• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권9호
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• pp.27-33
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• 2011

기존 지하 매설관 시공법의 경우 관의 하단부 다짐이 어렵고, 다짐효율이 좋지 않아 지하 매설물의 안정성을 저감시키고 이로 인한 파손이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법 중 하나가 유동성 채움재를 이용하는 것이다. 따라서 본 연구에서는 지하 매설관 시공 시 뒤채움재의 종류에 따른 매설관의 거동을 파악하기 위하여 지하 매설관에 대한 수치해석을 수행하였고, 동일한 조건에서 뒤채움재의 종류에 따른 관의 주요 부분의 변위, 지표침하, 수직토압을 비교 검토하여 지하 매설관의 변형특성을 예측하였다. 수치해석을 시행한 결과 뒤채움재로 유동성 채움재를 사용하는 것이 일반모래를 사용하는 것에 비해 지표침하 및 관변형량이 작아지고 수직토압 또한 감소한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권2호
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• pp.59-70
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• 1996

도로성토 하중저감공법중의 하나인 EPS공법은 초 경량재(20~30kg/m3)로서 연약지반상에 성토재로 사용하여 지반의 유효응력 증가분을 최소화함으로써 지지력과 침하에 대한 안정성을 쉽게 확보할 수 있고, 옹벽.교대등의 구조물 뒤채움재나 응급 복구용 채움재로 활용할 경우 토압 경감효과를 기대할 수 있다. 그러나 아직까지 국내에서는 공학적 성토 재료로서 활용하기 위한 물성 시험 방법이 정확히 확립되어 있지 않고 보온 재료로서의 시험 방법 및 품질 규정만이 KS에 규정되어 있다. 그로 인해 생산되는 EPS의 체계적인 토질공학적 시험 데이터 없이 성토 재료로 사용하고 있는 실정이다.따라서 본 연구에서는 공학적 재료로 활용하기 위해 필요한 강도특성, 변형특성, 흡수특성, 크리프특성 등에 대해 시험을 통하여 공학적 특성을 규명하였고, 보다 적합한 품질 규정의 제정 필요성과 일축압축강도에 의한 설계기준강도를 제안하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권1호
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• pp.23-29
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• 2022

열대저기압이 한반도로 접근할 때 중심최대풍속이 34 knot보다 약해졌더라도(weak tropical cyclone; WTC) 수도권 지역으로 상륙하면 상당한 피해를 일으키지만 WTC만 독립적으로 조사한 학술연구는 거의 없다. 본 연구에 따르면 WTC 활동은 Pacific Decadal Oscillation (PDO)와 관련되어 있는 것으로 보인다. PDO가 음의 위상일 때는 양의 위상일 때보다 95% 신뢰구간에서 유의하게 더 많은 WTC가 한반도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. PDO 양의 위상에 비해 음의 위상 시기에는 북서태평양 북부에서 양의 상대소용돌이 아노말리가 나타난 반면, 북서태평양 남부에서는 강한 연직바람시어와 음의 상대소용돌이 아노말리가 나타났다. 이런 조건 하에서 열대저기압의 발생위치가 보다 북쪽으로, 즉 동아시아 대륙에 더욱 근접할 수 있었던 것으로 보이며 이에 따라 열대저기압의 전체 생애가 짧아졌을 것이다. 게다가 PDO 음의 위상 시기에 일본열도 상공에 자리한 고기압성 아노말리는 열대저기압의 진로를 좀 더 서쪽으로 밀어내어 육지에 의한 마찰과 황해 저층 냉수대의 영향도 증가하였을 것이다. 이에 따라 열대저기압의 생애최대강도와 상륙 시 강도가 약해져 PDO 음의 위상 때 WTC 활동이 한반도에서 증가한 것으로 분석된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권5호
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• pp.491-503
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• 2021

Shallow tunnels are vulnerable to earthquakes, and shallow ground is usually inhomogeneous. Based on the limit equilibrium method and variational principle, a solution for the seismic collapse mechanism of shallow tunnel in inhomogeneous ground is presented. And the finite difference method is employed to compare with the analytical solution. It shows that the analytical results are conservative when the horizontal and vertical stresses equal the static earth pressure and zero at vault section, respectively. The safety factor of shallow tunnel changes greatly during an earthquake. Hence, the cyclic loading characteristics should be considered to evaluate tunnel stability. And the curve sliding surface agrees with the numerical simulation and previous studies. To save time and ensure accuracy, the curve sliding surface with 2 undetermined constants is a good choice to analyze shallow tunnel stability. Parameter analysis demonstrates that the horizontal semiaxis, acceleration, ground cohesion and homogeneity affect tunnel stability greatly, and the horizontal semiaxis, vertical semiaxis, tunnel depth and ground homogeneity have obvious influence on tunnel sliding surface. It concludes that the most applicable approaches to enhance tunnel stability are reducing the horizontal semiaxis, strengthening cohesion and setting the tunnel into good ground.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권6호
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• pp.531-543
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• 2021

