• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제22권6호
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• pp.12-21
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• 2017

A pot experiment was conducted to investigate the transfer of As and cationic heavy metals (Fe, Mn, Zn, Cd and Pb) from soil to rice plant in soil condition with submerged and drained. During the ninety-day monitoring period for soil solution, solubility of reducible elements such as As, Fe and Mn in submerged condition were higher than that of Zn. On the contrary, concentration of Zn in drained condition was higher than that of reducible elements. The concentration of As, Cd, Pb and Zn in rice plant (root, stem, leaf and grain) showed similar pattern with soil solution. The As concentration in each part of rice plant, which cultivated in drained condition, measured 56%~94% lower than those in submerged condition. However, the contents of cationic heavy metals (Cd, Pb and Zn) were represented the opposite result with As. These results are due to mobility of As and cationic heavy metals under different soil drainage conditions which represent oxidation and reduction. Thus soil drainage control can be used as acceptable passive treatment methods to reduce transfer of inorganic contaminants from soil to rice plant. However more detailed examination on soil condition conversion is needed, because yield of rice was decreased when it cultivated in drained condition only. It also needed when soil is contaminated by As and cationic heavy metal because single drainage condition cannot reduce transfer of both kinds of contaminants all.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.386-394
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• 2019

본 연구에서는 2017년 11월 15일에 포항에서 발생한 규모 5.4의 지진으로 인하여 영일만항의 케이슨식 안벽 및 배후지에서 지반내에 발생된 과잉간극수압으로 유발된 침하와 수평변위를 지반배수조건(즉 비배수조건과 배수조건)에 따라 해석하였다. 일반적으로 비배수조건에서 지진응답해석을 실시하는데 본 연구에서는 배수조건 해석을 실시하여 지진 시 생기는 변위와 지진 이후에 과잉간극수압이 소산하면서 발생하는 추가적인 변위의 결과를 산정하였다. 지진 이후의 결과는 비배수조건의 해석에서는 알 수 없는 부분이다. 두 결과에 대한 비교 분석을 통해 지반배수조건에 따라 구조물과 지반의 거동 차이를 분명하게 확인하였다. 특히 배수조건의 해석 결과에서 지진이후 과잉간극수압 소산에 따른 추가적인 변위가 분명하게 발생하는 것으로 나타났다. 이것은 지진응답해석에서 지반배수조건에 따른 두 해석결과의 차이가 존재하는 것을 보여주는 것으로 지반과 구조물의 거동을 더 명확하게 해석하기 위해서는 배수조건에 대한 해석도 필요하다는 것을 나타내는 것이다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제9권5호
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• pp.669-685
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• 2015

A three-dimensional elastoplastic constitutive model, also known as a UH model (Yao et al. 2009), was developed to describe the stress-strain relationship for normally consolidated and over-consolidated soils. In this paper, an acoustic tensor and discriminator of bifurcation for the UH model are derived for the strain localization of saturated clays under undrained and fully and partially drained conditions. Analytical analysis is performed to illustrate the points of bifurcation for the UH model with different three-dimensional stress paths. Numerical analyses of cubic specimens for the bifurcation of saturated clays under undrained and fully and partially drained conditions are conducted using ABAQUS with the UH model. Analytical and numerical analyses show the similar bifurcation behaviour of overconsolidated clays in three-dimensional stress states and various drainage conditions. The results of analytical and numerical analyses show that (1) the occurrence of bifurcation is dependent on the stress path and drainage condition; and (2) bifurcation can appear in either a strain-hardening or strain-softening regime.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.71-82
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• 2015

최근 시민편의를 위한 도심지 사회기반시설의 확충으로 인하여 민원최소화와 시공안정성을 고려한 쉴드터널 시공이 증가하고 있다. 대부분의 쉴드터널은 지하수가 유입되지 않는 비배수조건으로 가정하여 설계되지만 현장에서는 배수시설을 설치하여 지하수를 배출하는 배수터널처럼 운영되므로 설계 시 배수조건이 고려될 필요가 있다. 또한 우리나라 전역에 넓게 분포하고 가장 많이 이용되는 화강풍화토 지반에 대한 고려도 필요하다. 본 논문은 배수 및 응력조건을 조절할 수 있고 지하수면 아래 화강풍화토 지반에 위치한 터널을 모사할 수 있는 실험장비를 이용하여 실험하였으며, 전응력, 간극수압 및 배수내관의 유입유량을 측정하였다. 실험결과 배수조건 시 간극수압 감소로 인하여 전응력이 비배수조건보다 작게 나타났고, 유입유량은 재하응력에 비례하였다. 결과적으로 쉴드터널 설계 시 배수조건이 고려된다면 라이닝 작용 응력이 감소되기 때문에 경제성 높은 설계가 가능할 것으로 예상된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.77-92
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• 2003

