• 대한토목학회논문집
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• 제26권6C호
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• pp.431-443
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• 2006

국내 지층에 대한 근본적 특성 평가의 일환으로, 본 연구에서는 홍성 지역의 화강 풍화 지층을 대상으로 X-선 형광 분석과 시추 및 현장 탄성파 시험을 포함한 지반 조사를 수행하여 각각 풍화도와 전단파 속도($V_S$)를 평가하였다. 홍성 지역은 대부분의 부지에서 10~40m 두께의 풍화 지층이 발달해 있었다. 홍성 지역에서의 풍화도 분석 결과, MWPI, VR 그리고 WIP 와 같은 세 종류의 대표적인 화학적 풍화 지수는 심도 감소에 따른 풍화도 증가의 일반적 경향을 보임이 확인되었다. 대상 지역에 대한 현장 탄성파 시험으로부터 풍화 지층의 전단파 속도는 200~500m/s의 분포 범위로 결정되었다. 시추공 탄성파 시험 수행 부지들에서의 전단파 속도와 N 값을 토대로 풍화 지층에 대한 N-$V_S$ 상관관계를 도출하였다. 또한, 세 종류의 대표적 풍화 지수들과 전단파 속도 및 N 값과의 관계로부터 MWPI, WIP 및 100/VR이 전단파 속도의 증가에 따라 선형적으로 증가하고 N 값의 증가에 따라 지수적으로 증가함을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3C호
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• pp.143-155
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• 2006

SPT-업홀 기법은 표준관입시험시 발생하는 지중의 타격 에너지를 가진원으로 이용하고 지표면에 설치된 속도계로 신호를 획득, 지반의 전단파 속도 주상도를 도출하는 기법이다. 기존의 SPT-업홀 기법은 1차원 해석 기법이므로 지반이 수평하지 않은 경우에는 그 신뢰성이 떨어지게 된다. 본 논문에서는 수평적으로 불균질한 경우에도 SPT-업홀 기법을 수행할 수 있도록 토모그래피 기법을 도입하여 결과를 분석하고자 하였으며 시추공-지표면 주시 토모그래피 기법으로 시추공 주변 지반의 전단파 속도 분포를 삼각형 형태로 도출할 수 있게 된다. SPT-업홀 기법의 토모그래피 기법 적용을 위해 새로운 현장 시험법 정립, 전단파 성분의 초동 정보 획득 방안 및 토모그래피 기법 프로그램의 적용 방안 등을 확립하였다. 일반적인 지반 형상을 대표하는 다층구조의 수평 모델, 상향 경사 모델, 하향 경사 모델에 대한 유한요소해석을 통하여 정립된 SPT-업홀 토모그래피 기법을 검증하고자 하였다. 최종적으로 실제 현장에서 SPT-업홀 토모그래피 기법을 수행하여 2차원적인 전단파 속도 분포를 도출하였으며 시험 측선에서 다수의 시추를 통해 파악한 지반의 2차원 형상과 비교를 통해 결과의 신뢰성에 대해 검증하였다.

• 지질공학
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• 제23권4호
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• pp.503-510
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• 2013

전단파 속도는 그 자체로 지층의 구조적인 특성을 확인할 수 있으며 상관관계 식들을 활용하면 타 공학적인 지표로 도출할 수 있다. 본 연구에서는 전단파 속도의 활용성에 발맞춰 부산 점토의 전단파 속도 관련 계수를 산정하는 것이다. 계수를 산정하기 위하여 실내 실험이 수행되었다. 실내 실험은 10 m, 12 m, 15 m, 20 m, 22 m, 25 m, 30 m 그리고 31 m에서 채취한 시료를 활용하였으며 압밀실험으로 유효응력과 전단파 속도 간의 관계를 도출하였다. 그 관계는 선행적으로 제시된 연구와 유사하게 비선형적인 특성을 보여주었으며 최종적으로는 전단파 속도에 활용 가능한 계수 값들을 도출하였다. 도출된 상수 값은 일정한 범위내에 속하는 것으로 나타났으며 두 상수 간의 관계도 제시하였다. 본 연구에서 제시한 계수 값들은 부산 점토의 참고 값이 될 것으로 판단되며, 향후 전단파 속도를 이용하여 공학적인 지표 전환시 다양하게 활용 될 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2007년 가을학술발표회
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• pp.623-634
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• 2007

