• 한국지반공학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.31-41
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• 2021

도저는 토공사 현장에서 부지를 평탄화하거나 토사를 모으기 위해 사용되는 장비이다. 도저의 성능은 지반-궤도 접지면에서 발현되는 지반추력에 의해 결정되는데, 주어진 조건에서 최대한의 지반추력을 발현시키기 위해서 무한궤도 표면에 그라우저를 부착하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 다양한 형상비를 가지는 그라우저가 부착된 도저의 지반추력을 산정하고, 이를 바탕으로 지반 특성을 고려한 최적 그라우저 형상비를 평가했다. 그라우저는 궤도 측면에서 추가적인 지반추력(측면지반추력)을 발현시키고 지반-궤도 사이의 전단을 지반-지반 사이의 전단으로 전환시켜, 도저의 지반추력을 약 1.3~1.6배 증가시켰다. 그라우저 형상비가 지반추력에 미치는 영향은 도저가 구동하는 지반의 다짐도에 따라 다르게 나타났다. 느슨한 지반에서는 형상비가 작은 그라우저가, 조밀한 지반에서는 형상비가 큰 그라우저가 도저의 지반추력을 가장 크게 증가시킬 수 있는 최적의 형상으로 평가되었다. 무한궤도에 지반의 다짐도를 고려한 최적 그라우저를 부착한다면 도저의 작업 성능을 보다 크게 강화할 수 있을 것이며, 이를 통해 장비의 효율적 활용 및 토공사 생산성 향상이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권9호
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• pp.33-42
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• 2018

야지궤도차량 구동 시 무한궤도를 통해 전달된 엔진출력은 지반-궤도 접지면에서 지반을 전단시켜 슬립변위 및 지반추력을 발현시킨다. 이때 지반추력의 반력이 야지궤도차량의 구동력으로 작용하는데, 지반이 연약하여 구동에 필요한 지반추력을 확보하기 어려운 경우에는 무한궤도 표면에 그라우저를 부착하여 구동성능을 개선시킨다. 본 연구는 그라우저 효과를 적절히 고려하여 야지궤도차량의 지반추력을 평가하기 위한 기초연구로서 수행되었다. 우선 지반-궤도 접지면의 전단메커니즘을 바탕으로 그라우저가 부착된 야지궤도차량의 지반추력을 평가하기 위한 방법을 새로이 제안하였다. 이를 통해 그라우저가 야지궤도차량의 구동성능에 미치는 영향을 평가한 결과, 그라우저가 부착됨에 따라 야지궤도차량의 전체지반추력이 증가하여 구동성능이 개선되는 것을 확인하였다. 특히, 그라우저의 길이가 증가하고 간격이 가까울수록 전체지반추력 증가효과가 명확해지는 것으로 나타나, 그라우저 형상비(=간격/길이)가 작을수록 야지궤도차량의 구동성능을 더욱 크게 개선시킬 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.255-264
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• 2017

Dynamic numerical simulation of pile-supported slab track system embedded in a soft soil and embankment was performed. 3D model was formulated in a time domain to consider the non-linearity of soil by utilizing FLAC 3D, which is a finite difference method program. Soil non-linearity was simulated by adopting the hysteric damping model and liner elements, which could consider soil-pile interface. The long period seismic loads, Hachinohe type strong motions, were applied for estimating seismic respose of the system, Parametric study was carried out by changing subsoil layer profile, embankment height and seismic loading conditions. The most of horizontal permanent displacement was initiated by slope failure. Increase of the embedded height and thickness of the soft soil layer leads increase of member forces of PHC piles; bending moment, and axial force. Finally, basic guidelines for designing pile-supported slab track system under seismic loading are recommended based on the analysis results.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.43-54
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• 2018

