• Journal of Biosystems Engineering
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• 제27권6호
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• pp.537-546
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• 2002

In this study an automatic soil hardness measuring system mountable on agricultural tractors was developed to improve the accuracy of manual soil hardness testers by a constant penetrating rate, right direction of the cone-penetrometer and the isolation of vibration from the operator. This was necessary to supply similar experimental condition for performance test of new model and comparative experiment. The results of the study are summaried as follows; 1. The system consisted of a sensing part of soil hardness, a driving part of the measuring system and an attaching part between the tractor and the measuring system. 2. The allowable limit value of the system developed was set to 392N to protect from breaking the serve motor and the coupling used in this system. 3. The driving shaft penetrated into soil by 0.3m to measure soil hardness. The soil hardness was measured at the depth of 0.3m from the soil surface but the penetrating work was stopped and the driving shaft was pulled out to protect the system when the value of the soil hardness was too big on foreign substances like stones or straws. 4. Two values measured by automatic measuring system developed in this research and manual penetrometer were compared by statistics hypothesis testing method. When two people measured the soil hardness at the depth of 0.1 and 0.15m by manual cone penetrometer, there was no relationship between two values by two people but the values at the same depths by automatic measuring system developed showed similarity. The automatic system, therefore, developed in this research was proper for measuring soil hardness.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권11호
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• pp.25-31
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• 2015

연속 동하중을 지지하는 철도노반의 탄성거동은 대상 상부노반의 전단탄성계수에 주된 영향을 받으므로, 일정한 다짐도로 조성된 상부노반에서의 전단파속도 획득은 대상 지반의 탄성거동 예측에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 상부노반에서 수행된 동적 콘 관입시험(DCPT) 결과로부터 전단파속도($V_s$)를 추정하기 위하여 동적 콘 관입지수(DCPI)와 전단파속도의 상호관계를 제시하고자 하였다. 상호관계의 신뢰도를 확보하기 위하여 동적 콘 관입시험 및 전단파속도 획득은 시공 완료된 철도 상부노반에서 수행되었다. 전단파속도 획득 방법으로서 cross hole 방법이 사용되었으며, 수신기와 발신기의 중간 위치에서 동적 콘 관입시험이 수행되었다. 동일한 심도에서의 동적 콘 관입지수 및 전단파속도 비교 결과, 전단파속도는 결정계수가 0.8 이상인 동적 콘 관입지수의 거듭제곱 형태로 나타났다. 본 연구결과는 동적 콘 관입기를 이용한 상부노반의 강도평가와 동시에 전단파속도 추정 방법으로써 유용하게 사용될 것이라 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권1C호
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• pp.29-38
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• 2011

소형 콘은 해상도가 뛰어나 국부영역의 탐지를 위하여 다양하게 활용되고있다. 소형 콘은 변형률계 부착 면적이 부족하여 half-bridge 형태로 회로를 구성하고 있으며, 이는 주변온도 변화에 의하여 민감하게 반응하는 것으로 알려져있다. 본 논문의 목적은 이러한 온도영향을 해소하기 위하여 소형 콘의 온도보상 기법에 관한 연구를 수행하는 것이다. 본 연구를 수행하기 위하여 직경과 길이가 각각 15mm 그리고 56mm인 소형 콘을 개발하였다. 로드셀은 온도변화만을 반영할 수 있는 공간을 확보하기 위하여 후면으로 54mm 연장하여 제작되었다. 온도보상회로는 스트레인 게이지를 선단저항 부분, 주면마찰 부분 그리고 연장한 로드셀에 부착하여 소형 콘 내에서 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge) 회로를 구성하였다. 소형 콘의 일반적 회로구성인 half-bridge도 내부에 함께 구성하여 상호간의 결과값을 비교 및 고찰하였다. 여름과 겨울의 계절적인 온도변화에 따라 측정값의 오차를 검증하기 위하여 계절적 온도 변화 실험을 수행하였다. 또한 지반다짐 실험으로 지반의 상대밀도를 증가시켜 관입 시 주변 온도변화에 따라 측정값 변화도 관찰하였다. 측정결과 온도보상회로를 이용하여 측정한 값은 half-bridge 회로로 측정한 값과 차이를 보였으며, 더욱 안정화되고 이상적인 경향을 보였다. 본 논문은 소형 콘 사용시 온 도 영향에 대한 문제를 해소하고 더욱 신뢰성 높은 측정값을 획득할 수 있는 기법에 대하여 제시하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.117-125
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• 2008

