• 한국농공학회논문집
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• 제47권7호
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• pp.37-45
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• 2005

In this study, R/S analysis which was proposed by Mandelbrot & Wallis (1969) was applied to evaluate the presence of the fractal property in the cone tip resistance of in-situ CPT data. Hurst exponents (H) were evaluated in the range of 0.660$\sim$0.990 and the average was 0.875. It was confirmed that a cone tip resistance data had the characteristic of fractals and it was expected that cone tip resistance data sets are well approximated by a fBm process with an Hurst exponent near 0.875. It was also observed that the boundary between layers were obviously identified as a result of R/S analysis and it will be usage in practices.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권12호
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• pp.53-63
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• 2008

본 연구에서는 대형 챔버시험을 통해 결정된 고결모래의 콘선단저항과 고결모래의 횡방향구속 변형계수, 일축압축 강도, 전단강도와의 관계를 검토하였다. 시험결과 모래의 상대밀도나 연직구속압 뿐만 아니라 고결효과가 커질수록 콘선단저항과 횡방향구속 변형계수가 증가하였다. 모래의 횡방향구속 변형계수는 상대밀도나 연직구속압보다 고결의 영향이 더 크게 작용하며, 반면 콘선단저항은 변형계수보다 상대밀도나 연직구속압의 영향이 더 크게 나타났다. 고결결합 미파괴 상태로 간주될 수 있는 일축압축강도, 전단강도, 횡방향구속 변형계수와는 달리 콘선단저항은 고결결합을 파괴하며 측정되기 때문에, 고결모래의 변형계수를 $70{\sim}85%$ 정도 과소평가하였다. 또한 본 연구에서는 회귀분석을 통해 고결모래의 콘선단저항과 전단강도의 관계, 콘선단저항과 일축압축강도의 관계, 그리고 횡방향구속 변형계수와 콘선단저항, 일축압축강도의 관계가 표현되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권10호
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• pp.31-40
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• 2009

전기저항식 변형율계를 이용한 콘 관입시험기는 온도 변화에 의해 선단저항력이 달라진다-본 연구에서는 FBG센서를 이용하여 직경 0.5mm의 온도센서와 직경 7mm의 마이크로콘을 제작하여 온도의 변화가 콘 선단저항력에 미치는 영향을 평가하고 이를 효과적으로 보상하고자 하였다-광섬유 마이크로콘과 온도센서는 콘의 구조, 센서 부착 위치 및 광섬유를 이용한 온도보상법 등을 고려하여 제작하였다-온도영향 시험결과, 전기저항식 변형율계의 콘 선단저항력은 온도에 의해 영향을 받으며 온도 차이가 클수록 오차도 증가하는 것으로 나타났다. 반면, FBG센서에서 측정된 콘 선단저항력은 FBG 온도센서를 이용하여 효과적으로 온도의 영향을 보상할 수 있었다. 또한 온도 보상을 실시한 전기저항식 변형율계의 콘 선단저항력은 심도에 따라 일정한 분포를 보였으며 관입과 동시에 온도의 영향이 보상되는 FBG센서의 결과와도 매우 유사한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 온도 변화가 선단저항력에 미치는 영향을 평가하였으며, FBG센서를 이용하여 효과적으로 온도 영향을 보상할 수 있음을 확인하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권4호
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• pp.1085-1101
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• 2015

Changes in substructure conditions, such as ballast fouling and subgrade settlement may cause the railway quality deterioration, including the differential geometry of the rails. The objective of this study is to develop and apply a hybrid cone penetrometer (HCP) to characterize the railway substructure. The HCP consists of an outer rod and an inner mini cone, which can dynamically and statically penetrate the ballast and the subgrade, respectively. An accelerometer and four strain gauges are installed at the head of the outer rod and four strain gauges are attached at the tip of the inner mini cone. In the ballast, the outer rod provides a dynamic cone penetration index (DCPI) and the corrected DCPI (CDCPI) with the energy transferred into the rod head. Then, the inner mini cone is pushed to estimate the strength of the subgrade from the cone tip resistance. Laboratory application tests are performed on the specimen, which is prepared with gravel and sandy soil. In addition, the HCP is applied in the field and compared with the standard dynamic cone penetration test. The results from the laboratory and the field tests show that the cone tip resistance is inversely proportional to the CDCPI. Furthermore, in the subgrade, the HCP produces a high-resolution profile of the cone tip resistance and a profile of the CDCPI in the ballast. This study suggests that the dynamic and static penetration tests using the HCP may be useful for characterizing the railway substructure.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.117-125
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• 2008

