• Geomechanics and Engineering
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• 제34권5호
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• pp.577-595
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• 2023

A dynamic triaxial discrete element numerical model of lightweight soil was established using the discrete element method to study the microscopic mechanism of expanded polystyrene (EPS) particles in the soil under cyclic loading. The microscopic parameters of the discrete element model of the lightweight soil were calibrated depending on the dynamic triaxial test hysteresis curves. Based on the calibration results, the effects of the EPS particles volume ratio and amplitude on the contact force, displacement field, and velocity field of the lightweight soil under different accumulated strains were studied. The results showed that the hysteresis curves of lightweight soil exhibit nonlinearity, hysteresis, and strain accumulation. The strain accumulated in remolded soil is mainly tensile strain, and that in lightweight soil is mainly compressive strain. As the volume ratio of EPS particles increased, the contact force first increased and then decreased, and the displacement and velocity of the particles increased accordingly. With an increase in amplitude, the dynamic stress of the particle system increased, and the accumulation rate of the dynamic strain of the samples also increased. At 5% compressive strain, the contact force of the particles changed significantly and the number of particles deflected in the direction of velocity also increased considerably. These results indicated that the cemented structure of the lightweight soil began to fail at a compressive strain of 5%. Thus, a compressive strain of 5% is more reasonable than the dynamic strength failure standard of lightweight soil.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권6호
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• pp.185-198
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• 1996

EPS(Expanded Polystyrene)를 이용한 하중경감공법은 초경량재(20~30kg/m3)인 EPS를 본 연구는 보강토 토류벽체의 뒤채움재로서 폐 EPS 조각을 혼합한 경량의 성토재료를 개발, 활용하기 위한 기초연구로서, 우리나라에 광범위하게 분포하는 화강풍화토와 폐 EPS조각을 혼합한 경량성토재에 대해 공학적 특성파악을 위한 기본물성시험을 수행하였고, 또한 국내에서 판매되고 있는 두가지 대표적인 강성 및 연성 지오그리드 보강재에 대해 폐 EPS조각의 혼합비를 변화시 켜가며 실내인발시험을 수행하였으며, 이들 시험결과를 토대로 하여 폐 EPS조각 혼합경량토의 토질공학적 특성과 지오그리드-혼합경량토 사이의 마찰특성을 분석.평가하였다. 또한 본 연구에서는, 인장력 이외에도 다짐하중 및 상재하중 등 수직하중에 의한 압축력이 추가로 동시에 작용하는 경우의 지오그리드의 인장력-변형률 관계를 고려할 수 있는 마찰강도 산정방법을 제시하였으며, 이 방법을 토대로 하여 지오그리드-혼합토 사이의 마찰강도 평가시 적용가능한 보정계수 a1 및 a2 값의 범위를 제시하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.31-37
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• 2010

불용 자원을 건설 자원화 한다면 자원재활용 측면에서 더욱더 효율적으로 친환경적인 접근이 가능할 것이다. 본 연구에서는 PET병을 EPS 블록 대용으로 활용하기 위하여 PET 병을 대상으로 압축강도 시험을 실시하였으며, 이를 드라이아이스 첨가유무에 따라 압축강도를 각각 비교분석하였다. 그 결과 EPS 블록 대용으로 현장에 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.35-44
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• 2015

본 연구의 연성포장설계의 해석적 연구를 위해 연성포장설계에 이용되는 EPS 지오폼 회복탄성계수 모델이 고안되어 노상층이 EPS 블럭인 연성포장의 수직방향 변형크기를 예측하기위한 프로그램인 RMEG 에 이용되었다. RMEG 프로그램은 EPS 지오폼의 노상층이 설계된 기한동안 얼마나 침하 하는지와 AASHTO 연성포장설계방정식에 의해 평가된 신뢰도 70%로 주어진 교통하중에 도로구조체가 얼마나 오랫동안 심각한 도로파손 없이 지탱하는지를 보여주었다. 그 결과, EPS 노상층의 예측 수직변형은 20.6년 동안 5mm 이하로 EPS 지오폼은 일반토사의 대체물로써 하자가 없음을 나타냈다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.89-97
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• 2011