The detection of thin-layered soil is important in soft soils to evaluate the soil behavior. The smaller diameter cone penetrometer have been commonly used to detect the layer with increasing sensitivity. The objective of this study is to detect the thin-layered soil using cone resistance and electrical resistance. The cone resistivity penetration test (CRPT) is developed to evaluate the cone tip resistance and electrical resistance at the tip. The CRPT is a micro-cone which has a $0.78cm^2$ in projected area. The application test is conducted in a laboratory large-scale consolidometer (calibration chamber). The kaolinite, sand and water are mixed to make the specimen at the liquid limit of 46% using a slurry mixer. It takes two months for the consolidation of the specimen. After consolidation, the CRPT test is carried out. Furthermore the standard CPT results are compared with the electrical resistance measured at the tip in the field. This study suggests that the CRPT may be a useful tool for detecting thin-layers in soft soils.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 총회 및 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.79-83
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• 1998

This study was conducted to delineate plume occurred in hazardous waste disposal site. At first, CPT (Cone Penetrometer Test) rig and HydroPunch were used to collect depth-discrete groundwater samples in concerned area. However, it was not capable of sampling the groundwater due to the cone refusal where the residual clay are layered at nominal depth through the aquifer. Alternatively, a number of temporary wells were installed after each of locations was penetrated using a modified steel cone functioned by CPT rig. The samples taken from those of wells were characterized by GCMS and GCFID, which revealed that sulfolane and thiolane were mainly presented. Subsequent analyses performed for the samples taken from permanent nest piezometers consistently demonstrated that possible plume boundary can be presented in the study area where contaminants were found as low as detection limit or levels of not-detectable.

• Geomechanics and Engineering
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• 제2권3호
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• pp.177-190
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• 2010

This paper presents the details of indigenous development of the piezovibrocone and calibration chamber. The developed cone has a cylindrical friction sleeve of $150cm^2$ surface area, capped with a $60^{\circ}$ apex angle conical tip of $15cm^2$ cross sectional area. It has a hydraulic shaker, coupled to the cone penetrometer with a linear displacement unit. The hydraulic shaker can produce cyclic load in different types of wave forms (sine, Hover sine, triangular, rectangular and external wave) at a range of frequency 1-10 Hz with maximum amplitude of 10 cm. The piezovibrocone can be driven at the standard rate of 2 cm/sec using a loading unit of 10 ton capacity. The calibration chamber is of size $2m{\times}2m{\times}2m$. The sides of the chamber and the top as well as the bottom portions are rigid. It has a provision to apply confining pressure (to a maximum value of $4kg/cm^2$) through the flexible rubber membrane inlined with the side walls of the calibration chamber. The preliminary static as well as dynamic cone penetration tests have been done sand in the calibration chamber. From the experimental results, an attempt has been made to classify the soil based on friction ratio ($f_R$) and the cone tip resistance ($q_c$).

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.45-52
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• 2015

철도궤도 하부구조물의 유지, 보수 및 과다설계에 따른 비용을 최소화하기 위하여 궤도 하부구조물의 강도 및 강성특성에 대한 정확한 평가는 필수적이다. 본 연구에서는 궤도 하부구조물의 상태를 평가하기 위한 콘 관입기(CPI)를 개발하였으며, 적용성 검증을 위하여 실내실험과 현장실험을 수행하였다. CPI를 이용한 철도궤도 하부구조물 평가의 결과로서 획득되는 결과는 동적 콘관입지수(DCPI), 원추관입저항력($q_c$), 마찰저항력($f_s$) 및 마찰력비(Fr)이다. 실험결과, 실내실험의 경우 도상자갈층에서 획득한 동적 콘 관입지수와 상부노반층에서 획득한 원추관입저항력, 마찰저항력 및 마찰비는 조성한 시료에 대하여 신뢰할 만한 결과를 보였다. 현장실험의 경우 도상자갈층의 경계면을 명확히 구분해 내었으며, 상부노반층의 불연속면을 감지하였다. 본 연구에서 개발된 CPI는 동적 관입과 정적 관입 방법을 이용함으로써 궤도 하부구조물 평가에 유용한 방법이 될 것이라 기대된다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제1권
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• pp.95-100
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• 1983

