• Earthquakes and Structures
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• 제15권6호
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• pp.655-665
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• 2018

Shield tunnels are widely used throughout the world. However, their seismic performance has not been well studied. This paper focuses on the seismic response of a large scale model tunnel in compacted sand. A 9.3 m long, 3.7 m wide and 2.5 m high rigid box was filled with sand so as to simulate the sandy soil surrounding the tunnel. The setup was excited on a large-scale shake table. The model tunnel used was a 1:8 scaled model with a cross-sectional diameter of 900 mm. The effective shock absorbing layer (SAL) on the seismic response of the model tunnel was also investigated. The thickness of the tunnel lining is 60 mm. The earthquake motion recorded from the Kobe earthquake waves was used. The ground motions were scaled to have the same peak accelerations. A total of three peak accelerations were considered (i.e., 0.1 g, 0.2 g and 0.4 g). During the tests, the strain, acceleration and soil pressure on the surface of the tunnel were measured. In order to investigate the effect of shock absorbing layer on the dynamic response of the sand- tunnel system, two tunnel models were set up, one with and one without the shock absorbing layer of foam board were used. The results shows the longitudinal direction acceleration of the model tunnel with a shock absorbing layer were lower than those of model tunnel without the shock absorbing layer, Which indicates that the shock absorbing layer has a beneficial effect on the acceleration reduction. In addition, the shock absorbing layer has influence on the hoop strain and earth pressure of the model tunnel, this the effect of shock absorbing layer to the model tunnel will be discussed in the paper.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권9호
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• pp.67-76
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• 2011

동토지역 말뚝기초의 지지력은 말뚝과 토사의 접촉면에서 작용하는 동착강도에 지배된다. 말뚝주변 토사 내 간극수의 동결로 인해 발현되는 동착강도는 동토지반 기초설계에 있어 가장 주요한 설계정수로 고려되고 있다. 지난 50년간 동착강도에 대한 연구가 다각도로 수행되어 왔으나, 대부분 동결온도와 지중온도를 고정조건으로 그 영향력을 고려하지 않은 채 토사종류, 말뚝종류, 재하속도 등의 영향인자를 분석하기 위한 목적으로 수행되었다. 본 연구에서는 동결온도와 마찰면에 작용하는 수직구속응력을 주요 변수로 적용하고, 토사종류, 말뚝종류, 재하속도 등은 고정조건으로 적용하여 직접전단방식의 동착강도 측정실험을 수행하였다. 실험재료로는 표면 가공이 용이하여 거칠기를 정밀하게 조절할 수 있는 알루미늄 모형과 주문진표준사를 활용하였다. 실험은 상온(> $0^{\circ}C$), $-1^{\circ}C$, $-2^{\circ}C$, $-5^{\circ}C$, $-10^{\circ}C$의 동결온도및 1atm, 2atm, 3atm의 수직구속응력 조건에서 수행되었으며, 그 결과를 바탕으로 동결온도와 수직구속응력이 동착강도에 미치는 영향을 분석하였다. 전반적으로 동착강도는 동결온도가 낮아질수록, 혹은 수직구속응력이 커질수록 증가하는 경향을 보였으며, 특히 단위온도차에 따른 동착강도의 증가율이 1)급증하는 구간과 2)점진적으로 감소하는 구간을 뚜렷하게 나타내며 변화하는 특성을 보였다. 또한, 동결온도의 저하에 따라 동착강도의 변화를 지배하는 요소가 마찰각에서 부착력으로 변화하며 수렴구간을 형성하는 경향을 나타냈다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권5호
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• pp.5-14
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• 2007

개발사업과 산업발달로 인하여 발생되는 유해화학물질과 유류사용량이 늘면서 화학물질과 유류를 저장하는 지하저장탱크에서의 오염물질 유출로 토양 및 지하수 오염이 심각해지고 있다. 또한, 산업지역, 공장지대가 밀집된 매립 지반에서는 투수계수가 낮아 오염물질 추출에 한계가 있다. 이러한 문제해결 방안의 하나로 연약지반 개량공법에서 사용되고 있는 연직배수재를 이용하여 기존의 복원기술인 진공추출공법, 토양세정공법의 효율을 증진시킨 연직배수시스템에 대한 연구를 수행하였다. 오염된 토양의 복원을 목적으로 사용한 연직배수시스템의 적용성 평가를 위하여 오염토양 복원시 오염지반에 영향을 주는 인자에 대한 지반공학적 특성 등을 분석하였다. 연직배수재의 수두손실 및 통수능 측정 결과, 진공압력과 연직배수재의 폭이 증가할수록 통수능은 배수재의 통수 단면적에 비례하여 증가하는 경향을 나타내었다. 축척효과에 의해 단면을 축소시킨 폭이 2.5 cm인 배수재의 경우에는 영향반경이 대략 14cm에서 16cm를 넘어가면서부터 간극수압이 더 이상 감소하지 않고 일정해지는 유효 영향범위로 판단하였다. 또한, 투기계수는 등가직경이 증가 할수록 감소하였으며, 흐름률이 높을수록 압력수두는 더 정밀한 값을 나타내어 평균 투기계수 값인 3.152 Darcy에 가까운 공기흐름률은 1,500~2,000 $cm^3/s$일 때 가장 정확한 값을 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권11호
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• pp.157-165
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• 2020

