• 대한토목학회논문집
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• 제41권3호
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• pp.237-246
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• 2021

기후변화로 극한강우에 의해 발생하는 얕은 비탈면 붕괴와 침식으로 토석류 유발이 잦아지고 있다. 앵커나 네일링 공법으로 보강하기 보다는 원지반을 이용하여 식생이 되는 비탈면 보강이 경제적이면서 친환경적인 공법으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 충분한 식생이 가능하도록 부엽토와 한약재 찌꺼기를 활용하여 토양개량제를 개발하였다. 그리고 표면침식을 방지하기 위해 첨가제로 마이크로 시멘트와 반수석고 등을 사용하여 전단강도를 증가시켰다. 이러한 주재료와 첨가제 결정은 실내시험을 통하여 강우로 인한 지반 표층의 침식 진행을 확인하여 전단강도의 증가를 확인할 수 있었다. 원지반을 활용하는 토양개량제의 보강은 식생이 가능하고 침식에 대해 저항력이 크게 증가한다. 이러한 보강은 사면 불안정성의 주요 원인인 인장균열 발생을 방지하고 침식에 의한 토석류 유발을 막을 수 있기 때문에 다른 공법들보다 장마철 폭우에 대한 대처방안으로 효율적인 방법이라고 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.54-63
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• 2018

본 연구에서는 고속도로 도로부의 표준단면을 대상으로 패널식 보강토 옹벽의 높이별 안전율과 경제성에 대해 비교 검토하였다. 설계기준에 따라 하중조건은 고속도로의 단면 및 형상조건을 고려하여 콘크리트 포장의 사하중과 차량하중을 재하하고 최상단 보강재의 경우 방호벽의 충돌하중을 고려하였다. 보강재의 길이는 보강토 옹벽의 높이에 따라 0.9H로 배치하였기 때문에, 보강토체의 형상에 따라 지배되는 외적 안정성에 대해 높이의 증가에 따른 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 지지력에 대한 안전율은 보강토 옹벽의 높이에 따라 자중이 증가되기 때문에 급격히 감소되었다. 복합중력식 설계법에 따른 내적 안정성을 검토한 결과, 인발 안전율은 증가되고 파단 안전율은 감소되었다. 보강토 옹벽의 높이가 증가될수록 활동력으로 작용되는 수평토압과 저항력으로 작용되는 수직토압이 함께 증가되기 때문에 인발의 안전율은 증가되었다. 돌기형 강재 보강재의 장기 허용인장력은 상수이기 때문에, 높이에 따라 활동력에 대한 안전율은 수평토압이 증가되어 감소되었다. 블록식 보강토 옹벽보다는 패널식 보강토 옹벽의 경제성이 우수한 것으로 나타났고, 기존 옹벽과 비교하면 5.0 m이상의 높이에서 패널식 보강토 옹벽의 경제성이 가장 우수한 것으로 나타났다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제16권5호
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• pp.235-240
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• 2017

Regional cathodic protection has significant impact on pipeline integrity management. After risk analyses of a newly built gas distribution station constructed in an area with large dwelling density, risk score was high because of potential threat caused by galvanic corrosion. Except reinforced steel in concrete, there are four kinds of metal buried under earth: carbon steel, galvanized flat steel, zinc rod and graphite module. To protect buried pipeline from external corrosion, design and construction of regional cathodic protection was proposed. Current density was measured with potential using potential dynamic test and boundary element method (BEM) was used to calculate current requirement and optimize best anode placement during design. From our calculation on the potential, optimized conditions for this area were that an applied current was 3A and anode was placed at 40 meters deep from the soil surface. It results in potential range between $-1.128V_{CSE}$ and $-0.863V_{CSE}$, meeting the $-0.85V_{CSE}$ criterion and the $-1.2V_{CSE}$ criterion that no potential was more negative than $-1.2V_{CSE}$ to cause hydrogen evolution at defects in coating of the pipeline.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권2호
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• pp.91-100
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• 1997

지반네일 보강방법은 이론적 뒷받침과 함께 경험적인 작업을 기초로 발전되어 왔다. 경험적인 연구 작업에서 대부분의 자료가 실질적으로 사용되는 하중 조건에서 계측 되어 왔다. 그러나, 지반네일 보강토체에 대한 사용 하중 내에서의 거동 뿐 아니라 구조물의 파괴 거동도 설계방법의 확립과 계산에 중요한 대상이 된다. 본 연구에서는 소일네일 보강토체의 파괴 거동을 이해하기 위하여 비교적 즐 규모의 실험을 실시하여 토체의 변위, 네일의 축변형률,네일의 축하중, 토체내 부의 토압 등에 관한 자료를 얻었으며 이러한 자료들을 분석하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제32권6호
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• pp.639-652
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• 2023

