• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.27-39
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• 2012

본 연구에서는 고성토사면 위에 시공된 교대가 강우 침투로 측방유동이 발생되었을 경우 이로 인한 교대의 상대변위를 파악하고 적절한 보강대책 및 설계기준을 제안하고자 한다. 먼저 성토사면의 정확한 수치해석을 위해 현장의 성토재인 화강풍화토를 채취하여 비배수 직접전단시험을 통해 함수비(포화도)변화에 따른 강도정수의 변화를 파악하고 표준관입시험 결과를 토대로 탄성계수와 포아송비 등의 지반정수를 산정하였다. 이후 유한요소법을 이용하여 강우 시 교대 교좌부의 측방유동, 말뚝기초의 부재력을 산정하였다. 산정 결과, 교대 교좌부의 측방변위는 8.98cm로 허용변위량 3.0cm보다 약 3배 정도 크게 산정되었다. 측방유동의 보강대책으로 보강토옹벽, 압성토, 말뚝 기초 자체보강(길이 5m 연장보강, 3열 보강, 3열 5m 연장보강) 등에 대해 검토하였다. 그 결과, 말뚝기초를 보강 (3열 5m 연장보강) 하였을 경우 측방유동으로 인한 교대 교좌부의 상대변위는 2.26cm로 허용변위량보다 적었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권5호
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• pp.37-46
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• 2014

다양한 지반조건을 갖고 있는 지반구조물들은 공사 설계에 대한 특성에 따라 안정성 해석을 하여 설계와 시공이 되어야 한다. 일반적으로 지반의 강도정수들은 삼축압축시험으로 분석한 결과를 설계시공에 적용하여 안정성을 해석한다. 띠하중과 같은 응력을 받고 있는 댐, 제방, 옹벽 등은 한방향의 변형이 구속되어 있는 평면변형 조건의 지반구조물들이다. 지반 조건에 맞는 안정성 해석은 적절한 강도정수들의 적용에 의해서 이루어져야 한다. 삼축압축시험에 의한 강도정수 적용은 이러한 지반구조물들을 설계할 때, 안전율이 과소평가되어 시공성과 경제성에 불리하게 작용한다. 본 연구는 화강풍화토를 대상으로 삼축압축시험과 평면변형시험을 통하여 강도정수를 산정하고 상대밀도에 따른 강도 증가에 대한 경향을 분석하고자 한다. 삼축압축시험은 응력경화가 지속적으로 발생하기 때문에 최대 변형률 15%에서 한계파괴응력을 결정짓는 반면에, 평면변형 조건에서 수행되는 시험은 강도가 증가하면서 2번의 뚜렷한 응력경화를 나타내었고, 강도정수를 결정할 수 있는 항복응력을 구분할 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.87-96
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• 2015

토목섬유(Geosynthetics)는 도로, 철도, 항만, 댐, 제방 등의 각종 토목구조물에 보강, 배수, 필터, 분리, 침식방지 등의 용도로 폭넓게 적용되고 있다. 특히 토목섬유는 보강토옹벽이나 사면/지반 보강 등을 위한 보강용도로서의 적용이 활발하며, 최근에는 성토체의 안정성과 시공성 및 경제성 향상을 도모하기 위해 성토지지말뚝 상부를 토목섬유로 보강하는 기법에 대한 연구가 진행되고 있다. 일반적으로 토목섬유 보강재를 사용한 토목구조물의 안정성 해석을 위하여 실내 모형실험이나 현장에 적용된 토목섬유에 스트레인게이지를 부착하여 토목섬유의 인장변형을 측정하는 방법을 사용하고 있다. 그러나, 토목섬유의 제조방법과 강성도 및 스트레인게이지 부착방법 등에 따라 측정된 인장변형률 값의 편차가 나타난다. 본 연구에서는 지오그리드와 직포, 부직포 등 3가지 형태의 토목섬유를 대상으로 스트레인게이지가 부착된 토목섬유에 대한 광폭인장강도시험을 수행하여 video extensometer를 이용하여 측정된 인장변위로부터 산정한 인장변형률과 스트레인게이지에 의해 측정된 인장변형률을 비교, 분석함으로써 스트레인게이지 실측값의 신뢰성을 평가하였다. 분석 결과, 스트레인게이지 실측값은 비교적 강성이 높은 지오그리드와 직포의 경우에는 신뢰도가 높으나, 강성이 작은 부직포의 경우에는 신뢰도가 매우 낮음을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.57-65
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• 2017

