• 한국지반공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.51-65
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• 2011

전단면의 형성과 전단면에 집중되어 국부적으로 발생하는 변형은 지반 구조물의 거동과 안정성에 크게 영향을 미치기 때문에 전단면의 특성을 파악하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 전단면의 형성 및 발달 패턴 등을 실험적으로 규명하기 위하여 입도분포가 다른 세 가지 시료에 대하여 밀도와 구속압 조건을 변화시켜가면서 평면변형률 시험을 수행하였다. 전단 중에 이미지를 촬영하고, 전단 초기에서부터 한계 상태까지 하중 단계에 따라서 이미지 해석을 수행하여 시료 내부의 변형을 측정하였다. 이를 바탕으로 전단면이 발생하기 시작하는 단계를 확인하였고, 이 단계부터 응력 연화 단계를 지나 한계 상태에 이를 때까지의 전단면의 특성을 기울기와 두께의 관점에서 평가하였다. 또한, 두께를 합리적으로 산정하기 위하여 통계적인 해석 절차도 마련하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제28권1호
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• pp.11-23
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• 2022

The response of pile foundations under lateral loads are usually analyzed using beam-on-nonlinear-Winkler-foundation (BNWF) model framework employing various forms of empirically derived p-y curves and p-multipliers. In practice, the p-y curve presented by the American Petroleum Institute (API) is most often utilized for piles in granular soils, although its shortcomings are recognized. The objective of this study is to evaluate the performance of the BNWF model and to quantify the error in the estimated pile response compared to a rigorous numerical model. BNWF analyses are performed using three sets of p-y curves to evaluate reliability of the procedure. The BNWF model outputs are compared with results of 3D nonlinear finite element (FE) analysis, which are validated via field load test measurements. The BNWF model using API p-y curve produces higher load-displacement curve and peak bending moment compared with the results of the FE model, because empirical p-y curve overestimates the stiffness and underestimates ultimate resistance up to a depth equivalent to four times the pile diameter. The BNWF model overestimates the peak bending moment by approximately 20-30% using both the API and Reese curves. The p-multipliers are revealed to be sensitive on the p-y curve used as input. These results highlight a need to develop updated p-y curves and p-multipliers for improved prediction of the pile response under lateral loading.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권12호
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• pp.119-130
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• 2009

흙의 변형을 측정하기 위해 적용되는 이미지 해석 기법으로는 Particle Image Velocimetry(PIV)와 Digital Image Correlation(DIC)가 있으며, 이 기법들이 더욱 널리 활용되기 위해서는 각 기법에 따라 다양한 조건에서 정밀도를 평가하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 이미지 해상도, 변위 및 변형 정도, 픽셀 집합의 크기 및 해석 기법의 다양한 요소를 고려하여 사질토의 변형을 관찰하기에 적합한 최적의 이미지 해석 기법을 제시하고자 한다. 개별요소법(DEM)을 이용하여 구성된 가상의 사질토 이미지를 활용하여 이미지 해석을 행하고 변위를 산정한 후, 개별 요소법의 변위와 비교하였다. 각 영향 요소들이 정확도에 미치는 영향을 분석하였고, 변위 및 변형 정도에 따라 최적의 이미지 해석조건을 제시할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권7호
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• pp.31-40
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• 2012

토질분류법에서 흙은 크게 사질토와 점성토로 분류되며, 실제 설계에서도 이와 같이 분류된 흙 종류에 따라 다른 예측식을 사용하여 흙의 거동을 평가하고 있다. 그러나, 모래-세립분 혼합토는 전형적으로 중간토(intermediate soil or transitional soil)로 구분되어 모래와 점토의 중간적인 성질을 나타내기 때문에, 이러한 혼합토에 대한 거동특성을 평가할 수 있는 기준이 필요하다. 본 논문에서는 입도분포를 조정한 특정 모래에 세 가지 종류의 세립분으로 구성된 다양한 세립분함유율을 갖는 시료를 대상으로 일련의 반복 삼축압축시험을 수행하였다. 모래가 골격을 이루는 간극비(골격간극비)를 고려하여, Silica sand와 세립분(Iwakuni natural clay, Tottori silt, kaolinite)을 다양한 건조 중량비로 혼합하여 그 특성을 파악하였으며, 실험결과로 전환 세립분함유율(threshold fines content)을 넘지 않는 혼합토의 반복전단강도를 세립분 함유율 증가에 따라 평가하였다. 그 결과, 반복 전단응력비는 세립분 함유율 증가에 따라 조밀한 시료에서는 감소, 느슨한 시료에서는 증가하는 결과를 나타냈으며, 혼합토의 반복전단응력비를 등가골격간극비의 개념을 이용하여 평가했다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권6호
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• pp.745-754
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• 2013

