• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.401-412
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• 2016

고수압 조건의 해저터널 공사에 기존의 그라우팅 공법은 제한을 받게 되어 굴착작업이 어려울 수 있으나, 인공동결공법을 적용할 경우 신속한 차수 및 지반보강 효과를 얻을 수 있다. 인공동결공법을 적용할 경우, 동결 조건에 따라 동결토의 거동이 크게 변화하므로 기존의 연구 사례를 바탕으로 해저지반 등 특수한 조건에서 동결토의 역학적 거동을 예측하는 것에는 한계가 있다. 또한, 인공동결공법의 설계를 위해서는 동결체 형성에 필요한 소요시간 및 동결범위를 산정해야 하며, 해저지반의 경우 간극수 내 염분의 영향을 반영해야 한다. 본 논문에서는 동결토의 열적 특성을 파악하기 위해 인조규사 시료에 대한 실내 열전도도 측정시험과 동결챔버시험을 수행하였다. 동결토와 비동결 포화토 간극수의 염도를 조절하여 동결 과정과 염분에 따른 유효 열전도도를 비정상 열선법을 적용하여 측정하였다. 인조규사 간극수의 염도에 의한 동결특성 변화를 파악하기 위해 동결챔버를 설계 및 제작하였고 이를 통하여 동결 조건을 변화시키며 동결챔버시험을 수행하였다. 동결 조건에 따른 시료내 온도 변화를 분석하고 이를 통해 동결 조건이 사질토의 열전달 특성에 미치는 영향을 평가하였다. 비동결 포화토의 경우는 간극수가 담수(염도 0%)인 조건과 염수(염도 3.5%)인 조건 모두 유효 열전도도가 유사하게 평가되었으나, 동결토의 경우는 간극수가 염수인 조건이 보다 큰 유효 열전도도를 보였다. 이는 동결챔버시험에서 간극수가 염수인 조건이 담수인 조건보다 동결속도가 더 빠른 결과와 일치한다.

• 지질공학
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• 제25권1호
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• pp.93-102
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• 2015

지반은 동결이 발생함에 따라 물리적 특성이 변화하며, 동결현상에 따른 기초구조물의 안정성 평가는 설계시 중요한 고려사항 중 하나이다. 본 연구에서는 동결 및 전단과정 중 연직응력 변화에 따른 동결토의 전단강도 및 강성을 평가하고자 하였다. 동결토의 강도평가를 위하여 직접전단실험을 수행하였으며, 직접전단실험 중 강성평가를 위한 전단파 측정을 동시에 수행하였다. 실험수행을 위하여, 동결용 직접전단상자를 제작하였으며, 상·하부 전단상자의 벽면에는 전단파 트랜스듀서인 벤더 엘리먼트를 각각 설치하였다. 시료는 주문진사 및 실트, 그리고 증류수를 이용하여 포화도 10%로 혼합하였으며, 상대밀도가 모든 조건에서 동일하게 유지되도록 조성하였다. 조성된 시료는 -5℃까지 동결을 진행시킨 후, 온도를 유지한 상태로 직접전단실험을 수행하였다. 동결 및 전단과정 중 시료에는 다양한 크기의 연직응력이 가해졌으며, 전단과정 중 수평변위에 따른 전단응력 및 수직변위, 그리고 전단파를 측정하였다. 실험결과, 모든 구속조건의 경우에서 동결 혹은 전단과정의 연직응력이 증가함에 따라 전단강도는 증가하였으며, 전단과정의 연직응력만 증가한 경우보다 동결과정의 연직응력도 함께 증가한 경우 전단강도가 더 크게 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 전단파 속도의 변화는 측정위치에 따라 다른 경향을 보였으며, 전단면을 통과하여 측정한 경우 전단파 속도는 전단변형이 진행됨에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구는 동결 및 전단과정 시 구속조건의 효과를 평가한 연구로써, 포화도가 낮은 상태의 동결토의 강도 및 강성에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.29-40
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• 2018

