• 한국도로학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.95-104
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• 2006

일반적으로 도로의 하부인 노상층은 불포화토 상태로 존재하기 때문에 함수비의 변동을 예측하기 위해서는 불포화 함수특성곡선(soil-water characteristic curve)의 추정은 필수적이다. 따라서, 국내 대표적인 노상토인 다짐된 화강풍화계열 노상토를 대상으로 함수특성을 정량화하기 위하여 pressure plate 장치를 활용하여 건조 및 습윤 이력과정의 실험을 각각 수행한 후 이를 토대로 불포화토 함수특성에 대한 해석을 수행하였다. 실험결과, 화강 풍화 노상토의 함수비를 좌우하는 흡수력이 건조와 습윤 과정에 있어 서로 다른 수치를 나타내었고 흡수력에 따른 불포화 투수계수와 습윤용적 그리고 확산 등의 흐름특성을 통하여 이력(hysteresis)을 확인하였다. 이를 토대로 도로하부의 연중흡수력을 추정하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.57-64
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• 2013

본 논문에서는 정수슬러지의 고함수비 문제를 해결하고 재활용을 촉진하기 위해 정수슬러지와 화강풍화토를 다양한 배합비로 혼합하여 슬러지혼합토(sludge mixture)를 제작하고, 다양한 실내 시험을 통해 슬러지혼합토의 물리적 특성과 불포화 특성을 분석하였다. 시험 결과, 정수슬러지 함량이 증가함에 따라 동일한 모관흡수력에 대응하는 체적 함수비는 증가하였다. 또한 정수슬러지 함량 또는 세립분 함량이 증가함에 따라 공기함입치는 0.9kPa에서 2.4kPa로 증가하였다. 슬러지혼합토의 포화투수계수 값과 함수특성곡선의 결과를 활용하여 강우 시 침투해석을 수행하는데 있어서 중요한 인자인 불포화 투수함수를 산정하였다.

• 지질공학
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• 제13권3호
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• pp.335-344
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• 2003

본 연구에서는 전라남도 장성과 화순에 분포하는 석회암풍화토의 물성 및 전단 특성을 연구하였다. 석회암풍화토의 교란시료에 대한 물성 및 전단 특성을 파악하기 위하여 실내 시험이 수행되었다. 연구지역의 석회암풍화토에 대한 물성 및 전단 특성은 다음과 같다 비중(Gs)은 2.78~2.80, 액성한계(LL)는 37~38(%), 소성지수(PI)는 13.7~15.4이며 흙의 분류(USCS)는 CL에 해당된다. 불포화 시료의 직접전단시험 (vd, $1.5t/\textrm{m}^3$)에 의한 강도정수는 점착력(c)이 3.07~4.4 ($t/\textrm{m}^2$) 그리고 내부마찰각($\Phi$)은 $34.8~42.4^{\circ}$의 범위를 보인다. 화강암풍화토 (양, 1997; 문. 1998; 박, 1998)와 비교해 보면, 연구지역의 석회암 풍화토의 물리적 특성은 일반적으로 차이를 보이며, 전단 강도정수 중, 내부마찰각은 대체적으로 유사한 경향을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.133-142
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• 2000

본 연구에서는 불포화 투수계수를 측정하기 위하여 Klute(1965a)에 의하여 제안된 정적측정방법의 원리에 axis-translation의 기법을 적용하여 새로운 실험장치를 개발하였다. 이 실험장치는 모관흡수력(matric suction)의 증가에 따른 함수특성과 투수계수의 변화를 동시에 측정할 수 있도록 설계되었다. 실험에는 불포화 투수특성과 No.200체 통과 세립분의 상호관계를 규명하기 위하여 각각 세립함유량이 7.3%(인주), 19.6%(성환), 35.9%(구리)인 시료를 인주, 성환, 구리지역에서 채취하여 사용하였다. 실험결과에 의하면 불포화토의 투수계수와 체적함수는 시료의 밀도가 증가하는 경우 전체적으로 감소하였으며 모관흡수력이 증가함에 따라 점차 비선형적으로 감소하는 거동을 보였다. 또한 불포화토의 투구계수와 체적함수비는 상호 비선형거동을 보였다. 체적함수비와 투구계수를 직접 비교하는 방법으로 경험상수 A,B를 No.200체 통과 세립분의 함유량에 따라 결정하였으며, 경험상수 A, B를 이용하면 직접 흙의 함수특성곡선으로부터 불포화 투수계수를 추정할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권7호
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• pp.159-169
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• 2004