해저궤도차량은 큰 중량을 가지고 포화된 해저지반 위를 구동하며 작업을 수행한다. 해저궤도차량 구동 시 궤도-지반 접지면에서는 지반의 전단 및 침하현상이 발생되며, 이로 인해 각각 지반추력 및 지반저항력이 발현되어 구동성능을 제한한다. 즉, 일반적인 포장도로 주행차량과 달리, 해저궤도차량의 구동성능은 엔진성능뿐 아니라 주행하는 지반과 차량의 상호작용에 의해 결정되는 것이다. 본 연구에서는 궤도-지반 상호작용 이론을 바탕으로 해저궤도차량에 적용될 수 있는 다양한 지반특성(흙 종류, 상대밀도 혹은 경질도) 및 차량특성(차량중량 및 궤도시스템 제원)에 따른 구동성능 평가를 수행하였다. 그 결과, 해저궤도차량이 모래지반 및 실트질 모래지반에서 운용되는 경우에는 비교적 수월하게 구동성능을 확보할 수 있지만, 점성토 지반에서는 구동성능 확보에 어려움이 있을 것으로 나타났다. 특히, 점성토 지반에서 운용되는 해저궤도차량의 중량이 큰 경우 전반적인 구동성능 및 등판능력이 매우 떨어지는 것으로 평가되어, 구동성능을 확보하기 위한 추가적인 보안방안이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.40-48
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• 2014

최근 철도의 고속화와 효율적인 기존철도 노선의 활용화가 요구됨에 따라 다양한 철도노반의 강화에 대한 시도가 진행되어 왔다. 그 중 지오그리드는 기존의 연구들을 통해 보강효과가 있음이 인지되어왔고 이에 활용범위가 늘어나고 있다. 본 논문에서는, 물성치가 다른 노반재료들로 구성된 궤도하부 노반을 형성 후 두 종류의 지오그리드를 각각 설치하고, 상재하중에 대한 인발강도에 미치는 영향을 알아보았다. 실험결과 인발강도와 상재하중은 비례하는 경향을 보여준 반면, 상호작용 인발계수는 감소되었으며 이는 상재하중 크기뿐만 아니라 접속면에서의 마찰각, 격자와 입자간의 결합상태등 복합적인 영향을 받는 것으로 판단된다. 또한, 일-에너지 개념을 이용한 지오그리드 효과를 산정하는 방법을 제시하였고 제한적으로 실험결과를 이용하여 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.49-59
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• 2018

차량의 엔진성능에 따라 구동성능이 결정되는 도로주행차량과 달리, 포장되지 않은 지반 위를 주행하는 야지궤도차량의 구동성능은 지반-궤도 접지면에서 발생하는 지반의 전단 및 침하현상에 의해 제한된다. 특히 차량의 중량에 의해 발생하는 정적침하 및 슬립에 의해 유발되는 슬립침하는 지반-궤도 접지면에서 지반저항력을 발현시켜 야지궤도 차량의 구동을 직접적으로 방해하는 요소로 작용한다. 따라서 야지궤도차량의 구동성능을 확보하기 위해서는 정적침하 및 슬립침하를 평가하고 제한할 필요가 있다. 본 연구에서는 야지궤도차량의 중량 및 구동지반의 특성이 슬립침하에 미치는 영향을 종합적으로 평가하기 위하여, 다양한 연직하중 및 지반조건에서 모형궤도시험을 수행하였다. 모형 시험 결과, 모든 시험조건에 대해 슬립율이 증가할수록 슬립침하가 증가했지만, 그 증가량은 점차 감소하는 것으로 나타났다. 또한 궤도시스템에 재하 된 상부 연직하중이 크고 모형지반의 상대밀도가 작을수록 슬립침하가 커지며 이에 따라 지반저항력도 증가하는 것으로 평가되었다. 추가적으로, 평가된 슬립침하를 각 시험조건 별로 산정된 정적침하로 정규화 시킨 뒤 이를 슬립율에 관한 함수로 나타내어 야지궤도차량의 침하량 및 지반저항력 산정 시 활용 가능하도록 하였다.