• 터널과지하공간
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• 제33권3호
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• pp.109-125
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• 2023

고준위방사성폐기물처분장은 공학적/천연 방벽 등을 통해 처분장의 안전성을 확보한다. 이러한 안전 수단은 다양한 방법을 통해 장/단기적 성능을 평가하고 검증되어야 한다. 한국원자력연구원은 원내에 위치한 지하연구시설인 KURT를 이용해 다양한 현장 실증실험을 수행해왔다. 선행 시험 종료 후, 개선된 형태의 실증실험인 K-COIN을 수행하기 위해 개념 설계안을 도출하고 상세 실험계획을 수립 중이다. KURT 내부에 K-COIN 실험부지 선정을 위한 예비 부지조사를 수행하였다. 연구 모듈(research gallery, RG) 세 구역에 약 20 m 심도의 시추공 총 15개를 시추하여 시추코어를 확보하고 암석 실내시험에 적합한 구간을 선정하여 무결암 시험편을 준비하였다. 준비된 시험편을 사용하여 물리적 특성 측정, 단축압축시험, 간접인장시험, 삼축압축시험을 수행했으며 이를 통해 무결암의 비중, 공극률, 탄성파 속도, 단축압축강도, 탄성계수, 포아송비, 간접인장강도, 점착력, 내부 마찰각을 측정하였다. 간단한 통계 처리를 수행한 결과, 시추 구역과 심도(상부 0~10 m, 하부 10~20 m)에 따른 무결암 물성의 차이는 크지 않은 것으로 확인되었다. 가장 대표적인 암석 물성인 단축압축강도를 바탕으로 판단하면, 모든 시추 구역과 심도에서 매우 강한 암석으로 분류되어 모든 후보 지역에서 역학적인 안전성을 확보한 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.23-31
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• 2003

최근 NATM 터널 현장타설 콘크리트 라이닝의 시공성 향상과 균열에 따른 유지관리비 절감을 위해 양질 암반의 배수형 터널 시공에 있어서는 숏크리트만으로 라이닝을 대체하려는 영구지보 개념의 터널시공 (Single-Shell Tunnel, NMT 등)이 세계적으로 증가하고 있는 추세이다. 이러한 영구지보 개념의 터널 시공을 위해서는 고성능 숏크리트의 개발이 선결되어야 하며, 이러한 목적에서 본 논문에서는 조강시멘트와 최근 주목받고 있는 환경친화적인 alkali-free 급결제의 조합을 통해 고성능 숏크리트의 개발 가능성을 확인하였다. 그 결과, 보통시멘트(OPC)를 사용한 숏크리트보다 약 25%의 높은 초기강도를 확보하였으며, 용수부에서도 뛰어난 부착특성을 확인할 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.31-35
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• 2006

Cement stabilisation is a common method for stabilising recycled road base material and provides a longer pavement life. With cement effect, the increment of stiffness in the stabilised layer would provide better load transfer to the pavement foundation. The recycling method provides an environmentally option as the existing road base materials will not be removed. This paper presents a case study of a trial section along the North-South Expressway in West Malaysia, where the Falling Weight Deflectometer (FWD) was implemented to evaluate the compressive strength and in-situ stiffness of the cement stabilised road base material. The improvement in stiffness of the cement stabilised base layer was monitored, and samples were tested during the trial. FWD was found to be useful for the structural assessment of the cement-stabilised base layer prior to placement of asphalt layers. Results from the FWD were applied to verify the assumed design parameters for the pavement. Using the FWD, an empirical correlation between the deflection and the stiffness modulus of the pavement foundation is proposed.

• Geomechanics and Engineering
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• 제7권5호
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• pp.477-493
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• 2014

This study examines the behaviour of single micropiles subjected to axial tension or compression load in collapsible loess under in-situ moisture content and saturated condition. Five tension loading tests and five compression loading tests on single micropiles were carried out at a typical loess site of the Loess Plateau in Northwest China. A series of laboratory tests, including grain size distribution, specific gravity, moisture content, Atterberg limits, density, granular components, shear strength, and collapse index, were carried out during the micropile loading tests to determine the values of soil parameters. The loess at the test site poses a severe collapse risk upon wetting. The tension or compression load-displacement curves of the micropiles in loess, under in-situ moisture content or saturated condition, can generally be simplified into three distinct regions: an initial linear, a curvilinear transition, and a final linear region, and the bearing capacity or failure load can be interpreted by the L1-L2 method as done in other studies. Micropiles in loess should be considered as frictional pile foundations though the tip resistances are about 10%-15% of the applied loads. Both the tension and compression capacities increase linearly with the ratio of the pile length to the shaft diameter, L/d. For micropiles in loess under in-situ moisture content, the interpreted failure loads or capacities under tension are 66%-87% of those under compression. However, the prewetting of the loess can lead to the reductions of 50% in the tensile bearing capacity and 70% in the compressive bearing capacity.

