• 한국지반공학회논문집
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• 제27권9호
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• pp.67-76
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• 2011

동토지역 말뚝기초의 지지력은 말뚝과 토사의 접촉면에서 작용하는 동착강도에 지배된다. 말뚝주변 토사 내 간극수의 동결로 인해 발현되는 동착강도는 동토지반 기초설계에 있어 가장 주요한 설계정수로 고려되고 있다. 지난 50년간 동착강도에 대한 연구가 다각도로 수행되어 왔으나, 대부분 동결온도와 지중온도를 고정조건으로 그 영향력을 고려하지 않은 채 토사종류, 말뚝종류, 재하속도 등의 영향인자를 분석하기 위한 목적으로 수행되었다. 본 연구에서는 동결온도와 마찰면에 작용하는 수직구속응력을 주요 변수로 적용하고, 토사종류, 말뚝종류, 재하속도 등은 고정조건으로 적용하여 직접전단방식의 동착강도 측정실험을 수행하였다. 실험재료로는 표면 가공이 용이하여 거칠기를 정밀하게 조절할 수 있는 알루미늄 모형과 주문진표준사를 활용하였다. 실험은 상온(> $0^{\circ}C$), $-1^{\circ}C$, $-2^{\circ}C$, $-5^{\circ}C$, $-10^{\circ}C$의 동결온도및 1atm, 2atm, 3atm의 수직구속응력 조건에서 수행되었으며, 그 결과를 바탕으로 동결온도와 수직구속응력이 동착강도에 미치는 영향을 분석하였다. 전반적으로 동착강도는 동결온도가 낮아질수록, 혹은 수직구속응력이 커질수록 증가하는 경향을 보였으며, 특히 단위온도차에 따른 동착강도의 증가율이 1)급증하는 구간과 2)점진적으로 감소하는 구간을 뚜렷하게 나타내며 변화하는 특성을 보였다. 또한, 동결온도의 저하에 따라 동착강도의 변화를 지배하는 요소가 마찰각에서 부착력으로 변화하며 수렴구간을 형성하는 경향을 나타냈다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.85-92
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• 2015

콘크리트 내 염소이온은 콘크리트 내부로 침투하여 철근부식을 일으키는 주요 요인이다. 그런데 내재된 염소이온의 일부는 시멘트의 수화물과 반응하여 물리 또는 화학적 흡착을 유발하여 침투속도는 느려진다. 이때 시멘트의 수화물이 염소이온의 고정화에 영향을 미치는 요인이므로, 본 논문은 독립적인 시멘트 수화물에서 염소의 흡착에 대하여 초점을 두어 연구하였다. 본 연구의 목적은 시멘트 수화물이 염소이온을 흡착하는 시간의존적 거동을 고찰하여 염소이온 고정화의 메커니즘을 구명하는 것이다. 시멘트 수화물 중 AFt 상과 CH 상은 염소이온을 흡착하지 못하였으나 C-S-H 상과 AFm 상은 염소 흡착능력을 갖고 있는 것으로 나타났다. 특히, AFm 상은 40일 동안 느린 속도로 화학적 흡착 거동을 보인 반면, C-S-H 상은 순간적 물리흡착, 물리화학적 흡착, 그리고 화학적 흡착의 3단계로 구분되어 순차적인 흡착거동을 보였다. 반응 실험결과를 토대로, C-S-H 상과 AFm 상의 흡착 거동 해석기법이 제안되었다. 본 연구는 염소이온의 도입원에 따른 흡착 메커니즘을 이해를 토대로, 염소이온의 도입원에 따른 염소이온의 침투속도를 산정하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.411-420
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• 2007