본 연구에서는 유해원소로 오염된 현장토양을 대상으로 물리적 및 화학적 토양세척공법을 적용하였을 경우, 유해원소의 처리효율과 더불어 토양세척공법에서 발생하는 폐수를 중화, 응집, 흡착 반응을 이용하여 처리할 경우를 고려하여 최적 토양세척공법의 선정방법을 평가하고자 하였다. 본 연구에서 사용한 토양에서 주된 유해원소인 비소제거에 수산화나트륨 수용액이 황산 수용액보다 효과적이었다. 반면, 폐수 처리의 경우 수산화나트륨 수용액으로 토양 세척 시 함께 추출되는 토양유기물로 인하여 폐수처리가 복잡하고 유해원소의 제거가 잘되지 않아 세척공정의 세척제로는 산을 이용하여 토양을 세척하는 것이 좋으며, 발생하는 세척액의 pH를 6.5 이상으로 중화시켜 대부분의 유해원소를 제거할 수 있었다. 흡착제로 GFO(Granular ferric oxide)를 이용하였을 경우 비소와 납의 제거율이 뛰어났으며, 중화공정과 결합하였을 경우 대부분의 유해원소를 제거할 수 있었다. 결과적으로, 토양세척 공법 적용 시 토양의 특성에 따라 유해원소의 제거율 및 세척액의 처리 및 재이용 방법이 차이가 있으므로, 세척효율 및 세척수 처리 공정을 고려한 체계적인 최적화를 진행하여야 할 것으로 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제31권3호
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• pp.291-304
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• 2022

Maximum shear modulus (G_max or G₀) is an important soil property useful for many engineering applications, such as the analysis of soil-structure interactions, soil stability, liquefaction evaluation, ground deformation and performance of seismic design. In the current study, bender element (BE) tests are used to evaluate the effect of the void ratio, effective confining pressure, grading characteristics (D₅₀, C_u and C_c), anisotropic consolidation and initial fabric anisotropy produced during specimen preparation on the G_max of sand-gravel mixtures. Based on the tests results, an empirical equation is proposed to predict G_max in granular soils, evaluated by the experimental data. The artificial neural network (ANN) and Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) models were also applied. Coefficient of determination (R²) and Root Mean Square Error (RMSE) between predicted and measured values of G_max were calculated for the empirical equation, ANN and ANFIS. The results indicate that all methods accuracy is high; however, ANFIS achieves the highest accuracy amongst the presented methods.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.53-58
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• 2012

일반적으로 연약지반인 점성토 지반이나 느슨한 사질토 지반을 개량하기 위하여 모래다짐말뚝(SCP)공법 또는 쇄석다짐말뚝(GCP)공법이 쓰여지고 있다. 하지만 모래다짐공법은 모래의 수급부족과 모래채취로 인한 환경파괴와 같은 문제점이 있으며, 쇄석다짐공법은 쇄석다짐재료의 클로깅으로 인하여 배수재의 투수계수가 저하되는 문제점이 있다. 최근, 모래와 공학적 성질이 유사한 화력발전소 부산물인 저회를 모래의 대체 재료로 활용하기 위한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 저회혼합다짐말뚝에 대한 기초적 연구로써 조립재료 및 치환율에 따른 조립재료 혼합다짐말뚝의 거동특성을 수치해석적으로 규명하였다. 특히, 말뚝중심부로부터 거리에 따른 침하저감비(SRR)를 산정하였다. 연구 결과는 다음과 같았다. 조립재료에 따른 혼합다짐말뚝의 침하저감비 변화값은 유사한 형태를 보였으며 치환율에 따라 복합지반의 강성이 증대하여 침하저감비는 감소하는 형태를 보였다. 특히, 치환율 20~40%의 범위에서는 일반적으로 침하저감비의 증가가 큰 것으로 나타났고, 치환율 40% 이상에서는 증가치가 서서히 감소하는것으로 나타났다. 본 연구에서 적용한 연약지반과 유사한 지반에 혼합다짐말뚝 적용 시 경제성을 고려하였을 때, 30~40%의 치환율이 적절할 것으로 사료된다.

