고화재 활용을 위한 베트남 CFBC 플라이애시의 물리적·화학적 특성 분석

민경남,이재원,이동원,김진희,정찬묵,Min, Kyongnam,Lee, Jaewon,Lee, Dongwon,Kim, Jinhee,Jung, Chanmuk 대한지질공학회 2017 지질공학 Vol.27 No.3

Vietnam CFBC fly ash has high CaO content and can be used as a solidification agent for soft ground improvement. However, most fly ash is treated as landfill or waste. In order to utilize fly ash as a solidification agent for soil improvement, the characteristics of fly ash must be accurately determined. In this study, laboratory tests were conducted on fly ash from four CFBC power plants to evaluate the utility of Vietnam fly ash as a solidification agent. As a result of analyzing the physical properties, it was analyzed that all four samples were suitable as material for solidification agent and have suitable particle size for the improvement of soft ground. As a result of analysis of chemical characteristics, it was analyzed that the fly ash of one place could be used as a solidification agent because of the high content of free-CaO. The remaining three fly ash was not suitable for use as a solidification agent due to low Free-CaO content. However, it has a chemical composition similar to that of general fly ash in Korea, so it can be recycled in various ways. 베트남 CFBC 플라이애시는 CaO 성분이 높아 연약지반 개량을 위한 고화재로 활용 가능하지만 대부분 매립이나 폐기물로 처리되고 있는 실정이다. 플라이애시를 지반 개량용 고화재로 활용하기 위해서는 플라이애시의 성상과 특성을 정확히 파악해야한다. 본 연구에서는 베트남 플라이애시의 연약지반 고화재로의 활용성을 평가하기 위하여 CFBC 발전소 4개소에서 채취한 플라이애시를 대상으로 물리적, 화학적 특성분석을 위한 실내시험을 실시하였다. 물리적 특성 분석결과 4개소 시료 모두 고화재의 원료로서 재료적 활성도 및 연약지반 개량공사에 적합한 입도를 가지는 것으로 분석되었다. 화학적 특성 분석결과 1개소의 플라이애시는 Free-CaO 함량이 높아 연약지반 개량용 고화재로 활용이 가능할 것으로 분석되었다. 나머지 3개소의 플라이애시는 Free-CaO 함량이 낮아 고화재로 활용하기에 적합하지 않았다. 하지만 국내 일반 플라이애시와 유사한 화학조성을 가지고 있어 다양한 형태로 재활용이 가능할 것으로 판단된다.

심층혼합처리 공법용 오거비트의 기술동향 및 특허분석

민경남 ( Kyongnam Min ),이동원 ( Dongwon Lee ),이재원 ( Jaewon Lee ),김기석 ( Keeseok Kim ),유지형 ( Jihyung Yu ),정찬묵 ( Chanmuk Jung ),즈엉수언호앙 ( Truong Xuan Hoang ),권용규 ( Yong Kyu Kwon ) 대한지질공학회 2018 지질공학 Vol.28 No.3

본 연구에서는 오거비트에 대한 향후 연구개발 방향을 설정하기 위하여 전체 심층혼합처리공법에 대한 한국, 미국, 일본 및 유럽에서의 출원 공개/등록된 특허를 중심으로 특허 동향을 분석하였다. 심층혼합처리공법을 대상으로 기술 범위에 따라 1차적으로 날개 형태와 로드의 개수로 분류하고, 2차적으로 스크류 타입과 회전축의 타입에 따라 8가지로 분류하였다. 특허 검색 결과 총 2,815개가 검색되었으며 중복제거 및 필터링을 통하여 448건의 유효 분석대상 특허를 선별하였다. 특허건수와 성장단계를 통한 포트폴리오 분석 결과 성장가능성이 높다고 판단되는 오거를 핵심기술로 선정하였으며, 이에 대한 특허장벽 분석을 통하여 핵심기술과 유사성이 높은 특허가 있을 경우 회피설계 및 타기술과 차별화된 기술 개발을 할 수 있는 기초자료를 제시하였다. To set up the future research and development direction for Auger bit, this study analyzed publicized patent trends of Deep Cement Mixing method (DCM) in Korea, USA, Japan, and Europe. DCM method was firstly classified into wing shapes and the number of rods according to the technical scope, and secondly, classified into 8 types according to type of screw and rotation axial. A total of 2,815 patents were searched and 448 validated patents were selected through de-duplication and filtering. As a result of the analysis of the portfolio through the number of patents and growth stages, it was selected as the core technology that auger is deemed to have high growth potential and if there is a patent similar to core technology through a patent barrier analysis, the basic data is suggested to develop the design around and differentiated technologies.

