• Ocean Systems Engineering
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• 제4권4호
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• pp.263-278
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• 2014

The spudcan requires the suitable design considering the soil, platform, and environmental conditions. Its shape needs to be designed to secure sufficient reaction of soil so that it can prevent overturning accidents. Its shape also has to minimize the installation and extraction time. Even in the same soil condition, the reaction of soil may be different depending on the shape of spud can, mainly the slope of top and bottom plates. Therefore, in this study, the relation between the slope of plates and the reaction of soil with and without water jetting is analyzed to better understand their interactions and correlations. For the investigation, a wind turbine installation jack-up rig (WTIJ) is selected as the target platform and the Gulf of Mexico is considered as the target site. A multi layered (sand overlying two clays) soil profile is applied as the assumed soil condition and the soil-structure interaction (SSI) analysis is performed by using ANSYS to analyze the effect of the slope change of the bottom plate and water jetting on the reaction of soil. This kind of investigation and simulation is needed to develop optimal and smart spudcan with water-jetting control in the future.

• 지질공학
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• 제32권2호
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• pp.209-219
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• 2022

본 연구에서는 강우에 따른 사면 내 지반특성 변화와 사면붕괴 형상을 실험적으로 규명하기 위하여 인공강우장치와 모형토조를 이용한 실내모형실험을 수행하였다. 이를 위하여 균질한 모래를 대상으로 모형 실험을 수행하였으며, 계측장치를 이용하여 강우침투에 의한 사면 내 포화양상을 조사하였다. 모형사면은 30°의 경사면에 35°의 사면경사로 조성하였고 강우강도는 50 mm/hr를 적용하였다. 토층의 깊이는 모형토조의 크기를 고려하여 35 cm로 선정하고 TDR센서는 깊이별로 설치하여 시간에 따른 지반특성 변화를 고찰하였다. 실험결과 강우 시 모형사면은 강우침투로 인하여 지표에서 지중으로, 선단부에서 정상부로 포화가 진행됨을 알 수 있다. 즉, 강우의 침투로 인하여 사면의 선단부가 먼저 포화되고 이후 지속적인 강우로 인하여 포화의 영역이 사면의 선단부로부터 정상부로 확대됨을 알 수 있다. 모형사면의 붕괴는 사면의 선단부에서부터 붕괴가 시작되어 이후 사면의 정상부로 확장되는 진행성 사면붕괴가 발생되었으며, 최종 사면붕괴시점에서 붕괴면적이 급격하게 증가하였다. 또한 활동면은 원호활동의 형태로 발생되었다. 한편, 사면 내 모관흡수력이 흙-함수특성곡선(SWCC)에서 산정된 공기함입치(AEV)에 이르게 되면 사면붕괴가 발생되는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.5-13
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• 2017

샌드심(Sand seam)은 점성토 지층속에 모래층이 층상으로 존재하는 것으로 점토가 침강 퇴적하는 과정중에 하천의 범람이나 사면활동 등에 의하여 모래 성분이 유입되어 생성된 것으로 알려져 있다. 연약지반내에 샌드심이 존재할 경우 일방향 배수에서 양방향 배수가 되기 때문에 압밀시간이 단축이 가능하다 판단되어지나, 샌드심에 대해 연구가 국내외적으로 미진하여 연약지반개량 설계 시 이를 설계에 제대로 반영 못하는 실정이다. 본 연구는 샌드심에 대한 기초연구로 얇은 모래층(샌드심)이 존재하는 점토 시료에 대해 표준압밀시험과 Rowe cell을 이용한 일정변형률시험을 수행하였다. 시험을 위해 냉동법을 이용한 특별히 고안된 샌드심 제작방법을 제시하였다. 시험 결과 샌드심이 점토지반에 존재 시 압밀계수에 영향을 줌을 알 수 있었다. 샌드심의 높이가 시료높이의 0.05배 이상이면 샌드심이 충분한 배수층 역할을 하여 간극수의 배수방향이 수평방향뿐만 아니라 수직배수가 함께 진행되어 압밀이 빠르게 진행되는 것으로 나타났다.

