백성하 한경대학교 건설환경공학부 조교수

백성하 한국지반공학회 2023 지반 : 한국지반공학회지 Vol.39 No.2

궤도-지반 상호작용 이론을 활용한 해저궤도차량의 구동성능 평가

백성하,신규범,권오순,정충기 한국지반공학회 2018 한국지반공학회논문집 Vol.34 No.2

Underwater tracked vehicle is employed to perform underwater heavy works on saturated seafloor. When an underwater tracked vehicle travels on the seafloor, shearing action and ground settlement take place on the soil-track interface, which develops the soil thrust and soil resistance, respectively, and they restrict the tractive performance of an underwater tracked vehicle. Thus, unlike the paved road, underwater tracked vehicle performance does not solely rely on its engine thrust, but also on the soil-track interaction. This paper aimed at evaluating the tractive performance of an underwater tracked vehicle with respect to ground conditions (soil type, and relative density or consistency) and vehicle conditions (weight of vehicle, and geometry of track system), based on the soil-track interaction theory. The results showed that sandy ground and silty sandy ground generally provide sufficient tractions for an underwater tracked vehicle whereas tractive performance is very much restricted on clayey ground, especially for a heavy-weighted underwater tracked vehicle. Thus, it is concluded that an underwater tracked vehicle needs additional equipment to enhance the tractive performance on the clayey ground.

말뚝재하시험을 통한 압입강관말뚝의 연직지지거동 분석

백성하,도은수,김석중 한국지반공학회 2018 한국지반공학회논문집 Vol.34 No.7

유압잭을 통해 지반에 압입 시공되는 압입강관말뚝은 소음 및 진동을 적게 발생시켜 도심지 공사에 적합한 기초형식으로 알려져 있다. 특히 협소한 공간에서 시공이 용이하여 리모델링 혹은 수직증축 공사에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대되지만, 연직지지거동이 명확히 규명되지 않아 제한적으로만 적용되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 압입강관말뚝의 연직지지거동을 평가하기 위하여 국내의 대표적인 지층인 풍화토 및 풍화암 지반에서 말뚝재하시험을 수행하였다. 재하시험 결과를 통해 각 시험조건 별 주면지지력 및 선단지지력을 평가하였고 이를 항타말뚝을 대상으로 제안된 지지력 평가식과 비교분석하였다. 그 결과, 항타말뚝을 대상으로 제안된 평가식을 통한 예측값은 압입강관말뚝의 주면지지력 및 선단지지력을 각각 57.2% 및 33.8% 과소평가 하는 것으로 나타났다. 이는 기존의 지지력 평가식이 단단한 풍화토 및 풍화암층의 강도를 적절히 고려하지 못하며, 항타공법에 비해 압입공법을 통한 말뚝 설치 시 말뚝주변 지반 교란에 따른 지지력 감소가 더 작게 나타나기 때문으로 판단된다. 추가적으로, 기존의 지지력 평가식을 재하시험 결과를 바탕으로 개선하여 압입강관말뚝의 연직지지거동 평가 및 연직지지력 산정 시 활용 가능하도록 하였다.

그라우저 효과를 고려한 야지궤도차량의 지반추력 평가연구

백성하,정충기 한국지반공학회 2018 한국지반공학회논문집 Vol.34 No.9

When an off-road tracked vehicle travels, an engine thrust that is transmitted to the continuous track induces a shearing action on the soil-track interface. Consequently, the relative displacement known as slip displacement takes place on the soil-track interface, which develops an associated soil thrust acting as a traction force. For the loose or soft ground conditions, an excessively large slip displacement can be required for the development of the desired soil thrust which will make the tracked vehicle mobile and therefore the outer surface of the continuous track is generally designed to protrude with grousers. This paper fundamentally studied the effect of grousers on the soil thrust of off-road tracked vehicles. Based on the soil-track interaction theory, a new soil thrust assessment method that properly takes into account the effect of grousers was developed. Also, the soil thrust of off-road tracked vehicles equipped with a number of grousers was evaluated using the developed assessment method. The results showed that grousers increased the soil thrust of the continuous track, enhancing the overall tractive performance of off-road tracked vehicles. These effects were more obvious as the height of grouser increased and the spacing of grouser decreased; thus, it is concluded that the grouser which has smaller shape ratio (span of the grouser to a grouser height) significantly enhances off-road tracked vehicle’s performance.

