• 한국지반공학회논문집
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• 제27권11호
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• pp.55-69
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• 2011

다양한 지반공학적 문제들에서 불포화 상태의 중요성이 강조되면서, 불포화 지반의 열-수리-역학적 현상들에 대한 거동특성을 모사하기 위한 역학적 구성모델 개발이 진행되고 있다. 본 연구에서는 Bishop의 유효응력 정의에 근거한 불포화 지반의 역학적 탄소성 구성모델을 제시하였다. 유효응력에 근거한 구성관계는 유효응력과 온도를 주 변수로 증분 형식으로 표현되었으며, 이를 이용하여 응력 갱신과 강성 텐서를 산정하였다. 개발된 구성모델을 이용하여 THM 현상을 포함하는 불포화토의 1차원 거동, 불포화토의 삼축 압축시험, 그리고 고준위 방사성폐기물 시설의 완충재의 거동 특성에 관한 예제 해석을 수행하여 해의 안정성과 구성모델의 적용성에 대하여 논의하였다. 수치해석결과는 개발된 역학적 구성모델이 THM 현상의 매우 복잡한 거동을 효과적으로 모사할 수 있었으며, 일반적인 불포화토의 거동 해석뿐만 아니라 다양한 환경 조건하에서의 THM 거동 해석에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.5789-5794
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• 2015

최근 스마트 폰, 모바일 PC 제품의 외관에 필요한 가벼운 금속제품으로 제조를 하기 위하여 알루미늄 압출 공정과 CNC 가공기법을 적용한 생산방식이 널리 사용되고 있다. 하지만, 알루미늄 압출법은 외관 디자인의 제약이 있으며, 특히 CNC 가공 프로세스가 상대적으로 높은 생산 비용 및 낮은 생산성으로 생산단가가 많이 높은 단점이 있다. 본 연구에서, 새로운 처리 방법을 순서 재료비를 대폭 감소시키고, 제조 속도를 향상시키기 위해 판재성형과 부피성형의 두가지 공정을 섞어 새로운 판단조 공정을 개발하였다. 새로운 판단조 공법(hybrid plate forging)이란 우선 일반적인 딥드로잉으로 중간 모양을 만든 후 원하는 벽 부위만 증육을 하는 방법을 의미한다. 이러한 판단조 공법을 활용하여 재료의 낭비와 제조 시간을 최소화하는 것이 가능하게 된다. 본 연구에서는 상용 유한 요소 프로그램 AFDEX-2D를 통해 판단조공정을 설계하였고 최적의 사용 가능한 소재의 두께와 초기 폭을 설계하였다. 최종적으로 실제 노트북 케이스 금형을 제작하여 제안한 방법의 타당성을 검증하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제17권6호
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• pp.507-513
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• 2019

Reinforced soil and Expanded Polystyrenes (EPS) mixture (RSEM) is a geomaterial which has many merits, such as light weight, wide strength range, easy for construction, and economic feasibility. It has been widely applied to improve soft ground, solve bridge head jump, fill cavity in pipeline and widen highway. Reutilizing dredged sediment to produce RSEM as earthfill can not only consume a large amount of waste sediment but also significantly reduce the construction cost. Therefore, there is an urgent need understand the basic stress-strain characteristics of reinforced dredged sediment-EPS mixture (RDSEM). A series of cyclic triaxial tests were then carried out on the RDSEM and control clay. The effects of cement content, EPS beads content and confining pressure on the cyclic stress-strain behaviour of RDSEM were analyzed. It is found that the three stages of dynamic stress-strain relationship of ordinary soil, vibration compaction stage, vibration shear stage and vibration failure stage are also applicative for RDSEM. The cyclic stress-strain curves of RDSEM are lower than that of control clay in the vibration compaction stage because of its high moisture content. The slopes of backbone curves of RDSEMs in the vibration shear stage are larger than that of control clay, indicating that the existence of EPS beads provides plastic resistance. With the increase of cement content, the cyclic stress-strain relationship tends to be steeper. Increasing cement content and confining pressure could improve the cyclic strength and cyclic stiffness of RDSEM.