현재 국내외에서는 진동기계기초에 진동으로 발생하는 추가 연직 동하중을 산정하고 설계함에 있어서 명확하게 제시된 기준이나 이론이 정립되어 있지 않아 국내의 경우, 심각한 진동조건이 아님에도 불구하고 진동에 의한 추가 동하중을 정적하중의 최대 100%로 간주하는 극히 보수적인 설계가 이루어지고 있다. 본 연구의 목적은 연직 기계진동으로 인하여 정하중외에 추가적으로 발생하는 동적하중의 정량적 크기를 평가하기 위한 모형실험 방안을 제시하는 것이다. 실내 모형실험의 기초실험으로, 제한된 크기의 모형 토조 내에서 발생할 수 있는 진동 반사파의 영향을 분석 및 보완하였고, 제작한 모형 진동기계기초의 고유진동수를 산정하여 실험 시 공진영향을 최소화하였다. 제안된 기법을 적용한 본 모형실험을 수행하여, 중간 조밀도의 모래 기초지반에 놓인 기계진동 얕은 기초에 기계진동에 의해 발생하는 추가적인 동하중의 정량적 크기를 평가해 보았다. 모형실험결과로부터, 현재 국내외에서 제시하고 있는 설계기법의 적합성을 논의해 보았다.

• 미생물학회지
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• 제38권4호
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• pp.318-321
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• 2002

토양 등의 인 제한환경에서 특이적으로 발현하는 벡터를 구축하기 위해서 Enterobacter areogenes의 phoA 유전자의 promoter가 든 pEAAP를 구축하였다. pEAAP는 pET-22b(+)을 BglII와 XbaI으로 절단하여 T7 promoter와 lac operator를 제거하고pho box가 포함된 phoA promoter를 삽입하여 구축하였다. pEAAP가 인 제한 환경에서 특이적으로 발현되는지 조사하고자 Bacillus subtillis var. amyloliquefaciens (KCTC 8913P)의 Phytase유전자인 Bsa-phy1을 도입한 pEAPHY1을 구축하였다. CK-PHY1 (pEAPHY1을 도입한Escherichia coli JM109)는 인 제한 환경에서 41 kD)의 Bsa-Phy1을 발현하였다. 또한, CK-PHY1은 phytate를 유일한 인산원으로 첨가된 고체배지에서 phytate를 분해하여 투명대를 형성하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권8호
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• pp.5-12
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• 2008

Biot는 균질하며 등방성인 포화된 물질에서의 혼합체 연동이론(coupled theory mixtures)을 이용하여 탄성파 전파의 진동수 의존성에 관한 이론을 제시하였다. Biot의 이론에 의하면 포화된 지반을 전파하는 탄성파의 진동수는 지반의 투수계수에 관한 정보를 가지고 있음을 보여주고 있다. 지반의 투수계수 산정에 사용되는 특정 진동수는 '특성 진동수 (characteristic frequency)'라 불리며, 특성 진동수는 진동수의 연속변화를 통한 I/Q(inverse quality factor)와 진동수의 관계도에 의하여 구할 수 있으며, 지반의 투수계수는 Biot의 식을 이용하여 산정할 수 있다. 본 연구에서는 시험상자 (test box)를 이용한 실내 시험을 미시시피 주립대학에서 수행함으로써 특성 진동수를 측정하였으며, 또 이를 이용하여 투수계수를 계산하였다. 모르타르 모래 시료에 대하여 시험한 결과 특성 진동수는 3500Hz에서 나타났으며 이를 Biot 식을 이용하여 시료의 투수계수를 산정한 결과 투수계수는 2.01 $10^{-4}m/sec$로 나타났다. 이는 실내 정 수두 투수계수 시험 값인 1.49 $10^{-4}m/sec$ 와 비교했을 때 다소 크게 나타났다 그러나 이 차이는 투수계수의 통상적인 오차범위를 고려할 때 매우 합리적인 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구는 음파를 이용하여 보다 쉽고 빠른게 지반의 투수계수를 산정할 수 있는 가능성이 있음을 보여 주었다. 본 논문에서는 특별히 고안된 장치를 통하여 시료의 특성 진동수를 실험적으로 결정하는 세부적인 방법과 그 이론적인 배경을 기술하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권6호
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• pp.789-799
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• 2019

