• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권6호
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• pp.45-56
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• 2006

최근 인구증가에 따라 쓰레기 매립장의 수요가 점점 늘어가는 실정이나 쓰레기 매립장의 건설은 점토의 부족과 차수층의 고비용으로 인하여 많은 문제점이 있다. 이에 본 논문에서는 투수계수뿐만 아니라 전단강도도 확보되는 저렴한 차수재 개발을 위하여 우리나라에 널리 분포하고 있는 화강풍화토와 투수저감효과가 뛰어난 벤토나이트를 적절히 혼합하여 고가의 벤토나이트가 가장 적게 소요되는 최적의 중량비(B/S)를 산정하기 위하여 일련의 다짐시험과 삼축압축시험기를 이용한 압밀, 투수 및 전단시험을 실시하였다. 차수재의 기준인 $k=1{\times}10^{-7}cm/sec$ 이하를 만족시키기 위하여 모재인 화강풍화토를 네 가지의 입경으로 조절하여 시료성형을 하였으며 각 입경에 따라 B/S를 5%씩 증가시키면서 시험을 실시한 결과, No. 100체에 통과된 화강풍화토의 B/S=15%인 경우에서 차수재 기준을 만족하였다. 그리고, 투수시험결과 산정된 투수계수의 실측치와 Chapuis가 제안한 두 가지 투수계수 예측식을 비교분석하였으며, 본 논문에 사용된 화강풍화토-벤토나이트 혼합토에 적합한 투수계수 예측식을 제시하였다. 본 연구에 사용된 혼합토의 최적 중량비는 투수측면과 강도측면 모두에서 15%로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권3호
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• pp.43-54
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• 2006

채취된 초기 간극수를 오염물질로 치환시킨 점토시료를 대상으로 일축압축시험, 삼축압축시험, 압밀시험을 수행하여 오염물질 성상에 따른 오염점토의 역학적 특성변화를 분석하였으며, MT3D 해석모델을 이용하여 매립지 성토제방의 점토 차수층을 통한 오염물질의 거동 특성을 파악하였다. NaCl 수용액으로 치환된 시료의 경우, 농도가 증가할수록 강도, 압축성, 투수성이 증가되었다. 침출수로 포화시킨 시료의 경우, NaCl 수용액으로 포화시킨 시료에 비해 강도, 압축성의 증가현상이 크게 나타난 반면 면모화 정도가 큼에도 불구하고 투수계수는 오히려 작게 나타났다. 오염물질 이동 해석결과, 초기 염소이온 농도가 클수록 측정농도도 커지며, 시간경과에 따라 농도는 비선형적으로 증가되었다. 농도감쇄 관계식을 유도하여 이동거리를 예측한 결과, 초기 농도가 클수록 이동거리도 크게 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.5-18
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• 2006

쇄석말뚝과 조립토 다짐말뚝은 연약지반의 보강, 극한지지력의 증대 및 기초 지반의 압밀을 가속화시키기 위한 목적으로 지난 수십 년 동안 폭넓게 사용되고 있다. 조립토 다짐말뚝의 극한지지력은 조립토 말뚝의 팽창파괴를 억제하기위한 지반의 횡방향 구속압에 지배된다. 한편, 조립토 다짐말뚝은 충분한 횡방향 구속압이 발휘되지 못하는 압축성 점토지반이나 연약지반에서는 그 기능을 기대하기 어려운 점이 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 조립토 다짐말뚝과 일부 심도를 빈배합 콘크리트로 보강한 조립토 다짐말뚝에 대한 3차원 수치해석을 실시하여 그 결과를 비교, 분석하였다. 또한, 본 연구에서는 수치해석결과를 바탕으로 침하저감계수에 대한 회귀분석식이 제시되었으며, 침하저감계수에 대한 변수분석을 통해 제안된 침하저감계수 회귀식의 타당성을 검증하였다.

• 펄프종이기술
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• 제38권4호
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• pp.17-23
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• 2006

Paper has fibers and fines network structure and it is strongly affected by interface bond-ing between fibers. Paper structural properties can be determined depending on the inter-fiber bonding. Fines play an important role in Campbell and consolidation effect through wet pressing and drying operations. The fines are essential for the formation of bonds between fibers and for the improvement of strength properties of papers. Since the fines are components of the pulp, there are always two factors to be considered: the quality and quantity of the fines. The quality of fines might be a potential variable to give a more accurate picture of the papermaking potential of the pulp. The object of this study is to investigate the effect of different types of pulp fines on the properties of paper and to access the potential of fines for controlling the bulk of paper. Refined Sw-BKP, Hw-BKP and BCTMP fines were used to investigate the fines effect. Wet-web strength, breaking length, scattering coefficient, and hydrodynamic specific volume, and drying shrinkage were measured. According to the results, chemical and morphological compositions of fines do not strongly affect to wet-web forming by their similar Campbell effect, but strongly affect to drying operation which forms hydrogen bonding among fiber-fines-fiber matrixes. Paper bulk should be controlled by the extent of hydrogen bonding between fibers during drying operation.

