• Geomechanics and Engineering
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• 제22권2호
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• pp.173-185
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• 2020

Calcareous soil is originated from marine biogenic sediments and weathering of carbonate rocks. The formation history for calcareous sediment includes complex physical, biological and chemical processes. It is preferably selected as the major fill materials for hydraulic reclamation and artificial island construction. Calcareous sands possess inter pores and complex shape are liable to be damaged at normal working stress level due to its fragile nature. Thus, the engineering properties of calcareous soil are greatly affected by its high compressibility and crushability. A series of triaxial shear tests were performed on calcareous sands derived from South China Sea under different test conditions. The effects of confining pressure, particle size, grading, compactness, drainage condition, and water content on the total amount of particle breakage for calcareous soil were symmetrically investigated. The test results showed that the crushing extent of calcareous sand with full gradation was smaller than that a single particle group under the same test condition. Large grains are cushioned by surrounding small particles and such micro-structure reduces the probability of breakage for well-graded sands. The increasing tendency of particle crushing for calcareous sand with a rise in confining pressure and compactness is confirmed. It is also evident that a rise in water content enhances the amount of particle breakage for calcareous sand. However, varying tendency of particle breakage with grain size is still controversial and requires further examination.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.13-21
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• 2023

최근 지구온난화 등으로 인하여 지구의 평균해수면이 상승하는 추세이다. 삼면이 바다인 국내의 경우 연안침식이 초래되어 국토 손실 및 연안의 위험성을 높일 가능성이 있다. 미생물에 의한 탄산칼슘 형성(MICP) 기술은 미생물에 의한 탄산칼슘침강 기술이며, 지반의 강성과 강도를 증진시키는 친환경적 방법이다. 본 연구에서는 연안 침식 저감을 위하여 MICP 기술을 제안하였다. 연안 조건을 고려하여 용매로 해수를 사용하고 탈염수와 그 성능을 비교하였다. 탈염수와 해수 조건하에서 미생물에 의한 요소분해능을 조사하였다. 소일칼럼을 제작하여 MICP 처리된 모래의 강도 평가를 실시하였다. MICP 처리는 표면살포법에 의해 처리되었는데, 이러한 방식은 기존의 혼합 방식과 달라 전통적인 강도 평가 방식은 적절하지 않음을 확인하였다. 미세 구조 분석을 통해 다른 용매가 사용된 경우의 광물적 변화를 관측하였다. 실험 결과, 해수는 미생물에 의한 요소분해 반응을 느리게 만드는 것을 확인하였다. 표면 경화된 모래는 침관입시험을 통해 효과적으로 평가할 수 있었다. 이 연구에서는 해수를 용매로 사용하여도 탈염수 수준으로 충분히 MICP 기술 적용이 가능함을 확인하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제8권6호
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• pp.677-684
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• 1999

To investigate size distribution and metallic elements of surface sediments in Hampyong Bay, the southwestern coast of Korea, sedimentological and geochemical studies on surface sediments are carried out. The surface sediments of Hampyong Bay are classified into gravel, muddy sandy gravel, gravelly muddy sand, gravelly sandy mud, mud facies in accordance with areal characteristics. The coarse sediments are distributed on the subtidal zone along the main tidal channel and southeast intertidal flat of Hampyong Bay. On the other hand, the fine sediments are dominated in northeast and west intertidal flat of Hampyong Bay. Most metallic elements except for Ba in the sediments are closely interrelated with fine sediments and mutually with each element. Ba is maybe related with sandy sediments and inversely related with carbonate contents. Normalized by Al content, the sediment do not show any remarkable metal enrichments influenced by resonable artificial or environmental factors.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권11호
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• pp.61-72
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• 2013

