• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권3호
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• pp.55-61
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• 2011

송도 국제화 복합단지는 대규모 간척사업을 통해 조성된 지역이며 준설매립층을 포함 느슨한 실트층과 연약한 점토층, 모래층 등이 교호하여 퇴적되어 있다. 따라서 본 지역에 구조물을 안전하게 설치하기 위해서는 말뚝기초의 사용이 불가피하다. 송도 국제화 복합단지 내 말뚝기초 적용현장의 경우, 환경적인 조건과 경제적인 측면에서 항타방식의 PHC 말뚝이 대부분 적용되었다. 최근 송도 국제화 복합단지 5~7공구 내 PHC 말뚝기초를 적용하여 시공된 4개 현장을 분석한 결과 퇴적층 내 경질층의 출현 및 30m 이상의 말뚝설치로 인해 항타방식의 시공은 어려움이 많은 것으로 나타났다. 이 경우 적절한 심도까지 선 천공 후 항타 관입을 시행하여 말뚝을 설치했을때 시공성 분석결과 매우 양호한 결과를 얻었다. 또한 경제성의 경우에도 약 4% 정도의 상승으로 시공성 향상에 비해 매우 미소한 증가임을 알 수 있었다. 안정성 측면에서는 재하시험을 통해 확인한 결과 말뚝재료의 허용응력 대비 약 70% 이상을 만족하는 것으로 확인되었다. 이상의 분석결과를 통해 볼 때 송도지역 내 PHC 말뚝 적용은 퇴적 환경을 고려하여 조밀한 모래층을 선 천공한 후 항타를 통해 양호한 지지층에 설치하는 방법이 가장 합리적인 것으로 판단되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권2호
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• pp.394-401
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• 2021

신재생에너지 신규설비 보급이 매년 꾸준히 증가하고 있으며, 그중 개발 확장성이 풍부하고 생산유발계수가 큰 해상풍력 시장이 급성장하고 있다. 특히 서남해 권역은 최고 수준의 해상풍력 잠재량을 보유하고 있으며, 관련 프로젝트들이 추진 중이다. 본 연구는 점토층 지반에 효과적인 해상풍력 하부구조물의 개발에 있어 EUROCODE에 의한 구조물의 설계 절차를 제시하고 구조 안전성을 고찰하여 관련 기술 분야에 이바지함을 목표로 한다. 선행연구에서는 풍력발전기 용량이 5MW급을 주요 대상으로 하였으나, 서남해 해상풍력발전기 시장의 기술 추세에 부합하는 발전 용량 8MW급을 연구 모델로 선정하였다. 이에 본 연구에서는 서남해 지질 조건에 부합하는 하부구조물을 개발하고, 구조 안전성을 유한요소법을 활용하여 검증하였다. 초기 설계안에서 일부 구간을 보강하여 구조 안전성을 확보하였다. 본 연구 결과를 기반으로 하여, 향후 다양한 형태의 하부구조물에 대한 구조 안전성 평가가 가능하며, 전문화된 구조 설계 및 평가 기준을 확립하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권3호
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• pp.330-342
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• 1998

