• Smart Structures and Systems
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• 제32권4호
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• pp.235-251
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• 2023

A method that can estimate global deformation and internal forces using a limited amount of displacement data and based on the shape superposition technique and a neural network has been recently developed. However, it is difficult to directly measure sufficient displacement data owing to the limitations of conventional displacement meters and the high cost of global navigation satellite systems (GNSS). Therefore, in this study, the previously developed estimation method was extended by combining displacement, slope, and strain to improve the estimation accuracy while reducing the need for high-cost GNSS. To validate the proposed model, the global deformation and internal forces of a cable-stayed bridge were estimated using limited multi-response data. The effect of multi-response data was analyzed, and the estimation performance of the extended method was verified by comparing its results with those of previous methods using a numerical model. The comparison results reveal that the extended method has better performance when estimating global responses than previous methods.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.833-841
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• 2008

Recently, the upheaval generation in the road which is under service had been reported. Due to the upheaval generation, total 4 lanes were forced to curtail to 3 lanes, and traffic was delayed. In normal situation of cut-slopes in korea, that condition is hard to detect since most cut-slopes contain discontinuous material, that is rock. Common collapses in rock-slopes is wedge failure, plane failure and toppling failure which is all individual mechanism of discontinuous rock mass. In contrast, such upheaval in the road in front of cut-slope can be generated only when circular movement is triggered within the cut-slope. In this sense, rock-slopes barely show any kind of movement in the road locates at the front of them. Numerical analysis is general method in simulation of slope displacement and evaluation of safety. However, numerical analysis programs which are related with rock-slopes are not able to simulate such upheaval movement because that programs are based on discontinuous modeling mechanism. In addition, although numerical analysis programs which are based on FEM/FDM and thus utilize continuous modeling mechanism are able to simulate circular movement and upheaval situation, they have weakness in reflecting discontinuities of rock-slope itself. In this study, detailed in-site investigation and numerical analysis based on in-site condition were performed in order to expect upheaval movement in the road. In this procedure, the FLAC program which uses continuous modeling method was utilized, and new approach reflecting discontinuity developed toward the road with a ubiquitous joint model was tried to derive reliable analysis result.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권3호
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• pp.271-281
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• 2018

A jointed rock slope stability evaluation was simulated by a discontinuous deformation analysis numerical method to investigate the process and safety factors for different crack distributions and different overloading situations. An optimized method using Discontinuous Deformation Analysis for Rock Failure (DDARF) is presented to perform numerical investigations on the jointed rock slope stability evaluation of the Dagangshan hydropower station. During the pre-processing of establishing the numerical model, an integrated software system including AutoCAD, Screen Capture, and Excel is adopted to facilitate the implementation of the numerical model with random joint network. These optimizations during the pre-processing stage of DDARF can remarkably improve the simulation efficiency, making it possible for complex model calculation. In the numerical investigations on the jointed rock slope stability evaluations using the optimized DDARF, three calculation schemes have been taken into account in the numerical model: (I) no joint; (II) two sets of regular parallel joints; and (III) multiple sets of random joints. This model is capable of replicating the entire processes including crack initiation, propagation, formation of shear zones, and local failures, and thus is able to provide constructive suggestions to supporting schemes for the slope. Meanwhile, the overloading numerical simulations under the same three schemes have also been performed. Overloading safety factors of the three schemes are 5.68, 2.42 and 1.39, respectively, which are obtained by analyzing the displacement evolutions of key monitoring points during overloading.

• 한국운동역학회지
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• 제24권3호
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• pp.189-199
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• 2014

The purpose of this study was to compare pflugbogen's biomechanical characteristics between on the ski simulator and snowed ski slope to develop interactive ski simulator. Nine ski instructors(sex: male, age: $29.6{\pm}5.4yrs$, height: $176.0{\pm}5.6cm$, body mass: $76.0{\pm}14.0kg$) belong to Korean Ski Instructors Association participated in this research. 24 Infrared cameras for snowed ski slope experiment and 13 infrared camera for ski simulator experiment were installed near by path of pflugbogen. The participants did pflugbogen on the snowed ski slope and the ski simulator both. During the experiment, the participants weared motion capture suit with infrared reflective makers on it, and plantar pressure sensors in ski boots, so that ski motion and plantar pressure data were collected together. Displacement of COG(center of gravity) movements, trunk flexion/extension angle, adduction/abduction angle, and plantar pressure data were significantly different between on the simulator and ski slope. However, percentage of time of COG movement in the phases during medial/lateral and anterior/posterior movement were not significantly different. Findings indicate that the difference between two groups occurred because the ski simulator's drive mechanism is different from ski motion on the slope. In order to develop the ski simulator more interactively for pflugbogen, the ski simulator's drive mechanism need to be reflected 3D motion data of pflugbogen on the slope that were purposed in this research.

