• Geomechanics and Engineering
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• 제13권2호
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• pp.269-284
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• 2017

A new technique is proposed to obtain more effective screening efficiency against the ground vibration using intermittent geofoam (IF) in-filled trench. The numerical analysis is performed by employing two-dimensional finite element method under dynamic condition. Vertically oscillated strip foundation is considered as the vibration source. In presence of the ground vibration, the vertical displacements at different locations (pick-up points) along the ground surface are captured to determine the amplitude reduction factor (ARF), which helps to assess the efficiency of the vibration screening technique. The efficiency of IF over continuous geofoam (CF) in-filled vibration barriers is assessed by varying the geofoam density, the location of trench and the frequency of excitation. The results from this study indicate that a significant reduction in ARF can be achieved by using intermittent geofoam as compared to continuous geofoam. Further, it is noticed that the efficiency of IF increases with an increase in the frequency of the vibrating source. These encouraging results put forward the potential of utilising intermittent geofoam as a vibration screening material.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.24-30
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• 2018

지하공간의 수요가 증가되면서 지중구조물의 기능을 저하시키는 상재하중 및 토피증가에 대한 구조물의 안정성 문제를 해결하기 위해 많은 연구자들이 고압축성 물질을 이용한 하중저감방법 연구를 진행해왔다. 본 논문은 하수관거에 작용하는 하중을 EPS Geofoam을 활용하여 경감시키는 하중저감공법을 아치구조물에 적용하고 그 효과를 증가시키기 위한 최적의 Soft Zone 적용방법에 대해 기술하고 있다. 지반구조 상호작용을 고려한 ABAQUS 유한요소해석을 통해 아치구조물의 거동 특성을 파악하고 4가지 EPS Geofoam 형식을 해석적으로 분석하여 최적의 적용형상을 확인하였다. 해석 결과를 토대로 선정된 최적 단면 형상에 대해 아치구조물의 라이즈비, 지간길이 변화를 해석변수로 고려하여 발생하는 토압감소율을 비교하여 적용성을 분석하였다. 수치해석에서 선정한 최적 Soft Zone를 적용한 아치구조물에 발생하는 토압이 평균 78% 감소되는 것을 확인하였다. 본 연구 결과에서 EPS Geofoam의 토압 경량화 효과와 이에 대한 지중아치구조물의 적용성 평가는 지중구조물 설계 시 경제적이고 합리적인 방법을 제공해 줄 것이며, 향후 심층 지하공간에 대한 활용성 증가에 도움이 될 것이다.

• 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.

• Geomechanics and Engineering
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• 제22권6호
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• pp.475-488
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• 2020

The recent increase in the use of Expanded Polystyrene (EPS) geofoam in construction and geotechnical projects has driven researchers to investigate its behavior, more deeply. In this paper, a series of experimental tests to investigate the stress-strain behavior and the mechanical properties of EPS blocks, under monotonic axial loading are presented. Four different densities of cylindrically shaped EPS with different dimensions are used to investigate the effects of loading rate, height and diameter, as well as the influence of the density of EPS on the stress-strain response. The results show that increasing the height of the EPS samples leads to instability of the sample and consequent lower resistance to the applied pressure. Large EPS samples show higher Young's modulus and compressive resistance due to some boundary effects. An increase in the rate of loading can increase the elastic moduli and compressive resistance of the EPS geofoam samples, which also varies depending on the density of the samples. It was also determined that the elastic modulus of EPS increases with increasing EPS density. By implementing an efficient numerical procedure, the stress-strain response of EPS geofoam samples can be reproduced with great accuracy. The numerical analysis based on the proposed method can used to evaluate the effect of different factors on the behavior of EPS geofoam.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.553-562
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• 2008

A remediation technique for buried pipeline system subject to permanent ground deformation is proposed. Specifically, EPS (expanded polystyrene) geofoam blocks are used as low density backfill, thereby reducing soil restraint and pipeline strains. In order to evaluate this remediation technique, a series of 12 centrifuge model tests with HDPE pipe were performed. The amount or spatial extent of the low density backfill was varied, as well as the orientation of the pipe with respect to the fault offset. Specifically, in the $-63.5^{\circ}$ test, the orientation was such that the pipe was placed in flexure and axial tension. The $-85^{\circ}$ orientation placed the pipe mainly in flexure. In all cases, the behavior of the remediated pipe was compared to that for the unremediated pipe. The geofoam backfill was successful in improving pipe behavior for two of the three pipe/fault orientations. However, for the $60^{\circ}$ orientation, the pipe buckled in compression irrespective of the geofoam backfill.