Sabkha층 탄산질 모래의 입자파쇄발생시 이차압축특성을 파악하기 위하여 압밀시험을 수행하여 입자파쇄응력을 파악하였다. 입자파쇄 항복응력에서 순간적으로 발생한 입자파쇄 압축침하를 해석하기 위하여 이차압축률 대신 이차 파쇄압축률 $C_{{\alpha}{\epsilon}}{^*}$를 도입하였다. 입자파쇄 발생시의 간극비 $e_p{^*}$와 침하량 $H_p{^*}$가 이차압축거동의 기준점으로 사용되었다. 일차압축지수와 이차파쇄압축률을 비교한 결과 현장 Sabkha층의 경우 $C_{{\alpha}{\epsilon}}{^*}/C_c$ 값이 0.0105~0.0187로 나타났으며 일반적인 석영질 사질토에 비해 입자파쇄 발생으로 인한 이차압축거동이 매우 크게 나타났다. 동일한 재하응력에서는 Sabkha층의 심도가 깊을수록 입자파쇄침하량과 이차파쇄압축률이 증가함을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.193-204
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• 1999

흙의 파쇄성과 관련된 지반공학적 문제에 있어서 입상재료의 강도-변형특성을 해명하기 위한 중요한 인자의 하나로 흙입자의 파쇄를 들 수 있다. 최근, 열대ㆍ아열대 지방의 해안을 중심으로 거대한 해양 유전개발이 진행되고 있으며 이 지역에 넓게 분포된 카보네이트계 모래의 거동이 기존의 실리카계 모래의 거동에 비해 두드러지게 다르다는 것이 현장에서의 문제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 흙의 파쇄성과 연관지어 입상재료의 역학특성을 정립하는 첫 단계로서, 흙 입자파쇄의 기본이 되는 개별입자의 파쇄 강도특성을 명백히 하기 위하여 4종류의 서로 다른 모래를 이용하여 단입자 파쇄시험을 수행하였다. 단입자 파쇄강도는 모래의 입자형상, 광물성분 및 입경의 영향을 고려하였으며, 입도분포 곡선의 $D_{50}$에 대응하는 흙입자 강도는 카보네이트성분의 함유량이 많을수록, 입자형상이 뾰족할수록 작은 값을 나타냈다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.45-56
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• 2013

본 연구에서는 자원 재활용을 위해 시멘트를 전혀 사용하지 않고 잠재 수경성을 지닌 고로슬래그를 이용하여 사질토를 고결시키고자 하였다. 알칼리 활성화제에 의해 경화되는 고로슬래그의 함유량과 알칼리 활성화제의 종류를 달리 하여 이들이 사질토의 조기강도에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 고로슬래그의 함유량을 사질토의 4, 8, 12, 16%로 하고 여섯 종류(두 종류의 천연재료, 네 종류의 화학약품)의 알칼리 활성화제를 사용하여 공시체를 제작하였다. 제작한 공시체는 3일 또는 7일 동안 대기중 양생한 다음 일축압축강도시험을 실시하였다. 알칼리 활성화제 종류에 따른 일축압축강도는 탄산칼륨, 수산화칼슘, 수산화나트륨, 수산화칼륨 순으로 높게 측정되었으며, 동일한 성분을 가진 천연재료보다 화학약품을 사용한 공시체의 일축압축강도가 높게 나타났다. 3일 양생한 공시체 중 최대 일축압축 강도가 발현된 것은 16%의 고로슬래그에 수산화칼륨을 사용한 경우로 3MPa 정도의 강도가 측정되었으며, 이는 초속 경시멘트 16%를 사용한 공시체 강도의 37%에 해당된다. 알칼리 활성화제 종류에 관계없이 고로슬래그 함유량이 증가함에 따라 건조밀도가 증가하면서 일축압축강도도 증가하였으며, 양생기간이 3일에서 7일로 증가함에 따라 최대 97%의 강도 증가가 발생하였다. 고결된 모래의 XRD 분석 결과 C-S-H 화합물이 생성되었으며, SEM 분석 결과에서는 고로슬래그 함유량이 증가할수록 생성되는 수화물도 증가하여 모래 입자를 에워싸는 형태를 보였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권4호
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• pp.782-788
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• 2010

Microbiological calcium carbonate precipitation (MCP) has been investigated for its ability to improve the compressive strength of mortar. However, very few studies have been conducted on the use of calcite-forming bacteria (CFB) to improve compressive strength. In this study, we discovered new bacterial genera that are capable of improving the compressive strength of mortar. We isolated 4 CFB from 7 environmental concrete structures. Using sequence analysis of the 16S rRNA genes, the CFB could be partially identified as Sporosarcina soli KNUC401, Bacillus massiliensis KNUC402, Arthrobacter crystallopoietes KNUC403, and Lysinibacillus fusiformis KNUC404. Crystal aggregates were apparent in the bacterial colonies grown on an agar medium. Stereomicroscopy, scanning electron microscopy, and X-ray diffraction analyses illustrated both the crystal growth and the crystalline structure of the $CaCO_3$ crystals. We used the isolates to improve the compressive strength of cement-sand mortar cubes and found that KNUC403 offered the best improvement in compressive strength.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.993-998
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• 2009

