• 한국측량학회지
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• 제40권5호
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• pp.421-428
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• 2022

토공은 건설공사의 시작이며 기초가 되기 때문에 가장 중요한 공정이다. 특히 토공의 다짐측정은 건설공사의 품질과 생산성에 직결되는 중요한 요소이다. 기존 다짐측정은 주로 들밀도 시험, 평판재하시험과 같은 아날로그 방식을 이용하여 수행되었다. 하지만 최근 4차 산업혁명의 고도화에 따라 스마트건설기술이 대두되면서 다짐측정 또한 기존 아날로그 시험의 단점을 보완한 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. DCPT는 기존 시험법과 비교하여 간편하고 속도가 빨라 최근 관심이 증대되고 있지만 데이터를 수기로 측정하는 아날로그 방식으로 이력관리와 데이터 검증 등 여러 단점을 가지고 있다. 본 연구에서 개발한 IoT 기반 DCPT 시스템은 기존 DCPT에 디지털 와이어센서, 모바일 폰, 블루투스를 결합했다. 개발된 장비는 아날로그 DCPT 뿐만 아니라 다른 다짐시험법과 비교하여 빠른 시험시간, 1인 계측, 저비용, 모바일 기반 계측 이력 및 데이터 관리, 실시간 데이터 확인 등의 장점을 갖는 것이 특징이다. 추가로, 개발된 장비의 현장 적용성 검증을 위해 아날로그 DCPT와 함께 테스트베드를 구축하여 검증하였다. 테스트베드는 롤러장비를 통해 실제 토공현장과 유사한 조건으로 구축했다. DCPT 데이터는 322개 측점에서 총 3220개의 데이터를 획득했다. 분석결과로 IoT 기반 DCPT의 성능은 우수한 것으로 나타났으며 개발된 장비를 통해 구축된 테스트베드 또한 다짐이 수행됨에 따라 안정적인 결과를 보이는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.1-12
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• 2022

토공사에서 다짐품질관리를 위해 일반적으로 평판재하시험 및 현장밀도시험 등이 실시되며, 다짐확인을 위한 추가 분석이 동반된다. 최근 IoT(Internet of Things) 기반의 디지털 환경이 조성되면서 스마트 다짐품질관리가 가능한 DCPT(Dynamic Cone Penetration Test) 장비가 개발되었고, 이러한 디지털 DCPT 시스템은 실시간 다짐에 대한 위치·시간정보와 작업자의 이력관리가 가능하게 되었다. IoT 기반의 DCPT 시스템은 기존의 다짐품질시험의 시간적·비용적 단점을 개선하고 현장에서 유연하게 적용가능하게 되었으며, 현장다짐 지표인 DPI(Dynamic Cone Penetration Index)의 기록과 저장이 자동화 되었다. 본 연구에서는 이러한 DCPT 장비를 현장 적용하여, 현장 적용 데이터인 DPI를 통해 다짐강도의 경향을 확인하였다. 그 결과 최종다짐에서 초기다짐의 DPI보다 1.4배 감소하여 지표에서 10~14cm 깊이인 노상 다짐층의 다짐강도 증가를 확인할 수 있었으며, 다짐결과비교를 위한 평판재하시험의 지지력 계수의 경향과 동일하게 최종 다짐시 다짐강도 증가경향을 확인할 수 있었다. 또한 기존 아날로그 DCPT의 경우가 아닌 IoT DCPT장비를 사용하므로 인원 및 시간을 저감한 시험수행이 가능하였으며 측정데이터의 스마트기기 전송을 통해 다짐정보의 실시간 확인이 가능하게 되었다. 이러한 스마트 기능이 추가된 IoT 기반 DCPT장비를 통해 DPI로 실시간 다짐관리 가능성을 확인할 수 있었으며, DPI에 대한 국내 다짐 재료 및 실내시험조건에 대한 추가연구와 평판재하시험과의 상관성에 대한 연구가 지속적으로 이루어진다면 다짐관리 및 확인 용도로 IoT 기반 DCPT장비가 폭넓게 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.5-13
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• 2010

국내 풍화대 지반에 적용가능한 설계도표를 작성하기 위하여 2개소 현장에서 총 6개의 양방향고유양말뚝재하시험 및 하중전이시험을 수행하였으며, 또한 각각 위치에서는 한국형타격콘관입시험 (DCPT)을 수행하였다. 말뚝재하시혐의 결과로부터 심도별 최대단위선단지지력올 분석하였으며 DCPT 결과를 이용하여 이들의 상관성을 분석하였다. 토사(사질토, 점토)지반에서는 최대단위주변마찰력과 DCPT의 상관성이 매우 낮게 나타났으나 풍화대지반에서는 최대단위주변마찰력 / 최대단위선단지지력과 DCPT의 관계에서는 상관계수가 0.70이상으로 높게 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.103-116
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• 2008