The detection of thin-layered soil is important in soft soils to evaluate the soil behavior. The smaller diameter cone penetrometer have been commonly used to detect the layer with increasing sensitivity. The objective of this study is to detect the thin-layered soil using cone resistance and electrical resistance. The cone resistivity penetration test (CRPT) is developed to evaluate the cone tip resistance and electrical resistance at the tip. The CRPT is a micro-cone which has a $0.78cm^2$ in projected area. The application test is conducted in a laboratory large-scale consolidometer (calibration chamber). The kaolinite, sand and water are mixed to make the specimen at the liquid limit of 46% using a slurry mixer. It takes two months for the consolidation of the specimen. After consolidation, the CRPT test is carried out. Furthermore the standard CPT results are compared with the electrical resistance measured at the tip in the field. This study suggests that the CRPT may be a useful tool for detecting thin-layers in soft soils.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.179-188
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• 2006

In this study, R/S analysis which was proposed by Mandelbrot & Wallis(1969) was applied to evaluate the presence of the fractal property in the cone tip resistance of in-situ CPT data. Hurst exponents(H) were evaluated in the range of $0.660\sim0.990$ and the average was 0.875. It was confirmed that a cone tip resistance data had the characteristic of fractals and it was expected that cone tip resistance data sets are well approximated by a fBm process with an Hurst exponent near 0.875. It was also observed that the boundary between layers were obviously identified as a result of R/S analysis and it will be usage in practices.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.43-52
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• 2011

조립토로 구성된 지반구조물의 안정성은 전단변형에 따른 전단영역의 특성변화에 의해 영향을받는다. 본 연구의 목적은 전단파와 전기비저항 및 콘 선단저항력을 이용하여 직접전단실험시 발생하는 전단영역의 특성을 파악하는 것이다. 전단영역의 특성을 파악하기 위하여, 아크릴 재질로 직접전단상자를 제작하였으며, 직접전단상자의 벽면에는 전단파와 전기비저항의 측정을 위하여 벤더엘리먼트와 전기비저항 프로브를 설치하였다. 벤더엘리먼트와 전기비저항 프로브는 전단영역과 비전단영역에 각각 설치되어, 전단변형에 따른 조립토의 거동을 비교할 수 있도록 하였다. 또한, 콘 선단저항력을 측정할 수 있도록 개발한 마이크로 콘을 첨두강도상태와 잔류강도상태에서 관입하여 깊이에 따른 시료의 강도분포를 관찰하였다. 실험결과, 바닥부근과 하부전단영역에서는 전단변형에 따른 전단파 속도는 일정하였지만, 상부전단영역에서의 전단파 속도는 증가하였다. 또한, 바닥부근의 전기비저항은 변화가 없는 반면, 하부전단영역에서 전기비저항은 상대밀도에 따라 수직변형률과 반비례관계로 나타났다. 콘 선단저항력의 변화도 전단파 속도의 변화와 유사하게 상부전단영역에서 큰 변화가 관찰되었다. 본 논문에서 제시한 직접전단실험시 전단파와 전기비저항을 관찰하는 것과 실험완료 후 콘 관입실험은 조립토의 전단영역 특성을 파악하기 위한 매우 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여준다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.331-340
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• 2009

This study evaluates the relationship between cone tip resistance ($q_c$) and small-strain shear modulus ($G_{max}$) of cemented sand. For this purpose, a series of miniature cone penetration and bender element tests are performed in calibration chamber specimens with various gypsum contents. Experimental results show that both $q_c$ and $G_{max}$ of sand increase with increasing cementation level as well as relative density and vertical confining stress. However, the relative density and vertical confining stress has more significant influence on $G_{max}$ and $q_c$ of uncemented sand than those of cemented sand. It is observed that the $G_{max}/q_c$ ratio of cemented sand decreases with increasing relative density. This result means that state variables have more affect on $q_c$ than $G_{max}$ of cemented sand. Test results also show that the effect of vertical stress on $G_{max}-q_c$ relation is reduced by cementation effect.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제6권4호
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• pp.33-42
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• 1990

정적관입저항 또는 선단지지말뚝의 선단지지력을 해석함에 있어서는 유효수직응력이 기준음력으로 사용되어 왔다. 그러나 정적관입저항은 유효수직응력보다 원위치 유효수평응력에 관계된다는 것이 많은 실험연구결과로부터 보고 되었다. 이와같은 문제점을 규명하기 위하여 기 보고된 실험결과를 다시 분석하였으며 실험실에서의 관입시험이 실시되었다. 연구결과 정적관입저항은 유효수직 응력과 유효수평응력 모두에 영향을 받는 것으로 나타나고 있으며 해석시에는 평균주응력이 기준응력으로 사용되어야 함을 결론 지을 수 있었다.

• 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.