영산강 하구역의 저서동물 군집구조 연구 일환으로 이 일대 해역의 저서환경을 조사하였다. 조사해역에 40개 정점을 설정하고 1995년 4월부터 1996년 2월까지 계절별로 표층 및 저층수괴의 수온, 염분 및 용존산소. 그리고 표층퇴적물의 입도분석과 함께 강열감량. COD 및 POC를 측정하였다. 수온은 표층의 경우 $4.1\~29.8^{\circ}C$, 저층의 경우 $4.0\~27.0^{\circ}C$범위였다. 염분의 경우 표층은 $15.1\~33.6\%_{\circ}$, 저층은 $21.5\~33.2\%_{\circ}$범위였다. 표층 수온은 여름철에는 내만역이 외측에 비해 높은 양상이었으며, 가을부터 봄까지는 내만역과 큰 차이를 나타내지 않았다. 저층수온은 여름철에 내만역에 형성된 성층으로 인해 외해역에 비해 상대적으로 낮은 양상이었다. 표층 및 저층염분은 담수가 간헐적으로 유입되는 내만역이 외해역에 비해 전 계절에 걸쳐 통해 낮은 값을 나타내었다. 용존산소는 표층의 경우 $5.1\~11.2mg/\ell$ 범위였으며 저층의 경우 $0.79\~10.2mg/\ell$였다. 특히 여름철에는 하구둑에서 목포항에 이르는 내만역의 광범위한 해역에 $2.0mg/\ell$ 이하의 저층빈 산소수괴가 형성되었다. 퇴적물의 평균입도는 $9.12{\pm}0.45\phi$로서 하구둑에서 외해역으로 나갈수록 입도가 조립해지는 양상이었다. 퇴적상은 내만역에는 실트성 점토질, 외측역에는 점토성 실트질의 퇴적상이었다. 퇴적물의 COD는 $6.15\~15.49mg\;O_2/g$범위로서 평균 $10.59{\pm}12.64mgO_2/g$였으며, 강열감량은 $3.35\~15.45\%$범위로서 평균 $6.96{\pm}1.91\%$였다. POC는 $0.61\~1.39\%$범위로서 평균 $1.07{\pm}0.16\%$였다. 이들 퇴적물 환경요소들의 공간분포양상은 내만역에서 높고 외해역으로 갈수록 감소하는 양상을 나타내었다. 저층수괴의 수온, 용존산소량, 퇴적물의 평균 입도, 점토 함량, COD 등 5가지 환경 요인을 사용하여 주성분분석을 실시한 결과 영산강 하구역은 저층수괴의 용존산소량과 퇴적물의 점토 함량에 따라 3개의 정점군으로 구분되었다. 영산강 하구둑에서 목포항 주변까지를 포함하는 내만역에 위치한 정점군은 표층염분과 저층수온이 낮으며, 입도는 상대적으로 세립하며 유기물 함량이 높고 여름철 빈산소 수괴가 형성되는 정점군이다. 고하도와 화원반도로 둘러싸이고 목포구 수로를 통해 외해역과 면해 있는 정점군에서의 퇴적물 입도는 상대적으로 조립하며 유기물 함량은 낮은 양상이었다. 또한 여름철에도 산소결핍 현상은 발생하지 않았으며, 저층수온과 저층염 분도 다른 정점군에 비해 상대적으로 높은 양상이었다. 한편 목포항 주변에서부터 외해역과의 중간에 위치한 정점군에서의 제환경 요소들은 두 정점군의 중간값을 나타내고 있다. 결국, 각 정점군의 점토 함량의 차이 및 세립한 입도와 높은 유기물 함량. 그리고 빈산소 수괴의 출현은 영산강 하구역에서 저서동물의 공간분포 양상에 영향을 미칠 수 있는 특징적인 환경요인이라고 판단된다.

• 지질공학
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• 제27권3호
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• pp.305-312
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• 2017

The most effective way to distinguish subsurface interfaces that produce various geophysical responses is through the integration of multiple geophysical methods, with each method detecting both a complementary and unique set of distinct physical properties relating to the subsurface. In this study, shallow seismic reflection (SSR) and ground penetrating radar (GPR) surveys were conducted at the Cheongju-Gadeok site of the Korea National Groundwater Monitoring Network to map the water table, which was measured at 12 m depth during the geophysical surveys. The water table proved to be a good target reflector in both datasets, as the abrupt transition from the overlying unsaturated weathered rock to the underlying saturated weathered rock yielded large acoustic impedance and dielectric constant contrasts. The two datasets were depth converted and integrated into a single section, with the SSR and GPR surveys conducted to ensure subsurface imaging at approximately the same wavelength. The GPR data provided detailed information on the upper ~15 m of the section, whereas the SSR data imaged structures at depths of 10-45 m. The integrated section thus captured the full depth coverage of the sandy clay, water table, weathered rock, soft rock, and hard rock structures, which correlated well with local drillcore and water table observations. Incorporation of these two geophysical datasets yielded a synthetic section that resembled a simplified aquifer model, with the best-fitting seismic velocity, dielectric constant, and porosity of the saturated weathered layer being $v_{seismic}=1000m/s$, ${\varepsilon}_r=16$, and ${\phi}=0.32$, respectively.

• 한국측량학회지
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• 제40권2호
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• pp.109-118
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• 2022

싱크홀 탐사 등 지반조사를 위한 기술로 개발된 GPR (Ground Penetrating Radar)은 지하시설물 탐사에서 불탐구간을 해소하기 위한 방법으로 한정되어 사용하고 있었다. 정부는 지하시설물 데이터의 정확도 개선을 위하여 2022년 7월부터 비금속 관로 탐사기를 이용한 지하시설물 탐사가 가능하도록 하였다. 그러나 GPR은 점토층 등과 같이 연약지반 같은 수분함량이 높은 지반에서 탐사율도 낮아지고, 정확도에 많은 변동이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 GPR의 특성과 지하시설물의 환경을 고려한 탐사정확도 향상방안으로 유전률 상수 보정과 GPR 영상자료의 패턴분석을 이용한 지하시설물 GPR탐사 방안을 제시하고자 한다. 본 연구를 통하여 GPR 주파수 대역과 이기종 GPR을 적용한 현장검증 결과 지하시설물 탐사의 정확도 향상 및 높은 재현성 결과를 도출하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권9호
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• pp.25-35
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• 2010

