• Geomechanics and Engineering
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• 제15권2호
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• pp.783-791
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• 2018

In consideration of the mesoscopic structure of soil-rock mixtures in which the rock aggregates are wrapped by soil at normal temperatures, a two-layer embedded model of single-inclusion composite material was built to calculate the shear modulus of soil-rock mixtures. At a freezing temperature, an interface ice interlayer was placed between the soil and rock interface in the mesoscopic structure of the soil-rock mixtures. Considering that, a three-layer embedded model of double-inclusion composite materials and a multi-step multiphase micromechanics model were then built to calculate the shear modulus of the frozen soil-rock mixtures. Given the effect of pore structure of soil-rock mixtures at normal temperatures, its shear modulus was also calculated by using of the three-layer embedded model. Experimental comparison showed that compared with the two-layer embedded model, the effect predicted by the three-layer embedded model of the soil-rock mixtures was better. The shear modulus of the soil-rock mixtures gradually increased with the increase in rock regardless of temperature, and the increment rate of the shear modulus increased rapidly particularly when the rock content ranged from 50% to 70%. The shear modulus of the frozen soil-rock mixtures was nearly 3.7 times higher than that of the soil-rock mixtures at a normal temperature.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권8호
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• pp.23-32
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• 2009

본 연구에서는 모래 다짐말뚝 공법의 설계 및 시공단계에서 침하거동 예측에 활용될 수 있는 합리적이고 간편한 해석기법을 제안하였으며, 모델 계수값들은 유전자 알고리즘에 근거한 최적화 과정을 통하여 구할 수 있다. 제안된 기법의 검증을 위하여 0(무치환), 20, 36 및 56%의 다양한 모래 치환율에 대한 SCP 복합지반의 침하거동에 관한 실내압밀실험이 수행되었다. 제안된 모델은 각 치환율에 대하여 간극비-대수응력 관계 및 시간-압축 관계에서 계측값과 매우 일치되는 경향성을 보였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.67-76
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• 2013

폐기물 매립시설은 침출수의 발생 및 누출로 인하여 인근 지표수나 지하수의 오염을 초래할 수 있기 때문에 각별한 관리가 요구된다. 침출수는 차수층의 설치로 인하여 외부로 누출되지 않으나, 매립 중 날카로운 폐기물이나 매립장비로부터 차수층이 손상 받을 우려가 있기 때문에 차수층을 보호할 수 있는 시설이 필요하다. 국내에서는 1999년에 폐기물관리법이 개정되면서 폐기물 매립시설 사면부 위 토목합성수지라이너를 보호하고 침출수를 원활하게 배수시키기 위한 보호 및 배수층의 설치를 의무화하였으며, 차수층을 보호하는 동시에 침출수를 신속히 배수시켜 줄 수 있는 기술들이 연구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 배수망에 투수성이 우수한 충진재를 삽입하는 방법을 착안하여 폐기물 매립시설 사면부 차수층 위에서 침출수 집배수 및 보호층(Leachate Collection Removal and Protection System, LCRPs)으로서 Geo-Multicell-Composite(GMC)의 적용가능성을 알아보기 위하여 침출수의 배수기능과 차수층의 보호기능에 대하여 연구하고자 한다. GMC의 수평투과능계수를 측정한 결과 $8.0{\times}10^{-4}m^2/s$로 법적기준을 만족시켰다. 또한 GMC의 충진재로 사용된 쇄석은 수직투수계수가 5.0cm/s, 꿰뚫림강도는 140.2kgf로 매우 효과적인 것으로 나타났다. GMC 모형시실에서 인공강우를 통한 강우배출실험 결과, 최대유량인 1120L/hr로 살포시에도 표면 유출수 없이 약 92 ~ 97%가 침투되었다. 추후에는 충진재로 사용된 쇄석 대신 재활용골재 등을 사용하여 재활용골재의 활용성 증가와 그로 인한 시공비용 절감의 효과에 대한 연구가 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권12호
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• pp.27-34
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• 2016

