케이싱 효과, 시간경과 그리고 상대밀도에 따른 실내 실험도 추가적으로 수행하였다. 본 연구에서는 전기비저항을 이용하여 슬라임층 두께를 산정하는 방법이 합리적임을 보여주며, 추후 다양한 지층과 말뚝 시공 공법에 적용성이 기대된다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권1호
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• pp.179-188
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• 1998

캔틸레버 공법으로 시공되는 프리스트레스트 콘크리트 박스거더 교량의 구조적 거동은 단계적 시공에 따른 구조물의 순차적 변화 및 콘크리트의 재료적 특성에 의해 시간 의존적 거동을 나타낸다. 콘크리트의 시간의존적 특성, 즉 콘크리트의 크리프 및 건조수축 특성은 현장타설 세그멘탈 캔딜레버공법으로 가설되는 콘크리트 교량의 설계 및 시공에서 매우 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 콘크리트의 크리프 및 건조수축 특성이 교량의 시간의존적 거동, 특히 처짐 및 텐던응력예측에 미치는 영향을 연구하였다. 교량해석은 본 연구진에 의해 개발된 프리스트레스트 콘크리트 교량해석기법 및 프로그램을 이용하여 크리프의 ACI 모델, CEB-FIB모델, 그리고 국내 도로교 시방서 모델을 고려하여 해석하였다. 해석결과 최종크리프 값의 크기에 따라 장기처짐의 발생량이 차이가 큰 것으로 나타나고 있으며, 최종건조수축량과 상대습도도 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한 ACI 모델과 CEB-FIB모델간에도 차이가 큰 것으로 나타나 실제교량의 크리프 특성 및 건조수축 특성의 정확한 예측이 교량의 정밀시공 및 거동예측에 매우 중요한 것으로 나타나고 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.197-207
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• 2001

1980년대 이래 국내 터널의 시공법은 원지반의 강성을 활용한 NATM이 주를 이루고 있다. 그러나 NATM은 터널내부에 설치되는 내부라이닝의 여러 가지 문제점을 내포하고 있기 때문에 노르웨이에서는 조립식 터널 라이닝(Pre-Cast Concrete Lining, PCL)을 개발하여 현장타설 콘크리트 라이닝의 문제점을 해결하고자 하였다. 그러나 노르웨이와 같은 북유럽지역에서는 지진이 거의 발생되지 않고 있기 때문에 PCL공법 개발당시에 지진에 대한 영향을 고려하지 못하였다. 따라서 PCL공법을 국내에 도입하기 위해서는 먼저 지진에 대한 영향을 분석하여야 할 것으로 판단되므로 본 연구에서는 PCL공법 적용시 지진에 대한 안정성 평가 및 합리적 내진해석을 위한 연구를 수행하고자 하였다. PCL의 내진성능을 판단하기 위하여 먼저 국내에서 주로 많이 사용되고 있는 해석기법인 유사정적해석법과 응답스펙트럼해석법을 이용하여 분석하였으며 지반과 구조물의 상호작용에 대한 영향을 분석하기 위해 시간이력해석을 수행하여 터널심도별 PCL의 내진성능을 분석하였다. 이와 같은 방법으로 PCL의 내진해석을 수행한 결과, 부재에 발생된 응력이 허용응력 이내에서 발생되어 PCL의 내진성능을 확보된 것으로 판단된다. 또한 시간이력해석에 의한 지반-구조물 해석을 수행한 결과에 의하면 PCL의 내진성능을 확보하기 위한 터널의 최소 토피고가 터널직경에 2배 이상인 것으로 확인되었다. 또한 단순 구조물의 내진해석만으로는 PCL의 내진성능을 과소평가할 우려가 있는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5C호
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• pp.313-320
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• 2008

본 연구에서는 Plastic Board Drain(PBD)이 타설된 지반의 압밀거동 특성을 파악하고, 배수재 통수능력을 알아보기 위하여 현장의 타설조건을 실험실에서 모사할 수 있는 관입식 복합 통수능 시험기를 개발하였다. 개발된 시험기는 배수재를 타설하고 교란된 시료를 투기하는 기존 방법과 달리, 예비압밀로 시료를 조성한 후 mandrel과 관입장치를 이용하여 PBD를 지반에 타설하도록 고안하였다. 개발된 관입식 복합 통수능 시험기의 적용성을 평가하기 위하여 기존 복합 통수능 시험을 함께 실시하여 결과를 분석하였다. 실험 결과, 기존 방법은 시료 전체의 교란에 의해 압밀이 지연되는 현상으로 나타났으며, 시료의 불균질성 등에 의해 배수재 변형도 국부적으로 발생하였다. 이로 인하여 기존 시험법에 의한 통수능력은 예상치 보다 다소 크게 산정되는 경향을 보였으며, 관입식 방법에 의해 현장조건과 유사하게 통수능력을 분석할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.35-45
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• 2001

Bergado에 의해 비교 분석된 많은 연구자들의 배수재의 소요통수능에 대한 제안값을 보면 0.32~50cc/s로 그 차이가 너무 크기 때문에 실무에 적용하기가 어렵다. 본 연구에서는 배수재의 통수능변화를 고려할 수 있는 압밀해석방법을 개발하고, 흙의 압밀계수, 압축지수, 배수재 타설심도 및 타설후 시간경과에 따른 배수재의 통수능 감소 등의 현장여건을 고려한 압밀해석을 통하여 압밀지연을 일으키지 않는 배수재의 소요통수능에 대한 기준을 제시하였다. 압밀해석결과 어느값 이상의 통수능에서는 압밀지연이 없으므로 이 값 이상의 통수능을 갖는 배수재를 선택하는 것이 중요하며, 압밀지연시간 5% 이내인 배수재의 소요통수능은 압밀계수($c_{v}$ ), 배수재의 길이(L) 및 압축지수($C_{c}$)와 비례관계로서 안전율 1.5를 고려하여 $q_{wa}$ =8$\times$($c_{v}$ $\times$L$\times$$C_{c}$)(cc/s) 이상이면 되는 상관식을 얻었다. 이 값 이상의 배수재를 선택하는 경우는 연직배수공법의 압밀해석에서 배수재의 통수능을 고려하지 않아도 된다는 결론을 얻었다.