• 농업과학연구
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• 제45권2호
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• pp.177-184
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• 2018

The frost heave process from repeated freezing and thawing actions in winter on forest road cut-slopes is important for forest road maintenance and management. This study investigated the damages of the forest heave process on forest road cut-slopes by measuring the changes in the road-cut surface elevation and sediment production and by conducting vegetation surveys which were aimed at providing information for forest road maintenance plans. The temperature and humidity differences were determined between the north and south cut-slopes. T-test showed that the north slope had a lower temperature and humidity than that of the south slope. Field observations also confirmed frozen soils on the north slopes, indicating that the north slopes are susceptible to frost heave. Sediment was converted to dry weight per unit area ($g/m^2$). T-test showed that the north slope produced more sediment than that of the south slope. The study confirmed that more frost heave occurred on the north cut-slopes than on the south cut-slopes. Vegetation surveys were conducted on five cut-slope plots. Considering the dominant species found above the cut-slopes, vegetations in all the plots are expected to succeed to pine and oak in the future. The dominant species appearing on the cut-slopes of the study area were exotic species because the elapsed time of the site was only 2 - 4 years.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.5-17
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• 2012

철도선로에 설치되는 전철주기초의 모멘트에 대한 거동을 파악하기 위한 실물 재하시험을 수행하였다. 현행 시공방법에 따라 현장타설방식으로 설치된 직경 75cm, 깊이 2.5m의 원형 전철주기초 2본에 대하여 실제 조건과 동일한 모멘트 위주의 하중을 가하여 기초의 파괴모멘트를 확인하였다. 성토사면이 기초의 저항모멘트에 미치는 영향을 평가하기 위하여 사면방향과 사면반대방향으로 각각 모멘트를 가하였다. 국내 설계기준에 따라 성토지형에 설치된 전철주 기초는 파괴 이전까지는 변위가 거의 발생하지 않다가 급격한 전도로 파괴되는 취성거동을 보이는 것을 규명하였다. 성토사면의 영향으로 기초의 파괴모멘트가 30% 정도 감소하는 것으로 평가되었으며, 이를 토대로 전철주기초 설계에서 사면의 영향을 고려하기 위한 지형계수(K)로 0.7을 제안하였다. 또한 실물 재하시험 결과로 나타난 파괴모멘트를 국내외 설계방법의 저항모멘트 산정 결과와 비교함으로써 그 적합성을 평가하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권12호
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• pp.31-41
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• 2013

국내에서 지반의 측방유동으로 인한 피해가 가장 빈번하고 극명하게 나타나는 사례는 주로 연약지반에 교대 및 옹벽을 시공하고 배면에 성토를 진행하는 경우로서 측방유동으로 인한 교대의 안정성에 대한 연구는 연약지반에서의 연구가 대부분이다. 그러나 측방유동은 연약지반뿐만 아니라 성토사면에서도 발생하며, 이로 인해 인접구조물에 영향을 미치게 된다. 특히 국내에서 시공되는 교량 중에는 연약지반 위에 시공되는 경우보다 산지에 시공되는 경우가 많다. 이에 본 연구에서는 현장단면에 대한 유한요소해석을 통해 성토사면의 측방유동으로 인한 지반거동을 분석하였고, 그에 따른 적절한 보강 공법의 결과 분석을 통해 성토사면에 설치된 교대설계에 관한 기초자료를 제시하고자 하였다. 그 결과, 압성토와 사면에 억지말뚝으로 보강하였을 경우에는 측방유동은 4~30% 감소하는 것으로 나타났고, 교대 교좌부의 변위는 2~13% 감소하는 것으로 나타났다. 한편, EPS로 보강하였을 경우에 측방유동은 약 97% 감소하였고, 교대 교좌부의 최대수평변위는 약 95% 정도 감소하였다. 향후, 국내 여러 현장을 대상으로 추가적인 실험을 지속적으로 수행하여 보다 국내 여건에 부합하는 설계 기법의 도출이 요구되며, 수치해석 및 실측치를 비교 분석함으로써 지금보다 신뢰성 있는 연구가 뒤따라야 할 것이다.

