• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.2229-2233
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• 2015

아스팔트 포장의 투수성은 포장의 장기적 공용성에 아주 큰 영향을 미친다. 특히, 시공 시 포설 두께에 따른 투수계수가 크게 변화하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 많이 사용되고 있는 밀입도 아스팔트 포장의 시공 시 포설두께에 따른 물성치와 투수계수를 실내에서 측정하여 포설두께에 따른 물성치의 상관관계를 도출하고자 하였다. 실제 포설 현장에서 직접 시편을 코어 채취하여 실내시험을 수행하였다. 포설되는 포장의 두께, 다짐횟수가 다른 위치에서 시료를 채취하였으며 각각의 조건에 따른 실험결과를 비교/분석하였다. 연구결과 겉보기밀도와 t/NMAS가 감소할수록 투수계수는 증가하였고, 공극률이 증가할수록 투수계수가 증가하는 것으로 나타났다. 따라서, 현재 사용되고 있는 일률적인 포설두께에 대한 시공법을 투수계수 변화를 고려하여 다소 조정 할 필요가 있는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.288-295
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• 2011

본 연구는 최적의 투수성과 보수성 및 압축강도를 갖는 보투수 포장체의 개발을 위한 것으로, 단입도의 골재 및 SAP를 사용함으로써 투수계수 및 보수성능의 개선은 물론 포장체의 온도저감효과가 있음을 확인하였다. 이를 위하여 단입도 골재의 입경 및 SAP 첨가량에 따른 압축 및 휨강도에 대한 시험을 실시하였으며, 보투수 포장체의 투수성능 및 보수량에 대한 시험을 실시하였다. 시험결과 단입도 골재의 입경이 작아질수록, SAP 첨가량이 증가할수록 압축/휨 강도는 증가하였으며, 투수계수는 SAP 첨가량이 증가함에 따라 감소하였다. 한편, 보투수 포장체의 흡수율 및 보수량은 골재의 입경이 작아질수록, SAP 첨가량이 증가할 수록 증가하였으며, 보투수 포장의 온도저감효과는 아스팔트포장에 비해 최대 $20^{\circ}C$ 까지 저감됨을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.168.1-168.1
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• 2010

본 연구에서는 기존 지중열교환기용 뒤채움재인 벤토나이트 그라우트의 대안으로 시멘트 그라우트의 물리적 역학적 특성을 평가하였다. 실내 시험을 통하여 시멘트 그라우트의 배합비 및 첨가재에 따라 열전도도와 유동성, 일축압축강도에 미치는 영향을 평가하였다. 또한, 실제 지중열교환기용 파이프 내 순환유체의 온도변화가 시멘트 그라우트의 재료적 안정성에 미치는 영향을 검토하기 위해 $-5^{\circ}C$와 $50^{\circ}C$를 한 주기로 하여 일축압축강도를 반복적으로 측정하였다. 냉난방 운전에 따른 시멘트 그라우트와 순환 파이프 접촉면의 양호한 부착성 유지 여부를 판단하기 위해 시멘트 그라우트에 HDPE 파이프를 삽입한 시료의 등가 투수계수를 Flexible wall permeameter를 이용하여 장기간 측정하였다. 순환유체의 온도변화 모사에 따른 일축압축강도는 주기가 반복될수록 강도가 감소하는 경향이 나타났다. HDPE파이프를 삽입한 시료의 등가 투수계수는 순환수의 온도에 따라 증감하다가 $1.02{\times}10^{-9}cm/sec$로 수렴하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5C호
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• pp.283-292
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• 2008

본 연구에서는 연약지반의 압밀해석 시에 물성이 다른 두 층간의 경계면 해석을 보다 정확히 수행할 수 있는 유한차분 해석기법을 제안하였다. 제안된 해석기법을 이용하여 다층지반 및 스미어가 발생된 지반에 대하여 정확한 압밀해석이 가능한 유한차분 해석프로그램을 개발하였으며, 다양한 지반조건에서 해석을 수행하여 제안된 해석 기법을 근간으로 개발된 해석프로그램의 적용성을 검증하였다. 해석결과 다층지반의 압밀속도는 배수면 근처의 투수계수에 지배적인 영향을 받는 것으로 나타났으며, 스미어 발생지반의 압밀속도는 스미어 영역에서의 투수계수 분포가 선형인 경우보다 일정한 경우 압밀이 더 지체되는 것으로 나타났다. 또한 스미어 영향을 고려한 연약지반의 압밀해석에서 스미어로 인한 주변지반의 투수계수 감소가 상대적으로 작은 경우에는 스미어 영역 전체의 투수계수 감소율이 일정하다고 가정한 단순 해석으로도 정확한 압밀거동 예측이 가능하지만, 스미어 발생으로 배수재 주변지반의 투수계수의 감소가 큰 경우에는 배수재로부터의 거리에 따른 투수계수 분포형태를 정확히 가정하고 해석을 수행해야 압밀거동을 정확히 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 마지막으로 부산지역의 다층지반 조건을 고려한 해석결과, 압밀완료 시간을 정확히 예측하기 위해서는 다층지반에 대한 해석이 필요한 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제14권4호
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• pp.461-468
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• 2004

