강화벤토나이트 차수벽체의 배합방법 및 양생일에 따른 거동 특성

황정순(Jungsoon Hwang),김승욱(Seungwook Kim),정준기(Jungi Jung),이승주(Seungjoo Lee),오병삼(Byeungsam Oh),백승철(Seungcheol Baek) 한국지반환경공학회 2016 한국지반환경공학회논문집 Vol.17 No.12

본 연구에서는 벤토나이트로 굴착 트렌치의 안정성을 유지하면서 시멘트와 벤토나이트 혼합물을 불투수벽체의 재료로 사용하여 지중차수벽체를 구성하는 새로운 시공방법에 대해 고찰하였다. 강화벤토나이트 차수벽체공법은 굴착된 구역을 균질하게 차수재료로 치환하므로 일반적인 그라우팅공법에 비해 차수효과의 예측과 시공성과의 검증이 보다 용이한 장점을 지닌다. 또한 강화벤토나이트 차수벽체공법은 시공 장비가 단순하고 시공 순서가 간단하므로 경제적인 측면에서도 큰 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 다양한 실내실험을 통해 배합재료와 배합방법의 변화에 따른 강화벤토나이트 차수벽체의 공학적 특성을 고찰하였으며, 본 공법의 실무 적용 시 시공비용 결정과 벽체의 설계를 위해 가장 중요한 표준 배합비와 배합방법을 제시하였다. 마지막으로 차수벽체를 구성하는 재료들의 결합재로 사용되는 일반포틀랜드 시멘트와 고로슬레그 시멘트의 효과를 비교하였다. In this study, the construction method of new underground continuos impervious wall that the bentonite slurry keeps the stability of excavated trench and the mixture of cement and bentonite plays a role as a constituent of impervious wall in the trench. The merit of homogeneity of the method so called as a cement-bentonite slurry wall enables to accurately make an estimation of hydraulic conductivity of the walls compared with that by other general grouting methods and to verify their waterproof efficiency without difficulty at the design stage. The use of cement-bentonite slurry walls for the containment of groundwater flow has also proven a cost-effective impervious wall technology by employing the simple combination of construction equipments and easy and fast construction procedures. The engineering characteristics of cement-bentonite impervious wall obtained by carrying out the laboratory experiments under various conditions. This study reveals the effect of variation of constituent materials and their mixing methods (Water-Cement-Bentonite) on the engineering characteristics of a composition. Also, this study makes some recommendations on the optimum mixing ratio and mixing sequence for the best quality at the site. That is the most important factors to estimate the construction cost and design of the technique. The comparison is lastly made to evaluate the effect of ordinary Portland and blast furnace slag cement as a bonding material on the behavior of impervious walls.

강화벤토나이트 차수벽체의 배합방법 및 양생일에 따른 거동특성

황정순(Jungsoon Hwang),김승욱(Seungwook Kim),이승주(Seungjoo Lee),정준기(Jungi Jung),오병삼(Byeungsam Oh) 한국지반환경공학회 2015 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2015 No.09

축소모형시험을 통한 공동이 근접터널 굴착에 미치는 영향평가

정민철(Minchul Jung),황정순(Jungsoon Hwang),김종섭(Jongseob Kim),김승욱(Seungwook Kim),백승철(Seungcheol Baek) 한국지반환경공학회 2014 한국지반환경공학회논문집 Vol.15 No.12

