• Geomechanics and Engineering
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• 제34권5호
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• pp.491-505
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• 2023

The practical usage of underground space and demand for vehicular tunnels necessitate the construction of non-circular wide rectangular tunnels. However, constructing large tunnels in soft clayey soil conditions with no ground improvement can lead to excessive ground deformations and collapse. In recent years, in situ ground improvement techniques such as jet grouting and deep cement mixing are often utilized to perform cement-stabilisation around the tunnel boundary to prevent large deformations and failure. This paper discusses the stability characteristics and failure behaviour of a wide rectangular tunnel in cement-treated soft clays. First, the plane strain finite element model is developed and validated with the results of centrifuge model tests available in the past literature. The critical tunnel support pressures computed from the numerical study are found to be in good agreement with those of centrifuge model tests. The influence of varying strength and thickness of improved soil surround, and cover depth are studied on the stability and failure modes of a rectangular tunnel. It is observed that the failure behaviour of the tunnel in improved soil surround depends on the ratio of the strength of improved soil surround to the strength of surrounding soil, i.e., q_ui/q_us, rather than just q_ui. For low q_ui/q_us ratios,the stability increases with the cover; however, for the high strength improved soil surrounds with q_ui >> q_us, the stability decreases with the cover. The failure chart, modified stability equation, and stability chart are also proposed as preliminary design guidelines for constructing rectangular tunnels in the improved soil surrounded by soft clays.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.87-96
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• 2023

상부에 준설매립점토층이 존재하고 점토층이 두껍게 분포되어 있는 부산항 신항만에서 측정된 지표침하 값과 층별침하 값은 많은 차이가 있다. 이런 결과의 원인과 해결방안을 찾기 위하여 연약지반 개량에 사용된 층별침하계의 실태, 층별침하계 형식별 특성, 설치방법, 계측 빈도, 계측데이터 관리방안, 결과의 정리 및 분석 등에 대해 고찰해 보았다. 대변형이 발생하는 대심도 연약지반 개량공사에서 스크류타입의 층별침하계의 경우 휨 변형이 다른 형식의 계측기에 비해 적어 망실의 우려도 적고 각 지층별로 천공하여 계측기를 설치하므로 데이터의 신뢰도도 상대적으로 높다. 정도 높은 침하계측 자료의 양이 많을수록 침하분석 정밀도는 높아지므로 표준시방서에서 제시한 계측빈도보다 기준을 강화하여 관리가 필요하다. 층별침하계 계측데이터의 관리는 측점별 지표침하량, 층별침하량, 간극수압계 침하량과 같이 해당 구간의 침하량과 성토고의 경시 그래프 작성하여 관리하는 것이 바람직하다. 침하분석은 압축특성이 다른 다층지반일 경우 층별침하 데이터를 이용하여 각 지층별 압밀특성을 각각 산정하여 침하분석이 이루어지는 게 더 타당하다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권2호
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• pp.161-172
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• 2014

녹산국가산업단지가 설립된 부산 낙동강 하류는 국내에서 연약지반이 가장 깊이 분포하고 있는 지역 중에 하나이다. 연약지반의 깊이가 깊은 해안 매립지의 경우, 장기간에 걸쳐 상당히 큰 잔류침하가 발생하게 된다. 본 연구는 RADARSAT-1과 Envisat의 다중시기 SAR 영상을 이용한 차분간섭기법과 SBAS 시계열 기법을 통해, 녹산산업국가단지에서 2002년 9월부터 2007년 4월 동안에 발생된 지반침하를 관측하였다. 그 결과 연구지역의 동쪽 중앙, 서쪽 중앙, 서쪽, 해안가와 닿아있는 남단에서 최대 10 cm/yr, 평균 6 cm/yr의 속도로 지반침하가 발생되고 있음을 확인하였다. 또한 RADARSAT-1 SAR 영상을 이용한 평균지표변위도는 2001년부터 2002년까지 침하계로 관측된 현장관측자료와 비교 분석되었다. 시간에 따른 지표변위 양상이 거의 선형에 가깝게 나타나므로, 연구지역의 지반침하가 안정권에 접어들 때까지 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권2호
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• pp.113-120
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• 2021

The Distance Measuring Equipment (DME) is a ground-based aircraft navigation system and is considered as an infrastructure that ensures resilient aircraft navigation capability during the event of a Global Navigation Satellite System (GNSS) outage. The main problem of DME as a GNSS back up is a poor positioning accuracy that often reaches over 100 m. In this paper, a novel approach of applying deep reinforcement learning to a DME pulse design is introduced to improve the DME distance measuring accuracy. This method is designed to develop multipath-resistant DME pulses that comply with current DME specifications. In the research, a Markov Decision Process (MDP) for DME pulse design is set using pulse shape requirements and a timing error. Based on the designed MDP, we created an Environment called PulseEnv, which allows the agent representing a DME pulse shape to explore continuous space using the Soft Actor Critical (SAC) reinforcement learning algorithm.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.2425-2433
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• 2011

