• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.119-131
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• 2014

본 연구에서는 광역 부지나 현장 접근성이 용이하지 않은 현장의 지반조사를 신속 정확하게 수행하기 위한 목적으로 해외에서 널리 사용되고 있는 동적 콘 관입시험기를 개선한 개량형 동적 콘 관입시험기를 개발하였다. 기존의 동적 콘 관입시험기의 장점인 휴대성, 간단한 시험방법 등은 그대로 반영하는 한편, 하부 로트의 결합 연장을 통하여 기존 시험기의 지반 관입심도 1m에서 6m까지 관입되도록 고안하였다. 또한, 해머(2+3+3kg), 콘(3type) 등의 조합으로 독일식/일본식 간이 동적 콘 관입시험기(Tsukuba, PWRI, SH type)와 동일한 제원으로 시험이 가능하며, 심도가 깊어짐에 따라 시험 결과에 영향을 미치는 수직도를 확보할 수 있도록 보조 장치를 적용시켰다. 이렇게 개발 제작한 개량형 동적 콘 관입시험기의 적용성을 평가하기 위하여 국내/외 현장의 다양한 지반에 대하여 시험을 수행하여 그 신뢰성을 확보하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.157-168
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• 2018

최근 기후 변화로 인한 태풍 및 국지적 집중호우의 발생 빈도가 증가하고 있다. 이로 인해 농촌지역에서는 산사태 피해가 발생할 가능성이 더욱 커지고 있다. 그러나 현실적으로 공학적인 안정성 평가 연구는 미미한 상태이다. 따라서 농촌지역의 산사태 피해를 경감시키고 재해위험이 있는 산간 지역을 효과적으로 관리하기 위해서는 산사태에 대비한 방재 기술의 발전이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 토석류 방호시스템에 동적 충격 하중이 작용할 때 완충 스프링의 충격에 대한 완화 효과를 분석하기 위해 완충 스프링 자유장별로 수치해석을 수행하고, 하중분담율에 대하여 고찰하였다. 또한, 기존 완충 스프링과 쐐기형 완충 스프링과의 동적 충격하중 크기 변화에 따른 인장강도에 대한 비교분석으로 현장 적용성을 검증하였다. 연구 결과 네트형 토석류 방호시스템은 산사태 발생 시 토석류에 의한 시설물 및 인명 피해의 손실을 방지하는데 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.1-9
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• 2019

본 연구에서는 Fly ash로 매립된 지반에서 쇄석다짐말뚝을 적용하여 지반개량 효과를 확인하고자 하였다. 지반조사 및 콘 관입시험을 통해 Fly ash 매립층의 심도, 강도정수를 산정한 후 STONE C 프로그램을 이용해 개량된 지반의 강도정수 및 이론식을 이용해 대상지반의 지지력과 침하량을 예측하였다. 현장에서 실시한 평판재하시험 결과 쇄석다짐말뚝으로 시공된 Fly ash 지반의 지지력은 설계하중을 상회하였으며, 침하량은 모두 기준치 이내로 만족하였다. 시공 후 콘관입시험에 의한 개량효과를 확인한 결과 GCP시공에 따른 복합지반 형성 및 주변지반의 밀도증가에 따라 콘 관입저항치($q_c$)는 250%~500%가량 증가된 것으로 나타나 Fly ash매립지에서 쇄석다짐말뚝의 지반개량효과가 우수함을 확인할 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.51-63
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• 2020

본 연구에서는 지진가속도 계측기의 계측 데이터를 사용하여 저수지의 동적해석방법에 대한 모형 검정 및 저수지 높이에 따른 지진가속도 증폭 특성을 분석하였다. 모형을 검정하기 위해 댐 기초의 계측 데이터를 입력 데이터로 사용하였고 해석 결과를 댐 상부의 계측 데이터와 비교한 결과 수치해석을 이용해 출력된 지진파와 계측 지진파의 최댓값과 그 파형이 비슷하게 나타났고 지진가속도 증폭 특성의 경우 지진가속도 증폭비는 저수지의 높이와 지진의 크기에 비례하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 저수지에 설치된 가속도계에서 얻은 계측 데이터를 활용하여 반복 탄소성 구성식을 이용한 동적해석방법은 지진파 특성 분석이 적절하게 수행될 수 있는 기법임을 확인하였고 향후 이러한 기법을 적용해 저수지의 지진가속도 계측기의 활용도를 제고할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.33-41
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• 2021

