• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.628-635
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• 2008

A series of cone penetration tests in large calibration chamber were performed to investigate the effect of cementation level, relative density and vertical confining stress on cone resistance. From the experimental results, it was observed that the cone resistance is increased with increasing gypsum content, relative density, and confining stress. The increasing ratio on cone resistance of cemented sand compared with that of uncemented sand, that is IR($q_c$), was increased with increasing gypsum content and relative density, whereas it was decreased as the vertical confining stress increases. It was also observed that the cementation of granular soil influences the behavior of ground at low level of confining stress and its effect is diminished with depth.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.27-37
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• 2006

최근 일본 및 선진외국에서는 C.S.G(Cemented Sand and Gravel) 재료를 활용한 시공공법이 점차 증가하고 있다. 특히 본 댐과 가물막이 댐의 축조공법으로 그 적용성을 인정받고 있는 C.S.G 공법은 댐 축조에 필요한 채석장 개발과 플랜트 건설에 투입되는 제반경비를 줄일 수 있을 뿐 아니라, 석산개발에 따른 환경훼손을 방지할 수 있게 됨으로써 경제성과 환경적 측면에서 기존의 댐 축조공법에 비하여 유리한 측면이 있다. 본 연구에서는 토질 역학적 개념에 기초한 C.S.G 공법의 배합설계 절차를 시료 선별과정, 다짐시험 방법, 표준 공시체의 제작방법 그리고 배합비의 결정순으로 살펴보고 일축압축시험 및 대형 삼축압축시험을 통해 얻어진 응력-변형특성 및 단위시멘트량에 따른 강도 및 탄성계수의 변화를 고찰하고 그 상관식을 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.71-79
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• 2012

해안지역의 연약지반을 개량하기 위한 지반개량공법으로 가장 많이 사용되었던 모래다짐말뚝공법이나 사석치환공법은 최근 거의 사용되지 않으며, 대신 시멘트로 연약점토를 강제 교반시켜 고형화시키는 DCM(Deep Cement Mixing)공법이 많이 사용되고 있다. DCM공법이 주로 적용되는 해안지역에는 점토 이외에 모래와 같은 사질토도 존재하므로 본 연구에서는 해수에 포함된 염분과 양생방법이 시멘트로 고결된 모래의 일축압축강도에 어떤 영향을 미치는 지 연구하였다. 다섯 종류의 시멘트비를 사용하여 다짐방법으로 공시체를 제작한 다음 3일 동안 양생시켜 일축압축시험을 실시하였다. 혼합수로 해수 또는 증류수를 사용한 다음 해상에서 이루어지는 DCM공법을 고려하여 공시체를 해수에 수침시켜 양생하였다. 또한 육상조건과 비교하기 위하여 증류수로 수중양생하거나 대기중 양생도 실시하였다. 혼합수로 해수를 사용한 다음 구속압이 없는 상태로 해수에서 수중양생할 경우 공시체에 여러 균열이 발생하여 고결력이 발현되지 않았다. 시멘트비와 양생방법이 동일한 경우, 혼합수와 양생수로 해수를 사용한 공시체의 일축압축강도는 해수를 사용하지 않은 공시체보다 최대 3.5배 정도 낮게 나타났다. 또한 공시체의 수중양생 시 사용한 양생수보다는 공시체 제작 시 사용한 혼합수에 염분이 포함될 경우 강도 저하에 더 큰 영향을 미쳤다. 시멘트비가 동일한 경우, 사용한 물에 관계없이 대기중 양생한 공시체의 강도가 수중양생한 공시체보다 평균 2배 정도 높게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권8호
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• pp.27-33
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• 2016