• 한국농공학회지
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• 제34권1호
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• pp.41-48
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• 1992

Various soil behaviors usually occurring in the geotechnical problems, such as, cutting and embankments, stability of slope, seepage, consolidations, shearing failures and liquefaction, should be predicted and analyzed in any way. An approach of these predictions may be followed by the development of the constitutive equations as first and subsequently solved by numerical methods. The purpose of this paper is develop the constitutive equation of sands uder monotonic or cyclic loadings. The constitutive equation which is based on elasto-plastic theory, modified anisotropic consolidated stress parameter by Sekiguchi et al and Pender's theory is derived. And the equation is included a new stress parameter, hardening function, Bauschinger's effects and Pender's theory. The model is later evaluated and confirmed the validity by the test data of Ottawa sand, Banwol sand Hongseong sand. The following conclustions may be drawn: 1. The consititutive equation which is based on elasto-plastic theory, modified anisotropic consolidated stress parpameter by Sekiguchi et al and Pender's theory is derived. The equation in included a new stress parameter, hardening function, Bauschinger's effect and Pender's theory. 2. For Ottawa sand, the result of the constitutive equation shows a better agreement than that of Oka et al. The result of axial strain agrees well with the tested data. However, the result of horizontal strain is little bit off for the cyclic loadings or large stress. It is thought that the deviation may be improved by considering Poisson's ratio and precise measurement of shear modulus. 3. Banwol sand is used for the strain and stress tests with different relative densitites and confining pressures. The predeicted result shows a good agreement with the tested data because the required material parameters were directly measurd and determined form this laboratory. 4. For Hongseong sand, the tests under same amplitude of cyclic deviatoric stress shows a similar result with the tested data in absolute strain. It shows the acute shape of turning point because the sine wave of input is used in the test but the serrated wave in prediction.

• Journal of the korean society of oceanography
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• 제32권4호
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• pp.181-190
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• 1997

A large subtidal sand ridge (Jungang Satoe) in Asan Bay, on the west coast of Korea, was studied in order to understand the morphology and sediment transport trend in a macrotidal setting, by means of analyzing sediment samples, current data, side-scan sonographs and seismic profiles. The ridge is about 15 km long and 2-5 km wide, with a relief of about 15 m. It is elongated in the flow direction of flood (SE) and ebb (NW) tidal currents, but asymmetrical in cross section. The western and southwestern side of the ridge is characterized by relatively gentle slopes averaging 0.4$^{\circ}$, whereas on the northeastern side, relatively steep slopes were mapped with 1.6$^{\circ}$ slope angles. Tidal currents associated with the ridge are very strong; maximum surface velo-cities range from neap values of 50 cm/s to spring values of 130 cm/s. The shear velocities during flood and ebb are strong enough to erode and transport sands on the ridge. Sand waves and megaripples (dunes) are the most common bedforms produced by the tidal currents, which show regional differences in shape and size on the ridge. The distribution pattern of these bedforms in-dicates that the flood tidal currents are dominant on the offshore (northwest) side of the ridge, whereas the onsho.e (southeast) side of the ridge is ebb-dominated. The sand transport path as inferred from bedform orientations is directed toward the ridge crest on the flanks, whereas on the crest, it is near-longitudinal to the ridge axis. The convergent, upslope movement of sands on the ridge flanks appears to be important in sand ridge building and maintenance. A significant ridge migration toward the northeast can be suspected on the basis of the ridge morphology, which may cause offshore hazards for navigation.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권7호
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• pp.657-666
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• 2010

본 연구에서는 하도준설 및 골재채취에 의한 교란하천의 적응과정을 정량적으로 파악하기 위하여 이동상 실내실험을 수행하였으며, 하상경사 및 골재채취를 위한 준설 규모의 변화에 따른 하도의 응답 특성을 분석하였다. 웅덩이의 되메우기가 진행 중일 때에는 웅덩이의 이동속도는 일정하지만, 되메우기가 완료된 후에는 웅덩이(pit)의 이동속도가 빠르게 진행된다. 또한 웅덩이가 되메워지는 동안에 웅덩이의 수중 안식각은 일정하게 유지되었다. 하상경사가 급할 경우에, 웅덩이가 되메워지는 시간과 이동속도가 증가하였다. 골재채취에 의한 하천준설의 규모가 증가하게 되면, 웅덩이의 되메워지는 시간이 증가하게 되며, 웅덩이의 규모가 증가할수록 적응시간이 증가하였다. 무차원 마찰속도가 증가하면 무차원 웅덩이 깊이는 감소하고 무차원 웅덩이 이동속도가 증가하였다. 웅덩이 이동속도가 증가하면 무차원 웅덩이 깊이가 감소하였다. 무차원 사주의 이동속도가 증가하면, 웅덩이의 이동속도가 증가하였다. 상류에서 발달한 사주의 이동이 편향되면, 흐름이 집중되는 사주의 선단부의 위치에 따라 웅덩이의 형상이 변형되어 하류로 이동하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권9호
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• pp.5-15
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• 2013