장석은 석영과 더불어 국내에서 산출빈도가 가장 높은 광물이나 유리, 도료 등의 제조에 제한적인 이용을 제외하면 물질적 특성과 용도 개발에 대한 연구는 거의 이루어지지 않아 잠재적 가치가 매우 낮게 평가되고 있다. 본 논문에서는 다공성 구조를 특징으로 하는 장석의 재료특성과 열적, 기계적, 화학적, 경량화 활성기법을 적용하여 반응성 개선 특성을 분석하였다. 풍화된 장석의 표면에서 관찰되는 공동의 구조적 특징을 살펴보면 공동들의 배열이 불규칙하게 분포하고 있으며, 공동끼리는 서로 연결되어 있다. 이러한 풍화된 장석의 표면에서 관찰되는 비정형의 연결된 공동으로 인하여 풍화된 장석은 반응면적이 확대되며 시멘트와의 결합재료로서 반응성이 높은 포졸란 재료 역할을 하는 것으로 판단된다. 다공성 장석의 기능성을 향상시키기 위하여 열적, 기계적, 화학적 활성기법을 적용한 결과 양이온교환능력, 밀도, 일축압축강도 특성이 개선되었다. 이러한 다공성 특성에 의하여 풍화된 장석은 물리·화학적 특성이 우수한 친환경 건설재료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.71-78
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• 2022

본 연구에서는 사면 붕괴 위험을 사전에 신속히 감지하고 정확한 판단으로 예·경보를 발령할 수 있는 비교적 저렴하고 효율적인 사면 붕괴 예측 시스템을 개발하기 위하여 암반 발파시험을 통한 지중변위센서의 적용성을 고찰하였다. 발파실험에서 발파원과 가까운 곳에 위치한 센서가 발파에 따른 암반 내부 파쇄로 인해 큰 변위값을 나타내고 발파원과 떨어진 곳에 위치한 센서는 비교적 작은 변형량을 나타냈으나 계측기의 위치보다는 암반 불연속면의 분포 양상과 발파로 인한 사면 내부의 암반의 거동이 보다 더 지중변위센서에서 계측되는 변위값에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 유선 및 무선 type의 지중변위센서 시스템은 암반사면 거동 계측에 활용 가능한 시스템임을 확인하였으며, 사면 붕괴 예측용 조기경보 시스템 구축에 필요한 기초 자료로서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.1-10
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• 2022

본 논문에서는 지반 구조물의 재료 물성치에 대한 추계장 세트를 이용하여 재료 물성치의 공간적 임의성 및 확률 특성을 역추정한다. 이러한 추정된 재료 물성치의 확률분포 및 확률특성을 이용하여 구조 형상에 대한 위상 최적화를 수행하고, 기존의 결정론적 위상 최적화 결과와 비교한다. 재료 물성치에 대한 한 세트의 추계장들을 생성하고, 각 추계장에서 재료 물성치의 공간적 임의성을 모사한다. 각 추계장에서 재료 물성치의 부분값들을 이용하여 실제 재료 물성치의 확률분포와 확률 특성을 추정한다. 추정된 실제 재료 물성치의 확률특성을 추계장 세트의 확률 특성과 비교한다. 또한, 임의성을 가진 재료탄성계수를 가지는 지반구조물의 최적화 응답변화도와 임의성이 없는 재료탄성계수를 가지는 지반구조의 응답변화도를 비교한다. 따라서, 실제 재료 물성치의 공간적 임의성을 고려한 정량화된 확률론적 위상 최적화 결과를 얻을 수 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.23-31
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• 2014

