• Geomechanics and Engineering
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• 제37권1호
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• pp.9-19
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• 2024

This study presents an energy analysis for large-strain cavity expansion problem based on the general strength criterion and energy theory. This study focuses on the energy dissipation problem during the cavity expansion process, dividing the soil mass around the cavity into an elastic region and a plastic region. Assuming compliance with the small deformation theory in the elastic region and the large deformation theory in the plastic region, combined with the general strength criterion of soil mass and energy theory, the energy dissipation solution for cavity expansion problem is derived. Firstly, from an energy perspective, the process of cavity expansion in soil mass is described as an energy conversion process. The energy dissipation mechanism is introduced into the traditional analysis of cavity expansion, and a general analytical solution for cavity expansion related to energy is derived. Subsequently, based on this general analytical solution of cavity expansion, the influence of different strength criterion, large-strain, expansion radius, cavity shape and characteristics of soil mass on the stress distribution, displacement field and energy evolution around the cavity is studied. Finally, the effectiveness and reliability of theoretical solution is verified by comparing the results of typical pressure-expansion curves with existing literature algorithms. The results indicate that different strength criterion have a relatively small impact on the displacement and strain field around the cavity, but a significant impact on the stress distribution and energy evolution around the cavity.

• 한국환경농학회지
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• 제24권4호
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• pp.341-349
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• 2005

유기인계 농약 5종 및 카바메이트계 농약 4종의 토양에 대한 흡착계수를 구하여 이동성을 구분하고, 흡착계수와 토양 반감기를 이용하여 토양 중에서의 농약의 용탈 잠재성을 평가하고자 하였다. 비이온성 농약인 유기인계 살충제 chlorpyrifos-methyl, diazinon, fenitrothion, isazofos, parathion과 카바메이트계 살충제 fenobucarb(BPMC)와 metolcarb 및 카바메이트게 제초제 dimepiperate와 molinate를 대상농약으로 하였고, 논, 밭, 산림토양 및 제주도 화산회토를 시험토양으로 흡착실험을 수행하였다. 유기탄소기준흡착계수(Koc)에 의한 이동성 분류체계에 의하면 metolcarb, molinate, 및 fenobucarb는 mobile, isazofos를 포함하는 6종 농약은 토양에 따라 moderately mobile 또는 slightly mobile 등급에 속하였다. 그리고 Koc와 토양 중에서의 반감기를 기준으로 지수화한 Groundwater Ubiquity Score(GUS) index 방법과 Koc와 분해상수 및 토양환경조건의 영향을 고려하는 흡착/분해 표준지수 방법을 이용한 용탈잠재성은 metolcarb, fenobucarb 및 molinate는 용탈 가능성이 있고 isazofos, dimepiperate 및 diazinon은 약간의 용탈 가능성이 있는 것으로 나타났으며 fenitrothion, parathion 및 chlorpyrifos-methyl은 용탈 가능성이 매우 낮은 것으로 평가되었다. 흡착/분해 표준지수 방법을 변형하여 Koc값 대신에 Kd값으로 평가하면 유기물 함량이 높은 제주토양에서는 유기물 함량이 낫은 다른 토양에 비하여 농악의 용탈잠재성이 낮은 것으로 나하나 농약의 흡착에 직접적인 영향을 미치는 토양 유기물이 용탈 잠재성을 결정짓는 중요한 요인으로 작용하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제24권1호
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• pp.48-54
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• 2011

본 연구는 자생 벌개미취를 이용하여 다양한 토양에 오염된 중금속의 정화 가능성을 분석하기 위하여 시행되었다. 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에 벌개미취를 식재하여 8주간 재배한 후 생육 및 중금속 흡수능을 분석하였다. 벌개미취는 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에서 8주 동안 재배한 결과 벌개미취는 중금속 오염 토양에서도 생육이 우수한 것으로 나타나 중금속 내성이 있는 것으로 생각되었다. 또한 중금속에 오염된 다양한 토양에서 벌개미취가 흡수한 비소, 카드뮴, 구리, 납 및 아연의 함량을 분석한 결과, 벌개미취는 5종의 중금속을 모두 흡수하는 것으로 나타났으나, 토양 내 중금속의 함량 및 토성에 따라 흡수능이 각기 다르게 나타났다. 비소, 카드뮴 및 구리의 경우에는 토양 내 중금속 함량에 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며, 토양 내 중금속의 함량이 높을수록 흡수능이 증가되었다. 납은 토양 내 중금속의 함량 보다는 토성에 의하여 흡수능이 달라지는 경향을 보였으며, 사질토인 수림지에서 흡수능이 가장 증가되었다. 아연의 흡수능은 토양 내 아연의 함량과 토성이 모두 영향을 미쳤는데, 고농도의 중금속으로 오염된 논과 밭에서 재배하였을 때 아연의 흡수능이 증가하는 것으로 나타났다. 연구의 결과, 벌개미취는 중금속에 대한 내성이 있으며, 다양한 중금속에 대한 흡수능이 우수하므로 중금속으로 오염된 여러 종류의 토양에 적용 가능한 경관식물 소재로 이용할 수 있을 것으로 생각되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권3호
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• pp.294-301
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• 2022

