• 제목/요약/키워드: Freezing Ground

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동남극 테라노바만 흙 시료의 동상특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Investigation of Frost Heaving Susceptibility with Soils from Terra Nova Bay in Eastern Antarctica)

  • 홍승서;박정희;이종섭;이장근;강재모;김영석
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권12호
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    • pp.5-16
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    • 2012
  • 우리나라는 세종과학기지에 이어 두 번째로 남극에 과학기지를 건설하는 사업을 진행하고 있다. 남극은 영구동토지역으로 분류되지만 일부 지반의 상부에는 활동층이 존재한다. 이 활동층이 동결되면 동결팽창으로 인해 지반의 융기가 발생하고 구조물에 부가적인 응력이 유발되어 구조물 안정에 심각한 영향을 미치게 된다. 그러므로 남극 기지 건설지에 대한 동상 특성을 파악하는 것은 구조물의 수명 및 안정성을 확보하기 위해 필수적이라고 할 수 있다. 본 연구의 목적은 남극 제2기지 건설지에 대한 동상민감성을 정량적으로 평가하고 흙 입자의 크기와 부동수분량이 동상에 미치는 영향을 파악하는 것이다. 이를 위해 동남극 테라노바만 주변 기지 건설지 표층에서 채취한 흙 시료에 대해 기본물성실험과 부동수분실험, 동상실험을 수행하였다. 동상실험의 경우 공시체 상부에 냉기를 주입하고 하부에는 물을 지속적으로 공급하여 동상이 발생하도록 유도하였다. 동상실험으로부터 공시체의 동상량과 동상비, 동상속도를 도출하였고, 실험 결과가 흙 입자의 크기 및 부동수분량과 어떤 상관관계가 있는지 분석하였다. 분석 결과 채취한 시료의 미세분 함량이 일정비율을 넘으면 흙 시료의 동상이 크게 발생하였고, 동결토 내의 부동수분에 따라 동상정수는 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구는 동남극 테라노바만 흙 시료에 대하여, 동결토의 동상에 중요한 영향인자인 흙 입자의 크기 및 부동수분량과 동상량 사이의 관계를 실험적으로 규명하였다는 데에 그 의의가 있다.

액체질소를 이용한 강관압입공법의 역학적 수리학적 안정화공법 (Mechanical and Hydraulic Stabilizing Method of Steel Pipe Propulsion Tunneling Using Liquid Nitrogen)

  • 지수빈;이기철;이주형;김동욱
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.57-66
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    • 2016
  • 본 연구에서는 강관압입 공법 적용 시 굴착 선단부에서 수리학적 또는 역학적 불안정으로 인해 발생 가능한 붕괴를 방지하는 목적으로 액체질소를 주입하여 굴착선단부를 안정화하는 공법에 관하여 연구하였다. 강관압입 공법 적용 시 오거 내 중공(中空)에 액체질소 주입관(호스)를 넣어 오거 선단부에 액체질소를 분사하는 방식을 고안하였다. 실내 실험을 위해 직경이 1,000 mm인 강관압입관을 기준으로 1/5축소 모형오거 및 토조를 제작하였다. 화강풍화토로 지반을 조성하여 함수비를 변화시켜가며 액체질소를 주입한 결과 오거 선단부에 동결 구근이 형성되어 강관압입공법 시공 시 발생 가능한 붕괴를 막을 수 있는 것으로 확인되었다. 액체질소를 이용한 동결공법은 지반이 모래일 때 보다는 소성이 있는 화강풍화토일 경우 더 효과적이었으며, 화강풍화토 지반의 경우 함수비가 최적함수비 이상일 경우 동결효율이 증가하는 것을 확인하였다. 액체질소 분사시간이 길어질수록 동결범위가 더 커졌으며 인위적으로 함수비를 급격히 증가시켜 수리학적 불안정을 유발해 보았더니 강관과 오거 전면의 지반이 약 120~300초 이내에 동결 되어 관으로 흙이 유입되지 않았으며, 차수효과가 있는 것으로 분석되었다. 이번 연구에서는 강관압입공법 안정화에 미치는 주요 인자에 대하여 액체질소를 이용하여 강관압입공법 시공 시 역학적 수리학적인 불안정이 발생할 경우, 화강풍화토 지반의 경우 붕괴를 막을 수 있는 효율적인 방법이 될 수 있다는 것을 확인하는데 큰 의의를 둔다.