본 연구에서는 성토, 보조기층, 옹벽 뒤채움 토사의 함수비를 신속하게 측정할 목적으로 현장에서 주로 사용되는 칼슘 카바이드의 화학적 반응을 이용한 급속 함수비 측정방법의 정확도 및 신뢰성에 대해 연구하였다. 이를 위해 급속 함수비 측정방법에서 얻은 실험 결과와 항온 건조로 및 전자레인지를 이용하여 얻은 결과를 비교, 분석하였다. 함수비시험에는 국내 현장에서 채취한 화강풍화토와 낙동강모래를 비롯하여 모래-카올리나이트 혼합토를 사용하였다. 먼저 급속 함수비시험에서는 20, 22, 24, 26, 28, 30g의 시료를 각각 1, 3, 5분으로 작동하여 시료 양과 작동시간에 따른 함수비의 영향을 비교, 분석하였다. 시료 양과 작동시간이 증가함에 따라 급속 함수비도 일반적으로 증가하였으며, 작동시간보다는 시료 양이 더 큰 영향을 미쳤다. 흙의 통일분류법 상 SM으로 분류된 화강풍화토의 경우에는 24g으로 3분 측정한 급속 함수비가 항온 건조로로 구한 함수비와 가장 유사하였으며, SP로 분류된 낙동강모래의 경우에는 30g으로 3분 측정한 경우가 가장 유사하였다. 낙동강모래에 카올리나이트가 20-50% 함유된 인공 시료의 경우, 급속 함수비는 점토 함유량이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다.

• 한국산림과학회지
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• 제103권2호
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• pp.226-232
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• 2014

고속도로 절개 비탈면의 경관에 대한 선호도 분석을 위하여 2013년 3월부터 5월까지 서세종 IC와 신양 IC의 경관개선 디자인에 대한 설문조사를 실시하였다. 고속도로를 이용하고 있는 횟수로는 1년에 5회 이내가 37%로 가장 높게 나타났으며, 고속도로 주행시 응답자의 89%가 비탈면을 자주 보며, 비탈면이 식생으로 녹화되거나 꽃이 피어 있을 때가 인상적이라고 응답하였다. 고속도로 주행시 각종 로고를 설치한 비탈면을 보았을 때 비교적 부정적인 인상(61%)이 잘 했다는 인상(40%)보다 높은 것으로 나타났다. 고속도로 비탈면에 경관 개선을 위해 각종 로고 등을 설치할 때는 자연친화적인 방법을 이용하거나(57%), 일반적인 녹화방법을 이용하거나(19%), 콘크리트구조물 등 비자연성을 나타내는 구조물을 전면 녹화하거나(12%), 경관개선을 해야 한다(11%)고 응답하였다. 서세종 IC의 비탈면에 녹화로고를 설치하기 전과 후의 사진을 비교하였을 때 경관선호도는 좋음(43%)과 매우 좋음(16%)이 59%를 차지하여 나쁨(9%)보다는 녹화로고에 대하여 좋게 인식하는 것으로 분석되었다. 고속도로 비탈면의 콘크리트 계단식 옹벽에 그림이나 각종 로고를 설치하는 것에 대해 응답자 중 65%는 찬성하였다. 고속도로 이용자는 비탈면에 자연친화적인 방법 및 녹화 등 경관개선을 위해 콘크리트 등의 비자연성을 제거하는 방법을 선호하고 있으며, 콘크리트 계단식 옹벽 등은 경관개선을 위하여 녹화하거나 그림 등을 그려서 경관을 변화시키는 노력이 필요하다고 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.533-549
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• 2017

