• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.244-251
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• 2003

A two-dimensional BEM code, $FRACOD^{2D}$, was applied to simulate fracture initiation and propagation processes in a rock pillar during an in situ heater test of a rock pillar planned at the $\"{A}sp\"{o}$ Underground Rock laboratory of SKB, in Southern Sweden. To take the advantage of conventional BEM for simulating fracturing processes, but without efforts for domain integral transformation, a hybrid approach is developed to simulate the fracturing processes in rock pillar under coupled thermo-mechanical loading. The code FRACOD was used for simulating the fracture initiation and propagation processes with its boundary tractions reflecting the effects of the initial and redistributed thermomechanical stresses in the domain of interest at multiple excavation and heating steps were produced by a special algorithm of stress inversion, based on resultant thermo-mechanical stress fields at each excavation and heat loading step by a FEM code without considering fracturing processes. This hybrid approach can take the advantages of both types of numerical methods and avoids their shortcomings for fracturing process simulation and domain effects, respectively. In this paper, we present the hybrid approach for the stress, displacements, and fracturing processes at sequential excavation and heating steps of the in situ heater test as a predictive modelling, the formulation of the fracturing models and the predictive results. Two sections of borehole depth, 0.5 m and 1.5 m below the tunnel floor are considered. The pillar area is modelled with the FRACOD and the stress field produced by excavation and heating is transferred with corresponding boundary stresses. From the modelling results, the degree of fracturing and damage are evaluated for 120 days of heating. Dominated shear fracturing in the vicinity of the central pillar was observed from the models at both sections, but spalled area appears to be limited. Based on the modelling results, a sensitivity study for the effect of pre-existing fractures in the vicinity of the holes is also conducted, and the initiation and evolution of EDZ around the deposition holes are investigated using this particular numerical technique.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.169-178
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• 2002

토목섬유 보강점성토의 응력~변형특성을 삼축압축시험을 통하여 조사하였다. 모든 시험은0.05kgf/$cm^2$의 낮은 응력 증분으로 필요한 유효응력 수준까지 등방압밀 혹은 이방압밀한 후 배수조건으로 수행되었다. 보강토벽, 보강토교대, 보강성토와 같은 토류 구조물의 경우 일반적으로 이방응력 상태에 있으며, 이방압밀 배수전단시험의 경우 이러한 현장조건을 재현하기 위한 것이다. 일련의 시험결과로부터 이방압밀 보강점성토의 거동은 등방압밀 보강점성토의 응력~변형특성과 매우 상이한 것으로 나타났다. 특히, 이방압밀 보강점성토의 초기변형계수의 경우 등방압밀의 경우에 비하여 현저히 높은 것으로 나타났다. 또한, 등방압밀의 경우(약 1.0~5.0%)에 비하여 이방압밀의 경우 매우 낮은 축변형률(0.01%)에서 보강효과가 발생하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.53-65
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• 2005

본 연구는 토목섬유 보강토 구조물의 보강 메카니즘을 규명하고자 하는 목적으로 실시하였으며, 여기서 보강 메카니즘은 전단에 의한 다짐토의 체적 팽창(부의 다일러턴시)을 토목섬유에 의해 구속 억제하는 과정에서 생성되는 효과로 간주하고 있다. 토목섬유의 보강효과를 높이는 방법으로 프리스트레스(pre-stress)공법을 도입하여 토목섬유 보강토 구조물의 현장실험을 소개하고, 유한요소해석을 이용하여 프리스트레스에 의한 보강효과를 검토하였다. 또한 다짐토의 탄소성 모델과 이러한 모델에 필요한 초기 입력값의 결정 방법들이 제시되었다. 마지막으로, 유한요소(FEM)해석을 통해 얻어진 결과들을 현장실험의 결과와 비교 분석하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.21-33
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• 2005

본 연구는 토목섬유 보강토 구조물의 보강 메카니즘을 규명하고자 하는 목적으로 실시하였으며, 여기서 보강 메카니즘은 전단에 의한 다짐토의 체적 팽창(부의 다일러턴시)을 토목섬유에 의해 구속 억제하는 과정에서 생성되는 효과로 간주하고 있다. 토목섬유의 보강효과를 높이는 방법으로 프리스트레스(pre-stress) 공법을 도입하여 토목섬유 보강토 구조물의 현장실험을 소개하고, 유한요소해석을 이용하여 프리스트레스에 의한 보강효과를 검토하였다. 또한 다짐토의 탄소성 모델과 이러한 모델에 필요한 초기 입력값의 결정방법들이 제시되었다. 마지막으로, 유한요소(FEM)해석을 통해 얻어진 결과들을 현장실험의 결과와 비교 분석하였다.