Stepped earth slopes incorporated with anti-slide piles are widely utilized in landslide disaster preventions. Explicit consideration of the three-dimensional (3D) effect in the slope design warrants producing more realistic solutions. A 3D limit analysis of the stability of pile stabilized stepped slopes is performed in light of the kinematic limit analysis theorem. The influences of seismic excitation and surcharge load are both considered from a kinematic perspective. The upper bound solution to the factor of safety is optimized and compared with published solutions, demonstrating the capability and applicability of the proposed method. Comparative studies are performed with respect to the roles of 3D effect, pile location, pile spacing, seismic and surcharge loads in the safety assessments of stepped slopes. The results demonstrate that the stability of pile reinforced stepped slopes differ with that of single stage slopes dramatically. The optimum pile location lies in the upper portion of the slope around L_x/L = 0.9, but may also lies in the shoulder of the bench. The pile reinforcement reaches 10% universally for a looser pile spacing D_c/d_p = 5.0, and approaches 70% when the pile spacing reaches D_c/d_p = 2.0.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.127-134
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• 2004

본 연구는 RAP공법의 구조물 기초로서의 안정성 및 사용성 확보를 위한 기초연구로써, RAP공법이 적용된 지반의 지지력 및 파괴거동을 실내모형토조시험을 통하여 검토한 것이다. 본 연구에서는 RAP 공법을 구조물 기초로서의 파괴거동을 파악하기 위한 실내모형실험을 수행하였다. 사질토 지반에서 상대밀도별(60%, 70%, 90%), 직경 별(45mm, 60mm, 70mm)로 RAP를 설치한 후 깊이별(5cm, 10cm, 15cm, 20cm, 25cm, 30cm)로 토압계를 각각 RAP에 인접한 곳과 RAP 중심에서 1.0D 떨어진 곳에 설치하여 하중재하 실험을 수행하여 RAP의 지지력 및 파괴거동을 검토하였다. 실험 결과 RAP의 파괴거동은 깊이 5∼10cm(1.0D∼2.0D)에서 최대 횡토압을 받아 일반적인 RAP의 파괴 형태인 Bulging 파괴가 발생하는 것으로 판단되었다. 그리고 RAP에 하중을 가하였을 경우 상대밀도가 낮을 경우에는 RAP의 직경변화가 컸으며 상대밀도가 높을 경우에는 RAP의 직경변화가 작음을 알 수 있었다. 깊이별 횡방향 응력 분포도는 상부에서 횡토압의 영향이 크게 나타났으며 하부로 내려갈수록 작아지는 것을 알 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권4호
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• pp.547-571
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• 2023

To deeply probe the actual earthquake level and fragility of typical reinforced concrete (RC) structures under multiple intensity grades, considering diachronic measurement building stock samples and actual observations of representative catastrophic earth shocks in China from 1990 to 2010, RC structures were divided into traditional RC structures (TRCs) and bottom reinforced concrete frame seismic wall masonry (BFM) structures, and the empirical damage characteristics and mechanisms were analysed. A great deal of statistics and induction were developed on the historical experience investigation data of 59 typical catastrophic earthquakes in 9 provinces of China. The database and fragility matrix prediction model were established with TRCs of 4,122.5284×104 m² and 5,844 buildings and BFMs of 5,872 buildings as empirical seismic damage samples. By employing the methods of structural damage probability and statistics, nonlinear prediction of seismic vulnerability, and numerical and applied functional analysis, the comparison matrix of actual fragility probability prediction of TRC and BFM in multiple intensity regions under the latest version of China's macrointensity standard was established. A novel nonlinear regression prediction model of seismic vulnerability was proposed, and prediction models considering the seismic damage ratio and transcendental probability parameters were constructed. The time-varying vulnerability comparative model of the sample database was developed according to the different periods of multiple earthquakes. The new calculation method of the average fragility prediction index (AFPI) matrix parameter model has been proposed to predict the seismic fragility of an areal RC structure.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.83-92
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• 2017

