• Smart Structures and Systems
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• 제30권2호
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• pp.159-172
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• 2022

To improve the accuracy of the standard penetration test (SPT) results, smart measurement system, which considers the energy transfer ratio into the sampler (ETR_Sampler), is required. The objective of this study is to evaluate the effects of joints and rod length on the transferred energy into the sampler. The energy transfer ratios into the rod head (ETR_Head) and ETR_Sampler, and the energy ratio from the head to the sampler (ER_HS) were obtained using energy modules, which were installed at the rod head and above the SPT sampler. Linear regression analyses are conducted to correlate the ER_HS with the number of joints, rod length, and SPT N-values. In addition, the dynamic resistances are calculated using both transferred energies into the rod head and into the sampler, and are compared with the corrected cone tip resistance measured from the cone penetration test (CPT). While the ETR_Head are generally constant, but the ETR_Sampler and ER_HS gradually decrease along the depth or the number of joints, except at certain depths with high SPT N-values. Thus, the ER_HS can be estimated using the number of joints, rod length, and SPT N-values. The dynamic resistance evaluated by E_Sampler produces a better correlation with the corrected cone tip resistance than that by E_Head. This study suggests that transferred energy into the SPT sampler may be effectively used for more accurate subsurface characterization.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권7호
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• pp.49-56
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• 2023

사석은 원지반의 지지력을 확보하고 구조물을 안정하게 지지할 수 있도록 다양한 목적으로 활용되고 있지만 사석이 적용된 지반의 특성을 관찰하기는 많은 어려움이 있다. 해당 연구에서는 전기비저항 탐사, 탄성파 탐사 그리고 지표 투과 레이더를 활용하여 사석이 포함된 지반의 해상도를 비교하고자 하였다. 사석으로 성토를 수행한 건설 현장에서 해당 비파괴 탐사 기법을 적용하였으며, 얕은 심도를 목적으로 실험하여 심도 2m까지 결과를 도시하였다. 전기비저항 탐사와 탄성파 탐사는 유사한 거동을 보여주었지만, 지표 투과 레이더는 상대적으로 사석이 포함된 지반의 특성을 관찰하기에 한계를 보였다. 해당 기법을 검증하기 위하여 동적 콘 관입 시험을 수행하였으며, 전기비저항 및 탄성파 탐사 결과와 국부적인 영역에서 유사한 거동을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.927-935
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• 2011

노상층의 지지력을 평가하는 일반적인 방법의 하나로 현장 CBR(California Bearing Ratio) 시험이 널리 이용되고 있다. 그러나 현장 CBR은 시간과 비용이 많이 소모되어 포장층의 강도특성을 단시간에 파악하기에는 어려운 단점이 있다. 최근에는 보다 신속하고 경제적인 방법으로 동적 콘관입시험(Dynamic Cone Penetrometer, DCP)이 많이 이용되고 있다. 본 논문에서는 폐석회를 혼합한 현장모형 노상토에 대하여 현장 CBR 시험과 DCP 시험을 수행하여 현장 지지력을 평가하였으며, 현장 CBR 값과 DCP 지수에 대한 상관관계를 분석하였다. 사용한 폐석회는 인천의 화학공장에서 소다회($Na_2CO_3$)를 생산하는 공정에서 부수적으로 발생하는 부산물이며, 현장시험에서는 현장함수비, 현장밀도, 현장 CBR 시험, DCP 시험을 수행하였다. 시험결과로부터 폐석회 활용도로 노상층에 대한 DCP지수를 제안하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.43-52
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• 2014

PURPOSES : To solve problems in current compaction control DCPT(Dynamic Cone Penetrometer Test), highly correlated with various testing methods, simple, and economic is being applied. However, it、s hard to utilize DCPT results due to the few numerical analyses for DCPT have been performed and the lack of data accumulation. Therefore, this study tried to verify the validation of numerical modeling for DCPT by comparing and analyzing the results of numerical analyses with field tests. METHODS: The ground elastic modulus and PR(Penetration Rate) value were estimated by using PFC(Particle Flow Code) 3D program based on the discrete element method. Those values were compared and analyzed with the result of field tests. Also, back analysis was conducted to describe ground elastic modulus of field tests. RESULTS : Relative errors of PR value between the numerical analyses and field tests were calculated to be comparatively low. Also, the relationship between elastic modulus and PR value turned out to be similar. CONCLUSIONS : Numerical modeling of DCPT is considered to be suitable for describing field tests by carrying out numerical analysis using PFC 3D program.