본 연구에서는 미생물 고결토의 압축강도 및 인장강도 개선을 위하여 PVA(Polyvinyl alcohol) 섬유를 혼합하는 연구를 수행하였다. 미생물 고결토의 인장강도 특성을 개선하기 위해 모래에 섬유를 혼합한 다음 미생물 배양액을 7일 동안 1일 2회 총14회 반복주입하여 고결을 유도하였다. 모래는 Ottawa모래를 사용하였으며, 섬유는 PVA섬유를 세 종류의 함유량(0, 0.4, 0.8%)으로 혼합하였다. 미생물은 Bacillus sp. 미생물을 사용하였으며, 공시체의 크기는 직경 5cm, 높이 10cm로 제작하였다. 고결이 완료된 다음 일축압축강도, 인장강도시험을 실시하였으며, 시험 후에는 탄산칼슘 석출량과 SEM 분석을 실시하였다. 섬유의 함유량이 증가함에 따라 평균 일축압축강도는 증가하다가 약간 감소하는 경향을 보이지만, 인장강도는 점진적으로 증가하는 경향을 보였다. 탄산칼슘 석출량이 유사하다고 볼 경우, 압축강도는 약 30%의 강도 증가를 발생하였지만, 인장강도는 약 160%의 강도 증가를 보였다. 공시체의 취성도를 나타내는 압축강도와 인장강도의 비는 섬유 함유량이 0%인 경우 약 8 정도에서 섬유 함유량이 0.8%로 증가할 경우 4까지 감소하였으며, 동일한 조건에서 섬유의 함유량이 증가할수록 인장강도의 증가 폭은 커짐을 확인하였다. 이러한 섬유를 혼합한 미생물 고결토는 전단파괴 방지 및 인장강도 증진을 요하는 사면 등의 분야에 적용 가능 할 것으로 판단된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권2호
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• pp.364-372
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• 2016

Sand tubules, made up of sand grains cemented by microbe-induced calcium carbonate precipitation, have been found in China's Ningxia Province. Sand tubules grow like a tree's roots about 40-60 cm below the surface. The properties of sand tubules and their bacterial community were examined. X-Ray diffraction analysis revealed that the sand tubules were associated with crystalline calcite. Scanning electron microscopy showed that the crystalline solid had a lamellar structure and lacked the presence of cells, suggesting that no bacteria acted as nucleation sites, nor that the crystalline solid was formed by the aggregation of bacteria. Denaturing gradient gel electrophoresis analysis showed 11 of the 12 detectable bands were uncultured bacteria by BLAST analysis in the GenBank database, and the rest were closely related to Paenibacillus sp. (100% identity). By cultivation techniques, the only strain isolated from the sand tubule was suggested to be related to Paenibacillus sp.; no archaea were found. Furthermore, Paenibacillus sp. was demonstrated to induce calcium carbonate precipitation in vitro.

• 한국농공학회논문집
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• 제52권4호
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• pp.73-81
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• 2010

The cemented sand and gravel (CSG) method is a construction technique that adds cement and water to rock-like materials, such as rivered gravel or excavation muck which can be obtained easily at areas adjacent to dam sites. This study was performed to evaluate the compaction and compressive strength properties of stress-strain, elastic modulus and fracture mode CSG materials reinforced polypropylene fiber. Polypropylene fiber widely used for concrete reinforcement is randomly distributed into cemented sand. The two types of polypropylene fiber (monofillament and fibrillated fiber) were used and fiber fraction ratio was 0, 0.2 %, 0.4 %, 0.6 % and 0.8 % by the weight of total dry soil. The effect of fiber fraction ratio and fiber shape on compaction and compressive strength were investigated. The optimum moisture contents (OMC) of CSG material increased as fiber fraction increased and the dry density of CSG material decreased as fiber fraction. Also, the maximum increase in compressive strength was obtained at 0.4 % content of monofillament and fibrillated fiber. CSG material behaviour was controlled not only by fiber fraction but also fiber distribution, fiber shape and fiber type.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.241-252
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• 2010

This study investigates the application of dilatometer test for evaluating the deformation characteristics of granular soil. $K_D$ is the most sensitive to the stress history among CPT and DMT measurements, and $E_D$ and $q_c$ are observed to be similarly affected by the stress history. The coefficient of at-rest earth pressure($K_0$) is an indirect measure evaluating the stress history of granular soil. A relation using only DMT indices provides appropriate prediction of $K_0$ values. Although penetration of dilatometer inevitably induces the failure of cementation bonds, $E_D$ reflects the deformation characteristics of undamaged cementation relatively well. Therefore, a slightly better prediction of M value for cemented sand is achieved by using $E_D$ rather than $q_c$. Because of the weaker particle strength of calcareous sand compared than quartz sand, the majority of sand particles adjacent to dilatometer probe will be crushed during penetration. The particle crushing will induce the less contraction of the dilatometer membrane during penetration, consequently, the smaller $K_D$ and $E_D$ of calcareous sand.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.65-74
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• 2014