• 한국농공학회지
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• 제38권1호
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• pp.116-127
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• 1996

This paper dealt with FEM analysis of foundation improved with pack drain. The theory on pack drain was scrutinized and observed values in the field were compared with numerical results. Work site of Kwangyang container pier was selected as a ease study in which measurement of settlement and pore water pressure was accurately carried out. Biot's consolidation equation was selected as governing One, coupled with modified Camclay model as constitutive one. Christian and Boehmer's numerical technique was adopted. Behavior of foundation with pack drain is not simple but very complicated. Discontinuity resulted from rigidity difference between adjacent materials, smear effect and complicated boundary conditions should be considered in the behavior analysis of foundation behavior. The results of numerical analysis were influenced by smear zone. In relevant to this effect, finite element analysis was carried out using the reduced horizontal coefficient of permeability in the smear zone; The numerical results were compared with observed values in surface settlement. including pore water pressure. However only lateral di5plaoement by numerical ana1Ysis was shown since its measurement was not performed in the field. The predication of settlement to be developed later can be effectively employed for the obtimization of construction. The predication of residual settlement using the data measured in the field was made by Hoshino, Asaoka and hyperbolic method. Among them, the hyperbolic method proved best one. Settlements accorded well between numsrical and observed values while pore pressure showed a slight difference. Lateral displacement showed largest values at constant distance from ground surface. The validation of foundation analysis improved with pack drain by computer program employed in this study selecting modified Cam-clay model was satisfactorily secured.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제52권6호
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• pp.1069-1084
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• 2014

The long-term performance of plates resting on viscoelastic foundations is a major concern in the analysis of soil-structure interaction. As a powerful mathematical tool, fractional calculus may address these plate-on-foundation problems. In this paper, a fractionalized Zener model is proposed to study the time-dependent behavior of a uniformly loaded rectangular thin foundation plate. By use of the viscoelastic-elastic correspondence principle and the Laplace transforms, the analytical solutions were obtained in terms of the Mittag-Leffler function. Through the analysis of a numerical example, the calculated plate deflection, bending moment and foundation reaction were compared to those from ideal elastic and standard viscoelastic models. It is found that the upper and lower bound solutions of the plate response estimated by the proposed model can be determined using the elastic model. Based on a parametric study, the impacts of model parameters on the long-term performance of a foundation plate were systematically investigated. The results show that the two spring stiffnesses govern the upper and lower bound solutions of the plate response. By varying the values of the fractional differential order and the coefficient of viscosity, the time-dependent behavior of a foundation plate can be accurately captured. The fractional differential order seems to be dependent on the mechanical properties of the ground soil. A sandy foundation will have a small fractional differential order while in order to simulate the creeping of clay foundation, a larger fractional differential order value is needed. The fractionalized Zener model is capable of accounting for the primary and secondary consolidation processes of the foundation soil and can be used to predict the plate performance over many decades of time.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권7호
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• pp.745-751
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• 2011

입자강화 알루미늄 복합재의 강도를 계산하기 위하여 압밀 후 냉각할 때 일어나는 전위 펀칭을 유한요소로 모델링 하였다. 다양한 입자의 체적비에서 입자의 크기가 강도에 미치는 영향을 고려하기 위하여 강화 입자 주위에 변형률 구배 소성과 테일러 전위 모델을 적용하였다. 변형률 구배는, 구형 단위 셀이 냉각하는 동안 입자와 기지재의 열팽창계수 차이에 의한 전위 펀칭이 일어날 때 형성되는 등가소성변형률로부터 구하였다. 펀칭된 영역에 걸쳐 평균적으로 변형률 구배를 고려함으로써 항복 응력이 증가하는 것을 관찰하였다. 유한요소 해석을 활용하여 다양한 입자 크기와 체적비에 대하여 SiC 강화 알루미늄 356-T6 복합재의 축대칭 단위 셀의 인장시 강도의 변화를 예측하였다. 예측된 강도는 실험 데이터와 잘 일치하며, 입자 크기 의존 효과를 분명히 보인다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.43-50
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• 2001