본 연구는 RC조 슬래브의 자중을 줄이기 위하여 구조적 역할을 담당하지 않은 상 하부 철근 사이의 중앙부 콘크리트를 제거하고, 중량감소 및 단열성능을 확보할 수 있는 경량 중공체를 적용한 중공슬래브에 대하여 현장 적용을 위한 최소 요구내화성능(1~2시간)을 평가하기 위한 것이다. 이에 피복두께 및 적재하중, 경간길이를 실험인자로 설정하여 실험을 수행하였다. 내화실험을 실시한 결과, 실험인자에 상관없이 모두 목표 내화성능인 120분을 만족하였고 피복두께 보다 적재하중이 내화성능에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 경간길이는 짧을수록 내화성능에 유리한 것으로 나타났다. 기존 RC조 슬래브에 적용되지 않던 경량 중공체로 사용된 발포폴리스티렌(EPS: Expanded Polystyrene)의 고온시 특성을 파악한 결과 $100^{\circ}C$에서 유리천이현상(Glass Transition)으로 인한 온도상승 지연구간이 발생하는 것으로 나타났다. 또한 발포폴리스티렌의 polystyrene는 녹는점이 $185^{\circ}C$로 낮은 온도에서 용융된다. 따라서 낮은 온도에서 중공체가 용융되어 온도센서 주변에서 전도에 의한 열전달 매개체가 사라지게 된다. 이에 중공체의 온도는 철근 및 콘크리트에 비해 낮게 나타나는 것으로 판단된다. 따라서 경량 중공체는 낮은 온도에서 용융되어 중공슬래브의 내화성능에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.75-83
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• 2002

본 연구에서는 준설토, EPS 그리고 고화재를 혼합한 경량혼합토의 역학적 특성을 일축 및 삼축압축시험을 통하여 고찰하였다. 역학적 특성은 다양한 준설토의 초기 함수비, EPS 함유율, 시멘트 함유율 그리고 양생압력에 대한 경량혼합토의 압축강도에 대하여 연구하였다. 삼축압축상태에서 EPS를 함유한 경량혼합토의 압축강도는 유효구속압에 의존 하지 않는 것으로 나타났다. EPS 함유율이 감소할수록($A_E$<2%) 그리고 시멘트 함유율이 증가할수록($A_c$>2%) 삼축압축강도-변형 거동특성은 극한 압축강도를 지나 급격한 압축강도의 감소를 보이는 시멘트 혼합토의 압축강도-변형 거동특성과 유사한 것으로 나타났다. 200kpa 이상의 압축강도를 요구하는 개량지반에 본 경량혼합토를 적용하는 경우에서 적절한 준설토의 초기함수비, EPS 함유율은 각각 약 165%~175%이상 그리고 3%~4%이상으로 제시할 수가 있었다. 삼축 및 일축압축상태에서 극한 압축강도는 시멘트 함유율이 2%이상에서 거의 증가하지 않음으로서 한계 시멘트 함유율은 2%로 제시할 수가 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권9호
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• pp.61-68
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• 2012

본 연구의 주된 목적은 EPS지오폼이 연성포장의 노반재료로 사용될 때 그것의 회복탄성계수를 해석 모델화 하는 것이다. 이 해석모델은 삼축압축 시험으로부터 나온 실험결과를 토대로 만들어졌다. 그리고 이 모델은 원하는 용도에 따라서, 기존의 프로그램을 수정하거나 새로 개발하여 유한요소법을 이용한 연성포장구조를 해석하는데 사용될 수 있다. 또한 본 연구의 결과는 연성포장에서의 현장 연약지반 노상재료의 대체물로서 EPS지오폼은 적합한 것으로 확인되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.57-65
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• 2010