사질토에서의 한계상태정수 결정시 근본적인 물리적 과정들과 고유적 인 한계성들을 파악하기 위하여 일련의 표준삼축시험을 실시하였다. 시험결과에 의하면, 주어진 흙에 대하여 한계상태마찰각은 배수조건에 상관없이 일정한 반면에, e-log p＇공간상에서의 한계상태선은 주로 표준삼축시험에서 충분치 못하게 도달하는 변형률과 비배수시험에서의 변형률 국지화효과 때문에 배수조건에 따라 다른 결과를 보였다. 실내시험을 통하여 한계상태정수를 산정하는 최선의 방법은 균일하고 느슨하게 성형된 시료를 배수조건하에서 전단하는 것으로 나타났다. 더불어 배수시험에서 다일러턴 시효과나 변형률 국지화효과를 피할 수 있는 시험을 계획하기 위한 참고상태정수를 제시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.113-123
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• 2007

투수계수가 낮은 뒤채움 흙을 사용하는 보강토는 비배수 상태에 놓일 경우 그 안정성이 우려되므로 비배수 인발력의 변화를 사전에 파악하여 설계에 반영하는 것이 중요하다. 본 논문은 실트질 모래에 삽입된 강보강재에 대한 배수 및 비배수 인발시험에 대한 수치해석을 수행하여 그 분석결과를 소개하고 있다. 해석에 적용된 흙은 각각 0%(순수모래), 5%, 10%, 그리고 15% 실트질 모래였으며, 상재하중은 30kPa, 100kPa과 200kPa이 었다. 해석결과 배수 인발력과 비배수 인발력 모두 실트 함유량에 의해 영향을 받고, 흙의 내부마찰각과 상재하중이 증가함에 따라 인발력 또한 증가하는 것으로 나타났다. 비배수 시험에서는 과잉간극수압이 발생함에 따라 보강재에 작용하는 유효응력이 감소하였으며, 그 결과 배수 인발력에 비해 비배수 인발력이 상재하중 30kPa에서 약 57%, 그리고 100kPa과 200kPa에서 약 70%로 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 수치해석결과는 기존에 같은 조건에서 수행된 실내모델시험 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권5호
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• pp.704-710
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• 2012

경사지 배수불량 논에서 밭작물의 안정적인 재배를 위한 배수개선 방법을 개발하기 위하여 논둑아래 기저부에 1열로 명거 (겉도랑 배수), 비닐차단막, 암거 (속도랑 배수), 관다발 등 네 가지 종류의 배수시설을 설치하여 배수개선 방법에 따른 토양의 물리적 특성변화를 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 배수방법별 토양의 용적밀도는 배수방법 간에 큰 차이가 없었으나 집적층 (B층)의 투수력은 암거배수구가 $2.67cm\;hr^{-1}$로 가장 높았고 다음은 관다발배수 $1.53cm\;hr^{-1}$이었으며, 명거배수, 비닐차단막은 $0.8cm\;hr^{-1}$내외로 낮은 경향을 보였다. 경작층 (Ap)의 액상은 명거배수, 비닐차단막 처리구가 35% 내외로 높은 경향을 보였으나 암거배수구에서는 수분함량이 크게 감소되었다. 또한 암거배수구의 기상은 32 ~ 35% 내외로 명거배수, 비닐차단막, 관다발 처리구 17 ~ 20% 보다 상대적으로 높아 공극률이 증가하는 것으로 나타났다. 명거배수 처리구의 토색은 수분과다와 높은 지하수위로 환원작용이 일어나 회색을 보인 반면 암거배수구에서는 투수성 및 통기성이 증가하여 회색층의 토색이 명갈색을 변화되었고 환원층의 출현 깊이가 깊어지고 점차 층위분화가 진행됨을 확인할 수 있었다. 강우 후 토양 깊이별 수분함량 변화를 분석한 결과 명거배수 처리구의 표토에서는 7일이 경과하여야 토양수분이 30 mm이하로 감소되었으나 20 cm 이하의 깊이에서는 항상 수분이 과잉된 상태로 지속되는 경향을 보였다. 반면 암거 배수 처리구에서는 강우 후 5 일이 경과 후에 토양 30 cm 깊이까지 수분함량이 30 mm 이하로 감소되어 배수개선 효과가 가장 높았다. 따라서 "배수불량"인 경사지 논에서 논둑 밑 1열의 암거배수 시설 설치가 명거배수, 비닐차단막, 관다발 배수방법에 비해 토양의 물리성 개선효과가 높아 밭작물의 안정적인 생산과 농지자원의 이용전환 즉 논을 밭으로 이용해야 하는 범용농지 기반 조성을 위한 저비용의 실용적인 배수개선 방법으로 이용성이 높은 것으로 판단되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.5-13
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• 2006