딜라토메터는 실험의 간편성, 경제성, 신속성 및 반복성 등을 바탕으로 현장에서의 지반공학적 물성추정에 보편화되고 있다. 또한 간단한 장비구성과 손쉬운 사용법에도 불구하고 다양한 지반공학적 물성들 -예로서, $K_{o}$ , OCR, $c_{u}$ , $\psi$, $c_{h}$, $k_{h}$, ${\gamma}$, M, $u_{o}$ -을 추정할 수 있으며 다양한 지반공학적 설계문제에 성공적으로 적용되어 왔다. 그러나 제안된 관계식들이 대부분 기존실험 결과들과의 비교를 통하여 얻어진 경험적 상관관계이며, 특히 압밀계수 추정에 관한 부분은 관입시 평면변형 상태의 지반변형으로 인한 관입모사의 복잡성으로 인하여 피에조콘 소산시험 해석을 위해 제안된 이론 해들에 경험적인 가정사항들을 추가하여 사용하는 반경험적 방법들과 순수한 경험적인 방법이 사용되어 왔다. 본 연구에서는 elf라토메터 관입기의 실제 평면적을 등가의 원형반경으로 고려한 등가반경을 사용하고 최적화기법을 적용함으로써, 소산시험에서 실제 관측된 간극수압($p_2$)과 딜라토메터 소산시험을 모사하여 얻어진 예측 간극수압의 차이를 최소화하는 수평압밀계수 추정법을 제안하였다. 제안된 방법을 국내 양산지역에서 수행된 딜라토메터 소산실험에 적용하였으며 추정된 수평압밀계수 값을 기존의 딜라토메터 수평압밀계수 추정법들과 불교란 시료를 이용한 일차원 실내 압밀실험으로 얻어진 수평압밀계수 값들과 비교검증 하였다. 그 결과 제안된 방법으로 기존의 방법에 비해 실내 압밀실험 결과와 일치하는 수평압밀계수 추정결과를 얻었다. 또한, 제안된 방법으로 얻어진 수평압밀계수는 전 소산도 범위에서 고르게 관측값과 일치하는 소산곡선을 예측하여, 최적화기법을 이용한 딜라토메터 소산시험 해석으로 전 소산과정을 대표하는 압밀계수의 추정이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권8호
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• pp.29-39
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• 2004

폐기물 매립지의 침하량을 예측하는 것은 우리나라와 같은 좁은 국토를 효율적으로 관리하기 위하여 매우 중요하다. 매립장내 유기물이 장기간에 걸쳐 생화학적으로 분해되기 때문에 압밀이론으로 해석하기 곤란하다. 본 연구에서는 실내모델실험을 통하여 매립가스의 발생특성을 분석하였다. 두개의 시험매립조를 만들었는데 하나는 침출수를 재순환한 것과 다른 하나는 재순환하지 않은 것이다. 시간의 변화에 따른 가스발생량과 매립조의 침하량과의 관계를 분석하였다. 수학적 침하량예측모델을 제안하여 장기침하량을 예측하여 실험계측치와 비교하고 수정계수를 사용하도록 제안하였다. 침출수 재순환이 침하를 촉진하는 효과가 있는 것으로 나타났는데 가스모델의 수정계수가 침출수순환을 하지 않은 경우는 1.4, 재순환한 경우는 1.7으로서 약 22%의 촉진효과가 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.15-27
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• 2013

기존 성토재하 방식의 연약지반 개량공법에서 제기된 여러 가지 문제에 의해 진공압 재하방식의 개량공법이 개발되었으며, 국내 적용사례가 증가하고 있다. 현장에서의 침하관리시 동일한 하중을 재하하였을 경우의 진공압재하공법과 성토재하공법에 대한 침하량 비교 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 두 공법의 발생침하량에 관한 이론 및 사례 연구를 수행하였다. 그 결과 연약지반 개량을 위해 진공압이 적용되면 내향의 수평변위가 발생하고 동일한 하중재하 대비 침하량이 감소하였다. Hooke의 탄성이론을 바탕으로 한 경우 0.54~0.67, 국내 설계기준에서는 0.50~0.75, 과거 국내 시공사례를 바탕으로 한 경우 0.91, 실내시험을 바탕으로 한 경우 0.81, 탄성론과 체적압축계수법을 바탕으로 한 경우 0.75, 최근 국내 대심도 시공 사례의 경우 0.77~0.93의 범위를 보이는 것으로 나타났다.