모형궤도시험을 통한 야지궤도차량의 슬립침하 평가

백성하,신규범,정충기,Baek, Sung-Ha,Shin, Gyu-Beom,Chung, Choong-Ki 한국지반공학회 2018 한국지반공학회논문집 Vol.34 No.6

차량의 엔진성능에 따라 구동성능이 결정되는 도로주행차량과 달리, 포장되지 않은 지반 위를 주행하는 야지궤도차량의 구동성능은 지반-궤도 접지면에서 발생하는 지반의 전단 및 침하현상에 의해 제한된다. 특히 차량의 중량에 의해 발생하는 정적침하 및 슬립에 의해 유발되는 슬립침하는 지반-궤도 접지면에서 지반저항력을 발현시켜 야지궤도 차량의 구동을 직접적으로 방해하는 요소로 작용한다. 따라서 야지궤도차량의 구동성능을 확보하기 위해서는 정적침하 및 슬립침하를 평가하고 제한할 필요가 있다. 본 연구에서는 야지궤도차량의 중량 및 구동지반의 특성이 슬립침하에 미치는 영향을 종합적으로 평가하기 위하여, 다양한 연직하중 및 지반조건에서 모형궤도시험을 수행하였다. 모형 시험 결과, 모든 시험조건에 대해 슬립율이 증가할수록 슬립침하가 증가했지만, 그 증가량은 점차 감소하는 것으로 나타났다. 또한 궤도시스템에 재하 된 상부 연직하중이 크고 모형지반의 상대밀도가 작을수록 슬립침하가 커지며 이에 따라 지반저항력도 증가하는 것으로 평가되었다. 추가적으로, 평가된 슬립침하를 각 시험조건 별로 산정된 정적침하로 정규화 시킨 뒤 이를 슬립율에 관한 함수로 나타내어 야지궤도차량의 침하량 및 지반저항력 산정 시 활용 가능하도록 하였다. When a tracked vehicle travels off-road, shearing action and ground sinkage occur on the soil-track interface and severely affect tractive performance of the tracked vehicle. Especially, the ground sinkage, which is induced by vehicle's weight (hereinafter referred to as static sinkage) and longitudinal forces in the direction of travel producing slip (hereinafter referred to as slip sinkage), develops soil resistance, directly restricting the tractive performance of an off-road tracked vehicle. Thus, to assess the tractive performance of an off-road tracked vehicle, it is imperative to take both of static sinkage and slip sinkage into consideration. In this research, a series of model track experiments was conducted to investigate the slip sinkage which has not been clarified. Experiment results showed that the slip sinkage increased with increasing the slip ratio, but the increasing rate gradually decreased. Also, the slip sinkage was found to increase as relative density of soil decreased and imposed vertical load increased. From the experiment results, the normalized slip sinkage defined as slip sinkage to static sinkage calculated in the identical condition was investigated, and an empirical equation for the slip sinkage was developed in terms of slip ratio, which allows vehicle operators to predict the slip sinkage in a given soil and operating conditions.

연속질의의 처리를 위한 이용률 기반의 적응적 메모리 관리 기법

백성하,이동욱,어상훈,정원일,배해영,Baek, Sung-Ha,Lee, Dong-Wook,Eo, Sang-Hun,Chung, Weon-Il,Bae, Hae-Young 한국공간정보학회 2009 한국공간정보시스템학회 논문지 Vol.11 No.2

실시간으로 입력되는 스트림을 저장하기 위한 메모리의 크기는 동적으로 변한다. 이 데이터 스트림을 처리하는 연속질의는 저장공간의 크기를 동적으로 관리해야 한다. 이를 위해, 저장되는 현재 데이터양에 따라 즉시 페이지 단위로 메모리를 할당 및 해제하는 기본적인 메모리 관리자가 연구되었다. 그러나 이 방법은 데이터 스트림을 저장하기 위해 메모리의 할당 및 해제를 매우 빈번하게 수행하게 된다. 또한 질의가 메모리가 부족할 때 즉시 페이지를 할당하기 때문에, 특정 지연되는 질의가 대량의 페이지를 점유하는 문제를 발생시킬 수 있다. 메모리관리자에서 발생하는 이와 같은 문제에 초점을 맞추어, 본 연구는 할당 및 해제 빈도수를 감소시키고, 질의 별로 최대한 균등하게 페이지를 분배하는 메모리 관리 기법을 제안한다. 본 기법은 질의의 페이지 이용률을 이용하여 할당 및 해제 빈도수를 크게 감소시키고, 질의의 지연 상태에 따른 메모리의 할당을 통하여 특정 질의의 메모리 독점을 방지할 수 있다. The volume of memory to store real-time data stream is varied dynamically. Continuous queries processing the data stream must manage the storage volume dynamically. In previous research, according to current volume of data a general memory manager which allocates and releases memory by a page unit is researched.However, the method frequently executes page allocation and release to store data stream. Moreover, particularly delayed queries can monopolize many of pages because the method directly allocates pages when a query has not enough memory. Focusing on the problems in memory management systems, this research proposes a memory management method which reduces the frequency of allocation and release and uniformly distributes pages for queries. The method can reduce the frequency of allocation and release through allocation based on utilization ratio of pages in each query and prevent memory monopoly through memory allocation which considers query delay.