• 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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.77-88
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• 2000

연약지반상에 하중 경감을 목적으로 발포성 폴리스티렌(Expanded Polystyrene)을 사용하는 사례가 최근 꾸준히 증가하고 있다. 공법의 요점은 연약지반상에 축조되는 상부구조물에 의한 응력증가를 감소시켜서 결국에는 침하를 방지하기 위한 것이다. 이것을 지오폼(geofoam)이라고 하는데, 지오폼은 교대나 옹벽의 뒷채움재로 사용할 경우 횡토압을 감소시키기 때문에 옹벽이나 교대의 뒷채움재료로 사용하기도 한다. 이와 같이 그 사용이 꾸준히 증가하고 있지만 뒷채움이나 연악지반상에 사용할 때 지오폼의 거동을 예측하는 적절한 수치모델이 아직은 개발되자 않았다. 본 연구에서는 지오폼의 응력-변형 특성을 연구하고 그 탄소성 예측모델을 제시하였다. 이를 위하여 삼축압축시험을 실시하였으며 구속응력과 지오폼의 밀도를 다양하게 변화시켜 그 응력-변형특성을 조사하고 회귀분석을 통하여 비선형 구성모델을 제시하였다. 그 결과 지오폼은 탄성 선형모델보다 탄소성모델 특성에 더 가까운 것을 알 수 있었으며 체적변화율과 축방향 변형률에는 특별한 상관 관계가 있음을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권12호
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• pp.63-70
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• 2011

EPS지오폼은 다양한 강도, 밀도, 그리고 크기로 생산되는 일종의 화학합성물이다. EPS지오폼에 관한 근래의 발전으로 인해서, 그것의 사용은 급격하게 늘어나고있다. 이것은 초경량 재료로서 단위중량이 약 $0.16{\sim}0.47kN/m^3$ 인데, 이것은 채움재의 용도로 가장 대표적인 흙의 단위중량 $6.3{\sim}15.7kN/m^3$와 동일한 내구성을 가진다. 이런 장점에도 불구하고, EPS지오폼에 대한 회복탄성계수 표준측정방법은 보고된 바가 없는 실정이다. 본 연구의 주된 목적은 연성포장의 노반에 적용될 때의 EPS회복탄성계수의 적합성을 연구하는 것이다. 적합성연구는 삼축압축시험의 결과를 토대로 이루어졌으며, 연성포장의 노반재료로써 EPS는 실험결과의 분석과 근본적인 회복탄성의 특성을 비교분석하여 그것의 적합성을 확인해 보았다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제3권2호
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• pp.5-14
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• 2002

본 연구에서는 지중내에 설치한 매설관에 작용하는 응력-변형 특성을 분석하였다. 연약지반의 수축과 팽창특성을 고려할 수 있는 Egg-Cam Clay 모델을 소개하였다. 기존에 사용하던 Cam Clay 모델은 연약지반의 수축 및 팽창 특성을 고려하지 못하는 단점이 있기 때문에 Cam Clay 모델을 수정하여 Egg-Cam Clay 모델을 제안하였다. 이와는 별도로 지중내의 매설관에 작용하는 응력-변형을 감소시키기 위하여 지오그리드, EPS 지오폼을 매설관과 함께 설치하였다. 탄소성모델을 이용하여 현장에 시험시공한 여러 단면에 유한요소해석한 결과 긍정적인 효과를 얻었다.

• 한국조경학회:학술대회논문집
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• 한국조경학회 2021년도 추계학술대회 논문집
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• pp.115-116
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• 2021