본 연구의 주된 목적은 반복적인 하중조건하에서 연성포장체의노반재료로써, EPS블럭의 시간의존적 변형을 연구하는데 있다. 반복하중 조건에서의 EPS블럭의 거동을 이해하기 위해서 본 연구에서는 실험적 방법 및 수치모형을 제시하였다. 이 수치모델링을 위해서 반복하중 조건하에서 관찰된 변형거동과 단위중량, 변형 그리고 적용된 하중과의 상관관계의 조사가 행해졌다. 실험결과는 핀들레이 이론과 반복하중 조건에서의 연구결과의 모델 분석등과 비교되었고, 보완된 핀들레이 모델과 본 연구에서 제시한 모델은 반복하중에서의 EPS블럭의 변형거동을 나타내는데 이용될 수 있는 것으로 기대된다.

• 한국포장학회지
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• 제27권3호
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• pp.175-180
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• 2021

Although it has recently been regulated for use as an eco-friendly policy in Korea, the use of EPS (Expanded Polystyrene) cooling boxes, which are used as cold chain delivery insulation boxes for fresh agricultural and livestock products, is also increasing rapidly as e-commerce logistics such as delivery have increased rapidly due to COVID-19. Studies were conducted to optimize the EPS cooling container through internal air heat flow of CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis and FEM (Finite Element Method) random vibration analysis using domestic PSD (Power Spectral Density) profile of the EPS cooling box to which the refrigerant is applied in this study. In the analysis of the internal air heat flow by the refrigerant in the EPS cooling box, the application of vertical protrusions inside was excellent in volume heat flow and internal air temperature distribution. In addition, as a result of random vibration analysis, the internal vertical protrusion gives the rigid effect of the cooling box, so that displacement and stress generation due to vibration during transport are smaller than that of a general cooling container without protrusion. By utilizing the resonance point (frequency) of the EPS cooling box derived by the Model analysis of ANSYS Software, it can be applied to the insulation and cushion packaging design of the EPS product line, which is widely used as insulation and cushion materials.

• 한국포장학회지
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• 제28권3호
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• pp.201-210
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• 2022

Expanded polystyrene (EPS) is the most commonly used fresh food refrigeration insulation in Korea and Europe. Moreover, as the use of disposable packaging materials has increased significantly along with non-face-to-face delivery services since the COVID-19 crisis, social issues related to waste disposal are also being raised. Therefore, in this study, the life cycle of EPS boxes for fresh food is focused on the factors that have a large difference between incineration and landfill including recycling in Europe and Korea in the disposal process after use, and raw materials and energy in the manufacturing process, which account for a large portion of the environmental impact value. We tried to compare the environmental impact of evaluation. Overall, the raw material production stage, box manufacturing stage, and packaging stage have similar processes in Europe and Korea, but unlike Europe, Korea, which lacks landfills and incineration facilities, has focused on expanding the recycling rate. It was necessary to do an environmental impact assessment. Data affecting the environment were derived based on 2019 and 2020 data for Korea and 2017 and 2020 data for Europe. In order to predict the future environmental impact assessment, assumptions about the disposal rate in 2025 and 2030 were introduced and evaluated. As a result of this study, it was found that the raw material production stage of EPS boxes, which have similar processes in both Korea and Europe, has the greatest effect on the global warming effect of Korean EPS boxes. However, Korea, which has a relatively high recycling rate in the disposal process compared to incineration and landfill, showed better environmental performance than Europe in most impact indicators except freshwater eutrophication. In particular, Korea has increased the overall recycling rate compared to Europe by replacing various recyclable materials such as building materials and sundries with XPS (extruded polystyrene) recycled materials. In conclusion, it was found that increasing the recycling rate rather than incinerating and landfilling EPS boxes for fresh food in the domestic EPS industry has relatively less environmental load compared to Europe.