공간 슬라이딩 윈도우 집계질의의 정확도 향상을 위한 그리드 해쉬 기반의 부하제한 기법

백성하,이동욱,김경배,정원일,배해영,Baek, Sung-Ha,Lee, Dong-Wook,Kim, Gyoung-Bae,Chung, Weon-Il,Bae, Hae-Young 대한공간정보학회 2009 한국공간정보시스템학회 논문지 Vol.11 No.2

데이터 스트림은 다양한 입력속도로 끊임없이 입력되고 데이터 스트림을 저장하는 메모리상의 저장공간은 유한하기 때문에 때때로 저장공간을 초과하는 데이터가 입력되는 경우가 발생한다. 이 문제를 해결하기 위해 초과되는 데이터의 일부를 버려 메모리 초과를 방지하는 부하제한 기법이 연구되었다. 기존의 부하제한 기법은 데이터의 편차에 따른 최적의 샘플링 비율을 갖는 랜덤 샘플링을 사용한다. 그러나 이 기법은 공간적 특성을 고려하지 않기 때문에 공간 질의에 사용되는 데이터와 사용되지 않는 데이터를 구분하지 않고 샘플링 한다. 그래서 공간 질의가 포함되는 u-GIS 환경에서는 질의 정확도가 감소하는 문제가 발생하였다. 본 논문에서는 공간 질의와 비공간 질의가 동시에 발생하는 u-GIS 환경에서 질의 정확도를 보다 향상 시키는 부하제한 기법을 연구하였다. 이 기법은 동시에 실행되는 공간 질의의 공간적 이용도에 따라 차등적으로 샘플링을 하여, 질의에 이용될 확률이 낮은 데이터를 샘플링을 한다. 제안된 부하제한 기법은 공간질의가 존재하는 경우 질의 정확도를 크게 향상 시켰고, 샘플링 중 공간 필터링 연산을 적용하여 질의처리 속도도 일부 향상 시켰다. As data stream is entered into system continuously and the memory space is limited, the data exceeding the memory size cannot be processed. In order to solve the problem, load shedding methods which drop a part of data to prevent exceeding the storage space have been researched. Generally, a traditional load shedding method uses random sampling with optimized rate according to data deviation. The method samples data not to distinguish those used in spatial query because the method uses only a random sampling with optimized rate according to data deviation. Therefore, the accuracy of query was reduced in u-GIS environment including spatial query. In this paper, we researched a new load shedding method improving accuracy of the query in u-GIS environment which runs spatial query and aspatial query simultaneously. The method uses a new sampling method that samples data having low probability used in query. Therefore proposed method improves spatial query accuracy and query processing speed as applying spatial filtering operation to sampling operator.

모래지반에서 횡방향 반복하중을 받는 말뚝의 영구수평변위 평가

백성하,김준영,이승환,정충기 한국지반공학회 2017 한국지반공학회논문집 Vol.33 No.2

Pile foundations that support offshore structures or transmission towers are dominantly subjected to cyclic lateral loadsdue to wind and waves, causing permanent displacement which can severely affect stability of the structures. In thisstudy, a series of cyclic lateral load tests were conducted on a pre-installed aluminum flexible pile in sandy soil withthree different relative densities (40%, 70% and 90%) in order to evaluate the permanent displacement of a cyclic laterallyloaded pile. Test results showed that the cyclic lateral loads accumulated the irreversible lateral displacement, so-calledpermanent displacement. As the number of cyclic lateral load increased, accumulated permanent displacement increased,but the permanent displacement due to one loading cycle gradually decreased. In addition, the permanent displacementof a pile increased with decrement of relative density and decreased by soil saturation. From the test results, the normalizedpermanent displacement defined as the cumulative permanent displacement to the initial permanent displacement ratiowas investigated, and empirical equations for predicting the normalized permanent displacement was developed in termsof relative density of the soil and the number of cyclic lateral load.

최신토목뉴스

백성하 대한토목학회 2023 대한토목학회지 Vol.71 No.9

최신토목뉴스

백성하 대한토목학회 2023 대한토목학회지 Vol.71 No.5