• 제목/요약/키워드: Excavated Soils

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Ziziphus spina christifor Sustainable Agroforestry Farming in Arid Land of Khartoum State of Sudan

  • Mustafa Abdalla Nasre Aldin;Hussein Alawad Seid Ahmed;Mohamed El Mukhtar Ballal;Adil Mahgoub Farah
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제39권1호
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    • pp.20-26
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    • 2023
  • Cow pea (Vigna unguiculata) was intercropped with Ziziphus spina-christi as summer forage in two consecutive seasons of 2017 and 2018. The aims to find out suitable agroforestry practice for saline soils of Khartoum State. And to investigate effect of tree spacing on forage biomass yield under semi -irrigated systems. Completely randomized block design with 3 replicates was conducted for this trial. Thus Z.spina-christi that fixed at 4×4 m was intercropped with cowpea at 1 m and 1.5 m spacing from trees trunk. Tree growth parameters were measured in terms of tree height, tree collar diameter, tree crown diameter and fruit yield per tree. While crop were parameters were determined in terms of plant height, number of plant, forage biomass yield per ha and land equivalent ratio. Soil profile of 1×1 m and 1.5 m depth was excavated and its features were described beside its chemical and physical properties were analyzed for 0-10 cm, 0-30 cm, and 30-60 cm and 60-100 cm layers. The results revealed that soil pH, CaCO3, SAR, ESP, and EC ds/m were increased by increasing soil depths. Meanwhile tree growth in terms of tree height was significant in the first season 2017 when compared with tree collar diameter and tree crown diameter. Also significant differences were recorded for tree growth when compared with sole trees in the second season in 2018. Tree fruit showed marked variations between the two seasons, but it was higher under intercropping particularly at ZS2. Crop plant height was highly significant under sole cropping than intercropping in first season in 2017. In contrast forage biomass yield was significant under intercropping in ZS1 and ZS2 treatments. Land equivalent ratio was advantageous under this agroforestry system particularly under ZS2. Thus it recorded 5 and 9 for ZS2 in the two consecutive seasons respectively. Therefore, it is feasible to introduce this agroforestry system under such arid lands to provide summer forage yield of highly nutritive value and low cost for animals feed as well as to increase farmers' income and to halt desertification and to sequester carbon.

실내 다짐시험을 통한 유기물 함량에 따른 저온 다짐 특성 분석 (Evaluation of Low-temperature Compaction Characteristics According to Organic Matter Content through Laboratory Compaction Tests)

  • 최현준;김세원;이승주;박현태;최항석;김영석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제40권3호
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    • pp.93-100
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    • 2024
  • 저온 다짐의 경우 간극수 동결이 발생되어 상온에서의 다짐 특성과 상이한 양상이 발생된다. 특히, 캐나다 알버타주와 같이 유기질토가 많이 분포되어 있는 지역에서는 보수성과 압축성이 크고 동결·융해에 민감한 유기질토의 특성에 따라 유기물 함량이 다짐 성능에 주요한 영향을 미친다. 알버타주는 환경규제로 인하여 굴착토를 활용하여 되메움을 수행해야 하며 고위도에 위치하는 지리적인 특성으로 동절기가 길어 건설공사를 진행하기에 불리한 조건을 가지고 있다. 본 논문에서는 유기질토의 유기질 함량에 따른 저온 다짐 특성을 평가하기 위하여 실내 다짐시험을 수행하였다. 실험 결과, 유기질 함량이 증가할수록 최적함수비가 증가하였고 최대건조단위중량이 최대 21.9% 만큼 감소되었다. 또한, -4℃ 이하의 온도조건에서는 최적함수비가 나타나지 않고 함수비가 증가할수록 건조단위중량이 감소하는 것으로 분석되었다.

매장환경이 출토 토기에 미치는 영향 (Influence of Burial Environments on Excavated Ceramics)