많은 급경사 보강성토 또는 보강토벽 구조물의 장점은 토지 이용의 효율성이나 현장에서 사용하는 공법 비용들의 경제성 때문에 점점 높아지고 있다. 보강토체의 인장력을 이용한 기존 보강토옹벽 공법들은 자연사면의 경사보다 훨씬 급경사에 설계할 수 있도록 발전해 왔다. 지반개량재를 사용하여 급경사의 전면벽체를 보강한 방법은 최근에 상당히 효율적인 토지 사용을 위해 많이 공사되고 있다. 본 연구는 지오그리드를 매설한 뒷채움 흙과 지반개량재로 보강한 전면벽체로 구성한 복합보강토 옹벽을 소개한다. 급경사를 이루고 있는 전면벽체의 안정성을 위해 현장시공 계측과 수치해석으로 비교 검증과 분석하였다. 또한 현장계측은 14개월 동안의 변위측정으로 안정성에 대한 관측으로 수치해석과 비교하였다. 현장시험 시공에서 일반적인 수직하중에 의한 수평거동은 최대 15mm(대략 0.2%)가 발생하였지만 안전범위인 0.5% 이내를 보여주고 있다. 이러한 결과들을 토대로 최대수평변위의 안정성의 신뢰도와 지반개량재 벽면공의 타당성에 대한 가능성을 검증하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권7호
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• pp.5-14
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• 2010

모래다짐말뚝(Sand Compaction Pile, 이하 SCP)으로 개량된 연약점토지반의 침하량 해석시, 근사법을 이용한 해석에서 응력분담비의 불확실성에 의해 발생되는 영향을 줄이고자, 유한요소해석 프로그램을 이용한 수치해석을 수행하였다. 모래다짐말뚝이 타설된 실내 모형압밀실험을 수행하였고, 이를 유한요소 프로그램으로 수치해석을 하였다. 실내실험과 같은 침하량을 도출하기 위해 역해석을 통한 혼합지반의 압축지수($C_c$)를 추정하고, 추세선을 활용하여 설계압축지수를 산정하는 식을 제시하였다. 또한, 이식을 치환율 45%인 현장에 적용하여 현장 적용성을 검증하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.19-25
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• 2007

쇄석말뚝은 느슨한 사질토지반이나 점토지반에 치환법에 의해 다져진 자갈이나 쇄석을 연약한 지반에 삽입하여 개량하는 공법이다. 쇄석말뚝 공법은 흙과 말뚝 접촉면에서 압밀거동이 다양한 인자에 의해 영향을 받게 되어 정량적인 해석에 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 재하시험을 통해 선단지지 군말뚝의 거동에 대한 다양한 인자의 영향을 조사하였다. 궁극적으로 연약지반의 개량 특성과 설계인자의 영향력을 PR값을 사용하여 평가하였다. 실험결과와 계산된 PR 값으로부터 쇄석말뚝의 침하거동이 근입비나 매트의 설치여부 보다는 말뚝의 직경이나 복합지반의 치환율에 의해 영향을 받고 있음을 알 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권5호
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• pp.57-66
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• 2006

본 연구에서는 모래다짐말뚝(SCP) 및 쇄석다짐말뚝(GCP)으로 개량된 복합 지반의 응력 분담비, 말뚝 및 지반의 변형형태를 파악하기 위하여 말뚝의 치환율(20%, 40%, 60%)을 변화시키면서 연성재하 원심모형실험을 수행하였다. 실험결과, 동일 치환율에서 쇄석 다짐말뚝에 작용하는 응력이 모래다짐말뚝에 작용하는 응력보다 크게 나타났다. 치환율 40%에서 쇄석다짐말뚝으로 개량된 연약점토지반의 평균 응력분담비가 모래다짐말뚝을 설치한 경우보다 약간 크게 나타났다. GCP는 팽창파괴가 발생되었으며, SCP는 팽창 및 전단파괴가 동시에 발생함을 확인할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권12호
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• pp.33-39
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• 2022