• 터널과지하공간
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• 제16권5호
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• pp.405-412
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• 2006

지하대공간 건설에 있어서 숏크리트는 가장 중요한 지보재임은 주지의 사실이다. 숏크리트의 강도는 현장 배합 및 타설 조건에 따라 실험실 조건의 숏크리트와는 큰 차이를 보이는 것이 일반적이다. 구조부재인 일반 콘크리트와 달리 숏크리트의 초기강도는 지하공간의 초기 안정화에 매우 중요하다. 그러나, 숏크리트 초기강도의 측정은 적절한 현장강도시험방법의 부재로 인하여 잘 관리되지 않은 실정이다. 따라서, 현장에서 숏크리트 초기강도를 효과적으로 측정할 수 있는 방법이 요구되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 핀관입시험법 및 점하중강도시험법의 현장 숏크리트 초기강도 측정에 대한 적합성을 검토하였다. 이를 위해 다양한 양생강도에 따른 일축압축시험, 핀관입시험, 점하중시험을 수행하여 일축압축강도에 대한 신뢰성 높은 핀관입깊이와 점하중 지수의 상관관계식을 도출하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제6권4호
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• pp.161-168
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• 1994

반두께 P.C. 슬래브는 슬래브의 일부분(하부)을 프리캐스트로 제작하고 상부에 현장 콘크리트를 타설하는 공법으로서 반두께 슬래브가 휨변형을 일으킬 때 접합면사이에서는 수평전단력이 발생하게 된다. 본 연구에서는 이러한 수평전단력에 저항하기 위한 방법으로 스크랫치 방법을 도입하였다. 주요 변수로서는 상부콘크리트의 압축강도, 전단철근의 유무, 콘크리트 표면거칠기, 그리고 용접철망과 전단철근의 결합유무등으로 되어있다. 모든 실험체의 접합면의 면적(A$_c$)은 3,2000$cm^2$으로 동일하다. 실험결과, 콘크리트 표면처리 깊이가 증가할수록 전단강도는 증가하였으며 전단철근이 없이 표면거칠기만에 의해 수평전단강도를 확보할 수 있었다. 콘크리트의 압축강도가 증가함에 따라 수평전단강도는 증가하였다. 또한 전단강도를 예측하기 위한 전단계수 결정식을 도출하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.89-96
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• 2016

인천 ${\bigcirc}{\bigcirc}$지역의 연약지반에 시공된 변단면 연약지반보강기초(Variable cross-section soft ground reinforced foundation)의 연직압축거동을 분석하였다. 변단면 연약지반보강기초는 원지반과 고화재를 혼합교반하여 형성되는 고형체의 높은 강성과 강도를 이용하여 상부구조물로부터 유발되는 연약하중을 효과적으로 저항하기 위하여 시공된다. 변단면 연약지반보강기초는 군말뚝 형식으로 시공이 되는데, 정확한 연직거동을 알기 위하여 1개소의 기초에 대한 연직재하시험을 수행하였다. 변단면 연약지반보강기초의 거동을 일반적인 깊은 기초의 거동과 비교하기 위하여 유사한 천층지반조건에 시공된 PHC 파일의 재하시험 결과와 비교하여 재하하중에 따른 침하량 및 하중전이 거동특성을 분석하였다. 연직재하시험결과를 비교분석하였다. 변단면 연약지반보강기초는 제한된 범위의 연직하중에 대하여 천층에서도 효율적으로 저항하는 것으로 분석되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.149-159
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• 2013

본고는 암석 코아에 함수비가 증가함에 따라 포아송비 거동형태를 구명하기 위하여 일축압축강도시험을 시행하였다. 현장에서 출토빈도가 높은 퇴적암, 화성암 및 변성암 시료 307개를 대상으로 포아송비의 함수거동을 관찰하였다. 포아송비는 암석의 역학적, 물리적 parameter와는 상관성이 전혀 표출되지 않는 독립적인 거동을 하고 있다. 포아송비의 함수거동은 감소, 증가 및 자유거동을 표출하고 있다. 감소거동을 나타내는 시료는 전체의 약 70%이상이며 이것은 포아송비의 함수거동 중 절대적으로 우세한 것이다. 포아송비는 독립거동을 하기 때문에 간접적인 방법으로는 추정이 불가능하다. 따라서 설계, 시공 및 감리과정에서 현장암에 대한 실험 결과를 적용하여야 할 것이다.

