• 한국해양공학회지
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• 제20권5호
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• pp.42-48
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• 2006

This paper shows theresults of centrifuge model experiments to investigate the behavior of a replacement method in dredged and reclaimed ground. For this experimental work, centrifuge model tests were carried out to investigate the behavior of a replacement method in soft clay ground. Basic soil property tests were performed to find the mechanical properties of clay soil sampled from the southern coast of Korea, which was used for the ground material in the centrifuge model tests. The reconstituted clay ground of the model was prepared by applying reconsolidntion pressure in a 1 g condition with a specially built model container. Centrifuge model tests were carried out under the artificially accelerated gravitational level of 50 g. Replacement material of lead with a certain degree of angularity was used and placed until the settlement of the replacement material embankment reached a state of equilibrium. Vertical displacement of the replacement material was monitored during tests. The depth and shape of the replacement, especially the slope of the penetrated material and the water content of the clay ground were measured after finishing tests. Model tests for investigating the stability of an embankment after backfilling were also performed to simulate the behavior of a dike treated with replacement and backfilled with sandy material. As a result of the centrifuge model test, the behavior of the replacement, the mechanism of the replacement material being penetrated into clay ground, and the depth of the replacement were evaluated.

• 토지주택연구
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• 제3권1호
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• pp.83-88
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• 2012

In this study, physical characteristics of cement and/or concrete materials that are typically used for energy-foundation (EF) structures have been studied. The thermal conductivity and structural integrity of the cement-based materials were examined, which are commonly encountered in backfilling a vertical ground heat exchangers, cast-in-place concrete piles and concrete lining in tunnel. For this purpose the thermal conductivity and unconfined compression strength of cement-based materials with various curing conditions were experimentally estimated and compared. Hydration heat generated from massive concrete in the cast-in-place concrete energy pile was observed for 4 weeks to estimate its dissipation time in the underground. The hydration heat may mask the in-situ thermal response test (TRT) result performed in the cast-in-place concrete energy pile. It is concluded that at least two weeks are needed to dissipate the hydration heat in this case. In addition, a series of numerical analysis was performed to compare the effect of thermal property of the concrete material on the cast-in-place pile.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.5-12
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• 2016

본 논문은 화력발전소 부산물인 저회를 뒤채움재로 활용하고자 열저항 특성에 대한 연구내용을 다루었다. 석탄회의 일종인 저회는 공학적 특성이 모래와 유사하여 모래 대체재로 사용 가능하다. 그러나 열적 특성을 무시한 무분별한 적용은 오히려 기존 구조물에 악영향을 미칠 수 있기 때문에 이에 대한 신중한 선택이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 저회의 열전도도를 확인하기 위해 실내시험을 실시하였으며, 뒤채움재로 활용될 수 있는 현장유용토, 성토재료, 모래 등과 열저항 특성에 대하여 비교 분석하였다. 또한, 이들 재료들의 열저항 특성이 함수비에 따라 큰 영향을 미칠 수 있어 이에 대해 분석을 실시하였고 저회가 뒤채움재로 유효 활용될 수 있도록 방안을 제시하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.179-187
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• 2009

Bentonite-based grouting has been popularly used to seal a borehole installed for a closed-loop vertical ground heat exchanger in a geothermal heat pump system (GHP) because of its high swelling potential and low hydraulic conductivity. The bentonite-based grout, however, has relatively lower thermal conductivity than that of ground formation. Accordingly, it is common to add some additives such as silica sand to the bentonite-based grout for enhancing thermal performance. In this study, graphite is adapted to substitute silica sand as an addictive because graphite has very high thermal conductivity. The effect of graphite on the thermal conductivity of bentonite-based grouts has been quantitatively evaluated for seven bentonite grouts from different product sources. In addition, comparisons of viscosity between applications of graphite and silica sand as additives has been carried out. In conclusion, using graphite has thermal conductivity about three times higher than that of silica sand.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.21-31
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• 2012

This paper reviewed and evaluated some of the commonly used prediction models for thermal conductivity of soils with the experimental data. Semi-theoretical models for two-component materials were found inappropriate to estimate the thermal conductivity of dry state soils. It came out that the model developed by Cote and Konrad gave the best overall prediction results for unsaturated soils available in the literature. However, it still needs to be improved to cover a wider range of soil types and degrees of saturation. In the present study, parametric analysis is also conducted to investigate the effect of soil type and moisture content on the horizontal ground heat exchanger design. The analysis shows that horizontal ground heat exchanger pipe length is reduced with the increase of soil thermal conductivity and water content. The calculation results also show that horizontal ground heat exchanger size can be reduced to a certain extent by using backfilling material with a higher thermal conductivity of solid particles.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.813-824
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• 2010

Thermal conductivity of soils is one of the most important parameters to design horizontal ground heat exchangers. It is well known that the thermal conductivity of soil is strongly influenced by its density and water content because of soil's particulate structure. This paper reviewed and evaluated some of the commonly used prediction models for thermal conductivity of soils with the experimental data available in the literature. Semi-theoretical models for two-component materials were found inappropriate to estimate the thermal conductivity of dry state sands. It came out that the model developed by Cote and Konrad gave the best overall prediction for unsaturated sands available in the literature. Also, a parametric analysis is conducted to investigate the effect of thermal conductivity and water content, soil type on the horizontal ground heat exchanger design. The analysis shows that a required pipe length for the horizontal ground heat exchanger is reduced with the increase of soil thermal conductivity and water content. The calculation results also show that the dimension of the horizontal ground heat exchanger can be reduced to a certain extent by using backfilling material with a higher thermal conductivity of solid particles.