얕은사면 파괴는 지표로 침투하는 강우에 의해 주로 발생한다. 이는 지표수의 침투시 모관흡수력의 감소에 의한 포화깊이 증가에 의해 발생한다. 본 연구에서는 국내의 전형적인 화강풍화토를 대상으로 강우시 사면에서의 습윤영향을 분석하였다. 이를 위하여 filter paper와 tensiometer 실험을 수행하여 함수특성곡선을 산정하였으며, 그에 따른 함수특성곡선의 방정식을 추정하였으며, 기존에 사용되고 있는 Green & Ampt의 포화 깊이 추정식과 수치해석결과를 비교 분석하였다. 본 연구 결과, Green & Ampt모델에 의한 이론 해는 포화깊이를 과소 추정하였으며, 포화깊이가 증가함에 따라 사면안전율은 감소하는 것으로 나타났다. 특히 포화깊이가 약 1.2m이상부터 사면안전율은 현저하게 감소하는 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제21권2호
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• pp.133-145
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• 2011

본 연구는 불포화 풍화토별 강우지속시간 및 비강우시간에 따른 강우침투속도 관계를 파악하기 위하여 국내에서 산사태 발생빈도가 높은 선캠브리아기 편마암 풍화토와 백악기 화강암 풍화토를 대상으로 불포화 풍화토 칼럼시험을 하였다. 본 연구에서는 일정시간 간격으로 체적함수비를 측정하기 위하여 함수비 측정 TDR센서를 이용하였다. 강우강도 조건은 20 mm/h로 선정하여 연속강우와 반복강우를 재현하였으며, 반복강우의 경우 강우시간과 비강우시간을 조절하였다. 그리고 흙의 단위중량 조건은 편마암 풍화토의 경우 현장 건조단위중량보다 낮고 칼럼상부유출이 일어나지 않는 1.35 $g/cm^3$, 화강암 풍화토의 경우 현장 건조단위중량인 1.21 $g/cm^3$로 선정하였다. 편마암 풍화토와 화강암 풍화토 총 강우량 200 mm인 조건에서 $2.090{\times}10^{-3}{\sim}2.854{\times}10^{-3}$ cm/s와 $1.692{\times}10^{-3}{\sim}2.012{\times}10^{-3}$ cm/s로 총 강우량 100 mm에서의 $1.309{\times}10^{-3}{\sim}1.871{\times}10^{-3}$ cm/s와 $1.175{\times}10^{-3}{\sim}1.581{\times}10^{-3}$ cm/s보다 강우침투속도가 빠르게 나타났다. 이는 동일 시간당 토층 내 주입되는 물의 양이 200 mm조건에서 100 mm조건보다 많기 때문이다. 완전 건조 상태의 강우침투속도와 강우가 반복되어 물을 함유하고 있는 상태의 강우 재침투속도를 비교해 보면, 편마암 풍화토와 화강암 풍화토의 최초 강우침투속도인 $1.309{\times}10^{-3}{\sim}2.854{\times}10^{-3}$ cm/s와 $1.175{\times}10^{-3}{\sim}2.012{\times}10^{-3}$ cm/s보다 강우 재침투속도가 $1.307{\times}10^{-2}{\sim}1.718{\times}10^{-2}$ cm/s와 $1.789{\times}10^{-2}{\sim}2.070{\times}10^{-2}$ cm/s로 높게 나타났다. 이는 토층 내 공기의 함입량이 줄어들어서 불포화 투수계수에 영향을 미치는 흡입력(matric suction)이 감소한 것이 원인으로 생각된다.

• 농업과학연구
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• 제12권1호
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• pp.86-100
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• 1985