교대, 통로박스 등 말뚝기초로 지지된 구조물에서는 침하가 거의 발생하지 않지만, 구조물 저면 하부에는 공동이 발생하게 된다. 이에 따른 문제점으로는 측면지반에서 공동으로 유출된 토사에 의해 구조물 측면 지반의 침하를 가속화하여 더 큰 침하가 발생하게 된다. 따라서 말뚝 기초로 지지된 구조물 하부의 공동 발생으로 인한 문제점을 예방하고자 구조물의 측면에 쉽게 설치가 가능한 토사유입차단판(soil Flow Protector; 이하 'FLP')이 개발되었다. 본 연구에서는 FLP의 침하감소 효과를 입증하고 최적 길이를 산정하고자 실내모형실험을 수행하였고, 그 결과 FLP의 설치함으로서 측면지반의 침하량이 감소하고 공동으로의 토사 유출을 방지하였고, FLP의 강성이 작으면 상부의 토압은 정지 또는 주동영역이 되어 안정성에 유리하지 않지만, 충분히 크면 상부의 토압은 수동영역이 되어 안정성에 유리하다. 또한 FLP의 강성이 작은 경우에는 일정 길이 비 이상에서는 오히려 감소하였으나, 큰 경우에는 설치길이가 증가할수록 침하량 감소에 효과적이다. 이에 따른 박스구조물 높이(H = 250 mm)에 대한 최적 길이 비는 연성 1.38, 강성 0.73으로 산정되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.285-298
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• 2003

본 연구에서는 경사판 시험기를 이용하여 매립지에 흔히 나타나는 토목섬유/토목섬유, 토목섬유/모래의 접촉 마찰특성을 평가하였다. 경사판 시험기는 연직응력이 낮은 상태에서의 전단 거동을 정확히 모사하는 시험기로 널리 알려져 있으며, 본 연구에서는 이 시험기를 이용하여 각 접촉면의 마찰각을 평가하는 동시에, 각 토목섬유에 유발되는 인장력도 측정하였다. 실험 결과, 연직응력의 크기, 토목섬유의 종류, 토목섬유의 흙의 구성에 따라 접촉면의 마찰각과 토목섬유에 유발되는 인장력이 각각 다르게 측정됨을 확인하였다. 한편, 본 연구에서는 모래/지오텍스타일/지오멤브레인, 즉 두개의 접촉면을 동시에 모사하는 실험을 실시하여, 지오멤브레인 상부에 위치하는 지오텍스타일로 인해 지오멤브레인에 유발되는 인장력이 감소함을 관찰하였다. 본 연구 결과는 동일한 접촉면을 대상으로 실시된 직접전단 시험 결과와 비교하였으며, 마지막으로 상자의 변위가 발생하기 시작하는 시점, 즉 각 접촉면의 한계 경사에서 토목섬유에 유발되는 인장력을 기존에 제안된 해석해와 비교하여, 해석해의 정확도와 설계시 적용 가능성에 대하여 고찰하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 3차
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• pp.3-10
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• 2010

Case study was carried out on the interpretation of the mechanical behavior of a severely damaged reinforced earth wall comprising geotextile with the concrete panel facing. In this part I, the outline of the damaged reinforced earth wall is in detail described. The background and cause of the damage are discussed based on the results of site investigation. The engineering properties of the fill were examined by performing various in-situ and laboratory tests, including the surface wave survey (SWS), PS-logging, RI-logging, soaking test, the direct shear box (DSB) test, bender element (BE) test, etc. The background as well as the cause for the damage of the wall may be described such that i) a considerable amount of settlement took place over a 3m thick weak soil layer in the lower part of the reinforced earth due to seepage of rainfall water, ii) the weight of the upper fill was partially supported by the geo-textile hooked on the concrete panels (n.b., named conveniently "hammock state" in this paper), and iii) the concrete panels to form the hammock were severely damaged by the unexpectedly large downwards compression force triggered by the tension force of the geotextile. The numerical simulation for the hammock state of the wall, together with counter-measures to re- stabilize the wall is subsequently described in Part II.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권7호
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• pp.7-14
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• 2009

압축지수를 구하기 위해 경험적으로 제안되고 있는 상관관계식은 압밀실험 횟수가 작거나 분산이 심한 경우에 간단한 시험으로 획득할 수 있는 토질정수를 이용하여 간편하게 구할 수 있도록 제안되었으나 대부분은 분석대상지역이 국외나 국내의 특정지역에 국한되거나 여러 자료를 통합하여 사용한 경우가 많아 적용하는데 무리가 있다. 따라서 본 연구에서는 지반의 불확실성을 고려한 설계법의 새로운 정립을 목적으로 시험자료의 불확실성을 최대한 줄이기 위해 최근에 수집된 비교적 신뢰성이 큰 광양항 지역을 연구대상지로 선정하였다. 선정지역에서 획득된 압밀시험 자료에 대해 정규성 검증 및 변수 변환을 수행한 후 변수변환된 회귀모형을 통하여 예측식을 제안하였으며, 제안된 변수변환 회귀모형식을 기존의 경험식과 비교하여 제안모형식의 적합성을 검증하였다. 분석결과 Box-Cox 변수변환 후 결정계수가 증가하며 설명력이 향상되고 있음을 확인하였으며 평균제곱예측오차법을 통하여 제안된 모형식이 실험값과 가장 근접한 값을 나타내고 있음을 확인하였다.