• 한국지반공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.43-51
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• 2007

동결작용은 빌딩, 구조물, 도로, 철도 그리고 공공시설관로에 엄청난 손상을 일으킬 것이다. 자연지반의 동상에 대한 연구는 과거에 많이 수행되었다. 근래에는 사회기반시설 유지의 발전과 함께 각종구조물의 복잡화로 인하여 동상대책에 대한 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 구조물에 작용하는 자연지반의 동상력을 정량적으로 파악하는 것을 목적으로 하였다. 지표면에 설치한 원형강판에 작용하는 동상력이 현장시험에서 측정되었다. 동결면에서 발생하는 동상력은 동결된 토층을 거쳐 구조물에 전달된다. 또한 다단앵커로 보강된 옹벽이 현장에 설치되고 옹벽에 작용하는 동결선과 동상압 등이 측정되었다. 최종적으로 동결면의 위치와 형상이 수치해석수법을 이용하여 추정되었고 치환 범위를 결정하는 설계수법이 토질정보와 기상정보에 따라 제안되었다.

• 건축역사연구
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• 제20권1호
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• pp.23-39
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• 2011

The Sungnyemun roofing tiles were twice disassembled for maintenance work, in 1963 and 1997, and modern tiles were applied in 1997. However, besides differing in visual appearance, the modern tiles had distinctly different physical properties. A study has been carried out on 22 different tiles, including original Sungnyemun tiles, modern tiles applied during maintenance, traditional tiles made by tile-makers, and others, to examine their physical properties, such as bending strength, frost resistance, absorption, whole-rock magnetic susceptibility, chromaticity, differential thermal analysis, and other characteristics. Since the method of making modern tiles involves compressing clay in a vacuum, modern tiles showed relatively greater bending strength and specific gravity, while Sungnyemun tiles and those made by tile-makers, in comparison, demonstrated less bending strength and specific gravity owing to their production method of 'treading,' in which clay is mixed by having someone tread upon it repeatedly. Over time, the absorption rate of the original tile used for Sungyemun gradually decreased from 21% to 14.7%; traditional tiles from tile-makers showed absorption rates of 17%, while the absorption rate of modern tiles was just 1%, which is significantly low. As for frost resistance, Sungnyemun tiles and traditional tiles from tile-makers showed cracking and exfoliation after being subjected to testing 4 or 5 times, while slight cracking was seen on the surface for modern tiles after 1ngy, or 3 times. In other words, no significant difference from influence by frost was found. According to the results of differential thermal analysis, the plastic temperature was shown to have been no less than 1, $on^{\circ}C$ for all types of tile, and cristobalite was measuredthrough XRD analysis from a Sungnyemun female tile applied during maintenance in 1963, which appeared to have been plasticized at between $1,200^{\circ}C{\sim}1,300^{\circ}C$. Based on these research results on the physical properties of tiles from the Sungnyemun roof, a fundamental production method for tiles to be applied in the restoration of Sungnyemun has been identified.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1D호
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• pp.55-61
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• 2009

이 연구는 지역별 환경변수 및 도로포장재료의 물리적 특성을 토대로 하여 국내에서 최근에 개발된 동결해석모델인 FrostAM을 사용하여 최근에 사업시행중인 전국 9개 사업지구에 대해 동결깊이 분석을 실시하였다. 동결깊이 분석에 필요한 자료중 환경변수는 기상청 사이트의 측정자료를 사용하였으며, 물리적 특성중 수리특성 분석을 위해 전국 각 지역으로부터 시료를 채취하여 불포화토 물성측정 장치를 사용하여 실내실험 및 분석을 실시하였다. FrostAM을 사용하여 분석된 동결깊이는 동결지수를 사용하여 결정된 각 사업지구의 동결깊이와 비교한 결과 14cm~44cm 작게 나타났다. 이러한 결과로 볼 때 동결지수에 의한 동결깊이는 전반적으로 크게 계상되었으며, 사업지구별로 설계자가 다르다는 점을 고려할 때 동결깊이 산정이 설계자에 따라 상당한 편차가 있는 것으로 보인다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.15-23
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• 2017

강원지역은 한국의 북동부에 위치하고 있으며 산지가 90%에 달해 한국에서 가장 추운 지역이다. 그에 따라 겨울철 터널 피해가 지속적으로 발생하고 있으나 아직 터널 라이닝 배면에서 발생하는 동상에 대한 연구는 매우 부족하다. 본 연구에서는 강원지역의 도로터널에서 발생하는 동상깊이 분석을 위한 수치적 연구를 수행하였다. 강원지역 도로터널 현황과 기후자료를 분석하고 이를 토대로 터널 표준 형상과 지반 특성을 가정하였으며, 기온 변화와 지반특성 변화에 따른 터널 배면지반의 최대 동상깊이를 산정하였다. 해석결과 모래보다 변성암 및 퇴적암의 동결민감성이 더 크며, 라이닝 배면의 초기 지중온도가 낮을수록 동상깊이가 깊어져 동결에 대한 피해도 커지는 것으로 나타났다. 또한 라이닝 두께 및 지반의 비열, 열전도율과 같은 특성도 동결깊이 변화에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제5권4호
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• pp.5-16
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• 1989

