고칼슘 연소재를 이용한 매입말뚝 주면고정액의 현장 재하시험을 통한 성능평가

서세관,김유성,임양현,조대성,Seo, Se-Kwan,Kim, You-Seong,Lim, Yang-Hyun,Jo, Dae-Sung 한국지반공학회 2018 한국지반공학회논문집 Vol.34 No.6

In this study, static load test and dynamic load test were performed to evaluate pile-filling material (ZA-Soil) of soil-cement injected precast pile method which was developed by using the ash of circulating fluidized boiler as a stimulant for alkali activation reaction of blast furnace slag. As a result of the static load test, the allowable bearing capacity of pile was 1,350 kN, which was the same as the result of using ordinary portland cement. And total settlement was 6.97 mm, and net settlement was 1.48 mm. These are similar to the total settlement, 7.825 mm, and net settlement, 2.005 mm of ordinary portland cement. As a result of the dynamic load test and CAPWAP analysis, the skin friction was 375.0 kN, the end bearing capacity was 3,045.9 kN, and the allowable bearing capacity was 1,368.36 kN. These results are similar to the results of using ordinary portland cement as pile-filling material. 순환 유동층 보일러의 연소재를 고로슬래그의 알칼리 활성화 반응 자극제로 활용하여 개발한 새로운 매입말뚝의 주면고정액(ZA-Soil)을 시멘트밀크 공법의 주면고정액으로 사용한 말뚝에 대하여 정재하시험 및 동재하시험을 실시하여 보통 포틀랜드시멘트(OPC)와 비교하여 성능을 평가하였다. 정재하시험을 수행한 결과 말뚝의 허용하중은 1,350kN로 보통 포틀랜드시멘트를 매입말뚝의 주면고정액으로 사용한 결과와 동일하였고, 전 침하량은 6.97mm, 순 침하량은 1.48mm로 보통 포틀랜트시멘트의 전 침하량 7.825mm, 순 침하량 2.005mm와 유사한 결과를 보이는 것으로 나타났다. 동재하시험 및 CAPWAP분석을 실시한 결과, 새로운 매입말뚝의 주면고정액(ZA-Soil)의 주면 마찰력은 375.0kN, 선단 지지력은 3,045.9kN, 허용지지력은 1,368.36kN으로 나타났고, 포틀랜드시멘트를 매입말뚝의 주면고정액으로 사용한 결과와 유사한 결과를 보이는 것으로 나타났다.

새만금 지역의 연약지반 개량을 위한 순환자원 활용 지반안정재의 현장적용에 관한 연구

서세관(Se-Gwan Seo),김유성(You-Seong Kim),조대성(Dae-sung Cho) 한국지반신소재학회 2020 한국지반신소재학회 논문집 Vol.19 No.1

심층혼합공법은 오거를 사용하여 지반을 굴착한 후 지반안정재를 흙 재료와 혼합하여 연약지반에 개량체를 설치하는 공법으로, 지중에 설치되는 개량체는 흙 재료의 종류와 특성에 따라 압축강도가 다르게 발현되기도 한다. 이를 위해 기존의 연구에서는 순환유동층 보일러의 연소재를 고로슬래그의 알칼리 활성화 반응의 자극재로 활용하여 개발한 심층혼합공법용 지반안정재를 부산, 여수, 인천 지역의 점토와 혼합한 후 실내 배합시험을 실시하고, 결과를 분석하여 단위안정재량(γB)과 일축압축강도(qu)의 상관관계를 도출하였다. 본 연구에서는 새만금 지역을 대상으로 채취한 흙 재료에 대해 동일한 실내시험을 실시하여 도출된 상관관계에 대한 비교검토를 실시하였고, 현장에서 수행한 시험시공 결과를 분석하여 현장에서의 안정성을 평가하였다. 연구결과, 실내시험에서는 기존의 연구를 통해 도출된 단위안정재량(γB)과 일축압축강도(qu)의 상관관계를 만족하는 것으로 나타났고, 현장에서의 시험시공 결과는 현장의 기준강도에 비해 높은 일축압축강도를 보여 안정성 측면에서 우수한 것으로 나타났다. The DMM (Deep mixing method) is a construction method in which an improved pile is installed in the soft ground by excavation ground using an auger and then mixing ground stabilizer with soil. Improved pile installed in the soft ground by the DMM may have different compressive strength depending on the properties and characteristics of the soil. In the previous study, laboratory tests were performed on the ground stabilizer for the DMM developed by using the ash of the circulating fluidized bed boiler as a stimulator for alkali activation of the blast furnace slag. And the test results were analyzed to derive the correlation between the unit weight of binder (γB) and the uniaxial compressive strength (qu). In this study, comparative reviews were conducted on the correlations derived from the same laboratory tests on soil material collected from the Saemangeum area and the stability of the site was evaluated by analyzing the test results performed at the site. As a result, the clay collected from the Saemangeum area satisfies the correlation between the unit weight of binder (γB) and the uniaxial compressive strength (qu) derived from the previous study. And the result of the test at the field showed a higher uniaxial compressive strength than the standard strength at the field, indicating excellent stability.