In our greenhouse experiment, soil heat treatment groups (50, 80, and 121℃) significantly promoted growth and disease suppression of Panax notoginseng in consecutively cultivated soil (CCS) samples (p < 0.01), and 80℃ worked better than 50℃ and 121℃ (p < 0.01). Furthermore, we found that heat treatment at 80℃ changes the microbial diversity in CCS, and the inhibition ratios of culturable microorganisms, such as fungi and actinomycetes, were nearly 100%. However, the heat-tolerant bacterial community was preserved. The 16S rRNA gene and internal transcribed spacer (ITS) sequencing analyses indicated that the soil heat treatment had a greater effect on the Chao1 index and Shannon's diversity index of bacteria than fungi, and the relative abundances of Firmicutes and Proteobacteria were significantly higher than without heating (80 and 121℃, p < 0.05). Soil probiotic bacteria, such as Bacillus (67%), Sporosarcina (9%), Paenibacillus (6%), Paenisporosarcina (6%), and Cohnella (4%), remained in the soil after the 80℃ and 121℃ heat treatments. Although steam increased the relative abundances of most of the heat-tolerant microbes before sowing, richness and diversity gradually recovered to the level of CCS, regardless of fungi or bacteria, after replanting. Thus, we added heat-tolerant microbes (such as Bacillus) after steaming, which reduced the relative abundance of pathogens, recruited antagonistic bacteria, and provided a long-term protective effect compared to the steaming and Bacillus alone (p < 0.05). Taken together, the current study provides novel insight into sustainable agriculture in a consecutively cultivated system.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권4호
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• pp.422-432
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• 2022

본 연구는 백두대간 생태축 복원사업지에서의 수목 생육 장애 요인을 평가하기 위해서 토양 및 미기상 환경모니터링을 실시했다. 그 결과 복원 사업지에서는 주변 산림과 비교하여 토양의 유기물, 전질소 및 양이온치환용량이 부족하여 양분 공급이 결핍된 것으로 나타났다. 복원사업 준공 직후인 가을철 토양수분은 복원사업지가 주변 임내와 비교하여 7배 이상 빠르게 감소했으며, 미사질과 점토 함량 부족으로 인해 보습력이 매우 낮은 것으로 평가되었다. 복원 사업지의 경우 주변 임내와 비교하여 연간 잠재증발산량이 약 2배 높은 975mm로 분석되었다. 복원사업지의 여름철 토양 수분은 일사량이 증가하는 낮 시간대에 급격하게 감소하는데 이는 잠재증발산량 증가의 영향이 큰 것으로 나타났다. 이상의 수목 생육 장애 요인을 개선하기 위해서는 낙엽, 부엽토, 토양개량제, 유기질 비료 시비 등을 활용하여 보습력 증진 등 물리성 개량과 양이온치환능을 증가시켜 식물에게 원활한 양분 공급이 이루어질 수 있도록 유도해야할 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 향후 생태축 복원사업의 설계와 시공 및 관리방안 수립의 기초 자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.83-90
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• 2012

일반적으로 심층혼합공법에 의한 점토지반의 개량효과는 물리적 개량효과에 비해서 훨씬 크며 조기에 큰 개량 강도를 얻을 수 있으나, 국내 시공실적이 부족하고 시멘트-점토의 혼합방법에 따른 품질관리에 문제점이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 시멘트, 모래, 점토의 배합비에 따른 강도특성과 연직MAT의 형태에 따른 연약지반의 개량특성을 파악하기 위해 해성점토를 이용하여 일축압축 강도시험과 모형토조시험을 수행하였다. 일축압축강도 시험을 위한 공시체는 시멘트와 물의 중량비를 기준으로하여 모래를 일정 비율로 혼합하였고, 시멘트는 점토중량대비 각각 10%, 20%, 30%, 40%를 혼합하였고 대상지반토의 함수비는 40%, 60%, 80%로 조정하여 제작하였다. 공시체는 습윤방법을 이용하여 7일, 14일, 28일간 양생하여 양생기간에 따른 일축압축강도시험을 수행하였다. 지지력시험은 모형토조를 제작하고 Mat식으로 개량한 지반을 형성한 다음 개량률에 따른 지지력을 비교하고 연직MAT 장벽 상호간의 간섭효과를 분석하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제8권2호
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• pp.1-10
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• 1983