  • 장성윤;남병직;박대우;유재은
    • 보존과학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.441-450
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    • 2011
  • 이 연구는 토기 재질과 토양 특성에 따라 매장환경이 출토 토기에 미치는 물리화학적 영향을 연구하였다. 이를 위해 대전 학하, 아산 음봉, 화성 소근산 그리고 공주 행정중심복합도시 출토 토기와 토양을 연구 대상으로 하였다. 먼저 토기의 탈염을 통해 용출되는 이온의 화학종과 용출속도를 조사한 결과, 토기의 기공크기와 흡수율에 따라 토기 내 이온유입이 달라졌다. 즉 $1,000^{\circ}C$ 이상의 고온 소성된 토기는 기공이 작고 흡수율이 낮아 매장환경의 염 유입 현상이 거의 일어나지 않았다. 그러나 $800^{\circ}C$ 이하의 저온 소성된 토기는 기공이 크고 흡수율이 높아 다량의 염이 유입되어 증류수 탈염을 통해 염을 제거하였다. 탈염 2일 만에 40~60%의 염이 제거되었고 탈염 1주일 만에 60~80%의 염이 제거되었다. 또한 토양에 포화되어 있는 이온은 대부분 토기에도 동일한 비율로 존재하고 $K_2SO_4$와 같이 토양에 잔존하는 비료의 성분도 검출되었다. 그러나 모래 함량이 상당히 높은 사질 토양시료에서는 함유 이온량이 적어 토기에 유입되는 이온의 영향이 비교적 적었고 미사 및 점토 함량이 높은 토양에 매장되었던 토기는 유입되는 이온함량이 높았다. 그러나 저온소성된 토기에서는 다량 유입된 염에 의한 손상이 우려되므로 세척 이외의 탈염을 통한 염 제거가 필요하며 그 기간은 토기의 상태에 따라 달라질 수 있을 것으로 생각된다.

제주지역 유적에 대한 고고지자기학적 연구 (Archaeomagnetic Study on Archaeological Sites in Jeju Region)

  • 성형미
    • 보존과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.181-188
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    • 2017
  • 제주지역 8군데 유적의 소토를 동반하는 다양한 유구로부터 16점의 귀중한 고고지자기 측정데이터를 구할 수 있었다. 서력기원전 시기의 데이터 12점과 서력기원후 시기 데이터 4점을 통해 고고지자기학적인 연구를 진행하였다. 먼저 서력기원전 시기는 고고지자기 데이터의 차이를 통해 A, B, C의 3개의 그룹으로 나눌 수 있었는데 국내의 다른 지역에서 축적된 데이터와의 비교 검토 및 고고학적 편년을 참고하여 A그룹(청동기시대~초기철기시대)${\rightarrow}$B그룹(원형점토대토기가 출토하는 초기철기시대)${\rightarrow}$C그룹(삼각형점토대토기가 출토하는 초기철기시대)의 선후관계를 설정할 수 있었으며, 즉 A가 가장 빠른 시기의 데이터 그룹이고 C가 가장 늦은 시기의 데이터 그룹인 것을 알 수 있었다. 또한 서력기원후 시기의 데이터를 통해 고고유적에 대한 고고지자기 연대를 결정할 수 있었다. 제주지역 유적에 대한 고고지자기 연대측정을 통해 서력기원전 시기에 대해서는 유적들의 상대적인 선후관계를 결정하였고 서력기원후 시기에 대해서는 유구들의 절대연대를 부여할 수 있었는데, 제주지역 편년연구에서 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

폼과 폴리머를 활용한 EPB 쉴드 TBM 굴착토의 유동학적 특성 평가 (Evaluating rheological properties of excavated soil for EPB shield TBM with foam and polymer)

  • 황병현;강민규;권기범;양정훈;최항석
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.387-401
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    • 2023
  • 토압식(Earth Pressure Balanced, EPB) 쉴드 TBM (Tunnel Boring Machine) 공법은 진동과 소음이 적어 도심지 지하공간 시공에 적극적으로 활용되고 있다. 이때 첨가제 주입은 막장압 유지, 전단강도 감소, 커터의 마모량 최소화, 굴착토의 투수계수 감소 등 다양한 효과를 보인다. 이러한 기술을 쏘일 컨디셔닝이라 하며, 일반적으로 첨가제로 폼, 폴리머, 벤토나이트 슬러리 등을 적용한다. 본 연구에서는 국내 터널 현장에서 빈번하게 조우하는 화강풍화토 시료에 대해 폼과 폴리머를 첨가제로 적용하여 유동학적 특성을 평가하였다. 슬럼프 시험을 통해 작업성(Workability)을 평가하고, 동일한 시험 조건에 대해 실내 가압 베인전단 시험을 수행하여 유동학적 특성을 평가하였다. 이때 슬럼프 값이 높아 작업성이 떨어지는 경우, 폴리머를 추가 적용하여 폴리머 적용이 유동학적 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 시험 결과, 폼 주입비(Foam Injection Ratio, FIR)가 증가함에 따라 슬럼프 값은 증가한 반면 토크, 첨두강도 및 항복응력, 겉보기 점도, 틱소트로피 면적은 감소하였다. 하지만, 폴리머 주입비(Polymer Injection Ratio, PIR)는 폼 주입비와 상반되는 결과를 확인하였다. 시험결과 비교를 통해 슬럼프 값과 항복응력 간의 상관관계를 제시하였다. 그리고 폼 만을 적용한 조건과 폼과 폴리머 모두 적용한 조건을 비교한 결과, 유사한 슬럼프 값을 보이더라도 폼과 폴리머 모두 적용한 조건에서 더 낮은 항복응력이 도출되었다.