• Geomechanics and Engineering
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• 제19권1호
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• pp.37-47
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• 2019

The main objective of this study is to evaluate and compare the efficiency of ordinary Portland cement (OPC) in enhancing the unconfined compressive strength of soft soil alone and soft soil mixed with recycled tiles. The recycled tiles have been used to treat soft soil in a previous research by Al-Bared et al. (2019) and the results showed significant improvement, but the improved strength value was for samples treated with low cement content (2%). Hence, OPC is added alone in this research in various proportions and together with the optimum value of recycled tiles in order to investigate the improvement in the strength. The results of the compaction tests of the soft soil treated with recycled tiles and 2, 4, and 6% OPC revealed an increment in the maximum dry density and a decrement in the optimum moisture content. The optimum value of OPC was found to be 6%, at which the strength was the highest for both samples treated with OPC alone and samples treated with OPC and 20% recycled tiles. Under similar curing time, the strength of samples treated with recycled tiles and OPC was higher than the treated soil with the same percentage of OPC alone. The stress-strain curves showed ductile plastic behaviour for the untreated soft clay and brittle behaviour for almost all treated samples with OPC alone and OPC with recycled tiles. The microstructural tests indicated the formation of new cementitious products that were responsible for the improvement of the strength, such as calcium aluminium silicate hydrate. This research promotes recycled tiles as a green stabiliser for soil stabilisation capable of reducing the amount of OPC required for ground improvement. The replacement of OPC with recycled tiles resulted in higher strength compared to the control mix and this achievement may results in reducing both OPC in soil stabilisation and the disposal of recycled tiles into landfills.

• 문화기술의 융합
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• 제5권1호
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• pp.265-273
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• 2019

본 연구는 앞으로 경험하게 될 국가적 혹은 문화적 갈등상황에서 유연한 중재자의 역할을 수행하는 인재를 육성하는 것에 그 목적이 있다. 주요한 학습 내용은 업사이클 디자인 활동을 선정하여 수업에 접근한다. 모두의 문제인 폐기물 문제를 인식시키고 그 대안으로 거론되고 있는 업사이클 디자인 활동을 거쳐 각 문화들의 대표적인 특징과 배경을 탐구하는 수업방식이다. 군포YMCA 회원 학생들을 중심으로 수업은 진행되었으며 각 문화적으로 특징적인 소재를 업사이클 디자인을 통해 제작하였다. 모두 폐기물 재료를 사용하여 페트병으로 아프리카의 기린 만들기, 나무 기둥을 활용한 몽골 텐트 만들기, 소스병을 활용한 스노우 볼 만들기, 티셔츠와 섬유로 조각보 및 러그 만들기, 현수막으로 가랜드를 만드는 활동을 진행하였다. 이를 통해 학생들은 업사이클이라는 새로운 용어를 학습하게 됨과 동시에 환경문제에 관심을 보이게 되었다. 또한 각 문화를 대표하는 상징물을 제작하는 과정에서 그 유래와 탄생 배경 등을 탐구함으로써 타 문화에 대한 이해의 폭을 넓힐 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권1호
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• pp.1-9
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• 2023

