• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.940-946
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• 2012

This paper proposes a method to predict maximum traction for unmanned robots on rough terrain in order to improve traversability. For a traction prediction, we use a friction-slip model based on modified Brixius model derived empirically in terramechanics which is a function of mobility number $B_n$ and slip ratio S. A friction-slip model includes characteristics of various rough terrains where robots are operated such as soil, sandy soil and grass-covered soil. Using a friction-slip model, we build a prediction model for terrain parameters on which we can know maximum static friction and optimal slip with respect to mobility number $B_n$. In this paper, Mobility number $B_n$ is estimated by modified Willoughby Sinkage model which is a function of sinkage z and slip ratio S. Therefore, if sinkage z and slip ratio are measured once by sensors such as a laser sensor and a velocity sensor, then mobility number $B_n$ is estimated and maximum traction is predicted through a prediction model for terrain parameters. Estimation results for maximum traction are shown on simulation using MATLAB. Prediction Performance for maximum traction of various terrains is evaluated as high accuracy by analyzing estimation errors.

• Wind and Structures
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• 제22권6호
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• pp.617-633
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• 2016

In this paper, the analysis of hyperbolic cooling tower on elastic subsoil exposed to unsymmetrical wind loading is presented. Modified Vlasov foundation model is used to determine the soil parameters as a function of vertical deformation profile within subsoil. The iterative parameter updating procedure involves the use of Open Application Programming Interface (OAPI) feature of SAP2000 to provide two way data flow during execution. A computing tool coded in MATLAB employing OAPI is used to perform the analysis of hyperbolic cooling tower with supporting columns over a hollow annular raft founded on elastic subsoil. The analysis of such complex soil-structure system is investigated under self-weight and unsymmetrical wind load. The response of the cooling tower on elastic subsoil is compared with that of a tower that its supporting raft foundation is treated as fixed at the base. The results show that the effect of subsoil on the behavior of cooling tower is considerable at the top and bottom of the wall as well as supporting columns and raft foundation. The application of a full-size cooling tower has demonstrated that the procedure is simple, fast and can easily be implemented in practice.

• Geomechanics and Engineering
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• 제35권1호
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• pp.1-11
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• 2023

A growing trend of utilizing helical piles for soft soil strata to support infrastructure projects is currently observed in Saemangeum, South Korea. Recognized mainly due to its ease of installation and reusability proves to be far more superior compared to other foundation types in terms of sustainability. This study applies modified p-y springs to characterize the behavior of a laterally loaded helical pile with a shaft diameter of 89.1 mm affixed with 3 helices evenly spaced along its embedded length of 2.5 m. Geotechnical soil properties are correlated from CPT data near the test bed vicinity and strain gauges mounted on the shaft surface. A modification factor is applied on the p-y springs to adjust the simulated data and match it to the bending moment, soil resistance and deflection values from the strain gauge measurements. The predicted lateral behavior of the helical pile through the numerical analysis method shows fairly good agreement to the recorded field test results.

• Geomechanics and Engineering
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• 제28권2호
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• pp.157-169
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• 2022

Preloading of soft clays is a common ground stabilization method for improvement of compressibility and the undrained shear strength. The waiting period under preload is a primary design criterion controlling the degree of improvement obtained. Upon unloading the overconsolidation attained with respect to actual loads defines the long term performance. This paper presents a laboratory study for investigation of creep behavior of Famagusta Bay alluvial soft soil preloaded under various effective stresses for analysis of long term performance based on the degree of overconsolidation. Traditional one-dimensional consolidation tests as well as modified creep tests are performed on reconstituted soft specimens. Compressibility parameters are precisely backcalculated using one dimensional consolidation theory and the coefficient of creep is determined using the traditional Cassagrande method as well as two modified methods based on log cycles of time and the inflection of the creep curve. The test results indicated that the long term creep can be successfully predicted considering the proposed method. The creep coefficients derived as part of this method can also be related to the recompression index (recompression index, swelling index) considering the results of the testing method adopted in this study.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권6호
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• pp.76-82
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• 2006

