SB-2의 입도변화와 투수에 따른 동상특성

송창섭 ( Changseob Song ),채창우 ( Changwoo Che ),이준헌 ( Junhun Lee ),이명구 ( Munggu Lee ),장웅희 ( Woonghee Jang ),문세훈 ( Sehun Mun ),임성윤 ( Sungyun Iim ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-

보조기층으로 사용되는 SB-2를 조골재와 세골재로 분류한 후, 조골재와 세골재의 비율에 따라 재료의 역학적 성질, 투수계수 및 동상율을 측정하여 골재 입도 변화 및 투수특성이 동상에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 동상방지층의 골재 입도 기준 수립을 위한 동상특성을 규명하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 배합비율이 투수특성에 미치는 영향을 실내시험을 통해 분석한 결과, 투수계수는 20%에서 25%, 30%에서 35%의 범위에서 가장 크게 감소하는 것으로 나타났다. 배합비율에 따른 투수계수의 결정계수는 0.948로 나타났다. 비율에 따른 투수계수의 예측방정식은 높은 결정계수 값을 나타내고 있는 것으로 판단된다. 2. 온도별 동상율을 실내시험을 통해 분석한 결과 0℃에서 -5℃사이에서 대부분의 동상율이 상승하였고, -5℃에서 -15℃까지는 약간의 상승하였으며, -15℃에서 -23℃에서는 동상율의 변화가 일어나지 않았다. 배합비율에 따른 동상율의 결정계수는 0.951로 나타났다. 3. 세골재의 비율이 증가할수록 동상율은 증가하는 것으로 나타났고, 투수계수가 감소될수록 동상율은 증가하는 것으로 나타났다. 세골재의 배합비율이 투수계수와 동상율에 영향을 주는 것으로 사료된다. 4. 쇄석골재의 동상방지층 재료로서의 사용가능성을 검토하기 위한 전단계로 골재의 입도에 따른 동상특성을 규명 하였다. 이를 바탕으로 골재의 입도 기준에 따른 동상방지층 재료의 사용기준 등에 활용될 수 있을 것으로 사료 된다.

수평배수재의 투수 및 불포화 특성

송창섭 ( Changseob Song ),채창우 ( Changwoo Che ),이준헌 ( Junhun Lee ),이명구 ( Munggu Lee ),장웅희 ( Woonghee Jang ),문세훈 ( Sehun Mun ),임성윤 ( Sungyun Iim ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-

본 연구에서는 연약지반 수평배수재로 사용되고 있는 쇄석골재에 모래를 혼합 시료를 제조하고, 배수능력시험을 실시하여 투수계수를 도출하였다. 또한 불포화 시험을 통하여 쇄석매트의 함수특성과 공기함입저항치를 분석하여 연약지반 수평배수층에 나타날 수 있는 포화 토질역학적인 특성과 수평배수층의 침하 시 발생되는 불포화영역에 대한 특성을 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 통수압력이 증가함에 따라 투수계수가 전반적으로 증가하는 경향을 나타내고 있으며, 밀도와 모래 함량이 증가함에 따라 투수계수가 전반적으로 감소하는 경향을 나타내고 있었다. 또한 통수압력이 일정할 경우, 밀도와 모래의 함량이 증가함에 따라 투수계수가 감소하는 것으로 나타났으며, 밀도가 일정할 경우 통수압력이 증가함에 따라 투수계수가 증가하는 것으로 나타났다. 2. 다짐에 따른 함수특성은 전체적으로 느슨한 상태, 보통 상태, 조밀한 상태의 순으로 체적함수비가 높게 나타났다. 또한 시료의 모래 함량이 증가함에 따라 체적함수비는 낮았고 잔류함수비는 반대로 높게 측정되었다. 3. 시료가 조밀할수록 공기함입저항치는 감소하는 경향을 보이고 있었으며, 모래의 함량이 많을수록 감소하는 것으로 나타났다. 이것은 모래의 함량과 밀도가 증가함에 따라 간극비는 감소하기 때문이라고 사료된다.

풍화도과 포화도에 따른 화강토의 역학적 특성

임성윤,송창섭,김명환,Lim, Seongyoon,Song, Changseob,Kim, Myeonghwan 한국농공학회 2015 한국농공학회논문집 Vol.57 No.3

The object of this paper is to study the shear characteristics of the weathered granite soil. To this end, a series of consolidated undrained triaxial compression tests are carried out to investigate the shear parameters-cohesion and internal friction angle-for the degree of saturation and degree of weathering. From the results, it is found that the shear parameters of weathered granite soil are influenced on the degree of saturation, degree of weathering and disturbance. Especially, internal friction angle is more influenced on the upper factors than cohesion. And shear parameters are more acted on the degree of saturation than the degree of weathering in the test range. It is, therefore, recommended that must be considered the conditions of granite soil-degree of saturation, degree of weathering and disturbance etc-in case of the calculation of bearing capacity, stability analysis and other designs with shear parameters.