부여 쌍북리 유적 출토 백제 도가니의 재료학적 특성과 원료의 산지해석 (Material Characteristics and Clay Source Interpretation of Crucibles in Baekje Kingdom Excavated from the Ssangbukri Site in Buyeo, Korea)

  • 김지영;박진영;박대순;이찬희
    • 보존과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.1-12
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    • 2010
  • 초 록 부여 쌍북리 유적에서 출토된 백제시대 도가니는 유리와 금속의 용융에 사용했던 것으로서, 기질은 대체로 경질이며 담갈색, 회청색 및 회갈색의 색조를 보인다. 태토에는 다량의 석영과 파쇄된 토기가 혼입되어 있으며, 외부에는 정선된 석영입자를 도포하여 도가니에 내화성을 부여하였다. 이 도가니는 운모류의 분해와 뮬라이트의 형성 및 장석류의 관찰여부로 볼 때, 공통적으로 $1,000^{\circ}C$ 이상의 소성을 경험한 것으로 판단되며 일부 도가니는 $1,100^{\circ}C$ 이상에서 열적 변화가 수반된 것으로 사료된다. 그러나 검출된 광물상의 특성을 고려할 때 소성 및 용융시 최대 상한 온도는 $1,200^{\circ}C$를 넘지 않았을 것으로 판단된다. 전암대자율 측정과 지구화학적 특성 분석에서 도가니 시료는 크게 두 그룹으로 분류되었으며, 이는 적어도 두 종류 이상의 성인이 다른 태토로 제작되었음을 지시한다. 그러나 도가니의 태토와 유적을 구성하는 토양의 풍화정도가 유사하고 주성분원소의 분포 또한 대체로 동일한 것으로 보아 유적이 위치한 이 일대의 충적층은 두 암종의 풍화산물이 혼재할 가능성이 매우 높다. 따라서 도가니를 구성하는 태토는 모암이 다른 쌍북리 일대의 풍화토로 구성되었던 것으로 판단된다.

The Performance of Large-diameter Bored Piles and Large-section Barrettes in Decomposed Geomaterials in Hong Kong

  • Ng Charles W.W.
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 추계 학술발표회
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    • pp.334-408
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    • 2006
  • In Hong Kong, large-diameter (${\ge}600mm$) bored piles and large-section excavated rectangular barrettes are commonly used to support tall buildings to resist both vertical and horizontal loads. These piles and barrettes penetrate through and may found in saprolitic soils and decomposed rocks. Generally, the design of these large bored piles and barrettes involves considerable amount of uncertainty and design parameters must usually be verified by field tests. In this paper, over 50 full-scale load tests on large-diameter bored piles and over 15 large-section of rectangular barrettes in Hong Kong are reviewed and interpreted critically, in particular the degree of mobilisation of side shear resistance using a mobilization rating (MR) factor and a displacement index (DI) for floating bored piles and barrettes and rock-socketed piles, respectively. The author was heavily involved with many of these load tests. The diameter of the bored piles tested ranges from 0.6m to 1.8m and the depth varies from 12m to 75m. Sizes of barrettes critically reviewed include $2.2m{\times}0.6m,\;2.2m{\times}0.8m,\;2.8m{\times}0.8m\;and\;2.8m{\times}1.0m$ (on plan) and the depth varies from 36m and 63m. Based on these field tests, a new failure load criterion for large-diameter bored piles and barrettes is developed and proposed. The side shear resistance of the bored piles and barrettes is quantitatively analyzed with respect to local displacements, standard penetration tests, unconfined compressive strength (UCS) for rock sockets and using the effective stress principle. In addition, the effects of construction including post-grouting, construction time, side scraping and excavation tools on side shear resistance are investigated and reported.

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버드나무의 영양번식을 이용한 생물공학적 사면녹화공법의 적용사례 - 토사로 구성된 절토면을 대상으로 - (An Applied Case to the Slope Revegetation Technology of Biological Engineering Regarding Nutritional Propagation - In the case of sandy cut-slope -)