본 연구에서는 시공시 현장다짐관리에 있어 단위중량을 이용하는 기존의 방법 대신 탄성계수와 같은 역학적 특성을 이용하는 새로운 다짐관리기준 정립을 위한 현장시험방법을 제시하고자 한다. 이를 위하여 시험법이 간편하며, 활용성이 증가하고 있는 동적콘관입시험인 DCPT 측정시험이 노상토의 다짐품질관리의 적용이 가능한지를 검토하였다. DCPT 시험방법이 현장에서 다짐후 설계탄성계수를 추정할 수 있는지를 확인하기 위하여 실내토조시험, 현장시험을 실시하였고, 노상층의 DCPT, CBR, 회복탄성계수간의 상관관계를 분석하였다. 또한, 문헌조사 분석을 통하여 DCPT 시험간격을 제시하였다. 실내시험결과를 분석한 결과, DCPT 관입치 (PR) 값과 CBR값 간의 상관관계식에서는 Livneh 식이 가장 부합됨을 알 수 있었고, DCPT 시험을 통한 PR값을 국내외 탄성계수 추정식을 평가한 결과, 예측 $M_R$ 탄성계수 값과 부합하는 제안식으로는 George와 Pradesh의 식이 있었으며, FWD를 이용한 $M_R$ 제안식을 비교한 결과, Cudishala의 제안삭은 예측 $M_R$ 값보다 다소 크게 산정되며, Chen의 제안식의 경우 다소 작은 값을 보이고, 건설기술연구원의 제안식은 예측 $M_R$값에 과소 평가함을 알 수 있었다. 그러나 실제 차량이 유발하는 주행속도에 따른 축차응력과 구속응력으로부터 실내 $M_R$ 시험결과를 비교분석한 결과, 건기원 제안식이 가장 적합함을 알 수 있었다. DCPT 현장시험결과를 분석한 결과, 관입지점의 입도분포에 따라 PR 값에 오차가 생길 수 있음을 알 수 있었고, 오차를 감소하기 위한 DCPT 시험간격에 대한 추천값을 제시하였다. 현장시험결과를 분석한 결과 현장 다짐도를 만족하는 노상이라 하여도 노상 재료에 따라 평균 PR 값이 다르게 나타났으며, 특히 입경이 큰 재료일수록 평균 PR 값이 작음을 알 수 있었고, 현장함수비의 경우 다짐도에 미치는 영향은 상당히 크나, DCPT 시험에 있어서 현장함수비 변화는 평균PR값에 미치는 영향이 미미함을 알수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권8호
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• pp.17-30
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• 2011

일반적으로 다양한 원위치 지반조사 방법들이 각 지반의 특성치 산출에 활용되고 있으나 토사지반과 암반지반의 중간 전이지반인 중간지반(IGM; Intermediate Geo-material)에 대한 그 방법들의 적용은 미비하거나 한계가 있다. 국외에서는 IGM지반에 대한 지반조사기술인 텍사스콘관입시험 (TCPT; Texas Cone Penetrometer Test)을 말뚝기초의 설계에 활용하고 있다. 본 연구에서는 국내 장비와 지반에 맞게 개량된 한국형 타격콘관입시험 (DCPT; Driving Cone Penetrometer Test)방법을 개발하였으며 이를 국내 지반에 적용한 결과를 다양한 원위치 지반조사 방법들과 비교 평가하고 관계를 분석하였다. 그 결과 DCPT와 SPT 결과와의 관계에서는 양호한 관계가 나타났으며 지반종류에 따른 DCPT의 특성치 범위도 적절하게 나타낼 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.501-509
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• 2020

건설공사 토공사는 건설의 핵심공정으로 거의 모든 공정에서 사용되며 구조물의 안전과 직결된다. 이에 평판재하시험 및 들밀도 시험을 통하여 다짐의 정도를 분석하고 확인은 필수이다. 하지만 현재 다짐측정은 아날로그 방식으로 시행되기 때문에 현장에서 실시간 확인과 정확한 위치정보, 시간정보 및 작업자의 이력관리가 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 이러한 아날로그 방식의 다짐정보 구축의 문제를 해결하기 위하여 스마트건설 환경에 적합한 IoT (Internet of Things) 기반의 DCPT (Dynamic Cone Penetration Test) 기술을 개발하였다. 개발한 DCPT 기술은 국내외 개발현황을 바탕으로 개선사항을 도출하였으며, 디지털 환경에 적합한 IoT 기반의 DCPT를 개발하였다. 스마트폰 환경에서 운영되는 Smart DCPT 체계는 다양한 어플리케이션을 적용할 수 있는 유연성과 저비용, 고효율의 장점을 가지고 있다. IoT 기반의 DCPT는 디지털 다짐정보, 측정 횟수당 다짐정보, 위치정보, 시간정보, 작업자 인적관리 등을 종합적으로 기록하여 현장에서 분석하고 가사회한다. 또한 구축된 다양한 정보는 스마트폰을 통해 관리센터로 실시간 전송되기 때문에 건설공정 관리에 많은 기여가 예상된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.43-52
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• 2014