1980년대에 싱가포르에 도입된 심층혼합공법 DSM (Deep Soil Mixing )은 시멘트 슬러리를 지중에 주입시킨 후 이를 원지반 연약토와 교반시킴으로써 견고한 흙-시멘트 기둥을 형성시켜 지반을 보강하는 지반개량공법으로 최근 깊은 굴착을 위한 가설 흙막이 공사에 제트그라우팅의 대안으로 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 OPC (Original Portland Cement)와 PBFC (Portland Blast Furnace Slag Cement)를 이용한 실내배합시험 결과, DSM 시험시공, 그리고 계측을 포함한 본 시공 결과를 분석하였으며, 이 결과는 향후 비슷한 지반에서의 DSM적용 시 참고자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.13-23
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• 2010

본 연구에서는 초연약지반의 장비진입을 위해 토목섬유와 모래를 포설하는 표층보강공법의 지지력 평가를 목적으로 50g 중력수준의 원심모형실험을 수행하였다. 연약지반의 비배수 전단강도를 3.1~11.7kPa로 조성하고, 토목섬유와 모래를 설치한 모형지반에 장비하중을 모사한 기초모형을 하중재하장치에 연결하여 지지력 실험을 수행하였다. 원심 이론적 제안식과 수치해석을 수행하여 비교하였다. 실험결과 지반강도의 증가에 따라 지지력이 증가하는 하중-침하 관계를 획득하였으며, 관입 또는 국부전단의 파괴경향을 관찰하였다. 작은 비배수 전단강도의 지반에서는 침하의 거동이 장비 주행성 평가의 중요한 인자인데 반하여 큰 비배수 전단강도의 지반에서는 지지력이 지배적 비배수 전단강도에 따른 지지력과 침하량의 회귀분석식을 산정하여 장비의 주행성 확보를 위해 지지력을 평가할 수 있는 방안을 제안하였다. 수치해석 결과, 실험결과와 유사한 하중-침하 관계를 얻을 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.13-24
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• 2021

암반 및 연약지반을 포함한 다양한 지반 조건에서 TBM (Tunnel Boring Machine) 터널링이 활용되고 있다. 굴착 성능을 높이기 위해서 지반 조건에 따라 최적으로 장비를 운영해야 하며, 이를 통해 공기단축을 통한 비용 절감 효과를 기대할 수 있다. 하지만 시추 조사를 통해 획득한 지반 정보는 시추공 사이 불확실성이 존재하므로, 실시간 최적 운전에 부족함이 있다. 본 연구에서는 지반의 불확실성 문제를 해결하고자 5초마다 기록된 TBM 데이터를 활용하여 굴착 지반 예측시스템을 구축하고자 한다. 싱가포르 현장에서 획득한 화강암의 풍화도를 고려하여 암반, 토사, 복합지반 세 가지로 지질로 재분류하였고, 실시간으로 도출되는 기계 데이터로 이를 예측하고자 한다. 현장에서 획득한 TBM 데이터에 대해 이상치 제거, 정규화, 특성 추출 등의 전처리 방법을 적용하였고, 지질을 분류하기 위해 6개의 은닉층을 가진 심층 신경망(Deep Neural Network, DNN)을 활용하였다. 10겹 교차검증을 통해 분류 시스템을 평가한 결과, 평균 75.4%의 정확도를 확인하였다(총 데이터 388,639개). 본 연구를 통해 지질 불확실성을 감소시키고, 지반 조건에 따른 실시간 최적 운전에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국해양공학회지
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• 제21권1호
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• pp.75-80
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• 2007

Measuring the ground speed and the rotation speeds of tracks is an easy and realistic method to detect the track slips. It is very advantageous if the slips can be measured and applied to real time control of the vehicle. With a proper speed, the tractive force of a tracked vehicle may be calculated from the vehicle dynamics. For the control of tracked vehicle, the relationship between the slip and the tractive force is necessary. In this paper, a series of drawbar-pull tests, in which slips of two tracks are measured under the variational draw-bar weight, is executed to directly obtain the slip-tractive force relationship. For the purpose of the test, a tractive vehicle model was manufactured, and an artificial soil was simulated by using a bentonite-water mixture.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 추계 학술발표회
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• pp.497-508
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• 2006

Busan-Geoje Fixed Link, total length of 8.2km, consist of bridge and immersed tunnel connects Gaduk island, Busan and Jangmokmyon, Geoje, in extension of the $58^{th}$ local road. The immersed tunnel, a total length of 3.7km within Busan-Geoje Fixed Link, was planed first timein domestic but the deep water depth like maximum of 50m with offshore conditions and the 35m thickness of soft clay layer under the immersed tunnel, migth be some problems like the differential settlement during or after works. So it was designed to install SCP(Sand Compaction Pile) column partially to improve the soft ground under the immersed tunnel. In this paper, it is presented to illustrate the design including ground condition under the immersed tunnel, improvement design, upheaval shape and ratio due to SCP test construction.

• 한국해양공학회지
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• 제24권1호
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• pp.76-82
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• 2010

This paper presents a seismic response analysis of bridge structures considering the spatial variation of input ground motion. In earthquake analyses of structures, it is usually assumed that the input ground motion is the same at every support. However, this assumption is not justified for long structures like bridges, because observations have shown that the earthquake ground motion can vary considerably within relatively small distances. When the soil under the foundation is relatively soft and deep, an analysis of the foundation-soil interaction must always be performed. To consider the foundation-soil interaction, a soil response analysis is performed first, and after determining the material characteristics of the foundation element obtained by this foundation-soil interaction analysis, the seismic response analysis of a bridge superstructure with equivalent springs and dampers is performed. Finally, the influences of the spatial variation in the input motion, which are affected by different soil characteristics, are considered.