• 터널과지하공간
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• 제17권5호
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• pp.389-410
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• 2007

불연속면의 빈도가 높지 않은 견고한 암반의 경우 굴착시 공동 주변 영역에서의 파괴나 변형 특성은 형성되어 있는 초기응력 조건과 강도 특성에 절대적인 영향을 받는다. 과도한 초기응력장은 굴착 공동 주변에 점진적이고 국부적인 취성파괴를 유발시킴으로서 시공의 안정성과 경제성을 확보하는데 장애요인으로 작용할 수 있다. 이 논문에서는 응력 수준과 터널형상에 따른 공동 주변의 취성파괴 거동 특성을 파악하기 위해 축소된 터널 시험체를 이용한 이축압축시험과 입자 결합모델을 이용한 개별요소법의 일종인 $PFC^{2D}$ 해석에 의한 연구를 수행하였다. 실내 이축압축시험을 통해 취성파괴의 발생 영역과 형태 면에서 실제 암반 공동 주변에서 발생된 파괴 특성과 유사한 파괴 거동을 모사할 수 있었다. 모형시험체에 대한 이축압축시험 결과 최소 주응력 방향의 공동 단면 곡선부에서는 균열이 표면에서 개시된 후 내부로 진행되어 국부적인 노치형 파괴영역이 형성되었다. 이에 비해 모서리와 직선부의 경우 공벽 표면과 내부에서 발생된 균열들의 상호 연결, 결합에 의해 대규모의 노치형 분리면이 유도되고 곡선부에 비해 큰 파괴영역이 형성되는 것으로 조사되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권4호
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• pp.109-120
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• 1997

공용하중 상태에서 지반이 경험하는 변형률 크기는 0.1~1% 미만임이 밝혀지고 있다. 변형특성을 보다 엄밀히 평가하기 위하여는 미소변형률 영역에서의 신뢰성 있는 변형측정이 가능한 현장시험기기의 개발이 필요하다. 본 연구의 목적은 공내째하시험기(PMT)를 사용하여 지반의 미소변형률 전단탄성계수를 측정하는 것이다. 공내재하시험에서 시추공 설치에 따른 주위 지반의 교란효과를 제거하기 위하여 초기 하중재하단계가 아닌 역재하-재재하 단계에서 PMT 주위지 반의 응력상태 및 변형률 크기를 고려하여 미소변형률 잔단탄성계수를 결정하였다. 실내 토조에서 성형한 모래시료와 화강풍화토 현장지반에서 시험을 수행하였으며,시험결과로부터 본 연구 에서 사용한 PMT시험은 변형률 크기 10-2%~0.5% 범위에서 신뢰성 있는 전단탄성계수 측정이 가능하였다. 또한 변형률 크기를 고려하여 다른 실내외시험에서 결정된 전단탄성계수와 비교 하면 서로 잘일치하는 결과를 얻을 수 있었다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제7권5호
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• pp.243-251
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• 2008

Magnesium alloys become popular research topic in last decade due to its light weight and relatively high strength-to-weight ratio in the energy aspiration age. Almost all structure materials are supposed to suspend stress. Magnesium is quite sensitive to corrosive environment, and also sensitive to environmental assisted cracking. However, so far we have the limited knowledge about the environmental sensitive cracking of magnesium alloys. The corrosion fatigue (CF) test was conducted. Many factors' effects, like grain size, texture, heat treatment, loading frequency, stress ratio, strain rate, chemical composition of environment, pH value, relative humidity were investigated. The results showed that all these factors had obvious influence on the crack initiation and propagation. Especially the dependence of CF life on pH value and frequency is quite different to the other traditional structural metallic materials. In order to interpret the results, the electrochemistry tests by polarization dynamic curve and electrochemical impedance spectroscopy were conducted with and without stress. The corrosion of magnesium alloys was also studied by in-situ observation in environmental scanning electron microscopy (ESEM). The corrosion rate changed with the wetting time during the initial corrosion process. The pre-charging of hydrogen caused crack initiated at $\beta$ phase, and with the increase of wetting time the crack propagated, implying that hydrogen produced by corrosion reaction participated in the process.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.916-923
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• 2005