캐나다 및 베네수엘라에 주로 분포하는 오일샌드는 원유들이 모래질 흙의 간극에 존재한다. 이러한 오일샌드로부터 원유를 따로 추출하기 위해서는 규모가 큰 플랜트를 건설해야 한다. 일반적으로 오일샌드 플랜트의 기초는 주로 항타말뚝 혹은 현장타설말뚝이 사용되고 있다. 하지만 주로 극지에 위치한 오일샌드는 얼어있는 지반과 표층의 유기토 때문에 항타말뚝의 시공 및 장비 진입에 어려움이 있으며, 현장타설말뚝의 경우 기온이 낮기 때문에 콘크리트 양생에 문제가 있다. 이번 연구의 주제인 헬리컬 파일은 크지 않은 연직력에 기초한 회전력을 중심으로 빠르고 간편하게 시공이 가능하다. 따라서, 접근성이 떨어지는 극지환경에서도 소형장비를 사용하여 간단한 시공이 가능하며, 헬리컬 파일의 두부에 역회전을 가해 말뚝기초의 인발 및 재사용 또한 용이하다. 이번 연구에서는 헬릭스 피치를 변화시켜 헬리컬 파일 및 헬릭스의 거동을 수치해석으로 분석하였다. 수치해석의 검증은 모형 헬리컬 파일의 실내모형실험 결과와 비교하여 수행하였으며, 헬릭스의 피치에 따른 헬리컬 파일의 극한하중, 헬리컬 파일의 축에 부착한 각 헬릭스의 변위, 하중분담률을 분석하였다.

• 지질공학
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• 제24권1호
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• pp.111-122
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• 2014

지반에 대한 정확한 이해를 위해 비교란 시료의 채취를 통한 실내실험이 필수적이며, 사질토 지반의 비교란 시료 채취는 인공동결공법에 의한 방법이 가장 효과적인 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 유사한 상대밀도를 가지는 동결-융해시료와 비동결시료의 비배수 삼축압축실험을 이용한 강도평가와 실험과정에서 측정한 압축파와 전단파 속도의 특성변화를 관찰하는 것이다. 인공동결공법에 의해 채취된 사질토 동결 시료를 모사하기 위해 주문진 표준사를 이용하여 수중강사법으로 60%와 80%의 상대밀도를 가지는 동결시료와 비동결시료를 조성하였다. 동결된 시료는 삼축압축실험용 페데스탈에 거치하여 자연융해하면서 1분 간격으로 시료의 온도를 측정하였다. 시료가 완전히 융해된 후 비동결시료와 동일한 방법으로 실험을 실시하였으며, 포화, 압밀, 전단과정에서 연속적으로 압축파와 전단파를 측정하여 속도를 산정하였다. 실험결과, 동결시료는 비동결시료에 비하여 축차응력과 전단강도는 감소하는 결과를 보였지만, 내부마찰각은 동결-융해의 여부와 상관없이 일정한 값을 나타내었다. 압축파 속도는 포화과정에서 B-value가 증가함에 따라 약 1800 m/s까지 증가하여 수렴하였으나, 압밀과정과 전단과정에서는 일정하게 유지되는 경향을 보였다. 전단파 속도는 포화과정에서 B-value가 증가함에 따라 감소하였고, 압밀과정과 전단과정에서는 시료가 받는 유효응력의 변화에 따라 거동하였다. 실험과정에서 압축파 속도는 상대밀도와 동결-융해여부에 상관없이 유사한 경향을 나타내었으나, 전단파 속도는 같은 상대밀도를 가지더라도 동결-융해시료가 비동결시료에 비해 작은 값을 나타내었다. 본 연구는 동결-융해시료와 비동결시료의 삼축압축실험 결과와 탄성파 특성을 비교함으로써 향후 인공동결공법으로 채취된 비교란 동결시료의 강도평가를 위한 예비실험으로 의의가 있다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제30권4호
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• pp.393-399
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• 2022

The Segregation Potential (SP) is one of the most widely used predictors of frost heave in cold regions. Laboratory step-freezing tests determining a representative SP at the onset of the formation of the last ice lens (near the thermal steady state condition) can predict susceptibility to frost heave. Previous work has proposed empirical semi-log fitting for determination of the representative SP and applied it to several fine-grained soils, but considering only frost-susceptible soils. The presence of fines in coarse-grained soil affects frost susceptibility. Therefore, it is required to evaluate the applicability of the empirical semi-log fitting for both frost-susceptible and non-frost-susceptible soils with fines content. This paper reports laboratory frost heave tests for fines contents of 5%-70%. The frost susceptibility of soil mixtures composed of sand and silt was classified by the representative SP, and the suitability of the empirical semi-log fitting method was assessed. Combining semi-log fitting with simple laboratory frost heave testing using a temperature-controllable cell is shown to be suitable for both frost-susceptible and non-frost-susceptible soils. In addition, initially non-frost-susceptible soil became frost susceptible at a 10%-20% weight fraction of fines. This threshold fines content matched well with transitions in the engineering characteristics of both the unfrozen and frozen soil mixtures.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.53-62
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• 2016