지진 모형시험을 통한 농업용 저수지 거동 평가

임성윤,송창섭,김명환,Lim, Seongyoon,Song, Changseob,Kim, Myeonghwan 한국농공학회 2015 한국농공학회논문집 Vol.57 No.3

Embankment of agricultural reservoir started by four major rivers project. Most agricultural reservoirs must insure the agricultural water, they need must be ensured stability of embankment. Recently, there is a growing interest in seismic stability of structure by earthquake. Results of evaluation of the structural stability through seismic vibration test and numerical analysis, maximum displacement and the maximum acceleration is a similar trends. Appeared by increasing occurrence of the value of the displacement and acceleration of the structure with the result long period wave type in accordance with the seismic wave in the case of seismic waves, which shows the results of similar tendency as long period wave type consists of waveform seismic acceleration. Model test and numerical analysis results with in order to increase embankment agricultural reservoir, the displacement was found to ensure it is displayed within one percentage structural stability of the embankment.

모래다짐말뚝과 쇄석다짐말뚝의 복합통수능 특성

김정철 ( Jungchul Kim ),송창섭 ( Changseob Song ),김명환 ( Myeonghwan Kim ),박오현 ( Ohhyun Park ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

연약지반상에 구조물을 축조할 때 중요한 것은 연약지반 상에 완전한 구조물을 축조하기 위한 연약지반 처리공법 선정이다. 따라서, 연약지반의 특성을 완전히 파악하기 위한 각종 지반조사를 통해 얻은 결과에 대해 검토 및 분석을 실시하여 연약지반 개량에 대한 대책이 필요하다. 현재 국내에서 연약지반 처리에 사용되는 연직배수재를 사용한 연약지반 개량공법은 모래말뚝 및 쇄석말뚝, PBD, FBD 등 다양한 배수재료를 사용하고 있다. 본 연구에서는 모래말뚝과 쇄석말뚝의 실내 복합통수능 시험을 통하여 배수능력을 파악하고 연직배수재로서의 공학적 특성을 비교·분석하였다. 또한, 각 배수재의 막힘현상을 파악하여 배수재로서의 성능에 대하여 파악하였다. 복합통수능 특성을 파악하기 위한 시험장치는 직경 300㎜, 높이 660㎜의 원통형 아크릴로 제작하였으며, 점토시료의 평균함수비 105%로 교반하여 높이 600㎜ 준비하였다. 하중단계는 50, 100, 200, 300kPa로 단계적으로 증가하여 실험이 진행되는 동안 침하량과 배수량을 측정하였다. 연구결과 하중 단계별 침하량은 하중 단계별 침하량은 SCP에서 47.8㎜, 77.1㎜, 125.7㎜, 157.1㎜로 나타났으며, GCP에서는 31.5㎜, 51.8㎜, 83.2㎜, 104.5㎜로 나타났다. 하중에 따른 침하량은 SCP가 GCP보다 66.5% 침하량이 더 크게 나타났으며, 하중 단계별 침하량도 하중이 증가할수록 더 커지는 것으로 나타났다. SCP와 GCP의 경우 100kPa에서 200kPa 사이에서 가장 큰 침하량을 갖는 것으로 나타났다. 시험 종료 후 배수재 단면을 확인한 결과, SCP에서는 점토에 의한 배수재 막힘현상이 없이 깨끗한 상태를 보였으며, GCP의 경우 점토 입자 침입에 의한 막힘현상이 발한 것으로 나타났다. GCP의 경우 점토 입자에 의한 막힘 현상으로 인하여 SCP보다 통수능력을 원활하지 못하는 것으로 사료된다. SCP와 GCP에서 배수재의 굴곡이 발생하지 않은 것을 확인할 수 있었으며, 깊이별 함수비의 변화는 표층부와 중심부에서는 SCP가 GCP보다 11.5%, 하층부에서는 6.2% 더 작은 것으로 나타났다.