베트남 CFBC 플라이애쉬의 물리적 · 화학적 특성 분석

민경남(Kyongnam Min),이재원(Jaewon Lee),이동원(Dongwon Lee),김진희(Jinhee Kim),정찬묵(Chanmuk Jung),안광국(Gwang-Guk Ahn) 한국지반환경공학회 2017 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2017 No.9

실모형실험을 통한 지압형 앵커의 지압력 평가

민경남(Kyongnam Min),이재원(Jaewon Lee),이중관(Junggwan Lee),이동원(Dongwon Lee),정찬묵(Chanmuk Jung) 한국지반환경공학회 2014 한국지반환경공학회논문집 Vol.15 No.9

지압형 앵커는 지반 자체를 지지기구로 활용하여 인발에 저항하는 구조이며 앵커의 인발저항력은 지반의 지압저항력과 확장날개의 확공부 공벽 압착에 의한 마찰저항력으로 구성된다. 특히 확공 지압형 앵커는 정착장 확공부에서 발생하는 지압저항력으로 인발에 저항하여 지반변형을 억제하기 위한 주동보강 방식의 구조이다. 본 연구는 확공 지압형 앵커의 지압저항력 산정을 위해 수행되었으며, 실모형실험으로 지압저항력을 산정하고 그 결과를 지반의 일축압축강도와 비교하였다. 실모형실험에서는 모형지반들의 일축압축강도를 8개의 풍화암 조건으로 모사하여 앵커 인장시험을 수행해 지압저항력을 측정하였다. 실험에서 도출된 지압저항력은 모사된 지반강도와 일련의 선형적 관계를 보였으며, 선형회귀분석을 통해 경험식을 제시하였다. 지압저항력은 실모형실험 결과 일축압축강도 대비 약 13배로 산정되었고, 이론식에서 제시하고 있는 수치와 상당히 일치하였다. The Ground anchor is reinforcement to resist pull-out through ground that is used supports structure. The pull-out resistance of anchor is constructed by skin friction resistance from compression borehole wall in expanded wings and bearing pressure from the ground. Especially, underreamed ground anchor is reinforcement that adopts active reinforcement to prevent deformation of ground using bearing resistance generated reaming anchorage. This study is conducted to calculate bearing resistance of underreamed ground anchor. Realistic model tests were fulfilled to determine bearing resistance of anchor, and correlate results of tests to Uniaxial Compressive Strengths (UCS) of ground models that assumed weathered rock condition in 8 case. In a comprehensive series of the tests, the bearing resistances were measured by pull-out tests. The bearing resistances derived from tests have a linear correlation with UCS. We also suggest empirical equation between bearing resistance and UCS of rocks by single linear regression analyses. In test results of this study, the bearing resistances were evaluated approximately 13 times higher than UCS of the grounds, and it is qualitatively similar to numerical values of pull-out force derived from theory.