The resulting characteristics of vibrations show different patterns for the various oscillating mechanisms. These vibrations causes troublesome operation problems for the operators and sometimes for the machines. Furthermore, in some cases the practical usage of this oscillating mechanism is constrained by its mechanical conditions. In this study, a balanced oscillating tillage tool with triple blades having different acting area was designed. The horizontal and vertical oscillating accelerations and draft power requirement due to the various travel speeds, lift angles, amplitudes and oscillating frequencies were investigated in a laboratory soil bin with a soil having invariable properties. The results obtained are summarized as follows: 1. Overall, the horizontal acceleration decreased as the oscillating frequency and amplitude decreased. But the increase in travel speed caused the decrease horizontal acceleration. The blade with the lift angle of $30^{\circ}$ exhibited the lowest value of horizontal acceleration among the blades tested. 2. For the vertical acceleration, the fluctuating trend of oscillating acceleration was similar to the trend of the horizontal acceleration. 3. The draft power requirement decreased as the amplitude and oscillating frequency increased. But the increase in travel speed caused the increase in draft power requirement. The blade with the lift angle of $10^{\circ}$ showed the lowest value of draft power requirement among the blades tested.

• 상하수도학회지
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• 제31권1호
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• pp.7-12
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• 2017

Most of existing buried pipes are composed of reinforced concrete. Reinforced concrete pipes have many problems such as aging, corrosion, leaking, etc. The polyethylene (PE) pipes have advantages to solve these problems. The plastic pipes buried underground are classified into a flexible pipe. National standard that has limited the long-term vertical deformation of the pipe to 5% for flexible pipes including PE pipe. This study presents a prediction for the long-term behavior of the polyethylene pipe based on ASTM D 5365. This prediction method is presented to estimate by using the statistical method from the initial deflection measurement data. We predict the behavior of long-term performance on the double-wall pipe and multi-wall pipe. As a result, it was found that the PE pipe will be sound enough more than 50 years if the compaction of soil around the pipe is more than 95% of the standard soil compaction density.

• 한국해양공학회지
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• 제19권2호
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• pp.82-89
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• 2005

This study deals with the development of the extended Kalman filter(EKF) algorithm for the localization of underwater mining vehicles. Both simulation and experimental studies in a test bed are carried out. For the experiments, a scale dawn tracked vehicle is run in a soil bin containing cohesive soil of bentonite-water mixture. To develop the EKF algorithm, we use a kinematic model including the inner/outer track slips and the slip angle for the vehicle. The measurements include the inner and outer wheel speeds from encoders, the heading angle from a compass sensor and a fiber optic rate gyro, and x and y coordinate position values from a vision system. The vision sensor replaces the LBL(Long Base Line) sonar system used in the real underwater positioning situations. Artificial noise signals mimicking the real LBL noise signal are added to the vision sensor information. To know the mean slip values of the tracks in both straight and cornering maneuver, several trial running experiments are executed before applying the EKF algorithm. Experimental results show the effectiveness of the EKF algorithm in rejecting the sensor measurements noise. Also, the simulation and experimental results show close correlations.

• Steel and Composite Structures
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• 제26권1호
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• pp.55-66
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• 2018

In this paper, the response of an underground fibreglass reinforced plastic (FRP) composite pipe system subjected to realistic loading scenarios that may be experienced by an actual buried pipeline is investigated. The model replicates an arbitrary site with a length of buried pipeline, passing through a $90^{\circ}$ bend and into a valve pit. Various loading conditions, which include effects of pipe pressurization, differences in response between stainless steel and fibreglass composite pipes and severe loss of bed-soil support are studied. In addition to pipe response, the resulting soil stresses and ground settlement are also analysed. Furthermore, the locations of potential leakage and burst have also been identified by evaluating the contact pressures at the joints and by comparing stresses to the pipe hoop and axial failure strengths.