현장에서의 동재하시험을 통한 순환자원 활용 말뚝고정액의 성능평가

서세관(Seo, Se-Gwan),송해민(Song, Hea-Min),정한영(Jung, Han-Young),조대성(Cho, Dae-Sung) 한국지반환경공학회 2020 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2020 No.9

심층혼합공법에서 순환자원을 활용한 지반안정재의 최적 단위결합재량 산정에 관한 연구

서세관(Se-Gwan Seo),이강수(Khang-Soo Lee),김유성(You-Seong Kim),조대성(Dae-sung Cho) 한국지반신소재학회 2019 한국지반신소재학회 논문집 Vol.18 No.2

심층혼합공법에 지반안정재를 사용하는 경우, 흙의 종류와 입도분포, 함수비 등의 조건에 따라 압축강도의 발현이 다르게 나타날 수 있어 지반의 안정성을 확보하기 위해 필요한 단위결합재량을 산정하기 위해서는 실내에서의 배합시험을 통해 설계기준강도의 만족 여부를 확인하여야 한다. 본 연구에서는 선행연구를 통해 순환유동층 보일러의 연소재를 고로슬래그의 알칼리 활성화 반응의 자극재로 활용하여 개발한 심층혼합공법용 지반안정재에 대해 다양한 단위결합재량을 적용하여 부산, 여수, 인천지역에서 채취한 점토와 혼합한 후 실내시험을 실시하여 압축강도의 발현효과를 고로슬래그 시멘트와 비교·평가하였다. 또한 국내에서 심층혼합공법에 개발된 지반안정재를 적용하는 경우, 실내에서의 배합시험을 수행하지 않고 단위결합재량을 산정할 수 있도록 실내시험 결과를 종합적으로 분석하였다. 분석결과, 물/결합재비(W/B)가 70%인 경우, γB=(108.93+0.0284qu)±35, 물/결합재비(W/B)가 80%인 경우, γB= (122.93+0.0270qu)±40의 관계가 있는 것으로 도출되었다. The compressive strength of the soil stabilizer in the deep mixing method (DMM) depends on kinds of soil, particle size distribution, and water content. Because of this, Laboratory test has to perform to estimate the unit weight of binder to confirm the satisfaction of the design strength. In this study, uniaxial compression strength was measured by mixing the soil stabilizers developed in the previous study with clay in Busan, Yeosu, and Incheon area. And the strength enhancement effect was evaluated comparing with blast furnace slag cement (BFSC). Also, the relationship between the unit content of binder and uniaxial compressive strength was investigated in order to easily calculate the unit weight of binder required to ensure the stability of the ground at the field. As the results of the analysis, the relationship between the unit content of binder and the uniaxial compressive strength are γB=(108.93+0.0284qu)±35 when W/B is 70%, and γB=(122.93+0.0270qu)±40 when W/B is 80%.

