• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.287-298
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• 2003

본 논문에서는 피에조콘 관입시험 결과로부터 점토의 비배수전단강도를 예측하기 위한 인공신경망 이론의 적용과 최적 모델 구축에 대하여 기술하였다. 먼저 등방 및 비등방 삼축압축실험(CIUC and CAUC)으로 얻어진 비배수전단강도 결과를 바탕으로 오차역전파 알고리즘에 의하여 간단한 다층 구조를 갖는 최적 인공신경망 모델이 구성되었다. 구성된 인공신경망 모델은 모델 구축 시에 사용되지 않은 새로운 자료에 대해 비배수전단강도 예측을 수행하고 예측결과와 실내시험 결과를 비교함으로써 그 타당성이 검증되었다. 또한 기존의 이론적 방법, 경험적 방법 및 direct correlation method 등으로 예측된 비배수전단강도와 제안된 모델의 예측결과를 비교하였다. 본 논문에서 제안된 인공신경망 모델링 기법은 피에조콘 관측결과들과 비배수전단강도 간의 비선형적 상관관계를 정의하는 데에 유용하며 구성된 인공신경망 모델은 기존의 이론적 및 경험적 방법들에 비하여 예측 신뢰성이 높은 것으로 나타났다. 또한, 지금까지 주로 사용되어 온 경험적 방법들이 특정 지역에 대한 상관관계에 만족하던 것과 비교해 인공신경망 모델은 다양한 지역과 국가에서 일반적으로 적용 가능한 상관관계로서 발전될 가능성이 있음을 알 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권1호
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• pp.22-31
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• 2004

Laboratory experiments were conducted in order to find effects of the intermediate principal stress of ${\sigma}_{2}$ on rock fractures and faults. Polyaxial tests were carried out under the most generalized compressive stress conditions, in which different magnitudes of the least and intermediate principal stresses ${\sigma}_{3}$ and ${\sigma}_{2}$ were maintained constant, and the maximum stress ${\sigma}_{1}$, was increased to failure. Two crystalline rocks (Westerly granite and KTB amphibolite) exhibited similar mechanical behavior, much of which is neglected in conventional triaxial compression tests in which ${\sigma}_{2}$ = ${\sigma}_{3}$. Compressive rock failure took the form of a main shear fracture, or fault, steeply dipping in ${\sigma}_{3}$ direction with its strike aligned with ${\sigma}_{2}$ direction. Rock strength rose significantly with the magnitude of ${\sigma}_{2}$, suggesting that the commonly used Mohr-type failure criteria, which ignore the ${\sigma}_{2}$ effect, predict only the lower limit of rock strength for a given ${\sigma}_{3}$ level. The true triaxial failure criterion for each of the crystalline rocks can be expressed as the octahedral shear stress at failure as a function of the mean normal stress acting on the fault plane. It is found that the onset of dilatancy increases considerably for higher ${\sigma}_{2}$. Thus, ${\sigma}_{2}$ extends the elastic range for a given ${\sigma}_{3}$ and, hence, retards the onset of the failure process. SEM inspection of the micromechanics leading to specimen failure showed a multitude of stress-induced microcracks localized on both sides of the through-going fault. Microcracks gradually align themselves with the ${\sigma}_{1}$-${\sigma}_{2}$ plane as the magnitude of ${\sigma}_{2}$ is raised.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4D호
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• pp.571-576
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• 2011

일반적으로 도로구조물들은 포화상태라는 가정 하에 설계되고 있으나 실제 도로구조물의 재료인 입상지반재료는 대부분 불포화 상태에 존재하고 있다. 이러한 부분을 반영하기 위하여 본 논문에서는 다져진 입상지반재료를 대상으로 삼축압축시험과 함수특성곡선 시험 결과를 활용하여 다양한 조건에서의 불포화 전단강도를 추정하였다. 이를 바탕으로 비선형 모형을 활용한 2차원 유한요소해석을 실시하고 Mohr-Coulomb항복조건을 통하여 항복하중을 규명하였다. 또한, 입상재료의 항복하중에 대한 도로구조물 표층두께의 변화에 따른 영향을 확인하였다. 해석 결과 입상지반재료의 불포화토 이론을 고려하여 포장 혹은 비포장 도로의 지지력을 예측할 수 있음을 보여주고 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1796-1801
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• 2007