농업용 저수지 축조재료의 습윤-건조 반복이 전단강도에 미치는 영향

김명환 ( Myeonghwan Kim ),송창섭 ( Changseob Song ),엄성준 ( Seongjun Eom ),박오현 ( Ohhyun Park ),김정철 ( Jungchul Kim ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

국내 농업용 저수지의 형식은 99%가 필댐으로 구성되어 있고, 축조된 지 50년이 경과된 저수지가 70%에 이르고 있기 때문에 월류, 파이핑 및 누수로 인한 재해위험도가 더욱 가중되고 있다 (KRC, 2011; Lee and Lee, 2018). 농업용 저수지의 노후화로 경주, 영천, 부산 등지에서 붕괴사고로 인명 및 재산상의 피해가 발생하고 있는 상황이다. 붕괴사고는 집중호우로 인한 월류로 여수토 방수로 및 제당유실을 가장 큰 원인으로 보는 자연재해를 기정사실화 하고 있다. 필댐으로 구성된 농업용 저수지의 주요 축조재료는 흙으로 구성되어 있으며, 제체의 노후로 인한 가장 심각한 문제로 누수로 인한 파이핑 현상을 원인으로 보고 있다. 누수는 제당 중심점토의 규격부족 또는 시공불량과 제당 기초의 불량 등이다. 초기 모관흡수력을 갖는 불포화 상태의 제체는 저수된 물에 의하여 일부는 포화 및 불포화 상태를 반복하면서 모관흡수력이 사라지거나 간극수압이 흙속에서 반복적으로 발생하게 된다. 또한, 물에 의한 제체의 침윤선은 상부토체의 자중이 증가함에 따라 사면내의 전단응력을 증가시키거나, 모관흡수력이 감소하여 전단강도는 감소하여 붕괴가 발생할 수 있다 된다 (Fredlund et al., 1978; Rahardjo et al., 1995; Kim et al., 2004; Kim and Kim, 2010). 본 연구에서는 풍화에 의한 전단강도의 변화를 평가하기 위해 직접전단시험기를 사용하였다. 직접전단시험은 일반적인 방법과 전단상자에서 수침 1시간과 자연거조 1시간 후 습윤-건조 반복시험을 실시하였다. 구속압은 수직하중 1, 2, 3㎏을 재하하였으며, 10mm 변위가 이동하도록 하여 총 3회 반복시험을 실시하였다. 3회 반복을 일련의 과정으로 실시한 결과 전단강도는 A시료와 B시료에서 점착력과 내부마찰각이 습윤-건조 반복에 의해 감소하는 경향을 보였다. A시료는 습윤-건조 반복전 18.7kPa, 33.4°에서 3회 반복하는 동안 14.2kPa, 29.6°로 감소하였다. B시료는 습윤-건조 반복전 37.7kPa, 32.6°에서 3회 반복하는 동안 28.0kPa, 26.8°로 감소하였다. 최초 시험보다 A시료의 점착력은 4.5kPa, 내부마찰각은 3.8°, B시료의 점착력은 9.7kPa, 내부마찰각은 5.8°감소하였다. 세립분의 함유율이 적을수록 습윤-건조 반복에 의한 전단강도 변화가 더 작게 나타났다. 습윤-건조 반복으로 전단강도 정수의 감소는 물에 의한 모관흡수력이 보다 깊은 곳으로 침투하기 때문에 농업용 저수지 제체의 안정성에 영향을 미칠 가능성에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.

반복실험에 따른 변형계수 및 포아송비의 특성 분석

김기범 ( Gibeom Kim ),송창섭 ( Ohhyun Park ),김명환 ( Myeonghwan Kim ),박오현 ( Changseob Song ) 한국농공학회 2021 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2021 No.-

점성토 지반에서 나무말뚝의 인발저항력

강윤석 ( Yunseok Kang ),임성윤 ( Seongyoon Lim ),송창섭 ( Changseob Song ) 한국농공학회 2014 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2014 No.-

간척지 내 온실 단지 조성이 활발히 이루어지고 있다. 현재 온실단지 상부구조물은 PHC나 강관으로 지반 내 암반까지 선단지지력에 의한 지지 방식이다. 간척지에서 지지 암반까지의 깊이가 매우 깊고, 지반의 상태는 점성이 많은 흙으로써 공비와 공기가 크다는 단점이 있다. 그에 비해 나무말뚝은 선단 지지 방식이 아닌 마찰에 의한 지지 방식을 이용하여 충분한 내구성과 지지력을 가지고 경제적이고 친환경적인 장점을 가지고 있는 공법이다. 따라서, 낙엽송으로 나무말뚝을 제작하고, 간척지의 흙을 가지고 모형토조에 다짐도가 70%인 지반과 포화도 100% 의 지반을 조성하여 인발저항시험을 수행하였다. 나무말뚝의 직경과 근입깊이를 달리하여 지반 내에서 지지할 수 있는 주변마찰력을 측정하여 지지력의 기본 이론식과 비교하였다. 본 연구에서는 모형토조를 이용한 인발저항시험을 통하여 기본 이론식과 실험값, 말뚝의 근입비-인발저항력, 주변 면적-인발저항력의 관계를 통해 인발저항의 특성을 분석하였다.