본 논문은 보강토옹벽의 곡선부 거동을 수치해석으로 분석한 내용을 다루고 있다. 보강토옹벽은 토목섬유의 발전과 함께 발달해왔다. 기존의 콘크리트 옹벽과 달리 성토 높이에 제약을 받지 않고 안정성을 확보할 수 있다는 장점이 있으며, 현재 산업 및 주거단지를 형성하는데 많이 사용되고 있다. 이러한 보강토옹벽의 설계는 현재 다른 형식의 옹벽 설계와 동일하게 내 외적 안정성 검토 및 보강재의 인장력에 대한 검토를 활용하여 이루어지고 있으며, 주로 2차원 수치해석을 바탕으로 이루어지고 있다. 그러나 기존의 연구결과에 따르면, 보강토옹벽의 취약부는 곡선부로 보고되고 있으며, 이는 실내모형시험 및 피해사례에 대한 연구에서 언급된 바 있다. 보강토옹벽의 곡선부 거동을 파악하기 위한 2차원 수치해석은 그 한계점을 분명히 드러내고 있으며, 실내모형시험 및 현장시험 또한 그 거동과 파괴메커니즘을 이해하기에는 그 한계를 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 보강토옹벽의 곡선부의 거동을 이해하기 위해 3차원 수치해석을 수행하였으며, 수치해석에서의 직선부와 곡선부의 결과를 비교 분석하였다. 뿐만 아니라, 상재하중의 고려 여부 및 성토체의 다짐도를 달리하여 각각의 조건에서의 거동특성을 비교 분석하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.23-36
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• 2019

본 논문에서는 블록식 보강토옹벽의 현장계측을 통해 곡선부 보강영역의 변형특성을 분석하였다. 보강토공법은 설계 및 시공이 증가하여 실생활에서 쉽게 접할 수 있게 되었으나, 곡선부의 균열 및 붕괴사례가 빈번히 발생하여 안전에 대한 중요성이 대두되고 있다. 이러한 붕괴원인은 곡선부에 대한 연구 부족과 설계기준의 미흡, 경제성과 공기단축에 의한 시공성 결여, 충분하지 못한 다짐 공간 등에 있다고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 기존 설계 및 시공 기준을 검토하고 블록형 보강토옹벽 곡선부 사고사례를 통해 원인을 분석하였으며, 실제 시공된 블록형 보강토옹벽의 현장계측을 통해 직선부와 곡선부의 거동을 비교 분석하고 곡선부 보강영역의 변형특성을 확인하였다. 그 결과, 먼저 곡선부의 수평변위가 직선부와 비교하여 볼록형에서 최대 90%, 오목형에서 최대 60% 높게 나타났으며, 다음으로 곡선부 보강영역에서 볼록형의 경우 보강토옹벽 중심에서 수평방향으로 H/2구간에서 최대변위를 보이며 H까지의 영향범위를 나타내었으며, 오목형의 경우 중심에서 최대변위를 보이며 수평방향으로 H/4구간에서 최소변위를 확인하였다. 이러한 결과로 형태에 따른 곡선부의 영향범위와 현장적용을 위한 보강영역의 재정립이 필요하다고 판단되며, 본 연구결과가 이를 위한 기초 자료로서 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.21-31
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• 2017

식생토낭 공법은 토목섬유 콘테이너 공법의 일종으로 옹벽건설시 시공환경에 따른 영향을 최소화할 수 있으며, 자연친화적 공법이다. 본 연구에서는 식생토낭 보강토벽 시공방법을 식생토낭 비다짐 옹벽, 식생토낭 다짐 옹벽, 중력및 일반쌓기 혼용 옹벽, 게비온과 일반쌓기 혼용 옹벽 등 4가지 시공방법 대하여 계측기를 매설하고, 식생토낭 보강토벽의 거동특성을 평가하였다. 시공계측 결과, 식생토낭 일반쌓기 비다짐 구간에서의 변위가 게비온과 식생토낭 혼용구간 보다 최대 30%이상 발생하였다. 또한, 뒤채움부 무보강 2m이상 식생토낭 보강토벽은 변위에 대해 불안정한 것으로 평가되었다. 한편, 토압의 분포는 시공직후 모든 구간 Rankine 및 Coulomb의 주동토압 이내에 분포하는 것으로 나타났다. 그러나 집중강우 이후 일반쌓기 구간은 토압의 증가폭이 크게 나타났으며, 게비온과 일반쌓기 혼용구간이 일반쌓기 구간과 비교하여 보다 안정한 것으로 평가되었다.