해안매립지반에서 압밀층 두께는 위치마다 상이하기 때문에 이차압축침하를 공간적으로 평가해야 한다. 이러한 이차압축침하량의 공간적인 분포가 포함하고 있는 불확실성을 합리적으로 평가하기 위해 확률론적 방법의 필요하다. 따라서 본 논문에서는 정규크리깅기법으로 추정된 압밀층의 공간적인 분포 추정결과와 지반정수들의 평균과 표준편차를 이용하여 이차압축침하량의 평균과 표준편차를 분석영역 전체에 대하여 산정하였다. 이러한 결과를 이용하여 이차압축침하량이 특정 시간에서 설계기준을 초과하는 영역을 확률론적 방법을 이용하여 평가하였으며, 허용기준을 초과하는 영역의 면적은$C_{\alpha}/(1+e_o)$의 변동계수가 크고 확률론적 설계기준 a 가 작을수록 증가하는 것으로 나타났다. 마지막으로 국내에서 확률론적인 설계기준이 확립될 경우에는 연약지반설계에 본 논문에서 제시한 확률론적인 방법들을 직접적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.107-115
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• 2008

본 연구는 1차압밀 중의 크리프의 영향과 Yin이 제안한 탄-점-소성 모델에 대한 적용성을 검토하였다. 탄성모델을 이용한 일반적인 압밀이론은, 1차압밀 과정을 표현할 수 있으나 2차압밀을 표현할 수 없다. 이러한 결과는 2차압축을 표현할 수 있는 점성에 기인하며, 때로는 Ladd 등(1977)이 제안한 가정 A 및 B와 같은 스케일효과(실험실 공시체와 현장조건 사이의 점토층 두께의 차이)와 관련되어진다. 통상적으로 1차압밀 중의 크리프의 존재는 많은 연구자에 의해 확인되어졌으며, 가정 B가 잘 맞는 것으로 되어있다. 한편, 대형압밀시험을 통해 가정 A와 B의 중간적인 특성이 Aboshi(1973)에 의한 가정 C로써 제안되어졌다. 본 연구에서는 1차압밀 중의 침하-시간관계에 대한 크리프의 영향을 명백히 하기 위해, peat와 점토에 대해 분할형 압밀시험기를 이용하여 가정 B의 압밀시험을 행하였다. 그리고 Yin의 탄-점-소성 모델을 이용하여 실험결과를 해석하였다. 얻어진 결과는 다음과 같다. 1차압밀 종료시에 분할 공시체의 압축은 과잉간극수압 소산속도의 차이에 의해 동일하지 않았다. 또한 분할형 압밀시험기에 의해 측정된 평균변형률과 Yin의 EVP 모델을 이용한 해석치는 잘 일치하였다. 그러나 과잉간극수압의 소산에 대해서는 측정치가 Yin 모델에 비해 빨리 소산되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제47권1호
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• pp.102-115
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• 2014

판축법은 판으로 틀을 만들어 그 안에 흙이나 모래 등을 층층이 부어 다짐 방망이 등으로 찧어서 단단하게 쌓아 올리는 대표적인 고대 토목기법으로, 토성이나 건물 기단, 담장과 같은 시설을 축조하는 데 가장 보편적으로 이용되어 왔다. 이글의 목적은 풍납토성 축조에 이용된 다양한 기술의 분석을 통해 우리나라 판축토성의 축조 방법과 원리를 이해하는 데 있다. 토성을 축조하기 위해서는 먼저 정지작업을 실시하고 기초를 단단히 조성해야 한다. 점성이 강한 흙을 깔아 기저부를 형성하는데, 구덩이를 파고 다시 메꾸어서 기초를 다지는 기조의 원리가 이용된다. 때로는 지정목을 박거나 잡석을 깔아 기초를 다지기도 한다. 풍납토성은 중심토루의 안팎으로 여러 겹의 판괴를 비스듬하게 연접하여 축조한 것이 특징이다. 비록 고정주와 협판, 달구질 흔적 등의 뚜렷한 판축의 증거는 발견되지 않았지만 판축틀의 일부로 추정되는 목재가 결구된 상태로 발견되기도 하였다. 이 층에서는 판괴 내의 결합력을 높이고 수분을 유지하여 지내력을 증강시키기 위한 부엽층도 확인되었다. 중심토루 외벽에서는 역경사 판축법을 이용한 호성파도 관찰된다. 이밖에 성벽 축조를 마무리하면서 부석과 석축으로 전체 성벽의 유실 방지와 방수, 배수 등의 효과를 꾀하였다. 습기를 통제하거나 판축토 내의 수분을 제거하기 위한 목적으로 불다짐하기도 하였다. 아직까지 우리나라 고대 토성에서 판축의 정형을 찾았다고는 말할 수 없다. 그러나 풍납토성 등에서 확인된 판축의 증거들을 향후 발굴될 여러 유적들과 면밀히 비교 연구해 나가면 판축토성의 축조 방법과 원리를 밝히는데 큰 진전이 있을 것으로 기대한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권1호
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• pp.127-134
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• 2024