  • 김혜주;이준헌
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.63-69
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    • 1998
  • The slope revegetation methods in Korea are generally the hydroseeding mixed with perennial herbs, soil, fibers, and fertilizer in consideration of scenic landscape rather than ecological and engineering effect. But perennial herbs can't protect the slope from deep surface erosion and they are not tall enough to create the original naturalness at the boundary parts of existing woodlands. This study is about the slope revegetation method using nutritional propagation capacity of plants and the experimental construction was carried out on the cut-slope of Yongin Hoam C.C. We dug several trenches to a depth of 80cm and at intervals of 150cm from each other. After placing various kinds of live branches(Salix species) into the trench, we backfilled with the excavated soils and finally sprayed water mixed with soil-stabilizer, fertilizer. As six months passed, we made a vegetation research and check the slope surface erosion. Vegetation research was performed in examining the frequency of each block using transect method. 31 kinds of plant species appeared in total area($113.6m^2$) and the dominant species are Setaria viridis, Artemisia rubripes, Persicaria pubescens, Plantago asiatica, Cyperus amuricus, Commelina communis. Among the examined blocks, '아', the top part of the slope, showed the ratio of 1.4 as the highest Alpha-diversity. With regard to life form, therophytes were shown dominant distribution of 58% of total species and neophytes relatively low distribution of 16%. It can be estimated that there is no ecological stabilization of this slope, because of ruderal species' occupation of 74% in total area. Regarding the slope stabilization, the serious surface erosion didn't take place in spite of heavy rainfall this year, but a little surface erosion took place at the block where no other species coming from outside of the site were found.

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454 Pyrosequencing Analysis of Bacterial Diversity Revealed by a Comparative Study of Soils from Mining Subsidence and Reclamation Areas

  • Li, Yuanyuan;Chen, Longqian;Wen, Hongyu;Zhou, Tianjian;Zhang, Ting;Gao, Xiali
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제24권3호
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    • pp.313-323
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    • 2014
  • Significant alteration in the microbial community can occur across reclamation areas suffering subsidence from mining. A reclamation site undergoing fertilization practices and an adjacent coal-excavated subsidence site (sites A and B, respectively) were examined to characterize the bacterial diversity using 454 high-throughput 16S rDNA sequencing. The dominant taxonomic groups in both the sites were Proteobacteria, Acidobacteria, Bacteroidetes, Betaproteobacteria, Actinobacteria, Gammaproteobacteria, Alphaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Chloroflexi, and Firmicutes. However, the bacterial communities' abundance, diversity, and composition differed significantly between the sites. Site A presented higher bacterial diversity and more complex community structures than site B. The majority of sequences related to Proteobacteria, Gemmatimonadetes, Chloroflexi, Nitrospirae, Firmicutes, Betaproteobacteria, Deltaproteobacteria, and Anaerolineae were from site A; whereas those related to Actinobacteria, Planctomycetes, Bacteroidetes, Verrucomicrobia, Gammaproteobacteria, Nitriliruptoria, Alphaproteobacteria, and Phycisphaerae originated from site B. The distribution of some bacterial groups and subgroups in the two sites correlated with soil properties and vegetation due to reclamation practice. Site A exhibited enriched bacterial community, soil organic matter (SOM), and total nitrogen (TN), suggesting the presence of relatively diverse microorganisms. SOM and TN were important factors shaping the underlying microbial communities. Furthermore, the specific plant functional group (legumes) was also an important factor influencing soil microbial community composition. Thus, the effectiveness of 454 pyrosequencing in analyzing soil bacterial diversity was validated and an association between land ecological system restoration, mostly mediated by microbial communities, and an improvement in soil properties in coal-mining reclamation areas was suggested.

Shear behavior of foam-conditioned gravelly sands: Insights from pressurized vane shear tests

  • Shuying Wang;Jiazheng Zhong;Qiujing Pan;Tongming Qu;Fanlin Ling
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제34권6호
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    • pp.637-648
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    • 2023
  • When an earth pressure balance (EPB) shield machine bores a tunnel in gravelly sand stratum, the excavated natural soil is normally transformed using foam and water to reduce cutter wear and the risk of direct muck squeezing out of the screw conveyor (i.e., muck spewing). Understanding the undrained shear behavior of conditioned soils under pressure is a potential perspective for optimizing the earth pressure balance shield tunnelling strategies. Owing to the unconventional properties of conditioned soil, a pressurized vane shear apparatus was utilized to investigate the undrained shear behavior of foam-conditioned gravelly sands under normal pressure. The results showed that the shear stress-displacement curves exhibited strain-softening behavior only when the initial void ratio (e0) of the foam-conditioned sand was less than the maximum void ratio (emax) of the unconditioned sand. The peak and residual strength increased with an increase in normal pressure and a decrease in foam injection ratio. A unique relation between the void ratio and the shear strength in the residual stage was observed in the e-ln(τ) space. When e0 was greater than emax, the fluid-like specimens had quite low strengths. Besides, the stick-slip behavior, characterized by the variation coefficient of measured shear stress in the residual stage, was more evident under lower pressure but it appeared to be independent of the foam injection. A comparison between the results of pressurized vane shear tests and those of slump tests indicated that the slump test has its limitations to characterize the chamber muck fluidity and build the optimal conditioning parameters.