• Geomechanics and Engineering
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• 제2권3호
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• pp.177-190
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• 2010

This paper presents the details of indigenous development of the piezovibrocone and calibration chamber. The developed cone has a cylindrical friction sleeve of $150cm^2$ surface area, capped with a $60^{\circ}$ apex angle conical tip of $15cm^2$ cross sectional area. It has a hydraulic shaker, coupled to the cone penetrometer with a linear displacement unit. The hydraulic shaker can produce cyclic load in different types of wave forms (sine, Hover sine, triangular, rectangular and external wave) at a range of frequency 1-10 Hz with maximum amplitude of 10 cm. The piezovibrocone can be driven at the standard rate of 2 cm/sec using a loading unit of 10 ton capacity. The calibration chamber is of size $2m{\times}2m{\times}2m$. The sides of the chamber and the top as well as the bottom portions are rigid. It has a provision to apply confining pressure (to a maximum value of $4kg/cm^2$) through the flexible rubber membrane inlined with the side walls of the calibration chamber. The preliminary static as well as dynamic cone penetration tests have been done sand in the calibration chamber. From the experimental results, an attempt has been made to classify the soil based on friction ratio ($f_R$) and the cone tip resistance ($q_c$).

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.21-30
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• 2014

본 연구에서는 남원 사면현장에서 채취된 화강풍화토를 이용하여 경량 동적콘관입시험기의 국내 사면현장에서 적용성을 조사하였다. 그리고 다짐도와 함수비 변화에 따른 경량 동적콘관입시험을 수행하고, 다짐도, 간극비, 포화도와 콘관입 저항치와의 상관성을 분석하였다. 그 결과로 최적함수비의 건조측에서 함수비 증가와 더불어 관입저항치가 급격히 증가하고 습윤측에서 크게 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 물리적 특성과의 상관관계에서 다짐도 및 포화도가 클수록 콘 저항치가 선형적으로 증가하는 것을 확인하였다. 이로 인해 역학특성 변화에 따른 함수비, 간극비, 포화도와 콘관입저항치 사이에 높은 상관성을 보여 사면조사시 경량 동적콘관입시험기의 현장적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제26권1호
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• pp.143-152
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• 2016

토석류 지반의 안정성은 일반적으로 표토층의 중량, 점착력, 사면의 각도 그리고 내부 마찰각 등의 물성치를 통해서 예측된다. 그 중 표토층의 중량은 표토층 깊이와 단위중량으로 추정할 수 있으며, 이때 광범위한 지역에서 표토층 깊이를 예측하는 것이 선행적으로 필요하다. 본 연구에서는 탄성파 탐사를 통해 표토층 깊이를 추정하고자 하였으며, 표토층 깊이를 예측할 수 있는 속도 범위 결정방법도 함께 제시하고자 하였다. 대상지역은 세종시 인근의 토석류 발생지역으로 전체적인 표토층 깊이를 예측하기 위하여 총 4개의 측선에서 속도 분포를 관찰하였다. 또한 토석류 위험 지역에서의 표토층 깊이를 알기 위하여 동적 콘관입(dynamic cone penetration) 시험도 함께 실시하였으며, 총 18개의 원위치 시험을 수행하였다. 탄성파 탐사 결과 대상지역은 총 3~4개의 지층으로 구성되어 있으며, 기존의 속도값을 통해 표피심도를 예측하였다. 기존 속도 기준 값으로 예측된 결과는 DCP 결과와 큰 차이를 보였으며, 차이를 감소시키고 신뢰성을 높이기 위해 새로운 속도 기준값을 제시하였다. 이와 같은 결과는 표피심도를 예측하기 위하여 기존 기준 값을 현장 조건에 맞게 조절해야 함을 암시하며, 추가적인 실험으로 더욱 정밀한 기준값을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권5호
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• pp.163-172
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• 1998