베트남 저품위 비산재의 미연탄소 함량 저감 연구

김기석,이재원,이동원,민경남,Kim, Keeseok,Lee, Jaewon,Lee, Dongwon,Min, Kyongnam 한국자원리싸이클링학회 2020 資源 리싸이클링 Vol.29 No.2

According to Vietnam government establishes additional thermal power plant, processing the coal ash from power plant is urgent issue. This study targeted reducing unburned carbon contents in low quality fly ash to below 6% that according to international standards. As a result, the unburned carbon contents of low quality fly ash was high and irregular as 5.3~23.6%, and it was possible to reduce unburned cabon contents to under 6%, in case of unburned carbon contents below 9.8% ashes using air classification, in case of unburned carbon contents below 23.6% ashes using combined process composed of air classification and electrostatic separation.

대형재하시험을 통한 원지반 부착식 패널옹벽의 거동특성

신윤철(Yuncheol Shin),민경남(Kyongnam Min),김진희(Jinhee Kim),안태봉(Taebong Ahn) 한국지반환경공학회 2016 한국지반환경공학회논문집 Vol.17 No.11

패널식 옹벽은 지보재를 통한 선지보 개념으로 프리캐스트 패널과 체결하여 원지반 강도를 최대한 보호하며 보강하는 공법이다. 최근 건설공사에서 대규모 깎기비탈면의 형성에 따른 토공량 증가와 환경 훼손을 최소화하고 용지제한에 따른 토지의 효율적인 이용을 위해 패널식 옹벽의 적용이 증가하고 있는 추세이다. 원지반 부착식 패널옹벽은 자연암반 질감을 갖는 프리캐스트 콘크리트 패널을 사용하여 경관성을 향상시키고 완전한 Top-Down 시공법을 구현하도록 개발된 공법으로 수직절취와 패널의 원지반 직접부착이 가능해 비탈면 이완을 최소화하고 터파기 및 되메우기 공종을 배제하여 시공성을 개선하였다. 본 연구는 현장시험시공을 수행하여 수직절취 및 Top-Down에 대한 시공성을 확인하고, 대형재하시험과 하중단계별 계측결과를 분석하여 원지반 부착식 패널옹벽의 거동특성을 분석하였다. A precast panel wall system resists against the horizontal earth pressure by increasing the shear strength of ground by reinforcement connected to the panel. The application of precast panel wall system is growing to lately minimize the earth work and environmental damage caused by large cut slope and to use the limited land effectively. The ground adhered panel wall system is the construction method that has the panel engraved with natural rock shape to improve the landscape. This system is developed to complete Top-Down method, and it is possible to have vertical cut, and to adhere to in-situ ground, improve construction ability by minimizing the ground relaxation and exclusion the trench and backfill process. In this study the field tests were performed to verify the construction ability about the vertical cut and complete Top-Down process and the construction behavior of ground adhered panel wall system was analyzed by large scale loading test and measurement results during loading test.

베트남 순환유동층 발전(CFBC) 플라이애시 고화재를 사용한 심층혼합 처리공법(DCM) 시험시공 사례

김기석,이동원,이재원,권용규,유지형,즈엉수언호앙,정찬묵,민경남,Kim, Keeseok,Lee, Dongwon,Lee, Jaewon,Kwon, Yongkyu,Yu, Jihyung,Hoang, Truong Xuan,Jung, Chanmuk,Min, Kyongnam 한국자원리싸이클링학회 2018 資源 리싸이클링 Vol.27 No.5

심층처리혼합공법은 다양한 지반조건에서 개량을 위해 사용되고 있으며 그 기술개발은 개량을 위한 고화재의 성능향상과 고화재와 토사의 혼합효율 향상을 바탕으로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 베트남 지역에서 발생하는 순환유동층 발전 플라이애시를 사용한 고화재로 실트질 점토지반을 1내지 3 MPa의 강도를 갖도록 개량하는 것이 가능하였으며, 혼합효율을 향상시킨 개량비트를 사용하여 시험시공을 진행한 결과 기존비트 대비 균질한 구근을 형성하여 강도의 표준편차를 1.0 MPa 이상에서 0.322 MPa로 줄일 수 있었다.