본 논문은 터널을 구성하고 있는 구성요소(지보재, 주변지반)들의 열화로 인한 터널의 장기거동을 수치해석을 이용하여 예측/분석하였다. 터널의 구성요소들은 시간이 지남에 따라 열화를 겪게 된다. 이러한 열화로 인해 터널의 장기적인 안정성을 예측하는 것은 매우 중요한 이슈이다. 따라서 본 연구에서는 열화를 예측하는 모델을 제시하였으며, 이 모델은 두 개의 파라미터로 구성되어 있다. 그 중 하나는 부재 및 주변지반의 열화로 인해 남아있는 잔류강도를 나타내며, 나머지 하나는 열화되는 모양을 표시한다. 제안한 열화 모델을 이용하여 수치해석을 수행하여 터널의 장기거동을 예측하였다. 그 결과 열화로 인해 터널 주변 지반의 이완응력이 증가하여 터널의 장기적인 안정성에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다.

• 한국염색가공학회지
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• 제34권1호
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• pp.58-67
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• 2022

In this study, self-reinforced composite(SRC) was prepared using HDPE(High density polyethylene) fabric(2×2 plain) and LDPE(Low density polyethylene) film. The optimal conditions were derived by manufacturing specimens according to the temperature of 100 ~ 140℃ using a hot stamping at a pressure of 100bar for 10 minutes in order to find the optimal conditions for the SRC. The manufactured SRC was analyzed for tensile properties, compressive strength and shear strength through a universal testing machine(UTM). As a result of the measurement, the P3 specimen prepared by hot stamping at a temperature of 130℃ and a pressure of 100bar for 10 minutes was found to be higher than other specimens with tensile strength and tensile modulus of 210MPa and 19GPa, compressive strength 69MPa and shear strength 13MPa and it was considered to be optimal condition. Finally, the composite material according to the fabric structure was modeled using experimental values and the physical properties of the composite material according to the fabric structure were predicted using GeoDict and Digimat.

• 전기화학회지
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• 제23권2호
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• pp.39-46
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• 2020

이차전지용 전극은 일반적으로 전극 활물질, 도전재, 그리고 고분자 바인더가 혼합된 복합 전극의 형태를 갖는다. 따라서, 크기나 형태가 다른 각 성분의 조성 및 전극 내 분포에 따라 전극의 전기화학적 활성이 달라지게 되나, 이를 효율적으로 예측하고 설계하는 3차원 전극 구조 모델링 기술은 아직 활발히 연구되고 있지 못하다. 따라서, 본 논문에서는 3차원 구조 모델링 툴인 GeoDict를 이용하여, LiCoO₂ 전극 활물질 입자 크기와 복합 전극 밀도에 따른 입자 간 접촉 면적과 전기전도특성을 예측한 결과를 제시한다. 전극의 조성과 로딩은 LiCoO₂ : Super P Li^® : Polyvinylidene Fluoride (PVdF) = 93 : 3 : 4 (wt%)과 13 mg cm^-2로 고정하고, LiCoO₂ 평균 입경은 10 ㎛과 20 ㎛로 전극 밀도는 2.8 g cm^-3, 3.0 g cm^-3, 3.2 g cm^-3, 3.5 g cm^-3, 4.0 g cm^-3로 제어하여 가상의 3차원 전극 구조를 만들었다. 이 구조를 활용하여 LiCoO₂ 입경 증가에 따른 입자 간 접촉 면적 감소와 전기전도특성 증가 경향성이 정량화되었다. 또한, 전극 밀도가 증가함에 따라 입자 간 접촉 면적 및 전기전도특성 향상도 수치화 된 값으로 예상될 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 3차원 전극 구조 분석 기법을 이용하면, 더 효율적인 복합 전극 설계가 가능함을 제시한다.