• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.163-170
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• 2010

Today, In-Situ testing for measureing geotechnical characterization are divided by Cone Penetration Test, Standard Penetration Test and Dilatometer Test, and will vary depending on soil conditions have been applied (Korea Geotechnical Engineering, 2006). However, these methods can be applied on sand or soft clay soil. Now, many studies are progressing for evaluating the stiffness characteristic of rocks and IGM. and Nam moon suk(2006) did Texas Cone Penetrometer Test for designing field penetration pile intruded at rocks and IGM. but, reliability of Texas Cone Penetration Test has confidence limits because TCPT is testing in Texas centrally, and energy dose not measure Woojin Lee, etc. (1998) did calculate Standard Penetration Test Hammer's dynamic energy efficiency by using dongjaeha analyzer. this research, we installed strain gage and accelerometer for supply existing equipment, and develop MCP that can use variety soils. this thesis, we measured energy at head and tip of Rod for evaluating energy that transport at free falling. As a result, Energy differences are occurred at head and tip of Rod.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제41권4호
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• pp.304-312
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• 2016

Purpose: Soil strength has been measured using a cone penetrometer, which is making it difficult to obtain the spatial data required for precision agriculture. Our objectives were to evaluate real-time horizontal soil strength (RHSS) to measure soil strength in real time while moving across the field. Using the RHSS data, the tillage depth was determined, and the power consumption of a tractor and rotavators were compared. Methods: The horizontal soil-strength index (HSSI) obtained by the RHSS was compared with the cone index (CI), which was measured using a cone penetrometer. Comparison analysis in accordance with the measurement depth that increased at 5-cm interval was conducted using kriged maps at six sensing depths. For tillage control and evaluation of the power consumption, the system was installed with a potentiometer for tillage depth, a torque sensor from the rear axle, and a power take-off (PTO) shaft. Results: The HSSI was lower than the CI, but they were the same at 54.81% of the total grids for the 5-cm depth and at 3.85% for the 10-cm depth. In accordance with the recommended tillage map, tillage operations between 0 and 15 cm left 2.3% and 7% residue cover on the soil, and that between 20 and 10 cm covered a wider utilization of 3% and 18.4%, respectively. When the tillage depth was 15 cm, the comparison result of the power requirements between the PTO and rear axle in terms of control performance revealed that the maximum power requirements of the axle and PTO were 44.63 and 23.24 kW, respectively. Conclusions: An HSSI measurement system was evaluated by comparison with the conventional soil strength measurement system (CI) and applied to a tractor to compare the tillage power consumption. Further study is needed on its application to various farm works using a tractor for precision agriculture.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.77-86
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• 2011

건설 프로젝트의 대형화와 시공장소의 다양화에 따라 지반 조사 내용이 다양해지고 있다. 더욱이 날로 엄격해지는 시공조건으로 인해 보다 높은 수준의 지반정보가 요구되고 있다. 그러나 우리나라에서는 최근까지도 비교적 결과의 신뢰도가 낮은 표준관입실험 등의 원위치 실험법에 의존하고 있는 현실이다. 본 논문에서는 복합적인 지반의 거동 특성 평가를 위하여 연약지반은 물론 암반에서도 에너지 변화를 측정할 수 있는 새로운 콘관입 실험기를 개발하고자 하였다. 본 연구에서는 롯드의 체결 방식에 따른 에너지 감쇠를 평가하기 위해 롯드를 인위적으로 불완전하게 체결하거나, 전체 길이는 일정하게 유지시키면서 체결된 롯드의 수를 변화시키며 실험을 수행하였다. 또한, 체결 조건이 다른 롯드에서 탄성파의 전달율과 반사율을 적용하여 에너지 손실을 평가 하였다. 그리고 정동적 콘관입 실험 장비를 제작하여 두부와 선단부에 변형률계와 가속도계를 부착함으로써 에너지 손실을 실내 실험을 통하여 평가하고자 하였다. 실험 결과 롯드의 체결 상태가 완벽하지 않으면 에너지 전달률이 급격히 감소하는 것을 실험과 시뮬레이션을 통하여 알 수 있었다. 또한 실내 실험결과 새로 개발된 정동적 콘 관입 실험기의 두부와 선단부의 전달에너지가 다름을 알 수 있었다. 본 연구에서는 두부는 물론 선단부에서의 에너지 평가가 필요함을 알 수 있었다.

• 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.

• 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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권10호
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• pp.31-40
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• 2009

전기저항식 변형율계를 이용한 콘 관입시험기는 온도 변화에 의해 선단저항력이 달라진다-본 연구에서는 FBG센서를 이용하여 직경 0.5mm의 온도센서와 직경 7mm의 마이크로콘을 제작하여 온도의 변화가 콘 선단저항력에 미치는 영향을 평가하고 이를 효과적으로 보상하고자 하였다-광섬유 마이크로콘과 온도센서는 콘의 구조, 센서 부착 위치 및 광섬유를 이용한 온도보상법 등을 고려하여 제작하였다-온도영향 시험결과, 전기저항식 변형율계의 콘 선단저항력은 온도에 의해 영향을 받으며 온도 차이가 클수록 오차도 증가하는 것으로 나타났다. 반면, FBG센서에서 측정된 콘 선단저항력은 FBG 온도센서를 이용하여 효과적으로 온도의 영향을 보상할 수 있었다. 또한 온도 보상을 실시한 전기저항식 변형율계의 콘 선단저항력은 심도에 따라 일정한 분포를 보였으며 관입과 동시에 온도의 영향이 보상되는 FBG센서의 결과와도 매우 유사한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 온도 변화가 선단저항력에 미치는 영향을 평가하였으며, FBG센서를 이용하여 효과적으로 온도 영향을 보상할 수 있음을 확인하였다.

• 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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• 제22권7호
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• pp.45-54
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• 2006

전기비저항콘은 현장에서 지반의 오염대를 조사하는데 상대적으로 경제적인 비용으로 적용될 수 있다. 그러나, 전기비저항 결과만에 의한 해석은 정량적 데이터베이스의 부족과 함수비 등의 다른 지반공학적 영향인자들에 의해 모호한 결과를 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 지반오염조사에서의 전기비저항 측정기법을 보완하기 위하여 정전용량 측정기법을 도입하여 중금속과 유류로 오염된 지반에서의 적용성을 평가하고자 하였다. 함수비와 오염물질의 종류에 따른 전기비저항과 정전용량의 변화를 평가하기 위하여 실내모형시험을 수행하였으며, 그 결과 전기비저항과 유전상수를 통시에 측정하여 분석함으로써 오염대의 감지에 신뢰도를 높일 수 있는 것으로 나타났다. 전기비저항과 정전용량 측정기법은 중금속으로 오염된 포화지반과 지하수대 상부에 존재하는 디젤유 오염층을 감지하는 데 적용성이 높은 것으로 나타났다.

• 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.

• 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 ($q_c$).