새만금 준설토의 액상화강도에 미치는 양진폭변형률과 간극수압비의 영향에 관한 연구

서세관(Seo Se Gwan),고형우(Ko Hyoung woo),김유성(Kim You Seong) 대한토목학회 2008 대한토목학회 학술대회 Vol.2008 No.10

발전부산물을 재활용한 그라우트재의 노후 저수지 보강효과 분석에 관한 연구

서세관(Se-Gwan Seo),안종환(Jong-Hwan An),조대성(Dae-sung Cho) 한국지반신소재학회 2021 한국지반신소재학회 논문집 Vol.20 No.2

우리나라는 식량부족문제를 해결하고, 농업용수의 공급을 목적으로 많은 저수지의 건설이 이루어졌으나, 현재 75.6%에 달하는 저수지가 준공년도로부터 50년 이상 경과되어 노후화가 심각한 상태이다. 이러한 노후 저수지의 경우, 제체 내부에서의 세굴과 침식으로 인한 안정성이 매우 감소한 상태이며, 최근 이상기후로 인한 집중강우가 발생할 경우 노후 저수지가 붕괴되어 많은 재산 및 인명피해로 이어질 수 있다. 이에 따라 노후 저수지를 관리하는 각 기관에서는 보통 포틀랜드 시멘트를 주입재로 사용하여 그라우팅 공법을 적용하고 있다. 그러나 보통 포틀랜드 시멘트의 경우, 시간이 경과함에 따라 열화가 발생하여 누수가 다시 발생할 수 있고, 환경적으로도 천연자원의 소비 및 온실가스의 발생과 같은 문제가 있어 보통 포틀랜드 시멘트를 대체할 수 있는 새로운 재료 및 공법의 개발이 요구되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 국내 산업기준을 만족하지 못해 재활용에 어려움을 겪고 있는 발전부산물을 활용하여 보통 포틀랜드 시멘트와 유사한 경화반응을 유도할 수 있도록 개발된 고화재를 노후 저수지의 그라우트재로 사용하였다. 이를 위해 실내시험을 통한 기본적인 성능 분석과 현장에서의 시험시공 후, 전기비저항탐사, 표준관입시험, 현장투수시험을 실시하고, 보강효과를 분석하였다. 연구결과, 발전부산물을 재활용한 그라우트재의 경우 압축강도는 2.9∼3.2배, 변형계수는 2.3∼3.3배 큰 값을 나타내어 강도적으로 우수하여 보통 포틀랜드 시멘트를 대체하여 사용이 가능한 것으로 분석되었다. 또한 현장에서의 표준관입시험 및 투수시험 결과, 제체의 N값은 1∼2 상승하고, 투수계수는 8.9∼42.5% 수준으로 감소하여 차수 측면에서도 충분한 보강효과를 나타내어 보통 포틀랜드 시멘트의 대체가 가능할 것으로 분석되었다. In Korea, many reservoirs have been built for the purpose of solving the food shortage problem and supplying agricultural water. However, the current 75.6% of the reservoirs are in serious aged as more than 50 years have passed since the year of construction. In the case of such an aging reservoir, the stability due to scour and erosion inside the reservoir is very reduced, and if concentrated rainfall due to recent abnormal weather occurs, the aging reservoir may collapse, leading to a lot of damage to property and human life. Accordingly, each agency that manages aging reservoirs uses Ordinary Portland Cement (OPC) as an injection material and applies the grouting method. However, in the case of OPC, it may deteriorate over time and water leakage may occur again. And there are environmental problems such as consumption of natural resources and generation of greenhouse gases. So, there is a need to develop new materials and methods that can replace the OPC. In this study, an laboratory test and analysis were performed on the grout material developed to induce a curing reaction similar to that of OPC by recycling power plant byproduct. In addition, test in the field such as electric resistivity survey, Standard Penetration Test (SPT), and field permeability test were performed to analyzed to reinforcement effect and determine the possibility of using instead of OPC. As a results of the test, in the case of recycled power plant byproduct, the compressive strength was 2.9 to 3.2 times and the deformation modulus was 2.3 to 3.3 times higher, indicating that it is excellent in strength and can be used instead of OPC. And it was analyzed that the N value of the reservoir was increased by 1∼2, and the coefficient of permeability (k) decreased to the level of 8.9∼42.5%. showing sufficient reinforcing effect in terms of order.