• 터널과지하공간
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• 제17권5호
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• pp.350-359
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• 2007

노천광산이나 도로 철도의 대절토사면 등은 급경사를 형성하며 대부분이 토양층을 포함하지 않는 암반층으로 구성되어 있다. 그러나 암반 비탈면은 풍화와 파쇄가 발달해 있으며 경사가 심하여 표면침식에 의한 탈락과 붕괴가 빈번히 발생되고 있다. 이러한 암반 비탈면의 붕괴억제 등 토압의 지지를 위해 가장 널리 쓰이는 토류 구조물로는 현장 타설식 콘크리트 옹벽이나 석축 등이 있으며, 기존의 옹벽이 가지고 있는 문제점을 극복하기 위해 개발되고 있는 구조물로 기성 부재를 결합하여 시공하는 조립식 격자옹벽이 사용되고 있다. 본 연구에서는 조립식격자옹벽의 변형거동을 평가하기 위해 배면 strecher의 형상과 벽체의 높이와 경사에 따른 실내모형 실험을 수행하였다. 모형실험을 통해 옹벽경사의 변화에 따른 상대적인 변위를 측정하고 위치별 변위 특성을 분석하였다. 또한 옹벽을 구성하는 header와 strecher 중 상부하중 전달의 역할을 수행하는 rear strecher의 유 무와 rear strecher의 형태에 따른 옹벽의 거동특성, 옹벽 배면채움재의 변위 특성 및 작용점의 위치를 측정하고 조립식 격자 옹벽의 하중-변위 특성을 관찰하였다. 실험결과 조립식 격자 옹벽의 파괴는 옹벽의 높이가 감소함에 따라 파괴하중이 급격히 증가하고 최대변형률의 크기가 크게 감소하였다. 또한 동일한 경사와 높이에서 rear strecher의 형태는 최대수평변위 발생위치와 변형의 크기에 크게 영향을 주지 않으며 벽체의 경사에 더 큰 영향을 받고 있는 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제32권3호
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• pp.351-361
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• 2022

본 연구에서는 무등산국립공원 입석대 주상절리대의 거동을 예측하고 안정성을 파악하기 위하여 수치해석을 실시하였다. 수치해석은 불연속체 해석이 가능한 개별요소법 기반인 3DEC을 사용하였다. 수치해석 시 사용한 지반 물성의 결과 평균 밀도는 2.68 kN/m³ 평균 수직강성은 3.15 GPa/m, 평균 전단강성은 1.00 GPa/m, 평균 점착력은 0.51 MPa, 평균 마찰각은 33°으로 나타났다. 입석대 주상절리대 전망대와 등산로 사이 15개의 입석대 주상절리대에 대하여 현장조사 결과를 바탕으로 모델링을 실시하였다. 수치해석 시 주상절리 윗면과 밑면의 모서리의 변위를 분석하여 각 주상절리의 거동을 분석하였고, 최대 변위는 6번 주상절리에서 약 0.67 mm로 가장 크게 나타났고, 최소 변위는 11번 주상절리에서 0.21 mm로 가장 크게 나타났다. 수치해석 결과 최소변위가 가장 크게 발생한 11번 주상절리 내부의 분리면 5개 거동을 분석한 결과 2층에서 가장 큰 변위가 발생하였고, 그 다음으로 5층, 4층, 1층, 그리고 3층 순으로 나타났다. 이를 통해 입석대 주상절리 15개에서 발생한 변위의 총량을 고려하면 안정한 것으로 판단된다. 하지만 무등산국립공원의 문화적, 역사적 가치를 고려해볼 때 사면전체 안정성 뿐만 아니라 입석대 주상절리 개별 블록에 대한 모니터링도 실시하여 현재의 안정성을 유지해야할 것으로 사료된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권12호
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• pp.71-77
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• 2014

집중호우는 사면의 붕괴와 사회 기반시설물의 파괴 등을 포함하는 다수의 재해를 유발한다. 이러한 관점에서 강우재현 원심모형실험은 지반구조물의 안정성을 평가하기 위한 합리적인 수단이 될 수 있다. 원심모형실험에서 모형의 변위를 취득하기 위하여 일반적으로 LVDT 또는 레이저 변위계가 사용된다. 그러나 강우모사 시 LVDT는 모형지반으로의 과다 침윤의 문제가 있으며, 레이저 변위계는 레이저의 산란에 의해 계측치의 정확성이 저하된다. 따라서 본 연구에서는 강우재현 원심모형실험에 적용하기 위한 수평변위 계측장치를 개발하였다. 본 연구를 통하여 탄성의 박철판과 스트레인 게이지를 이용하여 제작된 본 장치는 관입을 위한 말단부를 고정시켜 수행한 검정 결과로부터 정확한 변위-변형률 관계를 나타냄을 확인하였다.