The unconfined compression strength (UCS) of soils is commonly used either before or during the construction of geo-structures. In the pre-design stage, UCS as a mechanical property is obtained through a laboratory test that requires cumbersome procedures and high costs from in-situ sampling and sample preparation. As an alternative way, the empirical model established from limited testing cases is used to economically estimate the UCS. However, many parameters affecting the 1D soil compression response hinder employing the traditional statistical analysis. In this study, gene expression programming (GEP) is adopted to develop a prediction model of UCS with common affecting soil properties. A total of 79 undisturbed soil samples are collected, of which 54 samples are utilized for the generation of a predictive model and 25 samples are used to validate the proposed model. Experimental studies are conducted to measure the unconfined compression strength and basic soil index properties. A performance assessment of the prediction model is carried out using statistical checks including the correlation coefficient (R), the root mean square error (RMSE), the mean absolute error (MAE), the relatively squared error (RSE), and external criteria checks. The prediction model has achieved excellent accuracy with values of R, RMSE, MAE, and RSE of 0.98, 10.01, 7.94, and 0.03, respectively for the training data and 0.92, 19.82, 14.56, and 0.15, respectively for the testing data. From the sensitivity analysis and parametric study, the liquid limit and fine content are found to be the most sensitive parameters whereas the sand content is the least critical parameter.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권4호
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• pp.139-144
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• 2023

무기충진제와 가소성 폴리머로 이루어진 스톤페이퍼는 기존 종이의 원료인 펄프를 사용하지 않아 자연보존에 기여하고 생분해성을 가지게 되면 보다 친환경적인 소재로 사용이 가능하다. 현재 대부분의 스톤페이퍼는 가열압출성형법으로 제조하고 있어 작업성을 증진시키기 위해 세라믹 충진제의 양이 제한되어 다양한 물성을 가질 수 없다. 본 연구에서는 이러한 스톤페이퍼 조성을 용제를 사용한 액상으로 제조하게 됨으로써 세라믹 충진제 첨가량에 제한이 적고 생분해성 조절을 위한 첨가제 투입도 용이하였다. 폐패각인 굴껍질을 열처리하여 무기충진제로 사용하였고, 재활용 소재로도 쉽게 구할 수 있는 폴리비닐클로라이드를 유기결합제로 사용하였다. 일반적인 폴리비닐클로라이드용 유기용제를 사용하여 폴리비닐클로라이드를 용해시킨 후 무기충진제와 생분해성을 부여하기 위한 셀룰로스를 혼합하여 시트 형태로 가공하여 용제기반 스톤페이퍼를 제조하여 그 물성에 대해 분석하였다.

• 한국습지학회지
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• 제24권2호
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• pp.83-92
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• 2022

전세계적으로 플라스틱에 대한 수요가 늘어감에 따라 플라스틱 폐기물의 양이 증가하고 있다. 수계 내에서의 미세플라스틱의 위해성에 대한 평가 기준에 대해서는 아직 많은 연구가 필요하지만 대체적으로 미세플라스틱을 성질 개선을 위해 첨가하는 화학물이 유독하다는 사실은 여러 문헌을 통해 증명되어있다. 하수처리장(MWTP)은 오수를 처리하는 시설로서 가정에서 발생하는 미세플라스틱이 모이는 미세플라스틱이 모이는 장소이다. 따라서 MWTP 에서의 미세플라스틱 분석이 필요한 상황이지만 이를 진행하기 위해 표준화된 방법이 아직은 없다. 따라서 본 연구에서는 MWTP에서 미세플라스틱 검출을 위한 하수 시료에 적용할 수 있는 최적의 방법론을 조사해보고자 한다. 본 연구에서는 J 하수 처리장에서 수집한 유입수 샘플로부터 미세플라스틱을 분석하는 다양한 전처리 방법 중에서 하수처리장 샘플에 가장 널리 사용되는 펜톤산화와 H₂O₂ 산화법을 선정하였다. 각 전처리 방법별로 측정에 오차를 발생시킬 요소들이 있었으며, 이를 극복하기 위해 펜톤산화 전처리의 경우 밀도분리법 대신 여과를 진행하여 분석을 진행하는 것이 추천되며, H₂O₂ 산화법의 경우 반응 이후 증류수로 세척하는 과정이 필요해 보인다. 분석 결과 미세플라스틱의 농도는 H₂O₂ 산화법을 이용한 샘플의 경우 2.75 ea/L, 펜톤산화법을 이용한 샘플의 경우 3.2 ea/L 로 측정되었으며 대부분 섬유형태로 존재하였다. 또한 정량분석을 현미경을 이용해 육안으로 진행하기 때문에 측정 결과에 대한 신뢰성을 보장하기가 어렵다고 판단해 검정곡선을 만들었다. 총 3개의 검정곡선이 그려졌으며 해당 검정곡선들을 분석한 결과 R² 값이 전부 0.9 이상이였으며 이는 정량분석에 대해 높은 신뢰성을 보장한다. 정성분석으로 MWTP에 유입되는 미세플라스틱의 계열에 대해선 판단할 수 있었지만 각 미세플라스틱의 화학적인 조성에 대해선 확인할 수 없었다. 향후 MWTP에 유입되는 미세플라스틱의 화학적 조성에 대해서 확인하기 위해서 이번 연구를 활용할 수 있을 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권6호
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• pp.13-19
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• 2008