본 연구는 반복 수평 하중을 받는 외부 보-기둥 접합부에서 작은 헤드를 사용한 headed bar의 사용성을 검증하기 위해 $90^{\circ}$ 표준갈고리로 정착한 실험체와 headed bar로 정착한 접합부 실험체를 제작하여 각각의 실험 결과를 비교하였다. 또한, headed bar 정착 성능에 영향을 주는 헤드 단면적, 단조 및 반복 가력 여부, 헤드와 보강근의 용접 여부등의 headed bar 인발 성능에 관한 영향을 구명하기 위한 인발실험을 병행하였다. 인발실험의 결과, headed bar의 인발강도는 헤드 면적 증가에 따라 증가하였고, 헤드와 보강근의 용접 유무, 가력 조건 (단조하중 및 반복하중)은 실험 결과에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 외부 보-기둥 접합부 실험의 결과, $90^{\circ}$ 표준갈고리로 정착한 실험체와 headed bar로 정착한 실험체가 초기 균열, 균열의 발생 등 모두 거의 비슷한 양상이었으나, 최종 파괴 시에는 headed bar로 정착된 실험체가 $90^{\circ}$ 표준갈고리로 정착된 실험체에 비해 최대 강도 도달 이후 연성 거동, 연성비 및 변형 성능, 에너지소산 면적 등에서 우수한 거동을 보여주었다. 따라서 ACI 352 위원회의 설계지침을 따라서 제작된 접합부 상세와 동일한 조건으로 표준갈고리 대신 상대적으로 작은 headed bar를 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.271-282
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• 2008

PCS 구조 시스템은 공장 제작 콘크리트 기둥과 휨, 전단성능에 유리한 철골보를 접합한 복합구조의 일종이다. 접합부는 기둥을 관통하는 볼트를 사용하여 단부평판 접합하게 된다. 따라서 건식공법이 가능하여 작업환경이 양호하고 공기단축이 가능하며 해체가 용이한 장점이 있다. 하지만 실험을 통해 PCS 시스템의 내진성능을 분석한 결과 강도, 강성, 에너지소산 능력은 ACI 기준에 만족하였으나, 초기 강성의 경우 실험체 모두 ACI 기준에 부족하였다. 초기강성이 저하된 요인을 조사하여 접합부 강성을 증가시킬 수 있는 방안을 마련하고자 컴퓨터 시뮬레이션을 하였다. ABAQUS를 사용하여 네오프랜 패드의 유무와 두께, 단부평판과 기둥의 접촉면 형상, 볼트 긴장력의 크기, 단부평판의 강성 등과 같이 접합부 강성에 영향을 주는 변수들로 연구를 수행하였다. 그 결과 기둥과 단부평판 사이의 초기 변형이나 네오프랜과 같은 채움재와 단부평판의 낮은 강성이 초기 강성을 저하시키는 것으로 조사되었다. 접합부 성능을 개선하는 방안으로 볼트간격을 조정하거나 스티프너로 보강하여 단부평판의 강성을 높이는 방법도 효과가 있었으나, 볼트의 긴장력을 증가하는 방법이 가장 효과적이었다. 단부평판의 상하부에 분리형 네오프랜 패드를 끼워 갭의 영향을 최소화하는 방법도 꽤 우수하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제12권4호
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• pp.200-206
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• 2003

본 연구에서는 새송이버섯을 중심으로 품질향상 및 생산량 증대를 목적으로 적정재배사의 구조설계 및 환경조절 기술을 개발 ${\cdot}$ 보급하기 위하여 서부 경남지역의 새송이버서 재배농가를 중심으로 재배사의 구조 및 환경조절장치를 조사하였다. 또한 환경조절실태를 조사하기 위하여 농가에 위치한 2개 동의 상업용 버섯재배사를 대상으로 환경인자를 계측하였다. 본 연구에서는 이들 연구 중 환경인자 계측결과를 분석하였다. 실험기간동안 외기온은 평년과 큰 차이가 없었으나, 재배사 내부의 온도가 설정온도보다 다소 낮게 유지되고 있기 때문에 진주지역의 동절기 최저 외기온을 고려하면, 난방기 용량이나 배관에 문제가 있는 것으로 판단되었다. 난방 시 상하 재배상간 온도차가 최대 2~3$^{\circ}C$ 정도로 높게 나타나 높이별 온도분포가 일정하지 않을 뿐만 아니라 또 최하단 재배상에서 균상이 지나치게 건조하게 되어 버섯의 발이가 잘 되지 않는 등의 문제도 종종 발생하였다. 그리고 상대습도는 재배 기간 동안 변화가 심하고, 평균상대습도도 일반적으로 알려져 인ㅅ는 것보다 발이기나 생육기에 모두 다소 높거나 낮게 유지되는 등 습도유지가 일정하지 않은 것을 알 수 있었다. 탄산가스 농도도 권장농도보다 높게 유지되는 등이 문제가 있었다. 조도는 권장조도보다 전반적으로 낮게 유지되고 있음을 알 수 있었다. 또한 버섯의 수확량은 평균적으로 병당 약 67~85 g 정도로 나타났고, 총 판매금액은 균상 구입비의 2배 이사인 것으로 조사되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제8권2호
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• pp.101-116
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• 1976