• 터널과지하공간
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• 제10권4호
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• pp.526-532
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• 2000

전단면터널 굴착장비에 의한 터널굴착을 설계할 때 일반적으로 적용되는 암반의 강도는 80-250 MPa로 알려져 있으나 설계단계에서 암반의 특성을 완전히 파악하지 못한 채 설계하고 수행하는 경우가 있다. 본 연구는 60% 이상 구간의 단축압축강도가 260 MPa이상이며, RMR값이 70이상의 암반에서 TBM으로 굴착된 약 5.3km 연장의 밀양댐계통 광역상수도 도수로터널 TBM 굴착구간의 암반특성을 규명하고 이로써 이론적 굴착속도를 분석하여, 실제의 순굴착속도와 비교분석한 것이다. 노르웨이 NTH에 의하여 제안된 이론적 굴착속도는 현장에서 수행된 순굴착속도의 평균값과 2∼20%의 오차를 갖는 것으로 평가되어, 극경암에서의 굴착속도 설계는 일본이나 미국에서 제안된 해석법에 비하여 NTH해석법이 가장 접근된 설계방법이라 할 수 있다. 현지암반을 펑가하여 순굴착속도와의 상관관계를 규명한 결과, 극경암에서의 순굴착속도는 슈미트 해머에 의한 반발경도와 RMR 값에 반비례하는 것으로 나타났는데, 이의 상관계수는 각각 0.705 및 0.777이었다. 이로써 반발경도와 RMR의 크기는 순굴착속도를 예측할 수 있는 요소가 될 수 있음을 알 수 있다. 또한 극경암에서의 순굴착속도는 현지암반의 지압의 크기에 크게 영향을 받고 있는 것으로 평가되어 TBM 굴착설계에서 지압상태는 중요한 설계요소의 하나로서 고려되어야 할 것이다.

• 한국분말재료학회지
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• 제9권6호
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• pp.394-408
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• 2002

Nanostructured high strength metastable Al-, Mg- and Ti-based alloys containing different amorphous, quasicrystalline and nanocrystalline phases are synthesized by non-equilibrium processing techniques. Such alloys can be prepared by quenching from the melt or by powder metallurgy techniques. This paper focuses on one hand on mechanically alloyed and ball milled powders containing different volume fractions of amorphous or nano-(quasi)crystalline phases, consolidated bulk specimens and, on the other hand. on cast specimens containing different constituent phases with different length-scale. As one example. $Mg_{55}Y_{15}Cu_{30}$- based metallic glass matrix composites are produced by mechanical alloying of elemental powder mixtures containing up to 30 vol.% $Y_2O_3$ particles. The comparison with the particle-free metallic glass reveals that the nanosized second phase oxide particles do not significantly affect the glass-forming ability upon mechanical alloying despite some limited particle dissolution. A supercooled liquid region with an extension of about 50 K can be maintained in the presence of the oxides. The distinct viscosity decrease in the supercooled liquid regime allows to consolidate the powders into bulk samples by uniaxial hot pressing. The $Y_2O_3$ additions increase the mechanical strength of the composites compared to the $Mg_{55}Y_{15}Cu_{30}$ metallic glass. The second example deals with Al-Mn-Ce and Al-Cu-Fe composites with quasicrystalline particles as reinforcements, which are prepared by quenching from the melt and by powder metallurgy. $Al_{98-x}Mn_xCe_2$ (x =5,6,7) melt-spun ribbons containing a major quasicrystalline phase coexisting with an Al-matrix on a nanometer scale are pulverized by ball milling. The powders are consolidated by hot extrusion. Grain growth during consolidation causes the formation of a micrometer-scale microstructure. Mechanical alloying of $Al_{63}Cu_{25}Fe_{12}$ leads to single-phase quasicrystalline powders. which are blended with different volume fractions of pure Al-powder and hot extruded forming $Al_{100-x}$$(Al_{0.63}Cu_{0.25}Fe_{0.12})_x$ (x = 40,50,60,80) micrometer-scale composites. Compression test data reveal a high yield strength of ${\sigma}_y{\geq}$700 MPa and a ductility of ${\varepsilon}_{pl}{\geq}$5% for than the Al-Mn-Ce bulk samples. The strength level of the Al-Cu-Fe alloys is ${\sigma}_y{\leq}$550 MPa significantly lower. By the addition of different amounts of aluminum, the mechanical properties can be tuned to a wide range. Finally, a bulk metallic glass-forming Ti-Cu-Ni-Sn alloy with in situ formed composite microstructure prepared by both centrifugal and injection casting presents more than 6% plastic strain under compressive stress at room temperature. The in situ formed composite contains dendritic hcp Ti solid solution precipitates and a few $Ti_3Sn,\;{\beta}$-(Cu, Sn) grains dispersed in a glassy matrix. The composite micro- structure can avoid the development of the highly localized shear bands typical for the room temperature defor-mation of monolithic glasses. Instead, widely developed shear bands with evident protuberance are observed. resulting in significant yielding and homogeneous plastic deformation over the entire sample.