This study was conducted to propose the model that is able to predict long-term settlement of sands containing carbonates. We can observe that in addition to the initial elastic compression, a considerable additional compression occurs with long-term period in some sands. The compressibility of sands is significantly dependent on particle characteristics. Some sands have many pores and particularly has an angular shape. To predict of long-term settlement of these sands which contain carbonates, first of all a variety of tests which are to assess chemical, physical and compression characteristics of these sands were conducted. Second, in order to know settlement with time, the time parameter was determined by analyzing the measured data obtained from $\bigcirc\bigcirc$ area. The measured settlement of this area shows that in addition to the initial elastic compression, a considerable additional compression occurring with time. It was caused by the crushing, shattering, and rearrangement of particles, which were real phenomena in sandy soils under loading condition. Based on this case study, we proposed that a simple method is able to predict settlement with time of sandy soil containing carbonates.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제2권3호
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• pp.5-14
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• 1986

점성토인 실트질점토(CL)와 사질토인 사질실트(SM)의 시료토에 Ca계의 소석회, Al계의 황산알미늄 첨가제로 안정처리한 결과 Ca계에 있어서는 실트질점토의 경우 알민산칼슘수화물과 탄산칼슘이 반응생성 되었으며 사질실트의 경우에는 탄산화알민산칼슘수화물과 탄산칼슘이 반응생성 (반도생성)되었고 Al계의 첨가 처리 경우에서는 실트질점토와 사질실트 모두에서 산화암미늄이 생성되어 있음을 X-선 회절분석에 의한 구조적 특성을 비교함으로써 확인되었고 이들 안정처리 효과로서 일축압축강도가 Ca계의 경우는 크게 증가하였으나 Al계의 경우에서는 거의 증가가 없었다.

• 한국해양학회지
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• 제22권3호
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• pp.130-142
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• 1987

제주남방해역 표층퇴적물에 대해 입도분석, 경광물 및 점토광물, 그리고 미량원소 분석을 실시하였다. 본 연구해역의 퇴적물상은 남동부의 오조립질 분포역 과 남서부 조`세립질 분포지로 구분되며, 남서쪽 끝지역에는 소규모의 현생니질퇴적 물 분포대(mud zone)도 존재한다. 본 역에 분포하는 퇴적물은 분급이 불량하고 negative~positive skewed할뿐 아니라 platykurtic~leptokurtic한 특성을 나타냈으며, 조립질은 도약(saltation)에 의해, 세립질은 도약 및 부유(suspension)에 의해 운반된 것으로 보여 진다. 측정된 13종의 지화학적원소성분중 Co, Ni, Ca, Ag를 제외한 9 종은 남동부지역에서 남서부지역으로 향함에 따라 함량이 증가하는 경향을 보였고, Co와 Ni은 동`서부간에 유사한 함량분포를 나타냈으나 Ca와 Ag은 남동부지역에서 함량치가 높았다. 탄산염함량은 남동부의 조립질 분포역에서가 남서부보다 높게나 타난 반면 총 유기물함량은 이와는 상반된 경향을 보였다. 경광물은 석영, 암편, K- 장석, Na-Ca장석 순의 조성을 보였는데 제주도 주변 해역에서 외해쪽으로 향함에 따라 석영과 K-장석의 함량증가하고 Na-Ca장석과 암편은 감소하는 경향을 나타냈 다. 조사지역 남서쪽 끝 mud 지역의 점토광물로는 illite, chlorite, kaolinite, feldspar, calcite등인데, chlorite가 양적으로 많고 calcite peak가 현저하게 나타날 뿐만 아니라 Ca, Pb, Ni등의 지화학적원소성분의 함량도 황하기원퇴적물의 특성치 와 유사하여 이 지역세립질퇴적물 대부분은 황하기원인 것으로 사료된다.