본 연구에서는 지하 콘크리트 구조물 내로 누수된 지하수를 유도하여 배수하는 유도배수공법을 제시하였다. 유도배수공법은 유도배수판, 철망, 고정핀, 광물질 혼입 모르타르로 구성된다. 시공성 향상을 위하여 유도배수판 및 철망은 공압타카와 고정핀를 사용하여 콘크리트 표면에 부착하였다. 고로슬래그미분말을 30% 혼입한 모르타르는 뿜어 붙임 모르타르 장비를 사용하여 유도배수판 및 철망 표면에 타설하였다. 유도배수공법의 현장 시공성 및 성능 검증을 위하여 재래식 콘크리트라이닝 터널과 콘크리트 옹벽에서 시험시공을 수행하였다. 시험시공 완료 3년 후 유도배수공법은 성능저하의 문제점이 없는 것으로 판단되었다. 재령 14일과 3년에 뿜어 붙임 모르타르의 부착력 실험을 수행하였다. 유도배수판 표면에 철망을 적용한 경우 뿜어 붙인 모르타르의 부착력은 재령 14일에 1.04 MPa, 재령 3년에 1.46 MPa로 측정되었다. 철망을 적용하지 않은 경우의 부착력은 재령 14일에 1.13 MPa로 측정되었지만, 재령 3년에는 0.89 MPa로 기준 부착력 1 MPa보다 낮게 측정되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.650-660
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• 2018

접속슬래브는 교량의 접속부의 주행성에 중요한 역할을 수행한다. 하지만, 고속도로 교량의 접속슬래브는 길이의 70%를 지간으로 하는 단순보로 설계하고 부재력만 산정하고 있다. 따라서, 접속슬래브의 거동과 지지점의 침하로 인한 영향을 고려하지 못한다. 본 연구에서는 토압분리형 교량의 접속슬래브에 대해 비지지길이와 지반 침하에 따른 거동을 평가하였다. 이 교량은 보강토옹벽으로 횡방향토압을 지지하므로 접속슬래브가 지면에 지지되지 않는 비지지구간이 발생되고 지지되는 지반에서도 침하가 발생될 수 있다. 이를 검토하기 위해, 접속슬래브의 길이에 따라, 토압분리형 교량 설계지침 (2016)에 제시된 접속슬래브 길이의 70%를 지간으로 하는 단순보로 설계하여, 단면력을 산정하였다. 그리고 비지지길이와 지반 침하에 따른 거동을 규명하기 위한 구조해석 모델을 생성하였다. 구조해석 결과, 비지지길이가 증가되면 휨모멘트는 감소되었고 침하량이 증가되면 휨모멘트는 증가되었다. 그리고 설계 단면력이 구조해석보다는 크게 산정되었으며, 설계지침에 따라 접속 슬래브를 설계하면, 안정성에는 문제가 없는 것으로 나타났다. 하지만, 수직변위는 비지지길이에 관계없이 침하량이 10mm 이상이 되면, 유지관리기준인 1/200 곡선을 넘어서는 것으로 나타났다. 토압분리형 교량의 접속슬래브는 비지지길이에는 큰 영향을 받지 않지만, 지반 침하에는 큰 영향을 받았다. 따라서, 접속슬래브를 지지하는 보강토옹벽에 과도한 침하가 발생되며, 설계 휨모멘트를 초과할 수 있으므로 이에 대한 엄격한 관리가 필요하다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.33-40
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• 2018

지반구조물에서는 흙과 구조물 사이의 상호 마찰 특성이 구조물에 작용하는 하중과 저항 분석에 큰 영향을 미친다. 일반적으로 지반구조물의 주재료로서 콘크리트 또는 강재가 많이 사용되며, 흙 입자 크기와 비교하여 마찰면의 거칠기 정도에 따라 경계면 마찰 특성이 큰 차이를 보인다. 특히 비신장성 보강재를 사용하는 보강토 옹벽, 말뚝 주면, 옹벽면 등의 지반구조물에 대해서는 흙과 구조물 사이의 마찰특성을 합리적으로 분석하여 구조물의 안전성을 확보하여야 한다. 구조물면과 사질토 사이의 마찰특성에 대하여 보다 정확한 예측식을 제시하고 이 예측식이 가지고 있는 불확실성을 제시하는 것은 지반-지반구조물의 신뢰성 분석에 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 기존 양질의 연구 문헌들에 보고된 흙과 거칠기가 다른 면 사이의 마찰실험결과를 분석하여, 강재와 사질토 사이의 첨두 경계면 마찰각을 구하는 식을 제안하였다. 첨두 경계면 마찰각을 결정하는 주요인자는 경계면의 상대조도, 흙의 상대밀도, 구속압, 한계상태 경계면 마찰각이다. 본 연구에서 개발한 첨두 경계면 마찰각 예측식에 대한 불확실성을 통계적으로 Goodness-of-fit 시험 결과를 반영하여 평가하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권10호
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• pp.15-22
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• 2015

