진동대 시험을 이용한 중공블록 보강 기초의 내진성능분석

신은철,이연정,양태철,Shin, Eun-Chul,Lee, Yeun-Jeung,Yang, Tae Chul 한국지반신소재학회 2021 한국지반신소재학회 논문집 Vol.20 No.4

한반도의 70%는 산지로 구성되어 있으며, 서해와 남해의 수심은 상대적으로 얕은 편이다. 따라서, 공업단지, 주거단지, 항만 및 공항 부지를 위한 대규모 간척사업이 시행되고 있다. 매립지역의 일반적인 문제는 지반이 연약하여 지지력이 부족할 뿐만 아니라 상당한 침하가 발생된다는 것이다. 중공블록은 중·저층 아파트 또는 단층의 공장건물을 건설하기 위해 계획된 느슨한 연약기초 지반보강을 위해 사용된다. 최근 4.0~5.0의 강도를 가진 지진이 서쪽과 남동쪽 해안지역을 따라 발생하고 있다. Lee (2019)는 정적 지지력시험을 통해 얕은 기초보강 중공블록의 장점에 대하여 연구하였다. 이 연구에서 블록 내부에 쇄석으로 채움된 보강된 모래지반의 중공블록 동적거동은 진동대 1000 mm × 1000 mm 시험을 통해 연구하였다. 3가지 지진파인 Ofunato, Hachinohe, Artificial 지진파와 2가지 가속도(0.154g, 0.22g)를 진동대 시험에 적용하였다. 중공블록으로 보강된 지반 위의 구조물 수평변위는 LVDT를 사용하여 측정하였다. 중공블록에 의한 지반보강 효율을 평가하기 위하여 지반의 상대밀도를 45%, 65%, 85%로 각각 구성하였으며, 수평변위를 측정하고 한계수평변위 0.015h(건축물 내진등급기준, 2019)와 비교하였다. 중공블록으로 보강된 모래지반에 대한 진동대 시험 결과에 기반해서 벌집 모양의 중공블록은 블록내부에 쇄석 채움으로서 큰 구속력을 가지며, 중공블록의 내부 및 외부를 따라 발생하는 관입저항력으로 인한 큰 주면마찰력을 갖는 것으로 평가되었다. 이러한 모든 요소들은 진동대 시험 중에 수평변위를 상당이 줄이는 것으로 나타났다. 마지막으로, 중공블록 보강 지반은 지진파와 가속도에 상관없이 중·저층 건물의 얕은기초 보강공법으로 매우 우수함이 입증되었다. The seventy percentage of Korean Peninsular is covered by the mountainous area, and the depth of west sea and south sea is relatively shallow. Therefore, a large scale land reclamation from the sea has been implemented for the construction of industrial complex, residental area, and port and airport facilities. The common problem of reclaimed land is consisted of soft ground, and hence it has low load bearing capacity as well as excessive settlement upon loading on the ground surface. The hollow concrete block has been used to reinforce the loose and soft foundation soil where the medium-high apartment or one-story industrial building is being planned to be built. Recently the earthquakes with the magnitude of 4.0~5.0 have been occurred in the west coastal and southeast coastal areas. Lee (2019) reported the advantages of hollow concrete block reinforced shallow foundation through the static laboratory bearing capacity tests. In this study, the dynamic behavior of hollow concrete block reinforced sandy ground with filling the crushed stone in the hollow space has been investigated by the means of shaking table test with the size of shaking table 1000 mm × 1000 mm. Three types of seismic wave, that is, Ofunato, Hachinohe, Artificial, and two different accelerations (0.154 g, 0.22 g) were applied in the shaking table tests. The horizontal displacement of structure which is situated right above the hollow concrete block reinforced ground was measured by using the LVDT. The relative density of soil ground are varied with 45%, 65%, and 85%, respectively, to investigate the effectiveness of reinforcement by hollow block and measured the magnitude of lateral movement, and compared with the limit value of 0.015h (Building Earthquake Code, 2019). Based on the results of shaking table test for hollow concrete block reinforced sandy ground, honeycell type hollow block gives a large interlocking force due to the filling of crushed stone in the hollow space as well as a great interface friction force by the confining pressure and punching resistance along the inside and outside of hollow concrete block. All these factors are contributed to reduce the great amount of horizontal displacement during the shaking table test. Finally, hollow concrete block reinforced sandy ground for shallow foundation is provided an outstanding reinforced method for medium-high building irrespective of seismic wave and moderate accelerations.

원심모형실험을 통한 폐기물 매립장의 사면안정성 평가

신은철,오영인,허열,Shin, Eun-Chul,Oh, Young-In,Heo, Yol 한국지반공학회 2000 한국지반공학회논문집 Vol.16 No.2

