• 한국지반공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.151-160
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• 1999

광양만의 해저에서 채취한 점성토시료의 물리적 성질과 역학적 특성을 규명하기 위한 일련의 실내시험을 수행하였다. 주요 시험내용은 제반 물리적 성질시험, 표준압밀시험, 비배수 및 배수 삼축시험(CIU, CID) 등이다. 통일분류에 의하면 CL, CH로 구분되는 광양만 점토는 자연함수비, 38.3~84.6%, 액성지수, 0.71~0.98 이고 과압밀비가 1.06~l.60인 실질적인 정규압밀상태라고 볼 수 있다. 비배수 삼축시험에서의 유효응력경로는 (q, p)공간에서 등방압밀응력($p_0$) 으로 규준화되고, 등 전단변형률선은 원점을 통과하며 선형적이다. 비배수 전단변형률($\varepsilon$)은 응력비($\eta$) 만의 함수이고, ($\varepsilon/\eta, \eta$) 공간에서 절편값을 갖는 직선으로 나타났다. 또한, 등방압밀응력으로 규준화된 간극수압도 응력비에 대하여 직선이고, 그 구배, C는 간극수압 매개변수로 정의될 수 있다. 이상에서 기술된 경향을 근거로 하여 비배수 응력경로 및 전단변형률을 예측할 수 있는 계산식을 제안하였고, 제안식에 의하여 계산된 응력경로와 전단변형률은 기존의 Cam-clay이론 보다 실측치에 더 가까운 값을 주는 것으로 나타났다. 배수시험 결과에서 얻어진 응력경로 상의 파괴점은 비배수 응력경로의 한계상태선과 동일 선상에 위치하며, 이 사실은 한계상태이론의 기본 개념과 일치한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.25-36
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• 2001

본 연구목적은 압축지수에 대한 기본 물성들의 영향을 검토하고 국내 점토에 대한 새로운 압축지수 경험식을 제안하고 오류 역전파 신경망 알고리즘의 적용성을 검증함에 있다. 11개 지구의 점토에 대한 실내시험결과에서 얻어진 압축지수 값은 최소 0.01에서 최대 3.06 정도의 범위로 나타났다. 기존 제안된 경험식에 의한 압축지수의 추정값과 시험결과를 비교한 결과, 단일 지반변수를 이용하는 경험식의 결과들은 과소평가될 가능성이 크게 나타났으며 복합 지반변수를 이용하는 경험식의 결과는 단일 지반변수의 경우보다 추정의 정확성이 높으나 시험결과와의 표준오차가 최소 0.05로서 다소 크게 나타나고 있다. 이에 본 연구에서는 시험결과에 근거한 압축지수에 대하여 회귀분석으로 단일 및 복합 지반변수를 이용하는 경험식을 제안하였으며 이들의 결정계수는 최소 0.89 이상으로 결정되었다. 본 연구에서 사용한 인공 신경망 구조에서 시험결과와 신경망 결과의 상관계수 및 표준오차는 각각 0.925 이상과 0.0196 이하로 나타나 높은 상관성을 나타내었다. 특히, 인공 신경망에 의한 예측결과는 압축지수에 대한 영향인자들 중에서 자연 함수비, 건조단위중량 그리고 현장 간극비의 3개 변수만으로도 압축지수를 예측할 수 있었으며, 상관계수는 0.974로 나타났다. 따라서, 인공 신경망이 이용된다면 간편한 현장실험에서 얻어진 변수들에 의하여 압축지수를 예측 할 수 있는 가능성을 입증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.101-112
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• 2002