Piezocone penetration testing(CPTu) results such as cone resistance$(q_c)$, sleeve friction$(f_s)$, and pore pressure(u), have been carried out at 5 sites in Honam high-speed railway areas of Korea, in order to continuously estimate the characteristics of soil layers and the undrained shear strength$(S_u)$ in a soft ground. For the applications of the conventional CPTu results to undrained shear strength, the cone factors$(N_{kt})$ were deduced based on Field vane tests, and Monte-Carlo Simulation(MCS). Moreover the correlations of the undrained shear strength of CPTu by soil depths were compared and revised with the results of triaxial compression(UU test), field vane and Dilatometer tests(DMT). The depths of soft foundation at 5 sites in Honam high-speed railway areas were calculated based on the results of the various field tests in addition CPTu. The applicability of CPTu for a soft foundation criterion referred to the criteria of high-speed railway and related agencies in Korea was evaluated.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제8권2호
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• pp.81-96
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• 1992

본 문은 Lade의 단일항복면 구성모델(single work-hardening model)을 선정하여 사질토의 거동해석에 필요한 토질매개변수를 실내시험을 하여 구하는 과정에서 필연적으로 발생하는 실험오차가 해석결과에 미치는 영향을 분석하였다. 연구방법으로서는 백마강 모래에 대하여 등방압축-팽창시험과 구속압력을 달리한 일련의 배수삼축시험을 하고 이 시험자료를 이용하여 회귀분석을 근거로, 본 연구에서 개발된 토질 매개 변수 결정 프로그램에 의해 기찬매개변수를 결정하고 그 평균치에서 표준편차를 증감시켜 축방 향변형률에 대한 축차응력 및 체적변형률의 상계 및 하계 범위를 밝힘으로서 각 토질매개변수의 민감도를 규명하였다. 그 결과 토질매개변수결정 프로그램의 실용성이 크다는 것을 화인하고 Lade의 단일항복면 구성모델의 예측능력이 좋다는 것을 알았다.

• 지질공학
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• 제33권4호
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• pp.573-586
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• 2023

절리성 암반은 절리 또는 연약면에 의해 역학적인 이방성이 발현될 수 있으며 절리성 암반의 강도 및 변형 특성에 대한 이해는 지질공학 현장에서 주된 관심사이다. 본 연구는 마찰재료로 채택된 석고를 이용하여 단일절리를 포함하는 시료를 성형하고 진삼축시험을 통하여 진삼축 조건의 강도 및 변형 특성을 고찰하였다. 동일한 조건에서 수행한 개별요소법 기반의 삼차원 수치해석은 진삼축시험을 통하여 검증되었으며 타당성이 확보되었다. 수치해석 결과는 절리의 방향성과 더불어 현장의 주응력 조건이 절리성 암반의 강도 및 변형 특성 연구에 있어서 필수적인 요소임을 지시한다. 수치해석을 통하여 절리의 경사각 변화에 따라 산정한 횡등방성 암반의 강도는 중간주응력이 강화함에 따라 유의미한 증가를 나타내며, 증가의 폭은 절리의 경사 조건에 큰 영향을 받는다. 또한, 절리의 경사방향과 두 수평 주응력 방향 간의 상대적인 관계는 횡등방성 암반의 강도특성을 좌우하는 요인이다. 두 개의 절리군을 포함하는 암반의 강도는 경사가 더욱 급한 절리군이 전체 암반의 강도를 좌우한다. 두 절리군 중 한 절리군의 연속성이 짧아 암교 효과를 발휘하면 연속성이 상대적으로 긴 절리군의 방향성이 전체 암반의 강도를 좌우할 수 있다. 절리성 암반에 대한 기존의 삼차원 파괴기준식은 적용성 측면에서 한계도 있지만, 수치해석이 이를 보완하는 데 유용하게 활용될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.406-411
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• 2012

지반의 비배수강도 값 결정을 위하여 최근 콘 관입시험 결과가 많이 활용되고 있다. 그러나 비배수강도 값은 콘 계수 값에 절대적으로 의존하며, 해당 지역에 적합한 콘 계수 값의 결정을 위하여는 많은 시험결과의 축적 및 분석이 필요하다. 본 연구에서는 경기도 시화지구 북동지역 점성토 지반에 대하여 수행된 현장베인시험, 일축압축시험 및 비압밀비배수 삼축압축시험 결과를 이용하여 각 시험결과별 콘 계수 값을 산정하였으며, 이를 비교 분석하였다. 전통적 콘 계수 $N_{kt}$, $N_{ke}$, $N_e$ 및 새로운 콘 계수 $N_e$ 값들은 각각 12, 11, 3, 13으로 산정되었으며, $N_{{\Delta}u}$와 간극수압비 Bq 사이에 특정한 경향이 있음이 고찰되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권4호
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• pp.177-198
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• 1997