말뚝의 지지력 거동을 연구하기 위하여 말뚝 제작시 다수의 변형률계를 설치한 2본의 말뚝들에 대하여 항타시에 그리고 항타후 소정의 시간이 경과된 시점에 동재하시험과 정재하시험을 몇 차례 수행하였다. 콘관입저항값 그리고 표준관입저항값과 말뚝의 단위 주면마찰력과의 관계를 규명하기 위해 재하시험전에 시험지반에 대하여 론관입시험과 표준관입시험도 실시하였다. 지지력과 두부침하량 관계를 살펴보면, 0.055D(D: 직경)의 두부침하량에서 전체지지력이 극한에 도달하였고, 이 때에 주면마찰력은 극한간에 도달했으나, 선단지지력은 계속 증가하는 것으로 나타났다. 말뚝의 지지력은 항타후 시간이 경과함에 따라 자연대수함수로 증가하였으며, 지지력 성분중 주면마찰력 성분이 항타한 후 40일 경과한 시점에 초기값의 4.6배 정도로 현저하게 증가하였다. 지지력 거동에 대한 시간경과의 영향을 보면, 시험말뚝들은 초기항타시에는 선단지지말뚝으로 거동하다가 시간이 경과하면서 주면마찰 말뚝으로 거동이 변화되었음을 관찰할 수 있었다. 단위 주면마찰력은, 토질분류에 따라 다르지만, 콘관입저항칼(q.)과 표준관입저항값(N)과 일정한 관계를 갖는 것으로 나타났으며, 관계상수는 현재 국내에서 사용하고 있는 간보다 큰 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.1178-1187
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• 2008

Quality assurance for embankment compaction is one of very important procedures to guarantee high quality construction. However, only sand replacement method (KS F2312) and static plate load test (KS F2310) which are conventional and tiresome methods are used to evaluate degree of compaction at construction fields. Recently, new types of devices such as the geogauge and the light falling weight deflectometer (LFWD), the soil impact hammer (CASPFOL) and dynamic cone penetration test etc. which are able to substitute for the conventional methods are begun to use to evaluate soil stiffness. In this study, a laboratory model test was performed to evaluate correlations among test results obtained from the new devices and to assess the potential use of them. All test results have correlations with relative density and water content. Especially, the coefficients of correlation between $E_G$ from the geogauge and $K_{30'}$ from the soil impact hammer and between $E_G$ from the geogauge and $E_{LFWD}$ from LFWD are more than 0.7 but those between the results from DCP and others are less than those between $E_{G{\cdot}}$ and $K_{30'}$ and $E_G$ and $E_{LFWD}$.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권9호
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• pp.85-95
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• 2012

유기산 재료를 이용한 지반 개량은 미생물을 배양하여 지반의 고결화로 인해 친환경적으로 지반의 강도를 증대시키는 방법으로 다양한 토질 성상에 대해 유기산 재료를 혼합 후 미생물 증식으로 강도 증대효과를 규명한 바가 있으나, 현재까지 현장 적용성을 평가한 바가 없다. 본 논문에서는 유기산재료를 이용하여 지반의 미생물 증식으로 인한 지반 고결화에 대해 연구를 실시하였으며, 이를 위해 재령 56일까지 동평판재하시험, 동적콘관입시험, 들밀도시험, SEM-EDS분석을 통해 지반강도의 변화에 대해 규명하였다. 시험 결과, 유기산 재료를 첨가한 지반의 강도와 강성은 증가하는 경향을 나타냈으며, SEM-EDS로부터 탄산칼슘의 증가를 규명할 수 있었다. 향후 유기산 재료를 활용한 친환경적인 지반개량 공법의 지속적인 연구와 관심이 필요하다고 사료된다.