흙의 다짐 특성에 영향을 주는 주요인자 중 하나인 온도는 지역과 계절에 따라 다양하게 변화하는 특성을 가진다. 최근 동토지방에서 많은 토목공사가 시행되고 있지만, 온도와 관련된 흙의 다짐기준 및 지침을 정량화할 수 있는 문헌은 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 온도에 따른 흙의 다짐특성을 시험을 통해 평가하고자 하였다. 시험을 위해 러시아 시베리아, 캐나다 앨버타 주 오일 샌드 지역 등에서 자주 쓰이는 성토재료인 모래의 온도별 다짐특성을 나타낼 수 있는 주문진 모래를 사용하였으며, 표준다짐시험을 흙의 다양한 온도조건($-10^{\circ}C$에서 $17^{\circ}C$)에서 수행하였다. 시험 결과 영상 온도에서는 다짐 시 벌킹 효과로 인해 흙 공시체의 부피 팽창이 발생하였으며, 그 범위는 0%~6%이였다. $0^{\circ}C$에서 $17^{\circ}C$까지 온도가 증가하면서 최대 부피(최소 건조단위중량)에 해당하는 함수비는 감소하였고, 최소 부피(최대 건조단위중량)에 해당하는 함수비는 온도가 증가함에 따라 약간 증가하였다. 영하 온도의 경우 함수비가 추가됨에 따라 건조단위중량은 지속적으로 감소하였다. 영하 온도에서는 벌킹이 발생하지 않았으며 물의 단위부피보다 얼음의 단위부피가 더 크기 때문에 흙 공시체의 부피가 증가하였다.

• 한국양식학회지
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• 제6권3호
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• pp.213-219
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• 1993

6종의 시판 넙치 사료 $(Cl\~C6)$를 실험실에서 만든 배합사료 (S)와 비교하여 그 품질을 평가하고 넙치 사육에서 모이스트펠릿 제조시 냉동 어류를 배합 사료로 완전 대치할 수 있는지를 연구하기 위하여 두 가지 실험을 실시하였다. 실험 1에서는 넘치 (42g) 20마리를 넣은 수조 3개를 S 및 $Cl\~C6$에 각각 배치하여 수온 $17^{\circ}C$에서 4주간 실험 사료를 먹였다. 실험 2에서는 넙치 (78g) 400마리를 넣은 수조 3개를 각각 $100\%$ 실험실 배합 육성 사료 (G) $50\%\;G+50\%$ 냉동 고등어 ($70\%$ 수분)$50\%\;C6+50\%$ 법동 고등어 구에 배치하여 6주간 실험 사료를 먹였다. 실험 1에서 S를 먹인 넙치의 체중 증가율은 C2나 C3를 먹인 넙치의 체중 증가율 보다 현저히 (P< 0.05) 높았으며 (4주간 한마리 당 각각 26.7 vs 15.4와 17.5g). S와 기타 시판 넙치 사료간에는 유의차가 없었다(P> 0.05). 사료 효율은 C2 사료만이 S에 비해 현저히 (P< 0.03) 낮았다. 실험 2에서는 실험실 배합 사료 $100\%,\;50\%$ G 혹은 $50\%\;C6+$ 냉동 고등어로 된 모이스트펠릿 사료를 먹인 넙치간에는 체중 증가나 사료 효율에서 유의차 (P> 0.05)가 없었다. 이 연구 결과는 시판 넙치 사료는 실험실 배합 사료와 비교할 때 개선의 여지가 있음을 말해 주고, 냉동 어류를 사용하지 않고도 $100\%$ 배합 사료만으로 넙치사육이 가능함을 암시해 준다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권12호
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• pp.47-56
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• 2021