화강토는 일반 퇴적토와는 달리 풍화도, 입자파쇄성등 시료의 초기상태에 따라 전단거동을 달리하는 특성을 가지므로 각 경우에 대한 응력-변형률 관계를 밝히고 전단강도의 변화특성을 조사할 필요가 있다. 이와같은 관점에서 본 연구에서는 모암조성성분 및 풍화도를 달리하는 4개지역의 화강토를 채취하여 불교란 및 교란(정적다짐)상태에서 직접전단시험과 삼축압축시험(CU, CD)을 수행하였다. 이 결과 불교란화강토의 응력-변형률거동은 구속압이 작을때는 과압밀점토의 응력경로거동처럼 경화에서 연화거동을, 교란화강토는 풍화도에 관계없이 퇴적점토와 같은 경화-일정거동을 나타내었다. 또한, 통상적인 직접전단시험에서 얻는 점착력은 특히, 불교란화강 토에서 과대평가 되는 경향이 있으며 삼축압축시험에서의 응력비(q/p')와 체적변형률증뚠비 (dv/de)의 관계는 함수비, 풍화도, 구속압력, 교란에 관계없이 하나의 식($dv/d\varepsilon,=\alpha(M-\eta))$으로 근사화시킬 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제22권6호
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• pp.462-470
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• 2012

일반화된 Hoek-Brown 암반파괴조건식을 Mohr-Coulomb 파괴조건에 기초한 암반구조물 해석법에 적용시키기 위해서는 등가 마찰각과 등가 점착력을 계산하는 과정이 필요하다. Balmer(1952)이론에 기초한 기존의 접선 순간마찰각과 순간점착력 계산식은 최소주응력 ${\sigma}_3$의 함수로 표시되므로 등가 강도정수의 정수압 의존성 및 응력경로 의존성을 이해하는 데 적합지 않다. 이 연구에서는 응력불변량을 이용하여 일반화된 Hoek-Brown식의 접선 순간마찰각과 순간점착력 계산하는 방법을 제시하여 기존의 방법이 갖는 단점을 극복하였다. 제시된 방법을 이용한 예제 해석을 통해 접선 순간마찰각과 순간점착력의 정수압 의존특성 및 파괴곡면의 팔면체 단면에서 Lode각의 의존성을 고찰하였다. 접선 순간마찰각은 삼축신장 응력조건에서 가장 크며, 접선 순간점착력은 삼축압축 응력조건에서 가장 큰 것으로 나타났다. 접선 순간마찰각과 순간점착력의 정수압 및 Lode각 의존성은 GSI 값이 큰 양호한 암반에서 상대적으로 큰 것으로 나타났다.

• 농업과학연구
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• 제12권2호
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• pp.309-323
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• 1985

본(本) 연구(硏究)는 삼축압축(三軸壓縮) 조건(條件)에서 여러 제한인자(制限因子)들이 재성형(再成形)한 해성점토(海成粘土)의 응력(應力)-변형(變形)에 미치는 영향(影響)을 알기 위하여 여러가지 단계(段階)의 함수비(含水比)와 밀도(密度)및 기타(其他)의 조건(條件)을 달리하여 실내(室內)에서 임의(任意)로 재성형(再成形)한 5가지 점토시료(粘土試料)의 비배수(非排水) 삼축압축(三軸壓縮) 시험(試驗)을 하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 함수비(含水比)의 증가(增加)와 함께 변형(變形)에 대(對)한 파괴주응력차(破壞主應力差)는 적어졌다. 2. 건조밀도(乾操密度)가 커질수록 변형(變形)에 대(對)한 파괴주응력차(破壞主應力差)는 커졌다. 3. 파괴주응력차(破壞主應力差)에 대(對)한 재성형(再成形) 함수비(含水比)와 밀도(密度)의 상호작용(相互作用)의 영향(影響)은 함수비(含水比) 6.6~9.7%와 건조밀도(乾操密度) $1.50{\sim}1.55g/cm^3$에서 가장 뚜렷했다. 4. 해성점토(海成粘土)에서는 축방향(軸方向) 변형율(變形率)이 응력(應力)-변형성질(變形性質)에 미치는 영향(影響)은 뚜렷하지 않았으나, 축방향(軸方向) 변형율(變形率)이 증가(增加)함에 따라 탄성계수율(彈性係數率)은 감소(減少)하는 경향(傾向)이 나타났다. 5. 입도(粒度)의 배합(配合)이 양호(良好)한 시료(試料)에서 변형(變形)에 대(對)한 주응력차(主應力差)가 큰 값을 나타냈다. 6. 해성점토(海成粘土)의 비배수(非排水) 변형(變形)에 관계(關係)가 깊은 인자(因子)만을 골라서 응력(應力)및 변형(變形) 예측(豫測)을 위한 중회귀(重回歸) 분석(分析) 모형(模型)을 만들 수 있다.