레토르트 굴죽 제조를 위한 원료의 가공적성 (Characterization of Materials for Retort Processing in Oyster Porridge)

  • 허성호;이호재;홍정화
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.770-774
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    • 2002
  • 레토르트 굴죽 개발을 위하여 원료의 조성 및 가공방법이 죽의 물성 및 기호도에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 쌀의 투입량은 10~12% 정도로 유지할 때 죽의 점도가 약 800 cp를 유지하여 적당했는데 쌀알의 안정성을 높이고 안정된 질감을 확보하기 위하여 사용한 쌀의 1/2을 마쇄하여 사용하는 것이 점도 향상 및 기호도에 유리하였다. 전분 원료 중 감자전분, 찰옥수수전분 및 Perfectamyl AC전분은 호화온도에 상관없이 거의 일정한 점도를 유지하여 작업시 온도 편차에 따른 품질 변화를 유발하지 않기 때문에 좋은 조건을 지니고 있어 레토펀트 죽의 제조에 좋은 조건을 지니고 있었으며 특히 찰옥수수전분은 살균 후 소비시에는 오히려 점도가 감소하여 일정한 점도를 유지하는 특징이 있어 레토르트 죽에 적합할 것으로 판단되었다. 변성 전분 중 Purity CSC전분은 냉-해동 후 조직 이 호화온도에 따라 묽은 풀과 같은 정도에서 순두부 정도로 나타났으며 호화 온도에 무관하게 수분분리가 적으므로 찰옥수수전분에 약 25% 정도를 혼합하여 사용할 때 좋은 물성을 유지할 수 있었다. 레토르트 굴죽의 원료 분산성을 개선하기 위하여 Kan-than gum을0.2%정도 사용하면 식감에 영향을 미치지 않고 품질 안정성을 유지할 수 있었다. 따라서 레토르트 굴죽의 최적 조성을 쌀 10%(이중 1/2은 마쇄), 찰옥수수전분 1.5%, Purity CSC 0.3%, xanthan gm, 0.2%, 식염 0.3%, 물 87.5%로 완성하였고 최적 조건 하에서 완성된 레토르트 굴죽을 상온에서 5개월 동안 저장한 후에도 안정된 물성이 확인되어 이들 원료의 가공적성이 레토르트 굴죽에 적합함을 확인하였다.

고강도 고함량 고로슬래그 콘크리트의 강도 발현 특성 및 내구성 (Strength Development and Durability of High-Strength High-Volume GGBFS Concrete)

  • 김주형;정지용;장승엽;정상화;김성일
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.261-267
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    • 2015
  • 본 연구에서는 고강도 고함량 고로슬래그 콘크리트의 개발을 위해 고로슬래그 미분말(GGBFS)을 65%까지 치환한 물-결합재비 23%의 고강도 콘크리트를 대상으로 압축강도 발현 특성과 내구성을 분석하였다. 연구 결과에 따르면 GGBFS를 65% 혼입한 고강도 콘크리트의 압축강도는 재령 3일까지는 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)만을 사용한 콘크리트보다 낮지만 재령 7일 이후부터 더 높아지는 것으로 나타났으며, 강도의 증가와 함께 공극구조가 더 치밀해짐으로써 염소이온 투과 저항성이 커지고, 이로인해 별도의 공기연행 없이도 우수한 동결융해 저항성을 확보할 수 있으며, 수산화칼슘의 감소에도 불구하고 우수한 탄산화 저항성을 나타냈다. 반면 실리카퓸(SF)을 GGBFS와 함께 혼입하면 GGBFS만 혼입한 경우보다 강도는 낮아지고 염소이온 투과 저항성이 낮아지는 것으로 나타났다. 따라서 향후 고강도 고함량 고로슬래그 콘크리트에서의 SF의 반응에 대한 심층적인 연구가 요망된다.

