• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.177-184
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• 1997

• 콘크리트학회지
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• 제15권3호
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• pp.66-73
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• 2003

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.4884-4890
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• 2012

본 논문에서는 숏크리트의 품질확보를 위하여 숏크리트에 팽창재 혼입률의 변동을 주어 혼입하여 숏크리트의 초기수축과 기초적인 내구성에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 각각의 팽창제 혼입률에 따라 실제 숏크리트 타설을 실시한 후 숏크리트 초기수축을 비교 분석하였으며 내구성에 대하여 고찰하였다. 시험을 실시한 모든 변수에서 타설 13~15시간 후 최대 수축이 발생하였고, 팽창재의 혼입률을 높일수록 최대수축량이 줄어듬을 알 수 있었다. 이는 급결제를 사용하지 않는 건축물 숏크리트에 참고자료로 활용될 수 있다고 판단된다. 또한 팽창재의 혼입률의 경우 시멘트 대비 15%일 때는 최대수축량은 작지만 수축과 팽창이 급격히 이루어져 미세균열에 심각하게 노출될 염려가 있으므로 11%가 적당하다 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권4호
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• pp.385-397
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• 2018

This study evaluates the interfacial properties of composite specimens consisting of shotcrete and sprayed waterproofing membrane. Two different membrane prototypes were first produced and tested for their waterproofing ability. Then composite specimens were prepared and their interfacial properties assessed in direct shear and uniaxial compression tests. The direct shear test showed the peak shear strength and shear stiffness of the composites' interface decreased as the membrane layer became thicker. The shear stiffness, a key input parameter for numerical analysis, was estimated to be 0.32-1.74 GPa/m. Shear stress transfer at the interface between the shotcrete and membrane clearly emerged when measuring peak shear strengths (1-3 MPa) under given normal stress conditions of 0.3-1.5 MPa. The failure mechanism was predominantly shear failure at the interface in most composite specimens, and shear failure in the membranes. The uniaxial compression test yielded normal stiffness values for the composite specimens of 5-24 GPa/m. The composite specimens appeared to fail by the compressive force forming transverse tension cracks, mainly around the shotcrete surface perpendicular to the membrane layer. Even though the composite specimens had strength and stiffness values sufficient for shear stress transfer at the interfaces of the two shotcrete layers and the membrane, the sprayed waterproofing membrane should be as thin as possible whilst ensuring waterproofing so as to obtain higher strength and stiffness at the interface.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.237-247
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• 2006

터널의 장기 내구성을 향상시키고 싱글쉘 터널공법을 적용하기 위해서는 고성능 숏크리트 라이닝의 사용이 필수적이라고 할 수 있다. 숏크리트에 적용되는 혼화재료 가운데, 실리카 흄과 같은 포졸란 재료들이 숏크리트의 강도와 내구성을 향상시키는데 주된 영향을 미친다고 할 수 있다. 또한 시멘트 광물계 급결제는 기존 급결제와 비교하여 응결이 빠르며 친환경적인 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 포졸란 재료인 메타카올린과 칼슘 알루미네이트 시멘트 광물계 급결제를 적용하여 습식 숏크리트의 성능을 향상시키는데 목표를 두었다. 메타카올린과 실리카 흄의 적용에 따른 성능을 비교하기 위하여 각각의 사용량을 시멘트 중량의 4%와 8%로 적용하였다. 또한 메타카올린과 실리카 흄을 시멘트 중량의4% 및 8%로 병용 혼입한 경우에 대해서도 검토하였다. 각 배합조건에 대해 배합된 숏크리트의 응결시간, 압축강도, 휨강도, 투수성 및 동결융해저항성을 측정한 결과, 숏크리트의 고성능화를 위해 실리카 흄의 대체 재료로서 메타카올린을 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권7호
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• pp.167-177
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• 2009

본 연구에서는 터널 붕괴붕락의 유형 중 국부 암괴하중에 의한 숏크리트 라이닝의 파괴특성을 유한요소 해석을 통해 고찰하였다. 우선, 기존 터널 라이닝 파괴특성을 보다 체계적으로 파악하기 위하여 암반과 숏크리트체 강성비와 부착강도의 특성에 변화를 주어 총 9가지의 조건을 설정하였다. 각 조건에 대한 블록낙하실험(falling block test)환경에서 수치해석을 수행하여 파괴양상을 고찰해 보고 기존의 이론적 파괴 메카니즘과 비교/평가하여 보았다. 결과적으로, 기존 문헌에서 언급된 4가지 파괴모드(점착파괴(adhesive failure), 직접전단파괴(direct shear failure), 휨인장파괴(flexural failure) 및 휨전단파괴(punching shear failure))가 모두 구현되긴 하였으나, 점착파괴는 항상 타 파괴유형과 동반되어 나타나며, 별도의 파괴유형으로 분류하는 것은 부적절하다고 판단되었다. 또한 기존 관련 연구에서는 터널공학의 주요개념인 아칭효과에 대해 고려치 않고 단순보 개념하에서 라이닝의 파괴특성을 고찰하였으며, 굴착에 의해 부가되는 라이닝의 초기 축력을 고려치 않고 있다. 이에 대해 터널특성에 부합된 경계조건들을 고려하여 신규 라이닝 파괴모드를 재 고찰하였으며, 곡률이 있는 터널 라이닝조건에서는 크게 두 가지 파괴유형으로 분류할 수 있는 것으로 파악되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.1461-1468
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• 2015