본 연구에서는 진동하중을 받는 지반의 교란정도차이를 통해 액상화 거동을 규명하는 교란상태개념에 기초하여 제안된 액상화 평가법의 타당성을 비교실험을 통하여 검증하였다. 제안된 평가법의 타당성 검토를 위해, 실내진동시험을 토대로 소산에너지 개념에 기초한 해석결과와 비교하였다. 또한, 불규칙한 지진의 시간이력 전부를 고려하는 제안된 평가법의 특성을 분석하기 위하여 임의의 해석대상지반에 대해 2가지 형태의 실지진 시간이력을 입력한 지진 응답해석을 토대로 액상화 평가를 수행하였으며 이용된 액상화 평가법은 Seed의 경험적 평가방법(Seed등, 1971)을 국내 실정에 부합되도록 수정보완한 방법(김수일 등, 2000)으로 우리나라 해양수산부 주관으로 편찬된 $\ulcorner$항만 및 어항시설의 내진설계 표준서$\lrcorner$에 인용된 방법이다. 액상화 저항특성에 관한 타당성 검토결과, 제안된 평가법과 소산에너지 개념에 기초한 해석결과가 과잉간극수압의 누적으로 발생되는 액상화 현상을 신뢰성 높게 표현하고 있는 것으로 나타났다. 또한, 액상화 평가예를 통해 제안된 평가법에서의 지진력 고려에 대한 특성을 분석한 결과, 제안된 평가법에서는 실지진 시간이력에 대한 지진응답해석을 통해 최대가속도, 탁월주파수, 진동형태, 지속시간 등으로 표현되는 지진특성을 합리적으로 고려되고 있는 반면, 지진에 의한 등가전단음력 산정시 등가의 최대값을 이용하는 액상화 상세예측의 경우, 지진응답해석의 지반 내 지진증폭현상을 단순히 최대가속도만으로 표현함으로써 불규칙한 가속도가 연속재하되는 지진특성을 충분히 반영하지 못하는 것으로 나타났다. 연구결과, 제안된 평가법은 실내진동시험의 수행 및 실지진 시간이력 전부에 대한 고려를 포함하고 있으므로 이를 기초로 한 액상화 평가가 신뢰성이 높다고 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.15-27
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• 2004

본 연구에서는 현재까지 연구된 깊은 기초의 주면마찰력 산정법에 의해 제안된 방법들을 검토하여 대형기초인 케이슨(우물통)기초에 대하여 주면마찰력을 적절히 산정할 수 있는 산정법을 제시하였다. 특히 홍원표(1987)가 제안안 주면마찰력 산정법을 기본 토대로 하여 새로운 주면마찰력 산정방법(Kn계수법)을 제시하였다. 그리고 깊은기초인 말뚝의 주면마찰력을 합리적으로 산정할 수 있다고 알려진 $\lambda$법을 이용한 케이슨의 주면마찰력 산정에 대해서도 검토하였다. 이를 위해 영종대교 주탑하부구조인 뉴매틱케이슨 기초의 시공시 계측된 주면마찰력 데이터를 이용하였다. 주면마찰력은 침설속도에 비례하며 주면마찰력의 분포양상은 직선분포보다 포물선분포에 가깝다. 저부가 확대되는 대규모 케이슨기초 침설시 발생하는 주면마찰력 산정결과 일반적인 말뚝기초의 주면마찰력과는 상이하다. 제안된 Kn계수법과 $\lambda$법을 각각 사용하여 산정한 케이슨의 주면마찰력을 실제 케이슨의 계측값으로부터 산정한 주면마찰력과 비교한 결과, Kn계수법를 이용하여 산정한 케이슨의 주면마찰력은 $\lambda$법에 의해 산정된 주면마찰력보다 실측값에 훨씬 근접하다. 즉, 저부가 확대된 형상의 대형의 케이슨기초의 주면마찰력을 산정하기에는 홍원표가 제안한 식을 이용한 Kn계수법이 $\lambda$법보다 더 적절한 방법임을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.5-16
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• 2018