고리 1호기 및 2호기 원자로의 발전단가에 대한 해석을 시도했다. 해석의 편의상 발전단가를 우선 건설, 운전 및 관리, 운전자금 및 핵연로 등에 관련된 비용성분으로 나누고, 이 중 첫 세성분에 대한 cost는 POWERCO-50 계산코오드를, 그리고 핵연료 비는 MITCOST-II를 써서 계산했다. 중요한 계산결과로서는 다른 세가지 핵연료 주기에 대한 고리 2획의 핵연료 주기비, 고리 1호 및 2호기의 발전단가 및 발전단가계산에 사용된 코스트 자료의 변화에 따른 발전단가의 민감도 등이다. 제래식 화력발전단가와 비교함으로써 원자력발전이 보다 경제적으로 유리하다는 사실을 알아내었지만 고리 2 호기의 건설비가 다른 PWR 발전에 비해 다소 고가임을 지적했다. 때문에 원자력발전을 유리하게 하기 위해서는 장차 도입될 원자력발전로의 경우 고리 2호기와 같은 turnkey 계약이 지양되어야 함을 지적했다. 또한 발전단가가 발전소 가동율의 변화에 따라 민감하게 변동한다는 사실로부터 발전소를 최대한 가동시킬 수 있도록 노력이 경주되어야 한다고 결론을 내렸다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권10호
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• pp.41-54
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• 2012

본 논문은 전기가열장치를 이용한 표층지반 개량방법을 개발하기 위한 것으로, 현장 지반에 적합한 전기가열 장치를 개발하여 연구하였다. 전기가열에 의한 해성점토의 거동을 해석하기 위하여 실내실험을 하였으며, 실내시험 시 $70^{\circ}C$와 $110^{\circ}C$의 두 가지 온도를 이용하여 포화점토의 증발과 압축의 상호관계를 검증하였다. 또한 가열지반에 콘관입기를 이용하여 중장비의 주행성을 시험하였다. 나아가, 지반개량 및 강도변화 범위를 분석하기 위하여 현장실험을 하였다. 현장지반의 온도변화를 측정하였으며, 그 결과는 상용 프로그램(Temp/W) 해석치와 비교하였다. 또한 평판 재하시험을 이용하여 전기 가열된 현장지반의 지지력을 평가하였다. 전기 가열된 지반의 개량범위와 강도변화는 가열 온도와 시간에 의존하였다. 가열온도가 지하수를 증발시킬 수 있는 $100^{\circ}C$ 이상이면, 지지력과 침하량이 급격히 증가하였다. 지반의 지지력은 3배 이상 증가하였고, 가열지반은 많은 수증기를 배출하였다. 전기가열기 주변 약 20cm 범위의 흙은 완전 소결되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권5호
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• pp.31-38
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• 2007

