• Agricultural and Biosystems Engineering
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• 제1권1호
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• pp.30-37
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• 2000

Wet porous media representing agronomic soil that contains variable water content with variable electrolyte concentration was measured to study the shape of the curves of the electric double layer capacitance versus frequency (from 10 KHz to 10 MHz. This was done in an attempt to find the lowest practical operating frequency for developing low cost dielectric constant soil moisture probes. Cellulose sponge was used as the porous media. A high frequency electronic bridge circuit was developed for measuring the equivalent network parallel resistance and capacitance of porous media. It appears that the effects of the electric double layer component of the total parallel network capacitance essentially disappear at operating frequencies greater than approximately 25 MHz at low electrolyte concentrations but are still important at 50 MHz at higher concentrations. At these frequencies, the double layer capacitance masks the diffusion region capacitance where true water content capacitance values reside. The general shape of the curve of volumetric water content versus porous media dielectric constant is presented, with an empirical equation representing data for this type of curve. It was concluded that the lowest frequency where dielectric constant values which represent true water content information will most likely be found is between 30 and 50 MHz at low electrolyte concentrations but may be above 50 MHz when the total electrolyte concentration is near the upper level required for most mesophyte plant nutrition.

• 지질공학
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• 제15권2호
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• pp.123-132
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• 2005

본 연구에서는 폐기물 매립장의 차수층으로 사용되는 벤토나이트 혼합토에 대한 연직침윤시험과 Frequency Domain Reflectometry 측정 장비를 이용한 유전율 측정시험을 수행하였다. 표준사, 화강풍화토, 벤토나이트 재료에 대해 다양한 배합 비율을 적용하여 제작된 벤토나이 트 혼합토의 체적함수비, 간극비, 유전율상수 등의 관계로부터 이들의 불포화 투수 특성을 파악하였다. 연구결과에 따르면 초기 벤토나이트 혼합비는 체적함수비 변화에 영향을 미치며, 체적함수비 변화는 간극비와 밀접한 관계를 가지고 있다. 또한 벤토나이트 혼합토의 체 적 함수비 변화는 유전율 반응으로부터 명확히 측정됨을 파악하였다. 벤토나이트 혼합토의 불포화 투수 특성을 파악하기 위한 본 연구에서 체적함수비와 유전율상수의 관계함수를 추정하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.1199-1204
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• 2005

The purpose of field monitoring system in KHC-Test Road located at Joongbu-Inland Highway, is to provide the performance data for traffic and environmental loadings from pavement surface. Among them, water content reflectometers(WCR) are used to measure the volumetric water content of subgrades soils used in test roads. However, most of the WCRs are not well-calibrated based on the field conditions. In this study, the laboratory based test is performed at various density conditions to evaluate the volumetric water content in subgrade Soils with a WCR. Based on the laboratory testings, the effect of density on WCR measurement are well evaluated for predicting the volumeric water content.of subgrades soils in KHC-Test road.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권3호
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• pp.63-67
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• 2011

실무에서 불포화토의 적용이 증가하고 있다. 불포화토의 가장 큰 특징은 체적함수비와 모관흡수력의 관계를 나타내는 함수특성곡선이다. 일반적으로 체적함수비는 측정의 어려움으로 인하여 중량함수비를 측정한 후 관계식을 통하여 체적함수비를 구한다. 이 경우 흙의 간극과 비중을 이용하여 관계식이 성립되는데 사실 물은 흙 입자 자체에도 포함되어 있다. 그러므로 실제 체적함수비는 중량함수비를 관계식으로 변화한 값과 다르게 된다. 본 연구에서는 실험을 통하여 얻어진 흙 입자의 흡수율을 고려하여 체적함수비와 중량함수비의 관계를 제시하는 데 있다.