본 연구에서는 흡입응력을 고려한 불포화 사면의 안정해석기법(Lu and Godt, 2008)을 제시하고, 모래로 구성된 특정사면에 대하여 적용한 결과를 분석하였다. 흡입응력을 고려한 불포화 사면의 안정해석기법은 강우의 침투 및 비침투에 따른 해석이 가능하고, 토층내 깊이에 따른 사면안전율을 산정할 수 있다. 또한 지표면으로부터 일정깊이까지의 풍화작용에 의한 영향을 고려할 수 있다. 이를 위하여 상대밀도 60%의 주문진 표준사로 구성된 불포화 무한사면에 대하여 흡입응력을 고려한 안정해석기법을 적용하였다. 강우의 비침투 조건에서 흡입응력은 지하수위로부터 상부의 일정깊이까지만 영향을 미치는 것으로 나타났으나, 강우의 정상침투 조건에서 흡입응력은 토층내 전체적으로 영향을 미치며, 지표면 부근에서 흡입응력이 가장 크게 발현됨을 알 수 있다. 강우의 비침투 조건에서 무한사면의 안전율은 지하수위에 의한 흡입응력의 영향범위 내에서 급격하게 증가 및 감소하였다. 사면안정해석결과 지표면으로부터 2.4m사이에서 사면안전율이 1이하 이므로 해당깊이에서 사면파괴가 발생될 가능성이 높은 것으로 나타났다. 강우의 정상침투가 발생되는 조건에서 무한사면의 안전율은 침투로 인한 토층내 흡입응력의 영향으로 비침투 조건에 비해 증가함을 알 수 있다. 그러나 강우의 정상침투율이 포화투수계수에 가까워짐에 따라 사면안전율은 감소하는 경향이 나타났다. 강우의 정상침투율이 $-1.8{\times}10^{-3}cm/s$인 경우 무한사면의 안정해석결과 지표면으로부터 0.2m에서 3m 사이에서 사면안전율이 1 이하이므로 해당깊이에서 사면파괴가 발생될 가능성이 높으며, 이는 얕은 산사태의 발생형태임을 알 수 있다.

• 산업기술연구
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• 제12권
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• pp.15-23
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• 1992

This research is to investigate the effect of base roughness of footing on characteristics of load-settlement curve. Parametric experiments of small scaled model test were performed with changing the properties of base roughness of model footing; Gluing the vinyl, aluminum, sand paper, sand beneath the model footing surface. The width of model footing and relative density of soil foundation were also changed to investigate their effects on settlement characteristics of footing. The ultimate bearing capacity as well as the initial slope of load-settlement curve obtained from test results were compared with those from limit equilibrium methods proposed by Terzaghi, Hansen and Meyerhof. From test results, it was confirmed that the base roughness affected the failure mechanisms of showing different shapes of slip lines formed beneath the footing.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.472-485
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• 2008

In this study, sand compaction pile method was adopted to improve the soft ground under the permanent dyke, namely west sea dyke of Incheon New Port. The row replacement ratio 30% was applied to consider the ground condition, environmental side and the construction cost of the site. The stability and displacement analysis was carried out by respectively SLOPE/W and PLAXIS 2D program. Based on this analysis, it is found that the safety factor and displacement is within an allowable criteria. The model experiment was carried out using the acryl soil box with $400(H){\times}1200(L){\times}250(W)mm$ to show the displacement of the dyke and behavior of soft ground. Based on this experiment results, it is found that the settlement does not occur from 1 and 2 loading phases and horizontal displacement of 0.0075% occurs from 2 phases. It is also found that the differential settlement occurs 0.05mm corresponding respectively 0.02% and 0.03% of the dyke height(15cm).

• 한국환경복원기술학회지
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• 제13권2호
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• pp.95-104
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• 2010

The purpose of this study is to analyze the correlation between physical stream characteristics and bed materials in natural rivers. Accordingly, four natural rivers were selected reference streams, they were Nam river, Sumjin River, Naesung River and Han River. Grain size distributions of bed materials were gravels, cobbles and boulders in Han river and Nam river, were sand, gravels, cobbles and boulders in Sumjin river and were sand in Naesung river. Four reference streams were divided into each two reference reaches (straight and bend) by plan and profile characteristics of naturally meandering stream. Therefore various reference reaches were chosen in the aspect of physical stream characteristics and grain size distributions. The results investigated and analyzed are as follows. The streams that grain sizes distributions of river bed materials were coarse were stable because they had variety of bed slope without sediment deposition, and then the riffles frequency and the physical characteristics were various. Also, velocitydepth regime were various in four kinds, and the response parts for water level change were small, so that channel flow status were stable and excellent condition. On the other hand, sand river that grain sizes distributions of river bed materials were fine had not the variety of parameters as velocity-depth regimes, sediment deposition, channel flow status and riffles frequency, so that the physical stream characteristics were not various.