현재 실무에서 사용되고 있는 샌드매트의 설계법에서는 주로 수평배수층의 배수거리, 침하속도, 투수성 등을 설계 인자로 사용하고 있으며, 현장 시공 시에는 성토체 하부에 동일한 두께로 시공하고 있다. 그러나 하부 연약지반의 변형에 따라 성토 중앙부와 양단에서 부등침하가 발생하게 되어 샌드매트 두께산정에 있어 과소평가될 가능성과 배수지연을 유발할 우려가 있음이 지적되어왔다. 본 연구에서는 연약지반의 변형으로 인해 생기는 부등침하의 발생이 배수지연 및 샌드매트의 두께산정에 어떠한 영향을 미칠 수 있는지 여부를 수치해석을 통해 분석하였다. 해석 결과 부등침하로 인하여 실질 유로두께의 감소를 확인할 수 있었으며, 새로운 위치수두의 차가 발생하여 배수지연 현상을 유발할 가능성이 있음이 확인되었다. 이에 대한 대응책으로 본 연구에서는 사전에 부등침하를 예측하여 성토 중앙부의 샌드매트 두께를 증가시킨 마운드형 샌드매트의 적용성에 대하여 검토하였으며, 압밀의 진행에 따라 변형이 크게 발생하여도 소정의 실질 유로두께를 유지하고 있음을 확인하였다. 특히, 마운드형 샌드매트는 연약지반 성토와 같이 변형의 분포가 위치에 따라 다른 경우의 건설공사에 매우 유효하리라 판단하며, 경제적이고 합리적인 수평배수재로서 적용이 가능할 것으로 판단되었다. 또한, 마운드형 샌드매트의 설계를 위해서는 성토단계별로 압밀속도, 배수거리나 투수성뿐만 아니라 연약지반의 침하특성을 정확하게 예측하는 것이 필수적이라고 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.1039-1049
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• 2015

대규모 다목적댐 지점의 유입량 산정은 수위-저수용량곡선에 댐 축에서 측정된 수위를 적용하여 시간당 저수량변화를 계산한 후 방류량을 감안하여 산정하고 있으나, 이 방법은 태풍 등 대규모 홍수 시에는 급격한 유입량 증가로 인한 배수위 및 강한 바람 등의 영향으로 저수지내의 수위가 균일하지 않아 유입량 산정 시 오차 원인이 되고 있다. 이 외에 기존 수위-저수용량 곡선 방법에 의한 유입량 계산 시 문제점인 댐건설 이후 유입 퇴사로 인한 저수용량의 변화, 댐 지점에서의 수위관측의 불균일성 등 다양한 불확실성이 존재하므로 이에 대한 오차 규명이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 저수지 유입량 분석시 분포형 강우유출모형을 이용한 UBC-3P 기법을 적용하여 모형의 모의능력을 평가하였다. 최종적으로 기존 유역내 유입량 관측치와 비교한 결과 Peak유량과 Total유량에서 결정계수가 0.82~0.99 사이값을 나타내므로 댐 지점에서의 모형의 적합성을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.1025-1037
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• 2015

지반과 상부 구조물 사이의 경계에서 유연성이 확보된 지진동 격리 받침 시스템을 설치한 후에 전체 구조물의 고유 주기를 연장하고 구조물에 전달되는 지진 가속도를 저감하여 구조물을 보호하는 면진 설계 방식이 최근 건설 현장에서 널리 활용되고 있다. 하지만 도심지의 현대 구조물이 점차 대형화 및 고층화 되면서 기존의 면진 받침을 그대로 사용하기에는 지진 발생시 저항 능력의 부족으로 인한 전단파괴 혹은 잔류변형이 발생하여 구조물의 사용성 향상을 위한 보수 및 붕괴 위험에 따른 철거의 문제점을 발생시킨다. 따라서 본 연구에서는 기존에 주로 사용되는 면진 받침의 저항 강도와 복원성을 향상시키기 위하여 부가적인 개장 시스템을 설치하고 지진 하중에 대한 성능을 평가하고자 한다. 초탄성 형상기억합금 소재의 보강 봉을 납 적층 고무 받침에 설치한 면진 시스템을 설계하고 단자유도 스프링 모델로 모형화하여 지진 데이터를 활용하고 비선형 동적 해석을 실시하였다. 본 연구에서 제안된 면진 시스템이 성능적인 우수성을 입증하기 위하여 기존에 사용된 면진 받침과 여기에 추가로 강재 봉으로 보강된 면진 시스템과의 극한 전단 저항력, 복원성 및 잔류변형 발생 등을 해석을 통하여 비교 평가하였다. 그 결과 초탄성 형상기억합금 소재의 제어 봉으로 보강된 면진 받침이 다른 면진 받침과 비교하여 지진저항 성능에 있어서 우수함을 확인하였다.