사용 종료된 매립지의 환경적 영향에 따른 매립 후 변화에 대한 안전성 평가를 위하여 매립 폐기물의 성상 및 가스분석을 통한 연구의 결과는 매립폐기물의 물리적 성상분석의 유기성분이 29.72~63.84%이었고, 비닐 플라스틱류는 평균 32.88%로 가연성 물질의 대부분을 차지하고 있었으며, 침출수의 성분 중 $BOD_5$/CODcr비가 0.18정도로 나타났다. TS의 62.71%중 VS는 30.37%, FS는 32.34%로 FS의 비중이 약간 높게 나타났으며, 매립폐기물의 C/N비는 21.8로 나타났다. 매립지 주변 지표수는 BOD 10.7mg/g, SS의 경우 37.8mg/g, 대장균 31,157(MPN/$100m{\ell}$)로 나타났고, 지하수는 $COD_{Mn}$은 1.13-1.38mg/g, $NO_3-N$은 1.025-4.075mg/g로 나타났다. 침출수는 T-P 0.002-0.028mg/g, $NH_3-N$ 4.0-21.0mg/g로 나타났으며, BOD/CODcr비가 평균 0.18로 나타났다. 토양은 토양오염우려기준에 하회하는 농도분포를 나타내었으며, 매립가스의 $CH_4$와 $CO_2$가스는 각각 13.25%, 6.17%로 나타났고, $H_2S$나 CO가스는 검출되지 않았다. 지표 가스는 $CO_2$, $CH_4$, $H_2S$, CO가스 농도는 검출되지 않았으며, $NH_3$가스 농도는 평균 7.56ppm으로 분석되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권1호
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• pp.42-45
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• 2008

FRP 선박에서 발생하는 폐FRP를 처리하는 방법으로 분쇄하지 않고 판상으로 박리(剝離)하는 것을 제시한 바 있다. 폐 FRP에서 분리한 층상의 로빙층으로부터 얻은 F섬유는 FRP제조시 사용하였던 수지를 포함하여 원 유리섬유에 비해 그 인장강도가 우수하다(90% 이상). F섬유의 SEM 이미지로 많은 수지의 존재를 확인하였다. F섬유의 활용성을 건축자재에서의 대체물로 가정하고 염기성 용액(NaOH+KOH)에서의 강도를 측정하였다. 이 때 일어날 수 있는 반응 메카니즘은 유리섬유의 Si-O-Si결합 조직을 수산기 이온($OH^-$)이 공격하는 것으로 보았다. 측정된 인장강도 변화에 대해 $r^2$=96%로 맞추어 얻은 시뮬레이션 그래프로 반응 메카니즘을 추정할 수 있었다. 반응 초기에는 속도적인 반응에 의해 급격한 강도저하를 보이나 30일 이후에는 수산기 이온의 확산에 의존하는 패턴으로 강도가 저하되었다. 이는 앞서 보고된 AR유리에 대한 강도저하와 유사한 결과이며, 그래프를 외연하여 F섬유의 수명을 예측할 수 있다.