대규모 갱도의 보강을 위해 현재 일반적인 광산 지보재(록볼트 및 강지보재)가 대부분 적용되고 있으며, 일부에서는 현장타설 숏크리트로 연약지반 보강을 실시하고 있다. 그러나 광산 갱도 굴착 후 매번 숏크리트를 타설할 수는 없는 국내 광산 여건상 경제성 및 부지확보의 문제로 고정적인 현장 배치플랜트를 확보하지 못하고, 인근 레미콘 제조 공장에서 배합된 숏크리트 재료를 공급받아 시공하고 있다. 그러나 레미콘 제조 공장에서 운반되는 숏크리트는 이동 거리 및 시간에 따라 품질이 저하되고, 광산 시공 현장에 상주하는 전문 품질관리자의 부재로 시공 품질 관리에 어려움이 많은 실정이다. 따라서 본 논문에서는 혼화재료의 종류와 혼입률을 변수로 선정하여 숏크리트의 역학적 특성과 단기 내구성 평가를 위한 실내실험을 실시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.95-102
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• 2007

박리, 박락 및 들뜸현상과 같은 결함으로 노후화된 숏크리트 자체가 통행차량이나 시설물에 위험요소로 존재함으로써 이에 대한 피해예방이 요구되는 실정이다. 그러나 급격한 경사와 고소작업 등으로 인해 접근이 곤란하며, 외관상으로는 숏크리트 내부 상황 파악이 힘들다는 한계가 지적되고 있다. 본 연구에서는 이러한 기술적 한계를 극복하고자 적외선 열화상을 이용하여 숏크리트면의 미소한 열이동을 측정해 표면에서 관찰할 수 없는 내부의 결함을 조사하고자 하였다. 현장조사, 측정자료 분석과 내시경 카메라를 이용한 현장조사 작업을 통해 검증을 실시한 결과 숏크리트의 과도한 피복으로 인해 습윤부의 정확한 판정은 불가하였으나 내부의 공동부위를 비파괴 비접촉 방식에 의해 효과적으로 추출할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.105-118
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• 2008

숏크리트는 터널에서 사용되는 중요한 지보재이다. 숏크리트와 암반의 접착상태는 터널의 안정성 및 사용성에 큰 영향을 끼치는 중요한 평가 요소이다. NATM공법을 이용한 터널 굴착시 굴착면 빛 벤치부에서 발파에 의해 숏크리트가 부착력을 잃고 암반으로부터 탈락되거나 공동이 형성되는 경우 숏크리트 자체의 파괴뿐만 아니라 터널의 전체적인 안정에도 악영향을 미친다. 숏크리트의 접착상태는 완전 접착, 접착력 상실, 그리고 공동으로 분류할 수 있다. 본 연구에서는 비파괴 시험인 충격반향기법(Impact-Echo)을 이용하여 숏크기트와 암반의 접착상태를 평가하고자 하였다. 범용 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 충격반향시험에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석으로부터 획득된 신호를 시간영역, 주파수 영역 및 시간-주파수 영역에서 각각 해석하여 숏크리트와 암반의 접착상태에 따른 신호특성을 분석하였다. 분석결과 능동적 신호 처리 기법인 Short-Time Fourier Transform(STFT)을 이용하여 숏크리트 배면의 접착상태를 효과적으로 예측할 수 있었다. 숏크리트 배면의 접착상태가 불량할수록 시간영역 신호의 최대 진폭 이후 첫 진폭이 커지며, 주파수 영역에서 최대 에너지가 커진다. 또한 뚜렷한 공진 주파수가 나타나므로 숏크리트의 두께의 역산이 가능해진다. 시간-주파수 영역에서 윤곽선은 시간축에 평행한 형상을 나타낸다. 또한 완전 접착조건에서 지반 종류에 따른 신호특성도 분석하였다. 지반조건이 불량할수록 시간-주파수 영역에서 시간축과 평행한 윤곽선의 길이가 길어지며 그 주파수 대역은 10 kHz 이하의 저주파수 영역에서 나타난다.

• 터널과지하공간
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• 제17권4호
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• pp.266-284
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• 2007

최근 국내 터널 분야에서는 현장타설 콘크리트 라이닝을 생략한, 이른바 무라이닝 터널을 적용하려는 시도가 수차례 있었으나 숏크리트가 영구 지보재로서의 성능을 확보하고 있는지에 대한 의구심으로 인해 시공으로는 이어지지 못하고 있다. 숏크리트는 시공 상 문제뿐만 아니라 강도기준이 유럽에 비해 현저히 낮고 내구성에서도 많은 문제를 내포하고 있는 것으로 파악되고 있다. 본 연구에서는 효율적인 배합개선을 통하여 압축강도 40 MPa, 휨강도 4.5 MPa 이상의 고강도 숏크리트를 개발하였으며 급결제 종류와 실리카퓸 첨가량을 주 변수로 하여 최대 2년까지의 성능변화 추이를 분석하였다. 또한 단기 내구성 평가를 위해서는 동결융해, 중성화, 염해에 따른 실험실 촉진 실험과 투수시험을 실시하였으며 장기 내구성 검증을 위해서는 실제 운영 중인 고속도로 터널 내에 시편을 적치하여 복합 환경에 대한 영향을 조사하였다. 분석결과 알칼리프리계만이 유일하게 고강도 목표기준을 만족하였으며, 또한 개발된 고성능 숏크리트가 내구성에 있어서도 매우 우수한 것을 확인하였다.