일반적으로 Fenton 반응 공정을 실제 오염토양에 적용하기에는 다소 무리가 있다. 그 이유로 대표적인 Fenton 반응공정인 고전적인 Fenton 반응은 낮은 pH에서 우수한 처리효율을 보이고 있기 때문이다. 또한, 철이온의 투입을 대신하여 철광석을 이용하는 Fenton-like 반응도 철광석 표면에서 hydroxyl radical을 생성하나 높은 pH에서는 다량의 수산화물과의 경쟁반응으로 인하여 그 활성이 상당히 감소되어진다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 중성영역의 pH에서 철이온-chelating agent의 복합체를 촉매로 사용하는 modified Fenton 반응이 제시 되어지고 있다. 이 처리방식의 경우에는 다량의 철이온의 투입이 요구되어진다. 따라서, 본 실험에서는 Fenton-like 반응과 modified Fenton 반응의 효율적인 접목으로 중성영역에서의 chelating agent의 투입으로 철광석으로부터 철이온을 용출하여 복합체를 형성함으로 혼합 Fenton 공정에서 부가적인 촉매로 사용되어짐으로 오염물 처리효율을 크게 향상시킨 기법 개발을 진행하였다. 2,4,6-Trinitrotoluene은 본 실험에서 오염원으로 사용하였으며, chelating agent에 의해 용출된 철이온이 약 0.1 mM 이상일 경우 Fenton-like 반응에 비하여 상당히 좋은 제거효율을 보였다. 혼합 Fenton 공정의 최대제거효율은 magnetite-NTA 시스템으로써 약 76%의 제거효율과 magnetite-EDTA의 경우 약 56%로서 이는 Fenton-like 반응에 비하여 약 40-60% 정도의 제거효율이 향상된 결과이다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 1999년도 춘계 공동학술발표회
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• pp.7-7
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• 1999

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.9-16
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• 2012

비소는 음이온적인 거동을 가지고 Eh-pH의 조건에 따라 특성이 변화하여 비소로 오염된 토양을 정화하기 위한 방법이 확립되어있지 못한 실정이다. 최근 입경분리 식 토양세척을 통하여 비소를 미세토 내로 농축시켜 반출, 처리하는 방법이 많이 이용되고 있으나, 이 때 발생된 미세토는 지정폐기물로 간주, 처리되어야 한다, 따라서 본 연구에서는 토양세척 후 발생되는 탈수미세토 내 비소를 불용화하고, 이를 매립지 차수재로 재이용하는 방안을 연구하고자 한다. 비소를 불용화하기 위한 최적의 조건으로 50% 이상의 함수율과 탈수미세토의 건조중량을 기준으로 8%에 해당하는 FeS가 요구되었고 건조된 탈수미세토 10g 당 0.2ml의 $H_2O_2$가 적절한 것으로 평가되었으며, 안정적인 반응을 위하여 24시간 이상의 반응시간이 요구되었다. 또한 매립지 차수재로서의 재활용을 위한 실험에서 100% 탈수미세토 기준, 시멘트 3%와 벤토나이트 13%의 배합비로 혼합하여 28일 동안 재령한 공시체가 강도와 투수계수 값이 매립지 차수층의 법적기준을 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제17권1호
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• pp.7-11
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• 1984

토양(土壤)의 불포화수리전도도(不飽和水理傳導度)와 수분특성곡선(水分待性曲線)을 동시(同時)에 구(求)할 수 있는 방법(方法)을 제안(提案)하기 위하여 Gardner의 유출양법(流出量法)을 변형(變形)하여 soil moisture pressure-plate extractor를 이용(利用)하여 공시토지(供試土壤)에 대(對)하여 실험(實驗)을 수행(遂行)하였다. Cardner의 pressure-plate 유출방정식(流出方程式)을 이용(利用)하여 상이(相異)한 수분장력(水分張力)에서 pressure-plate extractor내(內) 수분함량변화(水分含量變化)로부터 불포화수리전도도(不飽和水理傳導度)를 계산(計算)하였다. 수분장력(水分張力) 30mbar에서 10bar까지 본량(本良) 사양토(砂壤土), 예산(禮山) 미사질양토(微砂質壤土) 및 포곡(浦谷) 식양토(埴壤土)의 불포화수리전도도(不飽和水理傳導度)는 각각(各各) $3.09{\times}10^{-2}cm/day{\sim}4.06{\times}10^{-6}cm/day$, $1.34{\times}10^{-2}cm/day{\sim}7.30{\times}10^{-6}cm/day$ 및 $1.83{\times}10^{-2}cm/day{\sim}8.50{\times}10^{-6}cm/day$로 변(變)하였다. 유출양법(流出量法)과 비교(比較)하여 적당(摘當)한 시간(時間) 간격(間隔)으로 수분정량(水分定量)을 하여야 하고 그때마다 압력(壓力)을 조정(調整)하여야 하는 불편(不便)이 있으나, 동시(同時)에 여러 토양(土壤)의 불포화수리전도도(不飽和水理傳導度)의 계산(計算)이 가능(可能)한 장점(長點)이 있었다. soil moisture pressure-plate extractor내(內) 토양수분함량변화(土壤水分含量變化)로부터 불포화수리전도도(不飽和水理傳導度)의 계산(計算)이 가능(可能)하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권6호
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• pp.69-75
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• 2006