동적 콘 관입기를 이용한 활동층 심도평가 (Evaluation of Active Layer Depth using Dynamic Cone Penetrometer)

  • 홍원택;강성훈;박근보;이종섭
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.49-54
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    • 2016
  • 동토지반을 구성하는 지층 중 표층에 분포하는 활동층은 계절에 따라 동결과 융해를 반복하여 지표면의 동상을 야기한다. 동상 높이는 활동층의 두께에 큰 영향을 받으므로, 동토지반 상부 인프라시설의 안전한 설계 및 시공을 위하여 활동층의 두께 산정은 매우 중요한 부분을 차지한다. 본 연구에서는 경량화된 원위치 관입시험 방법인 동적 콘 관입기를 이용하여 동토지반에서 활동층이 분포하는 심도를 평가하고자 하였다. 동적 콘 관입시험을 적용하기 위한 대상현장으로서 알래스카에 위치한 솔로몬 지역의 동토지반이 선택되었으며, 해당 지역의 두 개소에서 지중온도계측 및 동적 콘 관입시험이 수행되었다. 적용실험 결과 동적 콘 관입시험으로부터 획득된 동적 콘 관입지수는 활동층 및 영구동토층에서 서로 상이한 값을 나타내는바 동적 관입특성에 따른 활동층과 영구동토층의 경계부 심도가 산정되었으며, 경계부 심도에서 아이스 렌즈층으로 판단되는 구간이 감지되었다. 해당 개소에서 획득된 지중온도분포도에서 영상 및 영하 온도의 경계 심도는 본 연구의 동적 콘 관입시험으로부터 획득된 활동층 분포 심도와 부합하는 결과를 보였다. 본 연구에서 적용된 동적 콘 관입기는 대형장비의 접근 및 적용에 한계가 있는 극한지 동토 지역의 활동층 심도평가를 위하여 활용될 수 있을 것이라 기대된다.

분쇄 계육 가슴살의 도체가공방법과 염지조건이 품질특성에 미치는 영향 (Effects of Carcass Processing Method and Curing Condition on Quality Characteristics of Ground Chicken Breasts)

  • 최지훈;김일;정종연;이의수;최윤상;김천제
    • 한국축산식품학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.356-363
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    • 2009
  • 본 연구는 계육을 도계직후 사후강직 전에 즉시 온도체 발골 후 가슴살을 분리하여 서로 다른 조건에서 염지 및 저장 후 품질특성을 조사함으로써 온도체 발골 계육의 가공 조건에 따른 육질 및 가공특성을 조사하였다. 이상의 결과를 통해서 보면 사후 강직 전 온도체 발골 후 즉시 염지하거나(T1), 즉시 염지 후 냉동한 계육의 가슴살(T2)이 냉장 및 냉동 후 염지한 계육의 가슴살(control, T3)보다 pH, 보수력, 가열감량, 직경감소율 등에서 우수한 육질 특성을 보였으며, batter 제조시 유화력과 단백질 용해성 등의 가공적성에서도 우수한 결과를 나타내어, 온도체 가공된 계육을 활용하여 제품을 제조한다면, 더 우수한 계육제품의 제조가 가능할 것으로 사료된다.

감귤(柑橘)의 내한성(耐寒性) 품종육성(品種育成) 및 내한(耐寒) 재배기술(栽培技術)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Breeding of Cold Hardiness and Technique of Overwintering Cultivation in Citrus)