이 연구에서는 암반 내 절리면의 거칠기 정도에 따른 수리특성의 차이를 규명하고자 Barton(1976)이 제안한 절리면 거칠기 계수(Joint Roughness Coefficient; JRC) 등급별로 투수계수를 산정하였다. 이를 위하여 JRC등급 형태별로 고속퓨리에 변환을 이용한 스펙트럼 분석을 실시하여 각 거칠기 등급별로 영향력 이 큰 주파수 성분을 추출하였다. 스펙트럼 분석결과 낮은 JRC 등급을 갖는 절리들이 높은 등급의 절리들보다 저주파 성분이 더 강하게 구성되어 있으며, 높은 JRC등급의 절리들은 상대적으로 고주파 성분이 더 크게 차지하는 것을 알 수 있었다. 스펙트럼 성분 중에서 영향력이 큰 주파수 성분만을 이용하여 퓨리에 역변환을 실시해 JRC 등급별 절리 모델을 생성하였다. 생성된 절리 모델은 거칠기 성분을 포함한 모델로써, 균질화 해석기법을 이용하여 각 모델의 투수계수를 산정하였다. 균질화 해석법은 섭동이론을 적용한 것으로서, 미시규모(microscale) 매질특성과 거시규모(macroscale) 매질특성을 동시에 고려하여 투수계수를 계산할 수 있으므로 균열 기하양상의 국부적 영향을 고려한 투수특성을 정확히 해석할 수 있다. 균질화 해석법을 이용해 투수계수를 산정한 결과, 절리 간극이 동일한 평행판 모델을 가정한 JRC 등급별 투수계수는 $10^{-3}\~10^{-4}m/sec$의 범위에 분포한다. 반면, 전단변형이 발생한 것을 가정한 모델에서는 $10^{-4}\~10^{-5}m/sec$의 범위에 투수계수가 분포한다. 이 경우는 투수계수 분포가 일정한 변화양상을 보이지 않고 JRC등급에 따라 불규칙적인 투수계수 분포를 보인다. 동일한 크기의 간극을 갖는 경우임에도 불구하고 JRC 등급별로 투수계수의 차이가 발생하거나 전단변위에 따라 투수계수가 불규칙적으로 분포하는 것은 거칠기 변화가 투수계수의 변화에 영향을 미침을 지시하는 것으로서, 이 연구를 통해 암반내 절리 등 균열을 따른 수리특성 규명에 있어 절리면 거칠기의 영향은 반드시 고려되어야 함을 알 수 있다.

• 농업과학연구
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• 제25권2호
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• pp.225-234
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• 1998

연직 드레인의 이론식에서 교란효과와 배수저항에 관련된 변수들을 변화시켜 구한 이론곡선과 현장의 실측자료를 쌍곡선, Curve Fitting, Asaoka, Monden방법에 의한 압밀도곡선을 비교 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 쌍곡선방법에 의한 압밀도곡선은 Curve Fitting, Asaoka, Monden방법에 의한 압밀도곡선과 비교할 때 압밀도가 과소하게 나타났다. 2. 현장 실측자료로부터 역산한 수평방향 압밀계수($C_h$)와 실내 시험에서 구한 수직 방향 압밀계수($C_v$)의 전체적인 범위는 교란효과와 배수저항을 무시하는 이상적인 경우에서는 $C_h=(0.5{\sim}2.5)C_v$, 교란효과와 배수저항을 고려한 경우에는 $C_h=(2{\sim}3)C_v$의 범위로 나타났다. 3. 역해석에 의한 교란된 지역의 투수계수란된 지역의 투수계수($K_s$)는 비교란지역의 수직투수계수($K_v$)의 1/2로, 교란지역의 직경($d_s$)은 Mendrel직경($d_m$)의 2배일 때 실측침하량에 의한 압밀도 곡선과 유사하게 나타났다. 4. 연직배수재 설계에 따른 배수저항의 영향은 직경감소가 커질수록 압밀이 지연되는 경향을 보였고, 드레인의 투수계수가 작은 경우가 큰 경우 보다 영향이 더 큰 것으로 나타났다. 따라서 감소 직경을 사용하는 설계법은 교란효과와 배수저항의 영향을 고려하는 것이 합리적이다.