• 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.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제28권4호
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• pp.369-376
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• 2003

This study was conducted to develop a precision measurement method of water content in soil (find sand and silty sand) using dual RF impedance changes. The electrically stable perpendicular plate capacitive sensor was fabricated and utilized to sense the water content in soil. Crystal oscillators of 5 and 20 MHz and related circuits were designed to detect the capacitance changes of a perpendicular plate capacitive sensor with soil samples at various volumetric water contents. A multiple regression model for volumetric water content having dual oscillation frequency changes at 5 and 20 MHz as independent variables resulted in coefficient of determination of 0.963 and standard error calibration of 0.030 cm$^3$/cm$^3$ for calibration and coefficient of determination of 0.966, standard error of prediction of 0.027 cm$^3$/cm$^3$ and bias of 0.001 cm$^3$/cm$^3$ for prediction.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.49-55
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• 2016

본 연구에서는 부산 임기광산 광산폐기물 사면을 대상으로 강우 침투에 따른 지반내 불포화 특성변화를 살펴보기 위하여 불포화토 특성변화 측정유닛 및 시스템을 현장에 설치하였다. 불포화토 특성변화 측정시스템은 각종 측정유닛으로부터 측정된 자료를 저장, 관리 및 전달하는 시스템으로 Data Acquisition System(DAS), Solar System 및 불포화토 특성변화 측정유닛으로 구성되어 있다. 현장에 설치된 각종 측정유닛으로부터 측정된 강우, 체적함수비, 모관흡수력 등의 자료를 정리하여 분석하였다. 이들 결과를 살펴보면 강우시 체적함수비와 모관흡수력의 변화는 강우강도에 의해 크게 영향을 받으며, 강우시와 건기시 지표면 부근에서 가장 크게 증가하였다가 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 현장에서 측정된 모관흡수력은 5-35kPa, 체적함수비는 0.12-0.24 범위에 존재하는 것으로 나타났다. 그러나 지하수위는 강우발생 직후 바로 증가하는 것이 아니라 2-3일의 시간이 경과한 뒤 증가함을 알 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권12호
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• pp.5-12
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• 2013

본 연구에서는 인공강우의 침투 배수에 의한 모형사면의 침투거동을 정확히 파악하고자 대구 경북권의 화강풍화토를 이용한 실내모형실험을 수행하였다. 강우의 침투과정과 배수과정에 대한 함수비와 모관흡수력 변화를 측정하고 부정류상태의 수치해석을 수행하여 두 결과를 비교하였다. 실험결과, 함수비와 모관흡수력의 거동은 사면의 상부, 중간부, 하부 영역에 따라 침투 거리와 하부 배수층의 영향으로 다르게 나타났다. 공극 속 지하수량 변화에 따른 투수계수 변화는 침투과정에서 함수비 증가 및 모관흡수력 감소를 즉각적이고 큰 값으로 유발하였다. 그러나 배수과정에서는 함수비 감소 및 모관흡수력 증가가 완만하고 작은 값으로 발생하였다. 강우로 인한 체적함수비와 모관흡수력이 위치에 따라 값의 차이는 있지만, 침투 및 배수시간에 따른 전형적인 함수특성곡선을 나타내었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.115-127
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• 2006

현재 중부내륙 고속도로 시험도로(test road)에는 환경하중에 대한 도로 포장체의 환경적인 거동 특성을 파악하기 위하여 다져진 노상토에 WCR형태의 함수량계로 측정되는 체적 함수량이 현장 밀도의 영향등으로 부정확하게 예측되는 경향을 나타내고 있다. 따라서 본 연구에서는 흙의 특성과 현장 밀도를 고려하여 현장에 적합한 함수량 보정을 실내 및 현장시험을 각각 실시하고 이를 토대로 보정방정식을 제안하였다. 연구 결과 보정된 함수량은 현장의 측정치에 근접하게 판명되었다. 따라서 WCR을 활용하여 다짐된 노상토 지반의 체적 함수량을 측정시 사용된 흙의 종류 및 다짐조건 등이 고려되어야 한다.

• 한국농공학회논문집
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• 제48권4호
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• pp.51-57
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• 2006

This study was carried out to investigate the soil water characteristic curve and prediction of void ratio with net stress and matric suction using the linear elastic and volumetric deformation analysis method on unsaturated silty. The unsaturated soil tests were conducted using a modified oedometer cell and specimens were prepared at water content 2 times of liquid limit and required void ratio. The axis translation technique was used to create the desired matric suctions in the samples. It is shown that soil water characteristic curve and volumetric water content were affected significantly by preconsolidation pressure. As a matric suction increases, the reduction ratio of void ratio was shown to considerably small. Also, the predicted and measured void ratio for unsaturated soils using the linear elastic and volumetric deformation analysis showed good agreement as net stress and matric suction increases.