지하 저장 탱크로부터의 유류 유출로 인하여 전세계적으로 넓은 지역의 토양 및 지하수가 오염되고 있다. Methyl tert-butyl ether(MTBE)는 대기 오염 감소를 위하여 널리 사용되고 있는 유류 첨가제이지만 토양 및 지하수로 유입되어 섭취 되었을 때 발암 가능성이 있는 유독 물질이다. 본 연구는 고도 산화 처리 기법 중 유기 오염물의 분해에 높은 효율을 나타내는 고전적 Fenton reaction의 최대 단점인 강한 산성(pH 2.5-3) 의존성을 극복한 새로운 산화 처리 기법을 개발하여 고농도의 MTBE를 효과적으로 분해 하는 것을 그 목적으로 하여 자연 친화적인 chelating agents를 사용하여 중성 영역에서 Fenton reaction을 가능하게 하는 기법인 Modified Fenton reaction과 Ultra Violet light(UV)를 이용하여 분해효율을 극대화 하는 Photo-assisted Fenton reaction을 응용한 Modified Photo-Fenton reaction system을 개발하여 최적 반응 조건 및 반응 차수, 반응 메커니즘을 밝혀내었다. 낮은 독성과 높은 생분해성을 나타낸 Citrate ion을 chelating agents로 선정하였으며 최적 반응 조건은 [$Fe^{3+}$] : [Citrate] = 1 mM : 4 mM, 3% $H_2O_2$, 17.4 kWh/L UV dose, 초기 pH 6.0이며 이 조건에서 1000 ppm MTBE를 분해한 결과 6시간 후 86.75%, 16시간 후 99.99%의 높은 분해율을 나타냈으며 최종 pH는 6.02로 안정적이었다. 또한 Modified Photo-Fenton reaction을 이용한 MTBE 분해 반응은 유사 1차 반응을 나타내었으며 methoxy group이 ${\cdot}OH$ radical과 주로 반응하여 tert-butyl formate(TBF)가 주요 분해 산물이 되는 분해 경로를 따른 다는 것이 밝혀졌다. 본 연구로 개발된 Modified Photo-Fenton reaction에서 발생되는 산화제인 ${\cdot}OH$ radical의 비선택적 반응성을 고려할 때 본 system은 다른 종류의 유기 오염물 분해에도 효과적일 것으로 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권3호
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• pp.275-287
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• 2020

Rectangular barrettes have been increasingly used as foundations for many infrastructure projects, but the vertical vibration of a barrette has been rarely addressed theoretically. This paper presents an analysis method of dynamic response for a rectangular barrette subjected to a time-harmonic vertical force with the aid of a modified Vlasov foundation model in multilayered viscoelastic soil. The barrette-soil system is modeled as a continuum, the vertical continuous displacement model for the barrette and soil is proposed. The governing equations of the barrette-soil system and the boundary conditions are obtained and the vertical shaft resistance of barrette is established by employing Hamilton's principle for the system and thin layer element, respectively. The physical meaning of the governing equations and shaft resistance is interpreted. The iterative solution algorithm flow is proposed to obtain the dynamic response of barrette. Good agreement of the analysis and comparison confirms the correctness of the present solution. A parametric study is further used to demonstrate the effects of cross section aspect ratio of barrettes, depth of soil column, and module ratio of substratum to the upper soil layers on the complex barrette-head stiffness and the resistance stiffness.