• 물과 미래
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• 제27권3호
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• pp.107-113
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• 1994

Richards식을 해석하려면 토양의 수리특성인 물보유함수와 비포화투수계수에 대한 자료가 필요하다. SCS에서 구분한 토양군중 A, B, C에 해당한다고 판단되는 토양시료를 채취하여 각 토양군별로 본 연구에서 개발한 장치를 이용하여 물보유함수를 측정하였고, 또한 정수두법으로 포화투수계수를 측정하였다. 각 토양군을 대표할 수 있는 하나의 물보유함수와 비포화투수계수를 산정하기 위하여 van Genuchten의 물보유함수와 Mualem의 투수계수예측모형을 이용하였다. 각 토양군별로 실측된 자료를 이용하여 van Genuchten식의 매개변수를 추정한 값을 제시하였고, 그와 같은 자료는 미실측지역에서 비포화흐름을 해석하고자할 때 하나의 기준으로 사용될 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권10호
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• pp.43-53
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• 2012

본 연구에서는 투수계수 증대 및 간극수 가열 증발에 의한 두 가지 방법으로 기존의 상재하중 및 연직배수에 의한 압밀공법의 성능을 개선하고자 하였다. 투수계수 증대 실험은 해성점토를 $90^{\circ}C$로 저온 가열하여 투수계수를 증대시켰으며, 간극수 가열증발 실험은 Microwave oven(전자레인지)과 고온 전기가열관($250^{\circ}C$)을 이용하여 간극수를 가열 증발하였다. 각 실험의 문제점을 파악한 후 현장적용성과 간극수 배출특성이 뛰어난 고온 전기가열관에 의한 지반가열장치를 고안한 후, 인천 송도지역 해성점토를 대상으로 고온 전기가열실험을 수행하였다. 실험결과, 고온 전기가열관을 이용한 간극수의 가열 증발효과로 인해 연약지반의 압밀효과가 탁월한 것으로 나타났으며, 또한 점토의 콘지수가 약 19배 정도 증가되어 추후 표층개량을 통한 시공장비의 주행성 확보에 도 활용될 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권2호
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• pp.1-8
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• 2007

토양 및 지하수의 오염 확산을 방지하면서 오염물을 처리할 수 있는 생물벽체(Biobarrier)에 적용하기 위해 회분식실험과 칼럼 실험을 실시하였다. 회분식 실험에서는 순수 호기성 미생물 Pseudomonas fluorescens의 글루코즈와 당밀에 대한 동역학 상수를 산정하였다. P. fluorescens의 최대비성장속도(Vmax)는 글루코즈와 당밀을 사용하였을 때 $23^{\circ}C$에서 각각 $0.246\;hr^{-1}$, $0.073\;hr{-1}$로 글루코즈의 비성장속도가 빠르지만, P. fluorescence 성장 시 당밀에 대한 지체기가 없으며, 경제성을 고려하여 당밀을 칼럼실험의 탄소원으로 사용하였다. 일정수두 칼럼실험에서 P. fluorescence를 접종하고 영양원을 주입하면서 칼럼 내 토양의 투수계수 감소를 측정한 결과 영양원 주입 6일 만에 투수계수는 $4.1{\times}10^{-2}\;cm/sec$에서 $2.8{\tims}10^{-4}\;cm/sec$로 $6.8{\times}10^{-3}$배 감소하였고, 미생물량은 유입부에서 최대값을 나타냈다. 그러나 투수계수의 감소를 야기하는 미생물의 성장은 탄소원이 아닌 전자수용체(용존산소)의 농도에 의하여 제한되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권8호
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• pp.85-94
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• 2012

실내시험을 통하여 현장여건을 고려한 스미어 영향을 평가하기 위하여 3종류(C:M=1:0, C:M=0.5:0.5, C:M=0:1)의 재성형 시료를 이용하여 다양한 조건의 3차원 실내 모형시험을 30종 실시하여 스미어 존의 발생범위를 측정하고 대표적인 위치에서 시료를 채취하여 스미어 존 내에서의 투수계수의 변화특성을 검토하였다, 연구결과, C:M=1:0(점토 100%)의 경우 맨드렐 관입길이, 맨드렐의 크기, 토압고려여부, 단위중량 및 맨드렐의 형상의 순으로 스미어 존의 발생범위에 큰 영향을 미치는 것을 알았다. 따라서, 현장에서 맨드렐의 관입, 인발의 영향을 크게 받는 장척의 배수재를 설치하는 경우에는 기존의 실내시험을 통한 연구결과에 비해 스미어 존이 더욱 크게 형성되며, 스미어 존(smear zone)의 직경 ($d_s$)은 맨드렐(mandrel) 환산직경($d_m$)의 약 1.89~2.48배로 나타났다. 지반밀도와 맨드렐관입특성이 동일한 조건인 경우에 실트의 함유량이 높은 지반일수록 스미어 존의 발생범위는 넓어지는 것을 알았다. 현장의 토압이 크게 고려될수록, 맨드렐 사이즈가 클수록, 단위중량이 작을수록 스미어 존의 발생범위는 적게 나타났다. 맨드렐 관입, 인발에 의한 투수계수 비($k_{hs}/k_{ho}$)는 재성형시료를 사용한 본 실험에서 평균적으로 약 0.70~0.85의 범위를 나타냈으며, 투수계수저하의 영향요인과 영향치는 스미어 존의 발생범위와 유사하게 나타나는 것을 알았다.