  • 김지문;송호경;김정석
    • 농업과학연구
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    • 제4권2호
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    • pp.126-140
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    • 1977
  • 제주도(濟州道)와 남부(南部) 도서지방(島嶼地方)에서 한해(寒害) 및 풍해(風害)에 대한 감귤(柑橘)의 안전재배(安全栽培)와 남부지방(南部地方)에서 비닐하우스 피복(被覆)및 비닐 하우스 피복재배(被覆栽培)를 효율적(效率的)으로 수행(遂行)하기 위하여 온주밀감(溫州蜜柑)의 내한성(耐寒性) 품종(品種)의 선발(選拔), 내한성(耐寒性) 조기검정(早期檢定) 및 내한재배기술(耐寒栽培技術)에 관한 연구(硏究)를 실시한 바 결과(結果)를 다음과 같이 적요(摘要)한다. 1. 거치로 피복(被覆)한 비닐하우스에서 월동후(越冬後) 무동해개체(無凍害個體)를 내한성(耐寒性) 조기검정(早期檢定)(leaf freezing test)에 공시(供試)한 결과(結果) $-9^{\circ}C$ 저온(低溫)에 2시간(時間) 처리(處理)하여 건전개체(健全個體) 12, 약간동해개체(若干凍害個體) 15로 나타났다. 2. 비닐하우스에 거치 두겹을 피복(被覆)하고 상면(床面)에 벼짚 멀칭과 낮에 채광(採光)하는 조건에서 기온(氣溫) $-15^{\circ}C$ 내외(內外)(대전지방(大田地方))에서 하우스 내부(內部) 온도(溫度)는 $-3^{\circ}C$, 지온(地溫)은 $0^{\circ}C$ 이상(以上)으로 유지되었다. 3. 하우스내(內) 비닐 터널 설치(設置) 상면(床面) mulching은 모두 유의성있게 보온 효과를 나타냈으나, 외부 기온에 따라 다르며, 하우스내(內) 비닐 터널은 필림의 색(色)에 의한 유의차는 없었다. 4. 하우스 내부(內部)의 수직적 온도(溫度) 분포(分布)는 하우스내(內)의 온도(溫度)가 높을 때는 상부(上部)일수록 온도(溫度)가 약간 높았고 하우스 내(內)의 온도(溫度)가 낮을 때에는 중앙부(中央部) 상면(床面), 상부(床部)의 순서(順序)로 낮았다. 5. 하우스 내부(內部)의 수평적(水平的) 온도(溫度) 분포(分布)는 북면(北面)이 지온(地溫) 및 상면온도(床面溫度)가 낮고 그 밖의 동서남북(東西南北)의 가장자리 부분(部分)은 모두 낮아서 공시목(供試木)이 동해(凍害)를 받았으며 북쪽 벽면(壁面)에서 30cm내(內)의 공시목(供試木)은 동해(凍害)가 심했다. 6. 북면(北面) 바깥쪽 벽면하(壁面下)에 $30{\times}30{\times}30cm$의 짚다발 절록구(絶綠溝)의 설치(設置)는 북면(北面)의 지온(地溫) 및 상면(床面) 온도(溫度) 강하(降下)를 막아서 동해(凍害)를 막는 효과(效果)가 기대(期待)된다. 7. 흐린날, 눈 나린 날은 하우스 내외(內外)의 온도(溫度) 차이(差異)가 적었으나 방열이 적어서 내부(內部) 온도(溫度)는 야간(夜間)에도 비교적 높게 유지되었다. 8. 1일중 최고온도(最高溫度)의 peak는 하우스 내외(內外) 모두 15시(時) 전후(前後)에 있고 최저온도(最低溫度)의 peak는 모두 6시(時) 전후(前後)에 있으며 외부(外部) 온도(溫度)의 최저(最低)에 따라 내부(內部)도 변한다. 맑은 날의 최고온도(最高溫度)는 차(差)가 크고($19^{\circ}C$, 11월하순(月下旬)) 눈오는 날, 흐린 날은 차(差)가 적었으로($9^{\circ}C$, 11월하순(月下旬)) 특히 눈온 날 하우스내(內)의 온도(溫度) 강하(降下)가 적어서 야간(夜間)에 온도곡선(溫度曲線)은 평행(平行)에 가까왔다. 9. 내한성(耐寒性), 반왜성(半矮性)(semi-dwarf type), 단지형(短枝形)(spur type) 우량품종(優量品種)을 효과적(效果的)인 방한(防寒) 피복(被覆) 재배(栽培)의 기술(技術)을 적용(適用)한다면 제주도(濟州島) 및 남부지방(南部地方)에서의 감귤(柑橘)의 안전재배(安全栽培)와 재배(栽培) 면적(面積)의 확대(擴大)가 기대(期待)된다.

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장기내구성을 고려한 EPS의 현장 적용성 (Application of EPS Considering Long-term Durability)

  • 천병식;정창희;안진현
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.53-60
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    • 2007
  • EPS는 일반적으로 블록형태로 제조되어 토목공사에 이용되고 있으며, 재료특성상 초경량성 및 내압축성을 가지며 자립안정성이 우수하므로 연약지반상 성토재로 적용한 경우 침하 및 측방유동에 대한 대책공법으로 적용되고 있다. 현재 국내에서는 보온 재료로서의 시험 방법 및 품질 규정만이 KS에 규정되어 있고, 공학적 성토 재료로서 활용하기 위한 기준이 확립되어 있지 않다. 따라서 도로공사의 시험시공 및 제조사의 품질시험을 통하여 EPS 설계 기준을 마련하여 적용하고 있는데, 이것들은 주로 재료의 공장제품 즉, 새 제품에 국한되어 연구가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 EPS 장기내구성에 주안점을 두어 교대측방유동 대책공법으로 EPS가 적용된 시공현장에서 채취한 EPS시료와 공장제품에 대해 반복재하시험, 동결융해시험, 흡수율시험 등을 통하여 공학적인 장기내구성을 비교 분석하였다. 그 결과 일축압축시험은 채취시료가 공장제품에 비해서 강도가 다소 작게 나타났으며, 삼축압축시험에서 채취시료와 공장제품 모두 일축압축 시험결과에서와 같이 구속응력은 축방향 변형량에 선형비례하는 경향을 나타내었으며, 응력-변형률 관계곡선의 양상은 구속압과 상관없이 유사함을 알 수 있었다.