일반적으로 기존 터널이나 공동 등에 근접하여 터널을 시공하는 경우에 기존 공동과 터널간의 간섭이 발생하며 이로 인한 영향을 최소화하기 위하여 이격거리를 터널의 폭 이상으로 유지하도록 일부시방서 등에 권고안이 제시되어 있는 상태이다. 이와 같이 공동이나 구조물 등에 근접한 터널은 지반 상태 및 공동의 크기, 보조공법 등을 고려하여 결정하여야 하며, 지반이 연약한 상태에서는 근접도에 따라 민감한 반응을 나타내고 변형량도 크게 나타나므로 지반조건을 고려한 터널계획이 이루어져야 한다. 설계단계에서 공동이 터널의 안정성에 미치는 영향을 검토하기 위해 현장측정, 수치해석, 모형시험 등의 방법이 고려될 수 있으며, 이 중에서 모형시험(Scaled model test)은 결과를 가시적으로 나타낼 수 있을 뿐 아니라, 수치해석과 비교를 통해 거동을 보다 상세하고 현실적으로 예측 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 공동에 인접하여 터널 굴착이 이루어지는 경우, 계획단계에서 실제 거동을 예측하기 위한 모형시험 방법과 시험 시 고려사항들에 대해 고찰하고 실제 시험 결과와 수치해석 결과의 비교를 통해 제안된 기법의 적정성을 평가하였다. 또한 터널 굴착 시 터널 주변에 분포하는 공동의 이격거리에 따른 영향이 적절히 반영되는지 여부를 파악하기 위해 공동과 터널간 이격거리를 0.25D, 0.50D, 1.00D, Network 상태 분포 시로 가정한 일련의 모형시험을 수행하였으며, 공동이 없는 조건과 비교하여 제안된 방법의 적정성을 확인하였다. 추가적으로 축소모형시험 결과의 타당성 검증을 위한 목적으로 시험조건을 반영한 수치해석을 수행하였으며, 수치해석 결과와 모형시험 결과의 비교?검증을 수행하였다. 모형시험 및 수치해석 결과 이격거리 1.0D는 공동과 터널이 독립적인 거동을 보이는 한계거리로 평가되었다. Generally, when constructing a tunnel close to existing structures, the tunnel must be built at a constant distance from the structures that is more than width of tunnel to minimize the impact of interference between an existing structures and new tunnel. Spacing of these closed tunnels should be designed considering soil state, size of tunnel and reinforcement method. Particularly when the ground is soft, a care should be taken with the tunnel plans because the closer the tunnel is to the existing structures, the greater the deformation becomes. As methods of reviewing the effect of cavities on the stability of a tunnel, field measurement, numerical analysis and scaled model test can be considered. In the methods, the scaled model test can reproduce the engineering characteristics of a rock in a field condition and the shape of structures using the scale factor even not all conditions cannot be considered. In this study, when construction of a tunnel close to existing structures, the method and considering factors of the scaled model test were studied to predict the actual tunnel behavior in planning stage. Furthermore, model test results were compared with the numerical analysis results for verifying the proposed model test procedure. Also, practical results were derived to verify the stability of a tunnel vis-a-vis cavities through the scaled model test, which assumed spacing distances of 0.25 D, 0.50 D, and 1.00 D between the cavities and tunnel as well as the network state distribution. The spacing distances of 1.0 D is evaluated as the critical distance by the results of model test and numerical analysis.

무선 센서 네트워크 시스템을 이용한 실시간 저수지 댐의 상태평가 시스템

유찬호(Chanho Yoo),김승욱(Seungwook Kim),황정순(Jungsoon Hwang),나기혁(Gihyuk Na),유광호(Kwangho You) 한국지반환경공학회 2018 한국지반환경공학회논문집 Vol.19 No.12

무선 센서 네트워크 시스템은 종래의 계측기술이 가지는 한계인 집중계측방법이 가지는 단점을 보완하여 시설물 전체의 거동을 확인할 수 있다는 장점으로 구조물의 안전진단 및 계측, 물 관리 시스템 그리고 댐 구조물에 대한 관리시스템에 까지 폭넓게 제안되고 있다. 그러나 계측과 동시에 시설물의 상태평가가 가능한 연구는 미진한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 기존의 기술적 단점을 개선하기 위하여 시설물의 거동을 파악함과 동시에 안전 등에 대한 상태평가가 가능하도록 무선 센서 네트워크 시스템을 제안하였다. 저수지 댐 시설에 대한 지반공학적 위험인자를 사전에 평가하고, 시설물의 파괴를 유발하는 인자에 대한 한계값을 설정함으로써 위험인자를 측정함과 동시에 인자별로 한계상태를 즉시 평가할 수 있는 시스템을 제안하였다. 본 연구에서는 저수지댐에 대한 표준단면을 이용하여 침투 및 비탈면 활동에 대한 수치해석을 수행하였고, 응력-간극수압 연동 유한차분 수치해석을 수행하여 저수지 댐 구조물에 대한 한계변위를 설정함으로써 즉시 상태평가가 가능하고 측정값을 이용해 회귀분석 함으로써 한계값에 도달하는 시간을 예측할 수 있음으로써 재난, 재해를 사전에 인지할 수 있는 시스템을 제안하였다. The wireless sensor network system has the advantage of confirming the behavior of the entire facility by improving the disadvantages of conventional monitoring system. As a result, it is widely proposed as safety diagnosis and measurement of structures, water management systems, and management systems for dam structures. However, there is a lack of research that can evaluate the condition of facilities such as safety at the same time as monitoring. In this study, it is proposed a wireless sensor network system which can evaluate the behavior characteristics of facilities and evaluate the safety status for improving the technical disadvantages on conventional monitoring system. The geotechnical risk factors for the reservoir dam facility were evaluated and the limit values for the risk factors causing the failure of the facility were set. In other words, the system was set up so that the risk factors can be measured and the limit status can be evaluated immediately for each factor. In this study, numerical analysis is carried out for seepage and slope stability analysis using the typical cross section for reservoir dams. The stress-porewater coupling finite difference numerical analysis is performed for establishing the limit displacement for reservoir dam structures. It is developed a system that can estimate the time to reach the critical value by regression analysis using the measured datas.