본 연구에서는 수평하중을 받는 연직 및 경사말뚝에 대하여 실내 대형 모형실험을 수행하여 무리말뚝의 배열방법과 경사각도에 따른 무리말뚝의 수평지지력 특성을 파악하였다. 또한 말뚝직경(D), 말뚝의 중심간격, 말뚝길이, 지반면 상부 말뚝돌출길이, 상재하중 등을 변화시켜 무리말뚝의 거동에 미치는 영향을 파악하였다. 이러한 실험 결과로부터 수평하중을 받는 $2{\times}2$ 배열 무리말뚝의 경우, 말뚝을 수직으로 시공하는 것보다 양쪽으로 경사지게 시공하는 것이 더 유리한 것으로 나타났다. 그리고 무리말뚝에서 수평지지력에 미치는 요소에 대한 실험 결과, 무리말뚝에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 말뚝길이인 것으로 나타났다. 근입깊이비(L/D)가 26.5에서 36.5로 커지면, 수평지지력이 3~4배 이상 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 말뚝 중심간격, 말뚝돌출길이 및 상재하중은 무리말뚝의 수평지지력에 큰 영향을 미치는 못하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권11호
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• pp.71-81
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• 2011

동착강도는 동토지반 말뚝기초 설계시 지지력을 결정하는 주요 설계정수이다. 동착강도는 동결온도, 구속응력, 말뚝표면 특성, 토사종류 등 다양한 인자들에 의해 동시다발적인 영향을 받는 것으로 보고되고 있다. 하지만 동착강도에 대한 연구는 소수의 인자들만 반영할 수 있는 실험연구를 중심으로 수행되어온 경향이 있으며, 설계정수로서 동착강도를 산정하기 위한 방법들은 동결온도, 말뚝재료 등의 주요 인자들만을 고려할 수 있는 한계가 있어 왔다. 본 연구는 인공신경망 이론을 동착강도 산정에 활용함으로서 다양한 영향인자 조건에서 동착강도를 예측할 수 있는 방안을 모색하기 위한 목적으로 수행되었다. 인공신경망 학습을 위하여 총 5종류의 연구사례로부터 137개의 자료를 수집하였으며, 그 중 100개를 학습자료로, 37개를 실증자료로 구분하였다. 연구결과 단계적 인공신경망 학습을 통하여 동착강도 산정 시 다양한 영향인지를 다차원적으로 고려하여 예측하는 방법이 병행되어야 할 필요성을 확인하였으며, 5개 영향인자를 동시에 고려하여 동착강도를 예측할 수 있는 신뢰성 높은 학습결과를 도출 및 검증하였다. 또한, 매개변수 연구결과 동착강도는 동결온도와 말뚝재료의 변화에 가장 민감하게 반응하는 것으로 나타났고 수직응력에 의한 영향은 일부 온도구간에서만 뚜렷하게 나타나며 토사종류와 재하속도의 변화에 따라 동착강도가 증가하는 경향이 변화하는 특성을 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권9호
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• pp.17-27
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• 2016

서해안의 인천 및 화성지역에 분포하는 모래 및 실트 함유량이 많은 저소성 지반에 대해 피에조콘관입시험(CPTU) 데이터 및 강제치환 공법을 이용하여 부분배수 특성을 분석하였다. Powell과 Quarterman(1988)에 의한 과압밀비 $OCR={\kappa}(q_t-{\sigma}_{vo})/{\sigma}^{\prime}_{vo})$ 경험식은 모래함유량이 많은 서해안 저소성 실트 지반에서는 상대적으로 투수성이 커서 표준관입속도(2cm/s)하에서 콘관입저항력($q_t$)이 크게 평가되어 과압밀비가 크게 산정되는 경향을 나타냈다. Schnaid et al. (2004)는 간극수압계수($B_q$)-강도증가율($s_u/{\sigma}^{\prime}_{vo}$)-정규화된 콘저항($Q_t=(q_t-{\sigma}_{vo})/{\sigma}^{\prime}_{vo}$)을 함께 도시하여, 부분배수 유무를 판단하도록 제시하였는데, 인천 및 화성 지역의 CPTU 데이터의 50% 이상이 부분배수 상태를 나타내는 $B_q$ < 0.3에 분포하였다. 또한, 강제치환 시공과정 중 부분배수 현상으로 인해 원지반의 강도증가 현상이 발생되어 설계 예상 치환깊이보다 훨씬 작은 실측값이 얻어진다는 관점에서 실측 치환깊이와 동일한 값이 얻어지도록 원지반의 지지력에 대한 역해석을 수행하였다. 그 결과, 소성지수가 감소할수록 내부마찰각이 커지는 경향을 나타내며, 내부마찰각(${\varphi}^{\prime}$)이 $2{\sim}7^{\circ}$의 범위에서 분포하는 것으로 분석되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.39-49
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• 2007