본 논문은 주택공사의 실내토질시험자료,국립중앙기상대의 기상자료 및 국립건설시험기의 동결 심도 실측자료를 이용하여 우리나라 동결토의 토군 및 동결심도를 유계적으로 분석한 것이다. 이 논과에서 분석한 동결변수는 0.02mm보다가는입경의 비률, 소성지수, 동결지수, 흙의 함수비, 그리고 동결실측심도 등이다. 연구분석한 결과, 우리나라 전역의 동결심도는 지역 보다 흙에 따라 발생하는 차가 매우 큼을 확인하였으며. 1 B 4회 관측한 일평균기단으로 구한 평균 14연간의 최대동결지수를 산정하여 우리나라 57개 도시의 설계동결지수 재포도를 작성 제시하였다. 동결지수와 동결심도와의 관계에 서 산정된 평균직선식을 보정한 t-분포의 99.9% 신뇌상한선을 예상최대동결심도로 실용화 할 수 있는 새로운 기법을 제안하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.93-100
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• 2013

동결 지반에서 발생하는 동상(frost heave)은 지반의 부등융기를 야기하고, 이때 발생하는 동결하중에 의해 동절기 도로 및 기초 구조물에 피해를 가져온다. 이러한 동결 피해를 방지하기 위해 동상 예측이 필요하다. 대부분의 동상 예측 방법은 경험과 지식을 갖춘 전문가의 수치해석에 의존하고 있어 현장에서 활용성이 낮다. 본 논문에서는 동결지반 피해의 주요 원인인 지반의 동상량을 예측하기 위해 기본적인 지반 물성 데이터를 이용해 동상량을 계산할 수 있는 방안을 제시하였으며, 실내 동상 실험결과와의 비교 분석을 통해 제안된 계산식의 신뢰성을 검토하였다.

• 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.

• Corrosion Science and Technology
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• 제3권3호
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• pp.87-97
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• 2004

This paper presents a new approach with meso scale structure models to express mechanical property, such as stress - strain relationships, of concrete. This approach is successful to represent both uniaxial tension and uniaxial compression stress - strain relationship, which is in macro scale. The meso scale approach is also applied to predict degraded mechanical properties of frost-damaged concrete. The degradation of mechanical properties with frost-damaged concrete was carefully observed. Strength and stiffness in both tension and compression decrease with freezing and thawing cycles (FTC), while stress-free crack opening in tension softening increases. First attempt shows that the numerical simulation can express the experimentally observed degradation by introducing changes in the meso scale structure in concrete, which are assumed based on observed damages in the concrete subjected to FTC. At the end applicability of the meso scale approach to prediction of the degradation by combined effects of salt attack and FTC is discussed. It is shown that clarification of effects of frost damage in concrete on corrosion progress and on crack development in the damaged cover concrete due to corrosion is one of the issues for which the meso scale approach is useful.

• Advances in concrete construction
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• 제16권5호
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• pp.269-276
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• 2023

In order to study the effect of rubber particle size and admixture on the frost resistance of self-compacting concrete, three self-compacting concrete specimens with equal volume replacement of fine aggregate by rubber particles of different particle sizes were prepared, while conventional self-compacting concrete was made as a comparison specimen. The degradation law of rubber aggregate self-compacted concrete under freeze-thaw cycles was investigated by fast-freezing method test. The results show that the rubber aggregate has some influence on the mechanical properties and freeze-thaw durability of the self-compacting concrete. With the increase of rubber aggregate, the compressive strength of self-compacting concrete gradually decreases, and the smaller the rubber aggregate particle size is, the smaller the effect on the compressive strength of the matrix; rubber aggregate can improve the frost resistance of self-compacting concrete, and the smaller the rubber particle size is, the more obvious the effect on the improvement of the frost resistance of the matrix under the same dosage. Through the research of this paper, it is recommended to use 60~80 purpose rubber aggregate and the substitution rate of 10% is chosen as the best effect.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2001년도 학술논문발표회
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• pp.76-81
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• 2001

Recently, the structure is higher and larger, so that the application of high-strength concrete is increased, And as the development of construction skills, it is possible to place during the winter. Concrete work during winter is indispensible to shorten time of completion and cut costs. When concrete work during winter is placed, it has anxiety that concrete freeze at low temperature. As repetition of concrete's freezing cause reduction of durability, it is necessary for mixing to pay attention to air content and W/C ratios. Accordingly, in this study, we estimate the frost resistance by air content and W/C ratios, and development of strength after early-frost damage in the high-strength concrete during the cold weather. In this study, it could be confirmed that factors which were air content, W/C ratios and early curing period, affected on the frost resistance.