시멘트 혼합토는 도로 및 댐 현장을 비롯하여 최근에는 연약지반 개량공법에도 자주 사용되고 있다. 시멘트 혼합토의 강도는 주로 현장에서 채취한 코어나 실험실에서 양생한 공시체를 이용하여 실내에서 일축압축시험이나 삼축압축시험을 통하여 측정되고 있다. 이와 같이 현장에서 시료를 채취하거나 실내에서 공시체를 양생하기 위해서는 상당한 비용과 시간이 소요된다. 하지만 때론 현장에서 빠르고 신속하게 지반의 고결 정도나 강도를 판단할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 고결된 지반의 강도 예측을 위한 기초연구로서 고결모래의 전단파속도와 일축압축강도의 상관관계를 연구하였다. 낙동강모래에 보통 포틀랜드 시멘트를 4, 8, 12, 16%로 혼합하여 다짐방법으로 직경 5cm, 높이 10cm의 소형 공시체 제작한 다음, 대기 중에서 7, 14, 28일 동안 양생하였다. 또한 최근 자원 재활용을 위해 자주 사용되고 있는 고로슬래그에 알칼리 활성화제인 수산화나트륨(NaOH)을 혼합하여 고결토를 제작하였다. 양생이 완료된 고결모래에 먼저 전단파속도시험을 실시한 다음 일축압축시험을 통하여 강도를 측정하였다. 고결모래의 시멘트비와 고로슬래그비가 증가할수록 공시체의 건조밀도가 증가하고 생성된 수화물로 인해 구조가 치밀해져 일축압축강도가 증가하면서 전단파속도 또한 증가하는 경향을 보였다. 고결제를 16% 이하로 혼합한 고결모래의 경우 전단파속도와 일축압축강도의 상관관계는 비선형적으로 증가하는 경향을 보였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.1407-1414
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• 2009

In this study, a Jeju sand, which contains both siliceous and calcareous materials, was sampled from a beach in Jeju Island. It is observed that the Jeju sand has high extreme void ratios due to the angularity of grains and the intra-particle voids of hollow particles. From cone penetration test using calibration chamber system, it is found that the cone tip resistance($q_c$)-relative density(Dr)-vertical effective stress(${\sigma_v}'$) relation of Jeju sand almost matches to that of high compressible quartz sand. However, this correlation overestimates the relative density of a coastal sediments in Jeju Island maybe due to the cementation effect of this area. From analysis of the results of cone penetration and SPS tests at a coastal area in Jeju Island, it seems reasonable to assume that the coast of Jeju Island is a natural cemented sediments.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.13-19
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• 2011

작은 입자 사이에 소량의 굵은 입자가 고립된 상태로 존재하는 모래-자갈 혼합토의 강도는 흙에서 대부분을 차지하는 작은 입자 즉 모래나 점토의 역학적 특성에 따라 좌우되지만 소량의 굵은 입자인 자갈에 의해 영향을 받는 경우도 있다. 따라서 본 논문에서는 이와 같이 모래 지반 내에 흩어져 있는 소량의 굵은 자갈이 흙의 강도에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 시멘트로 고결된 모래에 일정한 비율로 굵은 자갈을 각층 높이의 중간부분에 넣고 다음 층을 쌓아 다지는 방식으로 자갈이 포함된 공시체를 완성하였다. 굵은 자갈의 크기와 개수를 달리하면서 다양한 공시체를 제작하여 2일 동안 양생시킨 다음 일축압축강도를 평가하였다. 한편 내부마찰각을 평가하기 위하여 깨끗한 모래에 포함된 자갈의 개수를 달리하면서 직접전단시험을 실시하였다. 공시체 내에 포함된 자갈의 개수나 크기는 다르지만 중량비가 7%로 동일한 경우, 자갈의 개수가 증가함에 따라 고결모래의 일축압축강도는 약 15% 정도 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다. 동일한 크기의 자갈이 여러 개 포함된 경우에도 자갈의 개수가 증가할수록 일축압축강도는 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다. 자갈이 포함된 모래의 내부마찰각은 자갈의 개수가 증가함에 따라 5도 정도 감소하다가 다시 회복되는 경향을 보였다.