• 한국지반공학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.101-113
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• 2012

터널 노후화로 인한 배수능력 저하는 터널 주변 간극수압의 상승을 유발하고 이로 인해 터널 배면 라이닝 응력이 증가하여 터널 안정성에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 시공된 지 30여년이 지난 재래식 터널인 남산 3호 터널을 대상으로 수발공 폐색에 따른 배수조건 변화와 그에 따른 터널 주변 간극수압 및 라이닝 안정성의 관계를 수치해석을 통하여 분석하였다. 해석방법은 남산 지역에 대하여 지하수 유동 모델링을 수행하고 이로부터 설정된 수리경계조건을 적용하여 터널 침투류와 응력-간극수압 연계 3차원 유한요소해석을 수행하는 것으로 하였다. 이를 통하여 운영 중인 터널 현장에서 비교적 간단히 측정가능한 수발공 유출량 데이터를 이용하여 터널 주변 간극수압과 라이닝 응력을 산정할 수 있었으며, 본 연구에서 적용한 해석방법은 기존 자료가 부족하고 현장 조사에 제약이 많은 운영 중인 노후터널에 대하여 현재 터널의 배수상태를 고려하여 터널 안정성을 평가하는데 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.349-358
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• 2010

대부분의 터널은 시간이 지남에 따라 유입량 증가, 작용수압의 변화 등 지하수의 영향을 받는다. 이러한 수리영향에 대응하기 위하여 터널 시공 시 지하수의 유입과 라이닝의 간극수압을 줄이기 위한 그라우팅을 적용한다. 본 연구에서는 효과적인 그라우팅을 위해 수치 해석결과를 바탕으로 다양한 그라우팅 조건에 대한 영향을 분석하였다. 그라우팅 영향 특성을 분석하기 위하여 그라우팅의 상대 투수계수 해석, 그라우팅의 두께, 그라우팅의 거리 등을 영향요소로 다르게 하였다. 해석결과는 지반하중, 수압, 라이닝 위치에 따른 수압, 라이닝 주변 수압분포, 유입량으로 나누어서 고찰하였다. 라이닝의 작용하는 지반 하중은 모든 조건에서 거의 동일했으며, 라이닝에 작용하는 수압은 그라우팅의 투수계수가 감소할수록, 두께가 증가할수록, 그라우팅 영역 거리가 가까울수록 감소하였다 유입량은 그라우팅 투수계수가 작을수록 감소하며, 그라우팅 두께와는 반비례한다. 본 그라우팅 영향 평가를 활용하여 지반 조건에 따른 그라우팅의 효과적인 적용을 할 수 있다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.509-516
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• 2002

Rainfall-induced landslides in a weathered granite soil slope have mostly relative shallow slip surfaces above the groundwater table The pore-water pressure of soil above the groundwater table is usually negative. This negative pore-water pressure(or matric suction) has been found to make a large contribution to the slope stability. Therefore, the variation of in-situ matric suction profiles with time in a soil slope should be understood. In this study, a field measurement program was carried out from June to August, 2001 to monitor in-situ matric suctions and volumetric water contents in a weathered granite soil slope. The influence of climatic conditions on the variation of in-situ matric suctions could be found to decrease rapidly with depth. It could be found that decrement of matric suction induced by precipitation is affected not only by the amount and duration of rainfalls but also by the initial matric suction just prior to rainstorms. The soil-water characteristic from the field monitoring tends toward the wetting path of SWCC obtained from the laboratory test.

• 한국물환경학회지
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• 제24권4호
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• pp.423-429
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• 2008

Microfiltration (MF) and ultrafiltration (UF) processes for removal of particulate materials (i.e., turbidity, microorganisms and viruses) have been used to produce drinking water with higher quality. As membrane filtration technique has become widely applied for drinking water treatment, the importance of membrane integrity test (MIT) has also been increasingly emphasized. The results of pressure decay test (PDT) were presented in the paper to monitor membrane integrity. In this paper the PDT was carried out with deliberately-defected membrane fibers to evaluate the sensitivity of PDT on membrane fiber damage. Variation of pressure decay rate and removal rate were investigated to evaluate the impact of defection (defection ratio) and pore size of membrane. The membrane integrity could be successfully monitored by the PDT. The pressure decay rate varied from $0.002{\sim}0.189kg_f/cm^2hr$ with the initial pressure ranged from 0.2 to $1.0kg_f/cm^2hr$. Higher initial pressure which provided with higher pressure decay rate was preferred to evaluate the defection of membrane fiber. As for the particle removal rate, the Log Removal Rate (LRV) of kaolin solution decreased significantly from 3.78 to 2.31 when one fiber out of 3,200 fibers was cut. The membranes with different pore size were tested to evaluate virus removal efficiency. The virus removal rate of the MF membrane ($0.1{\mu}m$) was about 30% although the poliovirus was smaller than the pore size of the MF membrane, indicating that the removal rate was much lower than Korea Water Works Association (KWWA) certificate LRV of 1.5.