본 연구에서는 레이저 거리측정기를 이용하여 사면의 지표변위를 효과적으로 측정하는 방법을 제안하였다. 기존 사면의 지표변위 혹은 지중변위를 측정하기 위한 복잡하고 고가의 장비 대신에 제안된 방법을 적용할 경우 보다 간편하고 쉽게 지표변위를 측정할 수 있다. 레이저 거리측정기는 적색 레이저를 측정을 원하는 피사체에 시준하면 반사되는 레이저를 이용해 거리를 측정하는 기기로 작동방법이 용이하고 측정정밀도도 아주 높으며, 가격이 저렴한 장점이 있다. 제안된 방법의 활용가능성을 검토하기 위하여 실제 지표변위가 지속적으로 발생되는 현장에 적용하였다. 대상지역은 석탄폐석 적치장의 영향으로 하부에 위치하는 절취사면 및 자연사면의 여러 위치에서 지표변위가 발생된 현장이다. 대상지역에 지표변위를 직접적으로 측정하기 위하여 6개의 측정구간과 26개의 측정지점을 선정하였다. 일정한 기간 동안 제안된 방법을 이용하여 측정한 결과 누적 지표변위량 뿐만 아니라 지표변위속도까지 측정이 가능하였다. 그리고 이들 결과를 종합적으로 분석하여 지표변위 발생방향을 확인 및 예측할 수 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.45-56
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• 2021

지하공간의 활용이 활성화됨에 따라 지중구조물의 설치를 위해 깊은 굴착이 이루어지고 있으며, 굴착지반의 변형을 최소화하기 위해 흙막이벽체가 많이 활용되고 있다. 특히 도심지에서의 깊은 굴착이 진행함에 따라 벽체에 인접한 구조물의 피해가 발생하지 않도록 벽체 변형을 최소화하기 위한 방법들이 강구되어 왔으며, 이들 방법 중 하나가 버팀 선행하중 공법이다. 이 공법은 벽체의 버팀에 주동적으로 하중을 가해 벽체 변형을 억제하는 방법으로, 최근까지 이 공법에 관한 연구가 진행되어 왔다. 그러나 관련된 연구가 활발히 진행되었음에도 불구하고, 현재까지 선행하중에 대한 명확한 관리기준이 마련되어 있지 않다. 또한 굴착 깊이가 깊거나 배면지반의 상태에 따라 버팀의 작용력이 증가할 수 있으므로, 버팀에 가할 수 있는 선행하중의 크기가 감소할 수 있다. 그럼에도 불구하고 기존 연구결과에서 제안하고 있는 선행하중의 크기(작용하중의 50%이상)를 버팀에 일률적으로 적용하고 있다. 본 연구에서는 벽체의 배면지반조건에 따른 H-빔 버팀보의 선행하중 적용범위를 평가하고자 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 해석결과, 연약한 지반조건이고 깊은 심도 굴착이 진행하는 경우 토압과 선행하중에 의한 버팀구조의 안정성에 문제가 발생할 가능성이 매우 큰 것으로 나타났다. 그리고 선행하중의 적용범위는 버팀 작용하중의 5%~70%인 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.39-48
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• 2022

사보강버팀보는 수평버팀보와 달리 토압이 발생할 경우 설치각에 의한 휨거동이 발생하기 때문에 버팀보의 축강성만이 요구되는 탄소성해석으로는 그 적용에 대한 한계가 존재한다. 따라서, 본 연구에서는 탄소성해석시의 사보강버팀보에 대한 해석방안을 제시하기 위하여 축강성데이터를 수정하는 방안으로의 접근을 시도하였으며, 이를 위하여 선형탄성해석을 이용하였다. 그리고, 선형탄성해석을 통하여 실제현장에 설치된 사보강버팀보에 대한 축강성데이터를 산정하였다. 산정한 사보강버팀보의 축강성데이터는 탄소성해석에 적용하여 흙막이벽체의 거동을 확인하였으며, 이를 계측결과 및 유한요소해석결과와 비교하여 그 적용성을 평가하였다. 연구 결과 선형탄성해석을 이용하여 사보강버팀보의 축강성데이터를 적용한 경우(Case 1, Case 3)는 버팀보의 축강성을 적용하는 일반적인 방법(Case 2, Case 4)에 비하여 축강성데이터는 9~17% 수준으로 감소하였으며, 탄소성 해석시의 흙막이벽체의 변위는 25.33%~64.42%로 증가하였다. 이 결과를 계측결과와 비교한바 선형탄성해석을 활용한 경우(Case 1, Case 3)는 탄소성해석시의 흙막이벽체 거동을 더욱 잘 나타내었다.