The aim of this research is development and verification of resistivity seismic dilatometer (RSDMT) system. The resistivity module for obtaining resistivity-depth plot and seismic module for obtaining wave velocity-depth plot are attached to the conventional flat dilatometer testing equipment. To enhance reliability and repeatability of seismic part in RSDMT, automatic testing system including automatic surface source, PC based data acquisition system and operating program were developed. To obtain real resistivity value of soil, geometric factor for the array of electrodes in RSDMT was derived empirically. The verification studies for the developed RSDMT system were performed at the southeast side of Korea where soil improvement work is planned. SPT, CPT, geophysical subsurface imaging techniques and some laboratory tests were performed for the comparisons. As one penetration of RSDMT, various soil parameters could be obtained. The results of field test showed good repeatability and reliability in every part. From these studies, developed RSDMT system was checked and the effectiveness of this system was verified in light of proper evaluation of geotechnical characteristics of soft soil.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제41권2호
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• pp.173-178
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• 2016

Background: In situ gamma spectrometry has been used to measure environmental radiation, assumptions are usually made about the depth distribution of the radionuclides of interest in the soil. The main limitation of in situ gamma spectrometry lies in determining the depth distribution of radionuclides. The objective of this study is to develop a method for subsurface characterization by in situ measurement. Materials and Methods: The peak to valley method based on the ratio of counting rate between the photoelectric peak and Compton region was applied to identify the depth distribution. The peak to valley method could be applied to establish the relation between the spectrally derived coefficients (Q) with relaxation mass per unit area (${\beta}$) for various depth distribution in soil. The in situ measurement results were verified by MCNP simulation and calculated correlation equation. In order to compare the depth distributions and contamination levels in decommissioning KRR site, in situ measurement and sampling results were compared. Results and Discussion: The in situ measurement results and MCNP simulation results show a good correlation for laboratory measurement. The simulation relationship between Q and source burial for the source layers have exponential relationship for a variety depth distributions. We applied the peak to valley method to contaminated decommissioning KRR site to determine a depth distribution and initial activity without sampling. The observed results has a good correlation, relative error between in situ measurement with sampling result is around 7% for depth distribution and 4% for initial activity. Conclusion: In this study, the vertical activity distribution and initial activity of $^{137}Cs$ could be identifying directly through in situ measurement. Therefore, the peak to valley method demonstrated good potential for assessment of the residual radioactivity for site remediation in decommissioning and contaminated site.

• 지질공학
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• 제22권3호
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• pp.293-307
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• 2012

지구물리학적 현상을 이해하고 지반공학 관련 문제를 해결하기 위한 주요 요소로서 전단파속도가 강조되어 왔다. 특히, 내진설계와 내진성능평가를 위한 지반지진공학 분야에서 전단파속도의 중요성이 보편적으로 인지되고 있다. 국내 183개소 부지들에서의 다양한 현장 탄성파시험 수행을 통해 대상 조사 부지들에서의 대표적 지반 동적물성으로서의 깊이별 전단파속도 분포들을 결정하였다. 대상 부지들의 지하 토사와 암반 지층을 지반지진공학적 간편 활용을 위한 매립토, 퇴적토, 풍화토, 풍화암 및 기반암의 5 종류 지반지층으로 재분류하였다. 현장 탄성파시험의 전단파속도 분포들을 종합하여 5 종류 지반지층들의 평균적인 전단파속도 주상들을 도출하였으며, 이를 토대로 지진학 및 지반지진공학에서의 유용을 위한 각 지층별 대표 전단파속도 값을 도출하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권4호
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• pp.327-338
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• 2020

The role of precise prediction of subsurface fluids and discrimination among them cannot be ignored in reservoir characterization and petroleum prospecting. A suitable rock physics model should be build for the extraction of valuable information form seismic data. The main intent of current work is to present a rock physics model to analyze the characteristics of seismic wave propagating through a cracked porous rock saturated by a three phase fluid. Furthermore, the influence on wave characteristics due to variation in saturation of water, oil and gas were also analyzed for oil and water as wet cases. With this approach the objective to explore wave attenuation and dispersion due to wave induce fluid flow (WIFF) at seismic and sub-seismic frequencies can be precisely achieved. We accomplished our proposed approach by using BISQ equations and by applying appropriate boundary conditions to incorporate heterogeneity due to saturation of three immiscible fluids forming a layered system. To authenticate the proposed methodology, we compared our results with White's mesoscopic theory and with the results obtained by using Biot's poroelastic relations. The outcomes reveals that, at low frequencies seismic wave characteristics are in good agreement with White's mesoscopic theory, however a slight increase in attenuation at seismic frequencies is because of the squirt flow. Moreover, our work crop up as a practical tool for the development of rock physical theories with the intention to identify and estimate properties of different fluids from seismic data.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권5호
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• pp.579-586
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• 2019