In this study, to observe aging effect of undrained shear behavior for Nak-Dong River sand, undrained static and cyclic triaxial tests were performed with changing relative density ($D_r$), consolidation stress ratio($K_c$) and consolidation time. As a result of the test, the modulus of elasticity to all samples estimated within elastic zone by the micro strain of about 0.05% in case of static shear behavior increased with the lapse of consolidation time significantly, so aging effect was shown largely. Also strength of phase transformation point(S_{PT}$) and strength of critical stress ratio point($S_{CSR}$) increased with the lapse of consolidation time. Undrained cyclic shear strength($R_f$) obtained from the failure strain 5% increased in proportion to relative density($D_r$) and initial static shear stress($q_{st}$), $R_f$ of consolidated sample for 1,000 minutes increased about 10.6% compared to that for 10 minutes at the loose sand, and $R_f$ increased about 7.0% at the medium sand. In situ application range of $R_f$ to the magnitude of earthquake for Nak-Dong River sand was proposed by using a increasing rate of $R_f$ as being aging effect shown from this test result.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권6호
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• pp.87-100
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• 1996

본 연구에서는 동반논문(오세붕 & 이승래, 1996)에서 정식화한 비등방경화 구성모델에 대한 내재적인 응력적분 알고리즘의 정확성과 효율성을 검증하였다. 비배수 삼축압축시험경로에 대한 오차평가를 통하여 정확도해석을 수행하였고 수치적인 굴착해석예제를 수행함으로써 정확도 및 수렴도를 분석하였다. 그 결과 제안된 알고리즘이 비등방경화 구성관계에 대하여 음력을 정화하게 적분하고 Newton 법을 이용한 비선형 해석시에 점근적인 2차 수렴도를 확보함을 알 수 있었다. 그리고 이러한 검증을 토대로 지반의 초기조건 및 시공단계를 고려한 유한요소법을 이용하여 실제 굴착문제를 해석하였다. 비등방경화 구성관계를 이용함으로써, 추정된 벽체의 변위는 Cainflay모델에 비하여 실제와 더 유사한 해석결과를 얻을 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권11호
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• pp.93-101
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• 2012

모래다짐말뚝(SCP)는 연약지반 내에 다짐에 의해 형성된 모래말뚝을 조성하여 지반 개량효과를 극대화하는 공법이다. 점성토 지반에서는 압밀촉진 및 배수 효과, 느슨한 모래지반에서는 다짐 등을 통해 액상화 대책공법으로 주로 사용되고 있다. SCP의 설계에 있어 강성이 큰 SCP 본체 부분도 함께 고려하지 않으면 과도하게 안전을 고려한 설계가 되며 시공비용이 늘어나 경제적으로도 불리할 가능성이 매우 높다. SCP 타설에 의한 지반 내의 응력상태의 변화나 다짐 메커니즘에 대해서는 지금까지의 연구 결과에 의해 어느 정도 구명되었으나, SCP와 원지반을 복합지반으로 고려한 연구는 사례가 적어 충분히 설명될 만큼 연구 성과를 얻지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 SCP 개량지반을 SCP와 원지반으로 구성된 복합지반으로 취급하였으며, SCP 타설에 의한 응력상태나 밀도변화를 모사한 요소시험(CID test)을 수행하여 SCP 시공에 따른 원지반의 응력상태의 변화를 $K_0$와 SCP 치환율의 관계를 통해 고찰하였다. 동시에 반복삼축압축 시험장치를 이용하여 SCP의 시공과정을 실내에서 재현할 수 있는지에 대해도 검토하였다. 시험결과 SCP 시공 초기 원지반의 응력상태의 변화가 가장 크게 발생하고 있으며, 특정 시점 이후에는 SCP 시공을 위한 진동이 지반의 응력특성 변화에 큰 영향을 미치지 못하고 있었다. 또한 SCP에 의한 원지반의 거동을 실내에서 재현하기 위해서는 케이싱 진동에 해당하는 반복재하를 실시하는 것이 반드시 필요하다고 판단된다.