본 연구의 목적은 수치해석을 이용한 정량적 민감도분석으로부터 지진하중을 받는 CFRD 정상부 침하량 변화의 주 영향인자를 찾고, 주 영향인자 변화에 따른 침하량의 변화양상을 고찰하고, 이로부터 지진하중을 받는 CFRD 정상부 침하량을 근사적으로 추정하는 방법을 제안하는 데 있다. 대형삼축압축시험으로부터 얻어진 사력재료 물성을 통계 분석하여 사력재료 물성 통계특성값을 산정하고, 산정된 통계특성값을 이용하여 작성된 27개 해석단면에 대해 해석조건을 달리한(2개 지진파, 각 지진파별 2가지 가속도 크기) 총 108개 CFRD 해석단면에 대한 동적수치해석을 수행, 그 결과를 이용한 정량적 민감도분석을 수행하였다. 민감도분석 결과, 지진하중 작용 시 CFRD 정상부 침하량은 입력 물성 중 전적으로 사력재료의 전단탄성계수에 의존하는 것으로 나타났고 점착력과 마찰각의 영향은 미미하였다. 민감도분석 결과와 전단탄성계수 변화에 따른CFRD 동적해석 결과로부터, 사력재료의 전단탄성계수와 간단한 댐 정보를 이용하여 지진하중 작용시 CFRD 정상부 침하량을 근사적으로 추정하는 방법을 제안하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권4호
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• pp.326-334
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• 2008

전기비저항 탐사법은 지하 천부의 전기비저항 영상화에 널리 사용되어 왔으며, 최근 신속한 자동측정이 가능해짐에 따라 모니터링이 용이하게 되었다. 이 연구에서는 전기비저항 모니터링 자료의 해석을 위한 시간경과 역산법을 개발하였다. 개발된 역산법은 기준모델에 비하여 변화가 큰 모델변수에는 약한 제한을, 변화가 미미한 모델변수에는 강한 제한을 가하는 방법이다. 수치시험을 통하여 시간경과 역산 영상은 시간적으로 변화한 영역을 보다 정확하고 뚜렷하게 영상화함을 확인하였다. 또한 저수지 누수문제에 개발된 시간경과 역산법을 적용하여 누수구간을 탐지할 수 있었으며, 이 누수구간은 측정 기간내에 크게 변화하지 않았음을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.846-853
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• 2006

In this study, quantitative sensitivity analysis on rockfill material influencing the dam crest displacement of Concrete-Faced Rockfill Dam(CFRD) was carried out. The purpose of this study is to indicate the most important input parameter and to show the quantitative variation of displacement at the crest of CFR type dam with this input parameter. The rockfill material properties for parametric study were obtained from the results of large scale triaxial tests on 34 rockfill materials in the 22 different sites. From the statistical analysis on these data, some statistical characteristics of rockfill material properties such as property range, distribution characteristics, and correlation between the properties were investigated. based on these characteristics, 27 property combinations were constituted by Latin Hypercube sampling method. Dam crest displacements after construction, impounding, and earthquake loading were evaluated by static and dynamic numerical analysis on each combination. From the sensitivity analysis, it was found that the crest displacement of CFR type dam was absolutely affected by the shear modulus of rockfill material and the effect of friction angle of it was negligible. This relative difference of sensitivity was more outstanding in case of crest settlement than in case of crest horizontal displacement. Also, it was found that the settlement and horizontal displacement of dam crest logarithmically decreased as the shear modulus increased and the difference between the maximum value and the minimum vale amounted to about 9.5 times in case of settlement and about 10 times in case of horizontal displacement.