지하수의 흐름의 특성에 가장 큰 영향을 미치는 투수계수 정보에 대한 탁월한 추정 방법으로 파일럿 포인트 방법(Pilot Point Method: PPM)이 있다. 이는 투수계수 정보를 비교적 풍부한 측정자료(e.g. 지하수 수두 정보)를 활용하여 얻어내는 역함수 방법의 하나이다. 본 연구는 지하수 수두 정보에 추적자 정보를 활용하여 기 개발된 민감도 분석을 활용한 파일럿 포인트 방법(D-optimality based Pilot Point Method: DBM)과 동시 검색기반 파일럿 포인트 방법(Simultaneous Search based Pilot Point Method: SSBM)의 활용성을 검증하였다. 그 결과 지하수 수두 정보만을 활용하는 것에 비해 추적자 정보를 활용하는 것이 SSBM이나 DBM 모두 투수계수를 찾는 편차를 축소시켰다. 이는 동일한 조건하에 추적자 농도 정보가 투수계수를 찾는 범위를 한정할 수 있음을 보이는 한 예라고 할 수 있다. SSBM의 경우 민감도 분석이 없어 투수계수를 찾는 절차는 감소시켰지만 DBM에 비해 투수계수를 찾는 편차가 늘어나는 경향을 보였으며 초기 투수계수의 값에 의해 투수계수를 찾는데 영향을 받음을 보였다. 본 연구를 통해 동시 검색기반 파이럿 포인트 방법으로 지하수 수두와 추적자 농도를 활용하는 것이 투수계수를 추정하는 데 적합한 것으로 사료된다.

• Smart Structures and Systems
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• 제30권2호
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• pp.159-172
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• 2022

To improve the accuracy of the standard penetration test (SPT) results, smart measurement system, which considers the energy transfer ratio into the sampler (ETR_Sampler), is required. The objective of this study is to evaluate the effects of joints and rod length on the transferred energy into the sampler. The energy transfer ratios into the rod head (ETR_Head) and ETR_Sampler, and the energy ratio from the head to the sampler (ER_HS) were obtained using energy modules, which were installed at the rod head and above the SPT sampler. Linear regression analyses are conducted to correlate the ER_HS with the number of joints, rod length, and SPT N-values. In addition, the dynamic resistances are calculated using both transferred energies into the rod head and into the sampler, and are compared with the corrected cone tip resistance measured from the cone penetration test (CPT). While the ETR_Head are generally constant, but the ETR_Sampler and ER_HS gradually decrease along the depth or the number of joints, except at certain depths with high SPT N-values. Thus, the ER_HS can be estimated using the number of joints, rod length, and SPT N-values. The dynamic resistance evaluated by E_Sampler produces a better correlation with the corrected cone tip resistance than that by E_Head. This study suggests that transferred energy into the SPT sampler may be effectively used for more accurate subsurface characterization.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.47-57
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• 2006

전단파는 흙 입자의 강성과 밀도에 연관된다. 흡 입자의 전단 강성은 물의 존재 여부에 영향을 받지 않는다. 벤더 엘리먼트는 흙과 트랜스듀서 간의 뛰어난 결합 효과를 보여 토질 시험 장치에 적용하기에 편리한 전단파 트랜스듀서이다. 본 논문은 전단파의 기본 원리를 살펴본 뒤, 전자기 커플링 방지, 지향성(directivity), 공진주파수, 초동 추정, 근접장 효과 등을 포함하여 벤더 엘리먼트의 설계와 설치에 대하여 다루었다. 전해질 용액 속에서의 전기적 간섭(cross-talk)현상은 병렬 타입의 벤더 엘리먼트를 사용함으로써 최소화할 수 있다. 캔틸레버 보 형식의 벤더 엘리먼트는 전단파의 지향성은 원형에 가깝게 나타났다. 벤더 엘리먼트의 공진주파수는 벤더 엘리먼트 자체의 특성, 흡의강성 및 엥커 특성에 의존적인 것으로 나타났다. 벤더 엘리멘트 시험에서 가장 어려운 부분 중의 하나는 전단파의 도착시간에 영향을 주는 근접장 효과이다. 근접장 내에서 전단파의 도착시간 산정은 다중반사법(multiple reflection method)과 signal matching 기술을 적용하여 해결할 수 있다. 여러 가지 고려사항이 요구되는 벤더 엘리먼트는 전단파를 이용한 지반 동적 특성 파악에 매우 효과적인 방법이 될 수 있을 것이다.