순환자원을 활용한 오염준설토 찌꺼기 고화재 개발연구

서세관 ( Se-gwan Seo ),임양현 ( Yang-hyun Lim ),박영준 ( Young-jun Park ),안양진 ( Yang-jin Ahn ),문경주 ( Kyung-ju Mun ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2019 No.-

「공공하수도시설 운영·관리 업무지침」(환경부, 2015)에 따라 지자체 주도로 년 1회 이상 하수퇴적물을 준설하고 있고 준설된 대부분의 오염준설토는 매립 처리하고 있다. 그러나 매립 처리는 2018년도부터 시행된 자원순환기본법의 영향으로 처분부담금 발생 및 순환자원의 재활용 장려로 위탁처리비 상승 등 다양한 어려움이 있다. 이에 2015년 대전시에서 전국 최초로 하수관로 내 오염준설토를 제설용 모래로 재활용하는 사례를 시작으로 오염준설토가 폐기물이 아닌 순환자원이라는 인식이 재조명되고 있으며, 오염준설토를 건설용 잔골재 등 순환 자원화하기 위한 다양한 재활용 처리연구가 활발하다. 반면 재활용처리 후 남은 오염준설토 찌꺼기 처리에 대해서는 연구가 미비하며, 주로 시멘트(OPC)를 사용한 고화공법을 적용하여 재활용 하고있는 실정이다. 하지만 시멘트(OPC)는 고온(약 1,400℃)상태에서 용융시켜야만 생산할 수 있기에 대량의 에너지를 소비할 뿐만 아니라 1톤의 시멘트를 제조하는 경우 약 0.8톤의 이산화탄소가 배출되며 주 재료이자 천연자원인 석회석의 고갈문제점과 채굴과정에서 산림생태계의 훼손 등 수많은 문제 속에서 생산한 신생자원으로 이러한 신생자원을 폐기물과 결합시켜 순환자원화(재활용)한다는 것은 매우 비 효율적이다. 따라서 폐기물 처리를 위해 또 자원을 희생시키는 시멘트(OPC)를 사용한 고화공법에서 시멘트(OPC)를 대체 할 수 있는 순환자원 고화재의 개발이 시급하다. 이에 본 연구는 순환자원을 활용한 오염준설토 찌꺼기 처리용 고화재를 개발하기 위한 기초연구로, 순환자원 배합 별 토양오염공정시험 및 폐기물공정시험을 통해, 그 적용성을 확인하였으며, 현장 성능조건에 만족하는 것으로 확인되었다.

모관흡수력과 구속압 변화에 따른 화강풍화토 응력-변형률 관계

서세관(Se-Kwan Seo),김재홍(Jae-Hong Kim),김유성(You-Seong Kim) 한국지반신소재학회 2014 한국지반신소재학회 학술발표회 Vol.2014 No.11

Experimental tests with various confined pressures and matric suctions in weathered granite soil was carried out by unsaturated triaxial compression test. The tests were performed to obtain the shear strength of unsaturated soils, for example, matric suction (0, 50, 100kPa) and effective confined pressure(50, 100, 200kPa) conditions. Experimental results show that the shear strength of soils increase when matric suction and effective confined pressure increase. The shear strength of unsaturated soil was affected by variation of the effective confined pressure than matric suction. As a result, when the soil strength is fixed matric suction 100kPa, the strength parameter of unsaturated soil could be investigated cohesion 20.3kPa and friction angle 24°.

순환자원을 90%이상 활용한 노후 저수지 보강용 지반고화재 개발연구

서세관(Seo Se Gwan),임양현(Lim, Yang Hyoun),박영준(Park, Young Jun) 대한토목학회 2018 대한토목학회 학술대회 Vol.2018 No.10

제철산업 발생 순환자원을 활용한 지반안정재의 표층개량 적용에 관한 연구

서세관(Seo, Se-Gwan),임양현(Lim, Yang-Hyun),이윤모(Lee Yun-Mo),이진우(Lee, Jin-Woo),하주형(Ha, Ju-Hyung),문경주(Mun, Kyung-Ju) 대한토목학회 2019 대한토목학회 학술대회 Vol.2019 No.10