• 한국농공학회지
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• 제34권3호
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• pp.33-42
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• 1992

The shear strength of cohesionless Soils results from particle-to-particle friction and structural resistance by interlocking. And, the shear strength of soils is subjected to vary depending on the internal states and external condtions. If the volume change occurring in the soils and stress-strain relationships under the internal and external changes can accrurately he described, it is possible to predict the behaviors of soils. To accomplish these objectives a series of drained triaxial compression tests and isotropic compression test was performed on the Banwol sand at different relative densities ranging from 20% to 80% and different confining pressures ranging from 0.4kgf/cm$^2$ to l2kgf/cm$^2$. The results and main conclusions of the study are summarized as follows; 1.When the relative density or the confining pressure is increased, the maximum deviator stress is increased. The ratio of the maximum deviator stress and the confining pressure is linearly proportional to the relative density. 2.It is observed that the dilatancy depends not only upon its relative density but also the confining stress, and that the maximum deviator stress is obtained after the diatancy occurs. 3.The volume of sands undergoes initial contraction prior to the dilatancy occurred by strain softening. The dilatancy rate eventually approaches the critical state or a constant volume. 4.At lower strains, Poisson's ratio approaches a certain minimum value regadless of the state of materials. At larger strains, however, the ratio is increased as the relative density is increased. 5.It is observed that the modulus of elasticity is linearly proportional to the relative density and the pressure. 6.When the relative density is increased, the friction angle of sands is linearly increased. 7.When the relative density is increased, the expansion index and the compression index are linearly decreased, and the ratio of the two is about 1/3.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권1호
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• pp.63-72
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• 1996

현행 시방서는 입상토만을 보강토 뒤채움재로 사용하도록 규정하고 있다. 그러나 보다 경제적인 보강토체를 구축하고자 한다면 현장유용토를 이용하는 것이 가장 이상적이다. 특히 국내에는 매우 넓은 범위에 화강토(화강암풍화토)가 분포되어 있어 현장 유용토의 대분분을 차지하기 때문에 이 재료의 적합성 여부가 보강토공법 채택의 주요한 요소가 되고 있다. 본 연구에서는 전국의 화강토를 대상으로 입도분포를 조사하여 현행 시방규정에 따른 적용의 한계성을 고찰하고 미세립 함유율과 함수비의 변화에 따른 전단강도의 변화가 화강토의 적용한계에 미치는 영향을 분석하였다.본 연구결과 보강토 뒤채움재로서의 화강토는 배수시설 또는 배수성 보강재를 사용하여 불포화상태(배수상태)를 유지하면 보다 많은 범위에서 이용이 가능함을 알게 되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3C호
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• pp.159-166
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• 2008

흙은 변형률에 따라 강성이 감소하는 비선형적 변형 특성을 가지지만, 매우 작은 변형률 영역($<10^{-3}%$)에서는 선형탄성적 특성을 갖는다고 알려져 있다. 본 연구에서는 응력 경로 시험 중 실시한 다축 벤더엘리먼트 시험을 통해 다양한 응력 상태에서 사질토의 이방적 전단탄성계수를 측정하고, 그 변화를 분석하고자 하였다. 응력 경로 시험에서는 내부 변형률 측정 장치 및 3 방향의 벤더 엘리먼트가 부착된 삼축 시험기를 이용하였다. 전단 중 응력비가 -0.5~1.5의 범위를 벗어나게 되면 축 방향 전단탄성계수는 응력과의 경험적 상관관계와 차이가 발생하였고, 이로부터 시료의 항복이 전단파 전달 구조를 변화시킴을 알 수 있었다. 수평방향 전단탄성계수의 변화는 전단 중 체적 상태의 변화와 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다.