본 연구에서는 앵커의 장기 거동특성과 인장력 손실을 평가하기 위하여 실제 시공된 인장형 앵커를 대상으로 장기 계측을 실시하고 이를 기존 예측결과와 비교 분석하였다. 영구앵커는 비탈면 안정 혹은 구조물의 부상방지 등을 목적으로 사용되는 보강재로써 가설 앵커와 달리 구조물의 공용기간 동안 기능을 유지해야 한다. 그러나 시간 경과에 따라 앵커의 릴렉세이션 및 크리프가 지속적으로 발생되기 때문에 안정적인 기능발휘를 위해서는 인장력 손실에 대한 관리가 필수적이다. 지금까지 인장력 손실은 탄성론을 이용한 프리스트레스 감소와 인장재 종류에 따른 릴렉세이션을 값을 이용하여 산정하여 왔으며 장기적인 계측결과를 이용한 검증은 제한적인 실정이다. 이에 본 연구에서는 실제 시공된 인장형 앵커를 대상으로 현장조건과 상세 지반조사를 실시하였으며 하중계, 경사계 및 지하수위계를 설치하여 최대 500일 이상의 장기 계측결과를 분석하였다. 또한 측정된 벽체의 변위 및 앵커의 인장력 손실을 기존 해석결과와 비교함으로써 앵커의 장기 거동특성을 평가하였다. 평가결과 대부분의 앵커력 손실은 90일 이내에 발생되며, 앵커력 손실은 예측된 값보다 작게 측정되는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.197-208
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• 2003

본 연구는 최근 들어 인천지역에서 발생하는 폐콘크리트 폐기물을 새로운 재생시스템에 의해서 생산된 재생골재를 사용하여 재생콘크리트로 활용가능성을 평가하기 위하여 천연골재에 재생골재를 혼합한 5개의 재생콘크리트 조합으로 나누어 재생콘크리트의 강도특성을 비교해 보았다. 기본적으로 재생골재 각 조합의 물성시험을 통해 골재의 물성치를 확인한 후 이를 바탕으로 콘크리트의 배합설계를 하였다. 모든 조합은 상대비교를 위해 단위골재량 값만을 변화시키고 여타 조건들은 동일하게 하였다. 또한 동결융해 시험 및 플라이애쉬, 고성능 감수제를 첨가한 시험을 통해 내구성과 작업성 문제에 대해서 고찰해 보았다. 재생골재의 물리적 특성 시험결과 재생굵은골재와 재생잔골재 모든 조합에서 비중은 KS의 1종 재생골재 기준을, 흡수율은 2종 재생골재 기준을 만족함을 알 수 있었고, 특히 재생골재 대체율 50%까지는 자연골재와 거의 유사한 물성값을 나타내었다. 또한 동결융해 시험결과 동결전과 동결후의 재생콘크리트 강도 감소율은 일반콘크리트보다 최대 7%까지 낮음을 확인 할 수 있었다. 기존의 폐콘크리트는 단순히 대지조성재, 기초 매립재, 노반재, 아스팔트 혼합물로 이용하는 것이 대부분이었으나 본 시험을 통해 도출된 결과 재생콘크리트는 교량하부공, 옹벽, 터널 라이닝공 등에 사용이 가능할 것으로 판단되고 심한 건조수축의 영향을 받지 않는 구조물 등에도 충분히 사용이 가능하리라 판단된다.