농기계(農機械)의 포장작업시(圃場作業時) 주행성능(走行性能)에 크게 영향(影響)을 미치는 토양경도(土壤硬度)를 깊이별로 측정(測定)하기 위한 토양경도계(土壤硬度計) 개발(開發)을 목적(目的)으로 스트레인 게이지를 이용(利用)한 토양경도계(土壤硬度計)를 제작(製作)하여 경도(硬度)를 측정(測定)한 실험(實驗)에서 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. Strain gage를 이용(利用)한 토양경도계(土壤硬度計)의 Calibration곡선(曲線)이 상관계수(相關係數)가 0.99876, Dial gage를 이용(利用)한 기존(旣存) 시험기(試驗器)의 Calibration 곡선(曲線)이 상관계수(相關係數)가 0.97150으로 나타나 Strain gage를 이용(利用)하는 쪽이 더욱 정밀(情密)한 측정(測定)이 가능(可能)하였다. 동일(同一) 토양(土壤)에 대(對)한 측정치(測定置)의 표준편차(標準偏差)는 모래, 논흙 2종(種)의 토양(土壤)에 대(對)하여 각각(各各) Strain gage를 이용(利用)한 토양경도계(土壤硬度計)가 6.794, 8.271, Dial gag를 이용(利用)한 기존(旣存) 시험기(試驗器)가 7.490, 9.161로 나타나 Strain gage를 이용(利用)하는 쪽이 측정오차(測定誤差)가 작았다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.63-72
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• 2015

본 연구는 노상토의 다짐특성 평가를 위해 특성이 다른 세 가지 강성측정 시험법으로 측정한 탄성계수의 상관관계 및 연관성에 대해 논의하였다. 미소변형률(${\approx}0.001%$) 범위의 흙강성측정기(SSG), 중변형률(${\approx}0.01{\sim}0.1%$) 범위의 정적 평판재하시험(PLT), 관입저항을 이용하는 동적콘관입시험기(DCP)가 탄성계수 측정에 이용되었다. 변형률 범위가 다른 시험방법에 의해 측정한 탄성계수를 실무에 적용하기 위해서는, 각각의 측정치에 대한 상관관계 및 연관성에 대해 사전에 파악되어야 한다. 국내 외 여러 조건의 노상토에 대해서 세 가지 방법을 이용하여 측정한 탄성계수($E_{SSG}$, $E_{PLT}$, $E_{DCP}$)를 비교 분석한 결과에 따르면, 흙의 종류 및 응력 조건에 따라 각 방법에 의해 측정된 탄성계수가 상이한 결과를 나타내었다. 전체 수집된 데이터 중 시멘트 처리토를 제외한 일반적인 노상토를 대상으로 한 상관성 분석결과, 정적 탄성계수($E_{PLT}$)는 동적 탄성계수($E_{SSG}$) 대비 60~80%의 크기를 나타나는 것으로 평가되었다. 시멘트 처리토와 같은 특이 토질은 정적 탄성계수($E_{PLT}$) 측정 시 구속압의 영향을 크게 받기 때문에, 다른 일반 토질과 상관관계 비교시 응력보정을 수행하여야 한다. 또한, 동적콘관입시험 결과를 이용하여 탄성계수($E_{DCP}$) 예측 시, 200MPa 이내의 범위에서 탄성계수 데이터가 좀더 신뢰도 높은 상관관계를 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.55-63
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• 2018

열차의 하중을 적절한 강성으로 지지하기 위하여 다짐시공된 노반의 효과적인 강성특성 평가 기법에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 상부노반에 대하여 크로스홀 형태의 동적 콘 관입기(CDCP)를 적용함으로써 심도에 따른 강성특성을 평가하고자 하였다. CDCP의 적용을 위하여 세 단면의 다짐시공 완료된 상부노반이 대상 현장으로 선택되었으며, 각각의 개소에 대하여 CDCP 관입실험 및 들밀도시험, 동평판재하시험(LFWD)이 수행되었다. CDCP 관입실험 결과, 심도에 따른 탄성파 발신시간 및 전단파 수신시간을 획득하였으며, 이를 이용하여 노반의 전단파속도 주상도를 획득하였다. 또한, 동일 개소에서 들밀도시험으로부터 획득한 노반의 밀도 및 전단파속도 주상도를 이용하여 심도에 따른 최대전단강성계수($G_{max}$)를 평가할 수 있었다. CDCP 관입실험 및 들밀도시험으로부터 평가된 최대전단강성계수와 LFWD시험으로부터 획득한 동탄성계수($E_{vd}$)를 상호비교한 결과 매우 우수한 선형관계를 보이므로, CDCP 관입실험으로부터 유효한 강성특성을 평가할 수 있을 것이라 판단되었다. 또한, CDCP 관입실험으로부터 도출되는 결과는 일정 심도에 대한 대표 강성특성이 아닌 심도에 따른 연속적인 강성특성 이므로 노반의 강성특성 평가에 효과적으로 이용될 수 있을 것이라 기대된다.