Freezing and thawing of pore water within backfill can affect the stability of retaining wall as the phase change of pore water causes changes in the mechanical characteristics of backfill material. In this study, the effects of freezing and thawing on the mechanical performance of retaining wall with granular backfill were investigated for various temperature and groundwater level (GWL) conditions. The thermal and mechanical finite element analyses were performed by assigning the coefficient of lateral earth pressure according to phase change of soil for at-rest, active and passive stress states. For the at-rest condition, the mobilized lateral stress and overturning moment changed markedly during freezing and thawing. Active-state displacements for the thawed condition were larger than for the unfrozen condition whereas the effect of freezing and thawing was small for the passive condition. GWL affected significantly the lateral force and overturning moment (Mo) acting on the wall during freezing and thawing, indicating that the reduction of safety margin and wall collapse due to freezing and thawing can occur in sudden, unexpected patterns. The beneficial effect of an insulation layer between the retaining wall and the backfill in reducing the heat conduction from the wall face was also investigated and presented.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.187-192
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• 2020

덤프 트럭 데크의 경량화를 통한 연료 소비를 줄이고 에코 친화적인 설계를 위해서는 정확한 구조 분석이 필요하다. 지금까지 데크의 하중은 정수압 또는 토압 이론을 기반으로 계산되었다. 이 방법으로 데크의 하중 불균일을 계산할 수 없다. 하중 분포는 골재 입자의 크기 분포 및 상호 작용에 따라 달라진다. 이산요소법은 유한요소법보다 효과적으로 골재의 거동을 시뮬레이션할 수 있다. 본 논문에서는 벌크 밀도와 안식각을 측정하여 주요 특성을 얻었다. 15톤 덤프 트럭 데크는 범핑, 브레이킹 및 회전 시의 운동 조건을 적용하여 얻은 하중을 사용했다. 시뮬레이션은 이산요소해석 소프트웨어인 EDEM을 사용했다. 데크의 응력 및 변형 분포는 NASTRAN에 의해 계산되었다. 측정된 값과 비교하였고, 이를 통해 DEM 시뮬레이션의 결과는 수학적 가정에 의한 결과보다 정확함을 확인하였다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권5호
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• pp.503-514
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• 2017

The attitude control of an aircraft is usually fulfilled by means of thrusters at high altitudes. Therefore, the possibility of using also aerodynamic surfaces would produce the advantage of reducing the amount of fuel for the thrusters to be loaded on board. For this purpose, Zuppardi already considered some aerodynamic problems linked to the use of a wing flap in a previous paper. A NACA 0010 airfoil with a trailing edge flap of 35% of the chord, in the range of angle of attack 0-40 deg and flap deflections up to 30 deg was investigated. Computer tests were carried out in hypersonic, rarefied flow by a direct simulation Monte Carlo code at the altitudes of 65 and 85 km of Earth Atmosphere. The present work continues this subject, considering the same airfoil and free stream conditions but two flap extensions of 45% and 25% of the chord and two flap deflections of 15 and 30 deg. The main purpose is to compare the influence of the flap dimension with that of the flap deflection. The present analysis is carried out in terms of: 1) percentage variation of the global aerodynamic coefficients with respect to the no-flap configuration, 2) increment of pressure and heat flux on the airfoil lower surface due to the Shock Wave-Shock Wave Interaction (SWSWI) with respect to the same quantities with no SWSWI or in no-flap configuration, 3) flap hinge moment. Issues 2) and 3) are important for the design of the mechanical and thermal protection system and of the flap actuator, respectively. Under the above mentioned test and geometrical conditions, the flap deflection is aerodynamically more effective than the flap extension, because it involves higher variation of the aerodynamic coefficients. However, tests verify that a smaller deflection angle involves the advantage of a smaller increment of pressure and heat flux on the airfoil lower surface, due to SWSWI, as well as a smaller hinge moment.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권7호
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• pp.13-20
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• 2017