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포화도에 따른 동결토의 탄성파 특성 변화 (Variation in Characteristics of Elastic Waves in Frozen Soils According to Degree of Saturation)

  • 박정희;강민구;이종섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.1063-1075
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    • 2013
  • 극한지 지반의 설계정수 산정을 위해 동결토의 강도 특성은 매우 중요한 요인이며 이를 파악하기 위해서는 동결토의 기본적인 특성을 파악하는 것이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 동결토의 구성 성분 및 물리적 구조를 반영하는 탄성파에 대한 기초적인 정보를 제공하기 위해 포화도에 따른 동결토의 탄성파 특성을 파악하고자 하였다. 시료를 동결시키기 위해 동결 용 셀을 제작하였으며 포화도가 각각 10%, 40%, 100%인 시료를 조성하였다. 시료가 동결되는 동안 탄성파를 측정하기 위해 전단파 트랜스듀서로서 벤더엘리먼트를 사용하였으며, 압축파 트랜스듀서로서 피에조 디스크 엘리먼트를 사용하였다. 포화도가 다른 세 가지 시료의 온도가 $20^{\circ}C$에서 $-10^{\circ}C$까지 변하는 동안 압축파 및 전단파 신호를 측정하였으며, 이를 토대로 탄성파 속도, 공진주파수 및 진폭의 변화를 파악하였다. 또한 탄성파 속도를 이용해 포화도가 다른 동결토의 포아송 비를 분석하였다. 시료가 동결된 이후에 포화도가 큰 시료의 탄성파 속도가 가장 크게 나타났다. 또한 탄성파 속도와 공진주파수의 변화는 매우 유사하게 나타났고 그 변화는 동시에 발생하였다. 압축파와 전단파의 진폭은 시료가 동결되는 $0^{\circ}C$에서 각기 다른 양상을 나타내었다. 본 연구는 동결토의 구조적 매커니즘에 대한 정보를 제공하는 탄성파 특성을 시료의 포화도에 따라 파악하고자 하였다는 점에서 의의가 있다.

저토피부 암거상부 포장의 도상피해 예방을 위한 단명설계 (A design guide to minimize frost heave in unbound pavement layers over box culverts)

  • 서영국
    • 한국도로학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.111-121
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    • 2007
  • 지난 2005년 12월 호남지역에 내린 폭설과 연이은 한파로 서해안고속도로와 호남고속도로에 많은 피해가 보고되었다. 특히 2.0m 이하의 저토피고를 갖는 통로 암거 상부의 포장에 최대 6.0cm 높이의 노면 융기와 횡방향 균열이 발생하였다. 이는 포장의 수명단축 및 공용성 저하, 교통사고 발생 등에 영향을 미치기 때문에 시급한 대책마련이 요구되었다. 현장 조사 결과 단기간에 증가한 침투수가 노상과 노체에 함유된 세립분의 영향으로 포장 내부의 배수가 지연되고 저온에서 발생한 동상이 포장 파손의 일차적인 원인으로 지적되었다. 최근 한국도로공사는 도로교통기술원과 공동연구를 통해서 신설되는 암거상부 포장에 대한 새로운 설계안을 제시하였다. 본 설계안은 암거 상단부에 맹암거를 설치하여 침투수의 원활한 배수를 유도하고 간극수압의 저감을 통해 포장하부의 동상을 예방하고자 한다. 본 논문에서는 위의 설계법 개발을 위해서 수행한 실험과 수치해석결과를 다루고 있다. 현장에서 채취한 지반시료에 대한 점토함유량 분석을 실시하고 2차원 유한요소해석을 실시하여 골재 입경에 따른 침투류의 배수특성을 조사하였다. 저토피고(2.0m 이하) 암거 상부 포장에 적용될 맹암거의 규격은 침투류 해석결과와 현장 시공성을 고려하여 폭과 높이를 각각 400mm, 800mm로 결정하였다.

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