현장시험 및 수치해석을 통한 확공지압형 앵커의 거동특성

김계웅(Gyuiwoong Kim),안광국(Kwangkuk Ahn),민경남(Kyongnam Min),정찬묵(Chanmuk Jung) 한국지반환경공학회 2013 한국지반환경공학회논문집 Vol.14 No.8

지압형 앵커는 일본, 유럽 등에서 1950년대부터 안정성 및 경제성의 우수함이 인식되어 왔다. 하지만 국내에서 적용하고 있는 지압형 앵커는 쐐기체의 확장에 의한 지반의 마찰력만으로 설계 인장력을 발휘하는 구조적인 문제점을 지니고 있으며 공벽에 밀착시키는 방법이 마땅치 않아 지압력을 확인하기가 어려운 실정이다. 본 연구에서는 지압력을 최대한 발휘할 수 있도록 확공지압형 앵커시스템을 개발하였다. 또한, 확공지압형 앵커의 인발특성을 평가하고 지압력에 의한 정착장 감소효과를 검증하기 위하여 현장시험을 수행하였다. 확공지압형 앵커에 대한 현장시험은 그라우팅 이전 가인장 상태와 그라우팅 후 본인장 상태에 대한 인발시험을 각각 수행하여 인발저항력을 확인하였으며 이를 마찰형 앵커의 인발시험 결과와 비교 · 분석하였고, 범용 유한요소해석 프로그램인 PLAXIS-2D를 이용한 정착부 상세 모델링을 통하여 가인장 시 정착부에서의 지압효과에 대한 검증을 수행하였다. The superiority of bearing ground anchor system has been recognized for the stability and economical efficiency since 1950s in Japan, Europe and etc. The ground anchor introduced in Korea, however, has the structural problem that the tensile strength comes only from the ground frictional force caused by the expansion of the wedge body and it is impossible to evaluate the bearing resistance because the adhering method of the anchor body to hollow wall is not appropriate. In this study, the underreamed ground anchor system was developed so that the bearing pressure of ground anchor can exert as much as possible. And the in-situ tests were performed to evaluate the pullout behavior characteristics and to verify the decreasing effect of the bonded length. The pullout tests were performed with the non-grouted tension condition and grouted tension condition in order to identify the pull-out resistance of each conditions. In addition, it was compared with the results of friction anchor. Finally, the numerical analysis was fulfilled to verify the bearing effect at the bonded part through the detailed modeling by PLAXIS-2D, which is general finite element method analysis program.

베트남 CFBC 플라이애시를 사용한 지반고화재의 특성

김기석,이재원,이동원,유지형,즈엉수언호앙,하민,민경남,Kim, Keeseok,Lee, Jaewon,Lee, Dongwon,Yu, Jihyung,Hoang, Truong Xuan,Minh, Ha,Min, Kyongnam 한국자원리싸이클링학회 2018 資源 리싸이클링 Vol.27 No.3

베트남 정부는 석탄화력발전소 증설을 중심으로 한 발전용량확보 계획을 추진 중이며, 그에 따라 발전회의 발생량이 지속적으로 증가하고 있어 발전회 대량처리 방안 확보가 시급한 실정이다. 본 연구는 베트남에서 발생되는 발전회 중 순환유동층발전소 플라이애시를 지반고화재의 원료로 활용하기 위해 수행되었다. 플라이애시의 혼용이 지반고화재 성능에 미치는 영향을 확인하기 위해 대상 플라이애시와 고로슬래그, 석고, 시멘트 등을 사용하여 지반고화재를 제조하고, 이를 베트남 연약지반 토사와 혼합하여 시험체를 제작한 후 성능을 평가하였다. 그 결과, 28일 기준 강도 3 MPa 확보가 가능한 배합을 확인하였으며, 기존 보통 포틀랜드 시멘트만을 사용한 고화재 보다 내산성이 뛰어나 산 침지 시험에서 중량손실률을 절반이하로 감소시킬 수 있었다.