영하의 온도에 의해 지반이 동결되며 발생하는 음의 간극수압은 frozen fringe로부터 간극수 이동을 유발해 ice lens를 형성시키며, ice lens 형성으로 인한 흙의 동상 및 동상팽창압은 지반구조물의 피해를 발생시킨다. 동상에 의한 피해를 방지하기 위해 다양한 동상민감성 판정이 수행되고 있으며, 그 중 가장 활발하게 활용되는 방법은 SP(Segregation Potential)를 이용한 동상민감성 판정이다. 또한, 간극수 이동에 의한 ice lens의 확장은 동상 메커니즘의 핵심 원인으로 작용하기 때문에 수리전도도에 관한 평가가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 모래와 실트를 다양한 중량비로 혼합해 동상실험 및 투수실험에 활용하였으며, 각 경우에 대해 SP 및 수리전도도를 도출하여 비교분석하였다. 그 결과 SP 및 수리전도도가 급격하게 변화하는 임계 전이값이 각각 실트 함유량이 20% 및 50% 인 경우에 나타났다. 이러한 임계 전이값의 차이에도 불구하고 SP는 수리전도도가 감소함에 따라 일정 값에 수렴하는 상관관계를 나타내고 있으며, 향후 임계 전이값 사이에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제24권6호
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• pp.568-577
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• 2003

본 연구는 우리나라의 서해안에서 해안사구의 발달이 탁월한 충청남도 태안군의 학암포, 천리포, 만리포, 몽대포, 몽산포, 삼봉, 서천군의 송림리를 선정하여 해빈과 해안사구를 구성하는 물질의 특성과 공급원, 고사구와의 관계를 밝히는 것을 목적으로 한다. 충청남도 해안은 태안반도와 안면도를 비롯하여 육지가 바다로 돌출한 지역을 중심으로 해안선의 출입이 심한 것이 특징이다. 특히 헤드랜드에 의해 분리된 만입으로는 파랑의 작용이 비교적 활발하게 미치므로 해빈이 발달한다. 해빈의 모래는 서풍 계열의 바람에 불려 해안사구를 이루고 있다. 본 연구 지역에서는 연중 남서풍 계열의 바람이 지속적으로 불어온다. 본 연구 지역에 분포하는 해빈과 해안사구는 거의 대부분 석영과 장석으로 이루어졌으며 운모, 중광물도 포함한다. 학암포 해수욕장의 경우 석영 72.6%, 장석 20.3%, 운모 3.3%이고 이 밖에 각섬석, 녹렴석, 전기석, 지르콘, 기타 철산화물이 소량 포함되었다. 충청남도 해안은 모래가 부족한 편이며 화강암 기원의 것을 제외하면 입도가 아주 작고 원마도가 불량한 것이 특징이다. 이는 모래의 이동 거리가 길지 않았음을 의미한다. 모래부족은 해빈의 침식과 해안선의 후퇴로 나타난다. 본 연구 지역의 해안사구는 플라이스토세의 고사구충을 기반으로 발달하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제53권3호
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• pp.423-431
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• 2020

This study was conducted to investigate in vivo and in vitro digestibility in juvenile Atlantic Bluefin tuna Thunnus thynnus. In vivo digestibility was compared between four experimental diets to determine the optimum dietary inclusion level of an enzyme-treated sardine fish meal (EFM) and sardine fish meal (FM). The experimental diets were as follows; EFM75 (75% EFM), EFM60 (60% EFM and 15% FM), FM75 (75% FM) and SL (frozen sand lance) as a raw fish feed. Feces of Bluefin tuna (90.3 g) were collected both by siphoning from a 700 L cage and by dissection in 69 ton concrete rearing tanks. For the siphoning method, protein digestibility was higher in the tuna fed SL diet than that of other groups. The lowest protein digestibility was observed in FM75. For the dissection method, protein digestibility was higher in tuna fed EFM75 diet than that of other groups. The lowest protein digestibility was observed in the EFM60 group. In vitro digestibility was compared in six protein sources to find an alternative source of EFM for the tuna feed. The highest in vitro digestibility was observed in EFM (92%) followed by low temperature FM (72%), meat meal (65%), feather meal (60%), sardine fish meal (57%) and poultry by-product meal (55%).