병설터널 보강 필라의 안정성 평가방법에 관한 연구

백승철(Baek Seungcheol),장부식(Jang Busik),이태규(Lee Taegyu),이성민(Lee Sungmin),황정순(Hwang Jungsoon) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.7

근래에 들어 터널계획시 방재 및 환경훼손 측면을 고려하여 상, 하행터널이 나란히 배열되는 병설터널의 형태로 계획되는 사례가 증가하고 있으나, 이에 대한 연구성과는 상대적으로 미미한 실정이다. 병설터널 사이에 위치하는 필라부는 연직응력의 증가와 수평응력의 감소에 의해 병설터널 주변암반의 불안정성이 증가하며, 이와 같은 불안정성은 필라폭이 감소할수록 더욱 증가하게 된다. 본 연구에서는 병설터널의 굴진에 따른 필라부의 간섭효과와 응력변화거동의 분석을 위한 다양한 조건들에 대해 수치해석을 시행하였으며, 수치해석 결과에 대한 회귀분석을 통해 필라의 유발응력평가식을 제안하였다. 또한, 제안식과 Hoek-Brown 파괴기준을 적용하여 필라부의 정량적인 안전율 산정기법을 제안하였고, 제안된 기법의 적용성 확대를 위해 보강공법이 적용된 경우를 고려할 수 있는 해석기법을 아울러 제시하였다. 마지막으로 다양한 변수 분석을 통해 Hoek-Brown 파괴기준을 기초로 제안된 본 기법의 효율성을 입증하였다. Recently, twin-tunnel is often designed in the aspects of disaster prevention and economical reasons. However, the design cases and the studies are relatively insufficient. By the twin-tunnel excavation, deviate stresses of pillar between tunnels are increased and the increased stresses induce the instability of the twin-tunnel. In this study, numerical analyses about the twin-tunnel behaviour were conducted with varying ground strength, width of pillar and depth of earth cover and a series of regression analyses were carried out by using the results of numerical analyses for the twin-tunnel. Based on the numerical analyses, an estimation method of derived stresses is suggested through the regression analyses. Also, based on the results of regression analyses, an quantitative estimation method considering the reinforcement effects is also suggested. Then various parametric studies were conducted to be considered the reinforcement type and various design parameters. Finally, the efficiency of the suggested method based on the Hoek-Brown Failure Criterion is verified through the results of parametric studies.

창녕 화왕산성 출토 비격진천뢰의 보존

곽홍인,황정순,유혜선,정광용 국립중앙박물관 2006 박물관보존과학 Vol.7 No.-

We performed the conservation treatment for Bigyeokchinjeonnoe (A kind of time bomb in the Joseon Dynasty) excavated from Hwawangsanseong Fortress in Changnyeong-gun, Gyeongsangnam-do Province. Part of the Bigyeokchinjeonnoe has been lost; we did not restore the lost part so that one can observe the inside through it. The results of X-ray investigation and C. T (Computed Tomography) scan proved the generation of many blowholes around the molding line during the casting process; a hole in the casting mold to maintain inner mold during casting was identified on the surface and traces of fortifying this part with iron plate were also identified. The main ingredients of the blue corrosion on the surface were identified as O, Fe, P, Si and Al by SEM/EDS analysis. The result of XRD analysis identified the blue corrosion as vivianite [Fe₃(PO₄)₂∙8H₂O]. The metal structure clarified its material was gray cast iron. 경남 창녕군 화왕산성에서 발굴된 비격진천뢰의 보존처리를 실시하였다. 비격진천뢰는 일부 결실된 상태였다. 단, 결실된 부분은 내부를 관찰할 수 있도록 복원처리를 실시하지 않았다. X-선 투과검사 및 C.T(Computed Tomography) 촬영 결과 주조과정에서 주형선 주위에 기공이 많이 발생한 것을 확인할 수 있었고, 표면에는 주조시 내범을 유지하기 위한 형지공이 확인되었으며, 이 부분에 다시 철판을 덧대어 보강한 흔적도 확인할 수 있었다. 표면에 존재하는 청색 부식물의 주성분은 SEM/EDS 분석결과 산소(O), 철(Fe), 인(P), 규소(Si), 알루미늄(Al)이 라는 것을 확인하였으며, XRD 분석결과 청색 부식물은 비비아나이트[vivianite, Fe₃(PO₄)₂∙8H₂O]로 확인되었다. 그리고 미세조직 분석결과 전형적인 회주철조직으로 판명되었다.