사질토 지반에서 나무말뚝의 역학적 특성

강윤석 ( Yunseok Kang ),임성윤 ( Seongyoon Lim ),송창섭 ( Changseob Song ) 한국농공학회 2014 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2014 No.-

우리나라 농경지 내 온실단지 조성이 활발하게 진행되고 있으며, 농경지 내 온실단지의 경제적, 친환경적인 원예단지로 조성하기 위한 연구가 필요하다. 일반적으로 온실은 강관 기초를 사용하고 있으나 재료 구입이 용이하고 값이 비싸고 공기와 습기로 인한 부식이 쉽다는 단점이 있다. 반면 네덜란드에서는 나무말뚝을 이용함으로써 재료의 값이 저렴하고 공기가 단축되며 충분한 내구성을 가지고 있는 경제적이며 친환경적인 공법이라는 큰 장점을 가지고 있다. 따라서, 흙의 다짐도를 달리한 지반환경을 조성하고, 낙엽송으로 말뚝을 제작하여 나무말뚝의 직경, 근입깊이, 근입비를 달리하여 인발시험을 수행하였고, 나무말뚝의 안정성을 검토하기 위하여 말뚝의 규격, 지반 조건, 근입 깊이, 근입비에 따른 인발저항력을 측정하였다. 본 연구에서는 사질토에 근입된 나무말뚝에 연직인발시험을 수행하여 하중-변위 관계를 통해 인발 특성을 측정하여 분석하였다.

점성토 지반에서 나무말뚝의 거동 특성 및 분석

강윤석 ( Yunseok Kang ),임성윤 ( Seongyoon Lim ),송창섭 ( Changseob Song ) 한국농공학회 2014 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2014 No.-

우리나라 간척지 내 농경지의 고부가치를 위한 시설원예단지 개발하기 위해 대단위 유리온실단지를 조성하고 있다. 간척지 토양은 일반 농경지와 달리 연약지반으로써 점착력이 높고 함수비가포화 상태라는 특성을 가지고 있으며, 이에 적합한 기초설계가 필요하다. 일반적으로 기초는 상부구조물을 지지할 수 있는 충분한 저항력을 가져야한다. 현재 간척지 온실 기초는 일반적인 건축물 설계기준으로써 강관이나 PHC로 선단지지방식을 사용하고 있다. 간척지는 연약지반으로써 함수비가 높고 세립질이 크다는 지반특성을 가지고 있다. 간척지반이라는 특성을 고려하지 않은 설계는 현장에서 시공의 방법이 용이 하지 못하고 그로 인해 시공기간이 길며 비용이 많이 들며, 수분이 많은 간척지에서 기초의 부식이나 침하하는 단점이 있다. 시설원예단지의 기술이 발달한 네덜란드에서는 우리나라 간척지와 비슷한 연약지반이며, 나무말뚝을 이용한 온실 기초가 주로 사용되고 있으며 연구 중에 있다. 점착력이 큰 세립질 토양을 이용하여 주변마찰력에 의한 지지방식으로써 경제적이고 효율적이며 친환경적인 나무말뚝 기초에 대한 연구가 필요하다. 따라서 간척지 토양에 대한 지반특성을 파악하고, 세립질이 많은 지반에서 적합한 기초 재료를 선정해야 하며, 나무말뚝이 상부 하중에 대해서 충분한 지지력을 지지 할 수 있는지에 대한 연구가 필요하다. 또한 간척지반에서 나무말뚝의 지지력 또는 인발저항력에 대한 거동 특성에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다. 본 연구에서는 간척지반의 토양을 가지고 흙의 함수비를 달리하고, 낙엽송으로 나무말뚝을 제작하였다. 나무말뚝의 직경과 근입깊이, 근입비를 달리하여 모형토조를 이용해 인발저항력을 측정하였다. 또한 인발저항 측정 시 나무말뚝 주변 지반의 간극 수압 및 토압을 측정하여 상부 하중에 대한 지반에 대한 나무말뚝의 거동 및 특성에 대해 분석 하였다.