지하수 급속저하와 같은 비배수 상태에서는 흙과 보강재 사이의 경계면(interface)에서 발생하는 과잉간극수압으로 인하여 유효응력이 감소할 수도 있으며, 이는 보강재의 인발력 감소로 이어지기도 한다. 본 연구에서는 각기 다른 종류의 흙(순수모래, 5, 10, 15, 35% 실트질 모래)과 상재하중(30, 100, 200kPa)을 대상으로 배수 및 비배수 실내인발시험을 실시하여 최대 배수인발력과 최대 비배수인발력을 서로 비교하였다. 시험결과 배수인발력과 비배수인발력 모두 실트 함유량에 의해 영향을 받고, 흙의 내부마찰각이 증가함에 따라 인발력 또한 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 상재하중이 증가함에 따라 인발력도 증가하였으며, 최대인발력에 도달하는데 소요되는 인발거리도 증가하였다. 비배수 시험에서는 과잉간극수압이 발생함에 따라 보강재에 작용하는 유효응력이 감소하였으며, 그 결과 배수 조건과 비교하여 인발력과 인발거리가 감소하였다.

• 원예과학기술지
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• 제28권3호
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• pp.409-414
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• 2010

배액전극 제어법을 이용한 토마토 펄라이트 자루재배에서 일중 첫 배액시각을 조절함으로써 적정관수법을 도출하고 배양액을 절감하기 위해 수행되었다. 배액전극 제어법은 다양한 일일 적산일사량, 온도, 습도에서도 식물체의 요구에 능동적으로 급액회수가 변하며 배지의 무게가 안정적으로 유지되었다. 작물의 생육특성상 목표한 첫 배액시각을 정확히 맞추는 것은 어려웠으며, 일중 첫 배액시각을 10시로 제어한 급액처리에서 전후 20분, 10시30분으로 제어한 급액처리에서 전후 50분 정도의 오차범위를 나타내었다. 일중 첫 배액시각은 고려하지 않고 30분 이내에는 관수가 반복되지 않도록 제어한 처리에서는 일중 첫 배액시각은 일정하지 않았으나 실험기간동안 오전 중 첫배액 발생이 고르게 나타났다. 배액전극 제어법은 타이머법에 비해 배액율이 비교적 균일하게 유지되었고, 수분이용효율과 비료이용효율의 분석 결과 매우 경제적인 급액방법이었다. 생육과 총수확량, 당도 등은 처리간 차이가 뚜렷하지 않았으나, 평균과중은 배액전극 제어법이 타이머법보다 컸다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제34권2호
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• pp.197-208
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• 2023

Rate-dependent mechanical response of sand, subjected to loading of medium to high strain rate range, is of interest for several civilian and military applications. Such rate-dependent response can vary significantly based on the initial density state of the sand, applied confining pressure, considered strain rate range, drainage condition and sand morphology. A numerical study has been carried out employing a recently proposed visco-plastic constitutive model to explore the rate-dependent mechanical behaviour of Toyoura sand under drained triaxial loading condition. The model parameters have been calibrated using the experimental data on Toyoura sand available in published literature. Under strain rates higher than a reference strain rate, the simulation results are found to be in good agreement with the experimentally observed characteristic shearing behaviour of sand, which includes increased shear strength, pronounced post-peak softening and suppressed compression. The rate-dependent response, subjected to intermediate strain rate range, has further been assessed in terms of enhancement of peak shear strength and peak friction angle over varying initial density and confining pressure. The simulation results indicate that the rate-induced strength increase is highest for the dense state and such strength enhancements remain nearly independent of the applied confinement level.