불포화상태(不飽和狀態)에서의 화강암질풍화토(花崗岩質風化土)의 강도특성(强度特性)을 구명(究明)하기 위(爲)하여 5종류(種類)의 화강암질풍화토(花崗岩質風化土)와 1종류(種類)의 보통(普通)흙(사질(砂質)롬)을 택(擇)하여 불교란시료(不攪亂試料) 및 교란시료(攪亂試料)를 채취(採取)하여 삼축압축시험(三軸壓縮試驗)을 한 결과(結果)를 요약(要略)하면 다음과 같다. 1. 자연상태(自然狀態)에서의 건조밀도(乾操密度)는 다짐 시험(試驗)에서 구(求)한 최대건조밀도(最大乾操密度)보다 작은 값을 나타냈고 입도배합(粒度配合)이 양호(良好)한 흙에서 건조밀도(乾操密度)는 큰값을 나타냈다. 2. 함수비(含水比)의 증가(增加)에 따라 파괴강도(破壞强度)는 감소(減少)하였고 이 현상(現象)은 점착력(粘着力)이 큰 보통(普通)흙에서 더욱 현저하게 나타났다. 3. 화강암질풍화토(花崗岩質風化土)의 강도정수중(强度定數中) 점착력(粘着力)은 작고 내부마찰각(內部摩擦角)은 컸으며 함수비(含水比)의 증가(增加)에 따라 점착력(粘着力)보다 내부마찰각(內部摩擦角)에서 감소현상(減少現象)이 크게 나타났다. 4. 변형계수(變形係數)는 함수비(含水比)의 증가(增加)에 따라서 감소(減少)하였고 이 현상(現象)은 화강암질풍화토(花崗岩質風化土)보다 보통(普通)흙에서 더욱 크게 나타났다. 5. 파괴강도(破壞强度)는 액압(液壓)이 증가(增加)함에 따라 증가(增加)하였고 이 현상(現象)은 저함수비(低含水比)에서 더욱 현저하게 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.105-110
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• 2008

The behaviour of an unsaturated soil was analyzed by performing $K_0$ consolidated triaxial tests. Unsaturated triaxial tests were performed with matric suctions for weathered soils and could catch stress paths under consolidation and stress-strain relationships under shear. As a result, both isotropic and $K_0$ conditions had similar shear strength envelopes in the same matric suction. Especially, strength parameters could obtain by stress variables based on critical state theory reasonably which was better than those by Mohr circles at failure.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.55-66
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• 2012

본 연구에서는 포항지역의 자연사면에서 채취된 이암풍화토(CL)의 흡입응력 이력현상을 조사하기 위하여 자동 흙-함수특성곡선(SWCC) 측정장치를 이용하여 건조 및 습윤과정에 따른 모관흡수력과 체적함수비를 측정하였다. 시료에 모관흡수력을 재하시켜 간극수를 유출시키는 건조과정과 반대로 모관흡수력을 제하시켜 간극수를 유입시키는 습윤과정을 재현하였다. 측정결과를 토대로 van Genuchten(1980)의 방법을 이용하여 흙-함수특성곡선(SWCC)을 산정한 결과 유효포화도에 따른 모관흡수력은 비선형적인 관계를 나타내며, 건조 및 습윤과정을 거치는 동안 동일한 유효포화도에서 다른 모관흡수력을 나타내는 이력현상(hysteresis)이 발생되었다. 그리고 Lu and Likos(2006)의 방법을 이용하여 흡입응력특성곡선(SSCC)을 산정한 결과 낮은 모관흡수력에서 흡입응력은 빠르게 증가하며 이후 미소하게 증가하는 것으로 나타났으며, 동일한 모관흡수력에서는 건조과정의 흡입응력이 습윤과정의 흡입응력보다 크게 나타내는 이력현상이 발생되었다. 따라서 불포화토의 특성을 고려하여 설계 및 안정성 검토를 수행하는 경우 강우침투시에는 습윤과정의 흡입응력특성곡선(SSCC)을 적용하고, 건조 혹은 배수시에는 건조과정의 흡입응력특성곡선(SSCC)을 적용하는 것이 바람직하다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.101-109
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• 2007

국내 풍화토사면의 경우 순수 균질 사면보다는 대부분 점토 및 세립분이 섞인 비균질 상태로 존재하며 이러한 함유비율은 풍화도 및 지역에 따라 다르다. 따라서 세립분함량 변화에 따른 불포화사면에의 분석을 위해, 화강풍화토(SW)에 일정비율의 세립분(CH)을 섞어 성형한 시료를 통해 GCTS pressure plates을 이용한 함수특성곡선 실험을 수행하였다. 실험 및 침투해석결과 강우지속시간에 따른 포화깊이의 증가율은 세립분이 증가할수록 또한 상대밀도가 증가할수록 작아졌다. 또한 침투해석과 포화 및 불포화강도정수를 이용한 사면 안정성 해석결과(SLOPE/W), 전반적으로 세립분함량 $10\sim15%$의 범위까지는 침투깊이 증가에 따른 흡수력 변화가 안전율에 지대한 영향을 미치는 반면 이를 초과하는 경우(>15%)에는 오히려 세립분함량 증가에 따른 강도정수의 변화가 크게 영향을 미침을 알 수 있었다.