• Membrane and Water Treatment
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• 제8권6호
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• pp.553-562
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• 2017

In the present study, the water desalination across the penta-graphene has been explored by using molecular dynamics simulation. The penta-graphene, a new carbon allotrope, introduced theoretically in 2015. It was shown that this carbon nanostructure is slightly stiffer against buckling in comparison with the graphene nanoribbons. The effect of radius of curvature (ROC) of the membrane, pore size, and applied pressure, on water flow rate, and salt rejection is investigated. It is shown that salt rejection, and the shape of the oxygen density distribution inside the pore can be influenced by the ROC of membrane. Finally, it is shown that the ROC, and pore size of 2D membranes, play an important role in the salt rejection.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.45-55
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• 2021

본 연구에서는 수치해석모형을 통하여 수위변동시 필댐의 거동 특성을 분석하고 저수지의 안전관리 방안을 고찰하였다. 수치해석 프로그램(GTS NX 및 LIQCA)을 이용하여 필댐의 상·하류측 Shell 및 Core에서 수위승강에 따른 소성전단변형률, 수평변위, 응력경로, 간극수압 등을 분석하였다. 제체의 거동을 분석한 결과, 제체 내의 수위가 빠른 속도로 상승하면 간극수압 및 변위 또한 급격하게 증가하는데, 수위의 상승은 제체 내의 간극수압 증가와 제체의 포화도 증가를 유발하며, 제체의 유효응력을 감소시키는 것으로 나타났다. 이러한 수위승강 시 필댐의 거동 특성은 제체의 강도 및 강성이 저하되는 원인이 되고, 침투로 인해 발생하는 제체의 변형에 의해 소성전단변형률이 축적되어 변위 증가를 유발하는 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 저수지의 정밀안전진단 상태평가 기준 개선안을 제안하였으며, 향후 저수지 안전진단지침 개정안 마련 시 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.5-14
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• 2015

해저지반에 고파랑이 장시간 지속적으로 작용하는 경우 과잉간극수압이 크게 발생할 수 있고, 이로 인한 유효응력의 감소로 최악의 경우는 액상화를 유발할 수 있다. 따라서, 파작용에 의한 발생되는 해저지반의 동적응답을 정확히 예측할 수 있는 수치해석방법이 필요하다. 본 연구에서는 복합모델(2D-NIT 모델 & FLIP 모델)을 사용한 새로운 수치 해석법을 제안하였다. 해저지반과 파동장이 접하는 경계면상에서 작용하는 파압과 유속을 2D-NIT모델로부터 산정하고, 이를 해저지반상의 외력으로 입력하여 FLIP으로부터 해저지반의 동적응답 거동을 조사하는 것이다. 복합모델의 신뢰성 확보를 위해 본 연구에서는 2D-NIT & FLIP 모델에 의한 수치해석결과를 기존의 Yamamoto 이론해 및 Chang 실험결과와 비교하였다. 그 결과 2D-NIT & FLIP 해석값과 차이는 있지만, 전체적으로 깊이에 따라 지반내의 유효응력 증분과 과잉간극수압증분의 변화양상이 상당히 잘 일치하고 있기 때문에 본 연구에서 제안된 2D-NIT & FLIP모델이 상당한 타당성을 가지고 있음을 확인 할 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.998-1003
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• 2008

It has been recognized unsaturated soil behaviour playing an important role in geomechanics. Up to now, only a few experimental data are available for the technical difficulties related to both volume changes and suction measurements. In this study, the volume changes of unsaturated compacted silty soil were monitored with proximeter (i.e. non-contactable transducer) during various triaxial compression tests, which gave a realistic estimation in the volume changes of unsaturated soil sample. Various triaxial compression tests for unsaturated soil under different drainage conditions are carried out. The behaviour of the pore pressure, namely, the pore-air pressure and the pore-water pressure, and matric suction during the shearing tests are investigated. The experimental results have revealed that the mechanical behaviour of unsaturated soil can be significantly affected by the matric suction.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권5호
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• pp.493-502
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• 2020

The prediction of soil response under repetitive mechanical loadings remains challenging in geotechnical engineering applications. Modeling the cyclic soil response requires a robust model validation with an experimental dataset. This study proposes a unique method adopting linearity of model constant with the number of cycles. The model allows the prediction of the terminal density of sediments when subjected to repetitive changes in pore-fluid pressure based on the two-surface plasticity. Model simulations are analyzed in combination with an experimental dataset of sandy sediments when subjected to repetitive changes in pore fluid pressure under constant deviatoric stress conditions. The results show that the modified plastic moduli in the two-surface plasticity model appear to be critical for determining the terminal density. The methodology introduced in this study is expected to contribute to the prediction of the terminal density and the evolution of shear strain at given repetitive loading conditions.

• Membrane and Water Treatment
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• 제3권2호
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• pp.77-98
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• 2012

A two-dimensional (2D) steady state numerical model of concentration polarisation (CP) phenomena in a membrane channel has been developed using the commercially available computational fluid dynamics (CFD) package CFX (Ansys, Inc., USA). The model incorporates the transmembrane pressure (TMP), axially variable permeate flux, variable diffusivity and viscosity, and osmotic pressure effects. The model has been verified against several benchmark analytical and empirical solutions from the membrane literature. Additionally, the model is able to predict the rejection of an arbitrary solute by the membrane using a pore model, given some basic knowledge of the geometry of the solute molecule or particle, and the membrane pore geometry. This allows for predictive design of membrane systems without experimental determination of the membrane rejection for the specified operating conditions. A demonstration of the model is presented against experimental results for two uncharged test compounds (sucrose and PEG1000) from the literature. The model will be extended to incorporate charge effects, transient simulations, three-dimensional (3D) geometry and turbulent effects in future work.