• 한국농공학회논문집
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• 제62권2호
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• pp.31-38
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• 2020

Controlled Low Strength Material (CLSM) has high fluidity and self-compaction characteristics. CLSM is mainly used for backfilling the excavated road. Early-age properties of CLSM should be characterized for fast restoration of the road. In this study, shear wave monitoring and Vicat needle test are performed to investigate the early-age properties of CLSM depending on the setting time. CLSM consists of CSA cement, fly ash, silt and sand, accelerator, and water. Five fly ashes with different chemical properties are used for CLSM samples. The penetration of CLSM along setting time is obtained through the Vicat needle test. A pair of bender elements are placed in a mold for shear wave measurement, and the change in shear waves with the setting time is monitored. The experimental results show that, regardless of the type of fly ash, the penetration depth decreases and the shear wave velocity increases with the setting time. Depending on the type of fly ash, initial and final times and shear wave velocity change. After testing, the correlation between penetration and shear wave velocity is obtained with high coefficient of determination. The shear wave measurement technique using the bender element can be used to identify early-age properties.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.72-83
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• 2015

지중 송전선은 전기저항에 의한 발열현상이 늘 있으며, 그 주변의 되메움재를 통하여 열을 방출하게 된다. 따라서, 송전관로의 설계에는 발생하는 열을 주변 지반이 효과적으로 외부에 전달하여, 열적 안정성을 확보하는 것이 매우 중요한 설계 요소가 된다. 본 연구에서는 지중 송전관로 되메움재용 순환골재의 현장 적용성을 향상시키기 위하여, 순환골재의 품질기준 및 시공기준을 제시하고, 현장 실증시험을 통하여 송전관로의 열안정성을 분석하였다. 현장 실증시험에서는 순환골재 두 종류와 현재 되메움재로 사용하고 있는 모래의 열적 거동을 비교하였다. 시험 결과, 순환골재는 시간경과와 관로에서의 이격거리에 따라 온도와 함수비 변화가 모래와 유사하게 나타났다. 따라서 순환골재는 지중 송전관로 되메움재로서 일반 모래를 대체하여 적용 가능할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5C호
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• pp.229-237
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• 2009

전통적인 되메우기 방법은 모래 또는 현장발생토를 다짐하는 공법이 주로 사용되어 왔으나 이는 시간과 비용이 많이 든다. 특히 관의 하부 및 작은 틈새와 같은 부분은 전통적인 다짐 공법으로는 다지기가 난해하기 때문에, 이러한 문제점을 보완하기 위해 현장토를 재활용함으로써 모래 수급 문제를 해결하고 배합설계를 통해 유동성 및 강도를 임의로 조절할 수 있는 유동화 처리토 공법이 제안되었다. 본 연구에서는 현장토의 유기물 함유량에 따른 유동화 처리토의 배합 특성을 파악하고자, 휴믹산 함유량에 따른 재료분리특성, 유동성, 강도특성, 투수특성을 실내실험을 통해 측정하여, 비교 분석하였다. 그 결과, 휴믹산 함유량이 증가할수록 재료분리 특성과 유동성은 크게 나타났고, 강도는 유기물 함유량과 반비례하는 것으로 나타났다. 또한 유기물 함유량은 유동화 처리토의 투수특성에는 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.5-11
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• 2020

최근 도심지에서 많이 발생되는 지반함몰은 교통흐름에 방해가 될 뿐만 아니라 재산적인 손실과 함께 인명피해도 심각하게 발생되는 등 시민들의 안전을 위협하는 요인이 되고 있다. 따라서 함몰된 지반을 긴급하게 복구하여 추가 피해에 대비하여야 하는데 현재 국내의 지반 함몰에 대한 구체적인 기준이 미흡하고 함몰 원인의 정확한 규명 및 재발생에 대한 대책이 미흡한 실정이다. 함몰된 지반의 복구방법으로는 함몰된 흙을 재사용하여 되메우기를 하거나 기타 성토재료를 사용하여 되메움 한 후 도로를 포장하는 방법을 가장 많이 사용하고 있는데 이는 지반함몰을 일시적으로 방지하는 방법에 불과할 뿐 근본적인 해결책으로 볼 수 없다. 또한 이러한 방법으로 보강된 지반은 되메움재의 불량 및 다짐불량 등으로 인하여 추가적인 지반함몰이 발생될 가능성을 배제할 없다. 이 연구에서는 지반 침하로 발생된 지하공동의 복구에 활용할 수 있는 복구재료로써 개량된 준설점토의 공학적 특성을 분석하기 위하여 친환경고화재(EHSM) 및 화강풍화토의 혼합비율을 변화시켜 제작한 공시체에 대한 일축압축강도시험을 수행하였으며, 복구재료의 환경변화에 따른 강도 특성을 규명하기 위하여 동결융해시험을 수행하고 각 단계별 시험이 종료되면 강도분석을 위하여 일축압축강도 시험 및 동탄성시험을 수행하였다. 또한 복구된 지반의 강도특성을 평가하기 위하여 동평판재하시험을 실시하여 복구된 지반의 개량효과를 검증하였다.