PURPOSES : To solve problems in current compaction control DCPT(Dynamic Cone Penetrometer Test), highly correlated with various testing methods, simple, and economic is being applied. However, it、s hard to utilize DCPT results due to the few numerical analyses for DCPT have been performed and the lack of data accumulation. Therefore, this study tried to verify the validation of numerical modeling for DCPT by comparing and analyzing the results of numerical analyses with field tests. METHODS: The ground elastic modulus and PR(Penetration Rate) value were estimated by using PFC(Particle Flow Code) 3D program based on the discrete element method. Those values were compared and analyzed with the result of field tests. Also, back analysis was conducted to describe ground elastic modulus of field tests. RESULTS : Relative errors of PR value between the numerical analyses and field tests were calculated to be comparatively low. Also, the relationship between elastic modulus and PR value turned out to be similar. CONCLUSIONS : Numerical modeling of DCPT is considered to be suitable for describing field tests by carrying out numerical analysis using PFC 3D program.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권11호
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• pp.55-67
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• 2022

본 연구에서는 동적콘관입시험(dynamic cone penetrometer test, DCPT)과 소형충격재하시험(light weight deflectometer test, LWDT)을 다짐품질 관리에 적용하기 위해서, 서로 다른 성토재료를 사용하는 국내의 두 토공사 현장을 대상으로 DCPT, LWDT, 평판재하시험(plate load test, PLT)을 수행했다. 동일한 조건에서 수행되었음에도 DCPT와 LWDT 결과는 위치에 따라 변동성이 매우 컸다. 이는 위치에 따라 변동성이 큰 초기 타격 시의 측정값이 시험 결과에 큰 영향을 주었기 때문으로, 두 번째 타격까지를 예비타격으로 간주하고 이후 측정값을 바탕으로 도출된 결과를 다짐품질 지표로 활용하는 것이 적절한 것으로 나타났다. 또한 동일한 시험 조건에서 수행된 DCPT, LWDT, PLT 결과는 서로 높은 상관성을 보였다. 특히, 일점 분석(individual point analysis)보다, 평균값 분석(average point analysis) 시 상관성이 향상되는 것으로 나타나, 인접한 여러 위치에서 수행된 DCPT 및 LWDT 결과의 평균값을 다짐품질 지표로 활용하는 것이 적절할 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권8호
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• pp.23-30
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• 2014

현장 관입시험은 각종 해석과 설계를 위하여 지반공학 분야에서 널리 사용되어 오고 있다. 이중 표준관입시험과 동적콘관입시험이 동적 사운딩에 가장 대표적인 시험들이다. 동적콘관입시험은 원래 노상토의 특성 평가를 위하여 개발되었다. 동적콘관입시험의 가장 큰 장점은 간편하고 경제적이며, 상부에 견고한 층이 분포하는 연약층과 같은 비선형적인 지역의 지반조건을 빠르게 평가할 수 있는 데 있다. 그러나 시험의 표준화가 되지 않음에 따라 광범위한 사용이 제한되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 대형콘관입시험장비를 이용하여 동적콘관입시험과 표준관입시험값과의 상관성을 평가하였다. 동적콘관입시험과 표준관입시험간의 회귀분석과 신뢰성 해석을 실시하였으며 그 결과 변환계수는 토질특성에 따라 1.12~1.31 사이에 분포하는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.95-109
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• 2020

본 연구에서는 휴대형 동적콘관입시험(DCPT)을 활용하여 손상된 보강토옹벽의 피해원인을 규명하고 대책방안을 마련한 총 6곳의 현장사례를 검토하여 휴대형 동적콘관입시험의 현장 적용성을 평가하였다. 현장에서는 하부 로트의 결합 연장을 통하여 6m 이상의 지반조사가 가능하도록 개량된 동적콘관입시험기를 사용하였으며, 그 결과를 표준관입시험 결과와 비교하여 상관 관계를 분석하였다. 다양한 현장 적용사례 분석을 통하여, 휴대형 동적콘관입시험이 손상된 보강토옹벽 현장에서의 적용이 매우 편리하며, 연속적으로 개략적인 지반강성을 파악하여 옹벽의 피해원인을 규명하고 안정성을 확인하는데 큰 역할을 할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 동적콘관입시험 및 표준관입시험 결과를 비교, 분석해 본 결과, 사질토 지반에서는 N≒(1/3~2/3)·Nd 정도의 상관관계가 나타남을 알 수 있었다.