쏘일 네일링은 원지반의 전단강도와 네일의 인발 전단 저항력을 이용한 지반 보강 공법이다. 쏘일 네일링 공법은 주로 절취사면, 흙막이 구조물 및 옹벽 보강 등에 사용된다. 흙막이 구조물과 옹벽의 경우 네일의 인발저항만을 고려하여 설계하여도 무방하나, 비탈면의 경우 인발은 물론 전단 및 휨 저항까지 고려하여 설계하여야 한다. 하지만 인발저항만 고려한 보수적인 설계가 이루어지고 있으며, 대부분이 네일의 재료, 형상, 시공방법 등의 개선을 통한 인발저항 증대에 관한 연구이다. 실제 쏘일네일로 보강된 지반은 활동면을 중심으로 전단 휨 변형이 발생하게 된다. 상대적으로 강도가 취약한 그라우트는 파괴되고 보강재와 분리되어 지반은 마찰저항력이 급감하면서 붕괴된다. 따라서 네일과 그라우트체의 분리를 억제하면서 전단저항력을 증가시킬 수 있는 공법개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 이형철근 외측에 패커를 설치한 후 가압식 그라우팅을 통해 돌기를 형성함으로써 전단저항력을 증대시킬 수 있는 새로운 쏘일 네일링 공법에 대하여 실험적 연구를 수행하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.209-222
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• 2024

토압식(Earth Pressure Balance) 쉴드 TBM (Tunnel Boring Machine)은 기계화 터널 굴착 공법 중 이수식(Slurry) 쉴드 TBM에 비하여 슬러리 처리 시설을 필요하지 않아 설비가 간단하고 진동과 소음이 적어 최근에 터널 시공에 널리 사용되고 있다. 토압식 쉴드 TBM으로 터널 굴착 시 첨가제를 활용하여 굴착토 물성을 개선하는 쏘일 컨디셔닝(soil conditioning) 기법을 적용하며, 이를 통해 토압식 쉴드 TBM을 적용할 수 있는 지반의 범위를 확장할 수 있다. 본 연구에서는 쏘일 컨디셔닝을 위한 첨가제로 주로 사용되는 폴리머를 대체할 수 있는 바이오폴리머(biopolymer)의 일종인 잔탄검(xanthan gum)의 적용성을 검토하였다. 바이오폴리머란 생물학적 기원으로 생성된 폴리머로써 모두 생분해가 가능하다. 환경에 유해한 성분을 함유하고 있는 일반 폴리머(폴리아크릴산계 폴리머)와 달리 잔탄검은 유독성이 거의 없고 환경에 미치는 영향이 적어 친환경 소재로 각광받고 있다. 슬럼프 시험을 통해 유사한 워커빌리티(workability)를 보이는 시험조건을 선정하고, 실내 가압 베인전단 시험을 통해 유동학적(rheological) 특성을 평가하였다. 유사한 슬럼프 값을 보이더라도 잔탄검의 함유량이 증가할수록 유동곡선(flow curve)상에 첨두강도가 감소하는 경향이 나타났으며, 이를 통해 잔탄검 함량과 첨두강도 사이의 상관관계를 도출하였다. 일반 폴리머를 잔탄검으로 대체한다면 환경친화적이라는 장점과 더불어 장비 부하를 감소시켜 안정적인 TBM 운용이 가능할 것이다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권6호
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• pp.185-198
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• 1996

EPS(Expanded Polystyrene)를 이용한 하중경감공법은 초경량재(20~30kg/m3)인 EPS를 본 연구는 보강토 토류벽체의 뒤채움재로서 폐 EPS 조각을 혼합한 경량의 성토재료를 개발, 활용하기 위한 기초연구로서, 우리나라에 광범위하게 분포하는 화강풍화토와 폐 EPS조각을 혼합한 경량성토재에 대해 공학적 특성파악을 위한 기본물성시험을 수행하였고, 또한 국내에서 판매되고 있는 두가지 대표적인 강성 및 연성 지오그리드 보강재에 대해 폐 EPS조각의 혼합비를 변화시 켜가며 실내인발시험을 수행하였으며, 이들 시험결과를 토대로 하여 폐 EPS조각 혼합경량토의 토질공학적 특성과 지오그리드-혼합경량토 사이의 마찰특성을 분석.평가하였다. 또한 본 연구에서는, 인장력 이외에도 다짐하중 및 상재하중 등 수직하중에 의한 압축력이 추가로 동시에 작용하는 경우의 지오그리드의 인장력-변형률 관계를 고려할 수 있는 마찰강도 산정방법을 제시하였으며, 이 방법을 토대로 하여 지오그리드-혼합토 사이의 마찰강도 평가시 적용가능한 보정계수 a1 및 a2 값의 범위를 제시하였다.