해상풍력발전 시장의 성장과 함께 해상풍력발전기 설치 선 시장에 대한 기대감이 커지고 있다. 해상풍력발전 시장 내 2030년까지 약 100척의 설치 선이 필요할 것으로 전망되고 있다. 척당 가격이 3,000~4,000억 원이라서 일반 운반선보다 고부가가치 시장이다. 특히, 풍력발전기 용량이 11MW 이상의 대형 설치 선의 수요가 커지고 있다. 중국을 중심으로 아시아 해상풍력발전기 시장의 급성장으로 이 지역에서 운용 가능한 설치 선에 대한 발주에 대한 협의가 많다. 아시아권역 대부분의 해저 지질은 지지 반력이 작은 점토층으로 구성되어 있다. 이러한 특성에 의해서 설치 선이 작업을 위해 수면 밖으로 오르고 내림 시 스퍼드캔(Spudcan)과 레그(Leg)의 관입 깊이가 크게 발생한다. 연구에서는 최소 3m에서 최대 21m까지 관입 변수를 이용하여 관입 깊이에 따른 고유 진동 주기, 레그의 구조 안전성 평가 그리고 전복 안전성 지수를 평가하였다. 관입 깊이가 증가하면 고유 진동 주기가 짧아지고, 레그의 모멘트 길이가 짧아져서 구조 강도의 여유 치가 증가한다. 모든 입사각에서 전복 모멘트에 대해 안전하며, 최댓값은 270도에서 발생한다. 본 연구를 통하여 검토된 조건들은 연약 지반에서 설치 선의 운용 절차서를 작성 시 관입 깊이에 따라서 레그를 어떻게 운용해야 하는지 판단할 수 있는 중요한 자료로 활용할 수 있다. 결론적으로 관입 깊이에 따른 레그 구조 안전성을 정확히 파악하는 것은 설치 선의 안전과 직결된 문제이다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권3호
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• pp.343-352
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• 1998

영산강 하구역의 40개 정점에서 여름철 저층빈산소수괴의 형성과 저서동물 군집과의 관계를 조사하였다. 하구역에는 1995년 8월에 광범위한 해역에 걸쳐 저층 용존산소량이 $2.0 mg/\ell$이하인 빈산소수괴가 형성되었으며. 조사해역에서 여름철에 출현한 저서동물은 총 141종으로서 1,923개체/$m^2$ 및 $19.44/m^2$ 였다. 출현종수는 저층용존산소량의 증가와 함께 증가하는 뚜렷한 양의 상관관계를 나타내었으며. 밀도 및 생물량은 저층용존산소량이 $2.0 mg/\ell$ 범위까지 양의 상관관계가 뚜렷하여 저층빈산소 형성이 저서동물의 공간분포에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 각 정점별 출현개체수 자료를 사용하여 집괴분석한 결과 3개의 정점군으로 구분되었는데, 이는 저층환경요인으로 구분된 정점군과 잘 일치하였다. 여름철 빈산소 수괴가 형성되는 정점군 I은 영산강 하구역에서부터 목포항까지의 해역으로서 이매패류인 Theora fragilis가 측우점하였으며, 다모류의 Tharyx sp. 및 Lumbrineris longifolia도 우점적으로 출현하였다. 정점군 II는 목포항근처에서부터 달리도 인근까지의 해역으로서 정점군 I과 정점군 III사이에 위치한 정점군이다 이 정점군에서는 이매패류인 Theora fragilis, Raetellops pulchella와 다모류인 Tharyx sp.가 우점적으로 출현하였으나 정점군 I에 비해 밀도는 상대적으로 낮았다. 한편 정점군 III은 가장 외해역에 위치하고 있는 해역으로서 다모류인 Poecilochaetus johnsoni와 이매패류인 Yoldia Johanni가 우점적으로 출현하였다. 영산강 하구역의 빈산소 수괴 형성은 저서동물이 완전히 폐사할 정도로 심각하지는 않지만, 여름철의 저서동물 분포에 영향을 미치는 것으로 나타났으며. 매년여름철에 주기적으로 발생할 가능성이 높다. 또한 본 해역의 특성상 여름철 빈산소 수괴의 형성 범위가 확대될 가능성이 높기 때문에 형성시기, 기간 및 범위 그리고 여기에 대한 저서동물의 반응 등에 대한 보다 면밀한 조사가 필요하다고 판단된다.