오늘날 폐기물 매립장의 구조적 안정성문제는 국내.외적으로 중요한 문제로 대두되고 있으며, 특히, 사면의 차수체계에서의 안정성에 대한 논란이 사회적 문제로 대두되고 있다. 또한, 우리 나라는 주민들의 NIMBY 현상과 국토의 효율적 활용을 위하여, 폐기물 매립장을 해안매립지나 산간지방에 많이 건설하고 있다. 그러나, 이러한 경우 사면구배가 급해지고 토목섬유의 활용이 불가피해져 안정성에 많은 문제점을 내포하게 된다. 이 연구는 폐기물 매립장 사면의 안정성을 해석하기 위하여, 원심모형실험을 실시하였다. 또한, 이론식 및 사면안정 해석 프로그램을 이용하여 안전을 산정하였다. 이 연구에 사용한 토목섬유 점토차수재(GCLs)의 팽윤도는 침출수와 증류수의 투과수에 대하여 22~25%의 팽윤도를 보였으며, 투수계수는 투과수가 침출수일 경우, 1.47$\times$10-10cm/sec, 증류수일 경우, 8.75$\times$10-11cm/sec의 값을 나타내었다. 원심모형실험 결과, 토목섬유 점토차수재의 포화여부와 지오멤브레인(HDPE)의 표면거칠기에 따라 사면 안전율이 각각 변화함을 알 수 있었으며, 표면이 거친 지오멤브레인과 건조한 토목섬유 점토차수재를 사용하였을 때, 파괴가 발생되지 않아 사면안정성이 높은 것으로 평가되었다. 또한, 이론에 의해 도출된 사면의 안전율과 사면안정 해석프로그램에 의한 안전율 계산 시, 전자의 경우가 후자의 경우보다 작게 평가됨을 알 수 있다.

연직배수시스템을 이용한 토양증기추출공법의 성능 평가

신은철,박정준,Shin, Eun-Chul,Park, Jeong-Jun 한국지하수토양환경학회 2007 지하수토양환경 Vol.12 No.5

토양증기추출공법(SVE)은 불포화 지반상태에서 휘발성 유기화합물(VOCs)과 유류오염 물질을 제거하는데 효과적이고 경제적인 공법중 하나이다. 그러나 토양증기추출공법은 투기계수가 1 Darcy보다 작은 실트질 흙과 같이 낮은 투기계수를 가진 지반에서는 비효율적이다. 따라서, 본 연구에서는 기존 연약지반의 지반개량시 사용된 연직배수재(PVDs)를 토양증기추출시스템에 적용하여 짧은 공기배출거리로 최대한 신속하게 오염물질을 제거할 수 있게 하여 투기계수가 낮은 지반에서 오염된 토양을 효과적으로 복원할 수 있는 토양증기추출공법을 적용하는데 목적이 있다. 실험결과, 등가직경이 증가할수록 계산된 투기계수의 값은 감소하였고, 흙시료의 조건이 건조상태일 경우가 습윤상태 보다 공기가 차지하는 비율이 더 커지게 되어 같은 진공이 주어졌을 때, 공기흐름에 대한 낮은 저항으로 흐름률이 더 높게 나타났다. Soil vapor extraction (SVE) is an effective and cost efficient method of removing volatile organic compounds (VOCs) and petroleum hydrocarbons from unsaturated soils. However, soil vapor extraction becomes ineffective in soils with low gas permeability, for example soils with air permeabilities less than 1 Darcy. Incorporating PVDs in an SVE system can extend the effectiveness of SVE to lower permeability soils by shortening the air flow-paths and ultimately expediting contaminant removal. The objective of the research described herein was to effectively incorporate PVDs into a SVE remediation system. The test results show that the gas permeability was evaluated for four different equivalent diameters, increasing the equivalent diameter results in a decrease in the calculated gas permeability. It was found that the porosity for the dry condition was greater than that of the wet condition and will allow flow rate for the same vacuum flow, offering a low resistance to the air flow.

전면 발광 유기 발광 소자용 반투명 금속의 전기적 및 광학적 특성

신은철,안희철,김태완,Shin, Eun-Chul,An, Hui-Chul,Kim, Tae-Wan 한국전기전자재료학회 2008 전기전자재료학회논문지 Vol.21 No.10

Electrical and optical properties of semitransparent Ag and Al layer were studied, which are used for the electrodes in top-emission organic light-emitting diodes. Sheet resistance and transmittance of visible light through a thin layer were measured and analyzed. Several thin metal layers of Ag and Al were deposited onto a glass substrate up to a thickness of 50 nm using a thermal evaporation. Sheet resistance measurements show that a layer thickness is needed more than 15 nm and 20 nm for Ag and Al, respectively, when a proper sheet resistance is assumed to be less than $50{\Omega}/sq$. From the measurements of transmittance of visible light through a thin-metal layer, metallic behavior was observed when the layer thickness is over 25 nm for both films. Thus, from a study of sheet resistance and transmittance of visible light, a minimum proper thickness of semitransparent metal layer is 20 nm and 25 nm for Ag and Al, respectively.

지오그리드를 활용한 철도 노반 강화에 대한 연구

신은철(Shin Eun-Chul),신민호(Shin Min-Ho),김두환(Kim Du-Hwan),신동훈(Shin Dong-Hoon) 한국철도학회 1998 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.- No.-

The characteristics of roadbed are very important factors in the design of railways. Laboratory model tests were performed to investigate the effectiveness of geogrid placement in the subbase layers on reinforcement. Design parameters of reinforcement were determined through the laboratory model tests. The results indicated that geogrid reinforcement is increased the bearing capacity and reduced the settlement of railway foundation. The optimum length of geogrid reinforcement is about 4B. The effective depth of geogrid placement from the bottom of ballast is about 0.1B~0.2B depended on magnitude of applied load.

Stability Analysis of Earthen Dam and Landfill With Geosynthetics

신은철(Eun-Chul Shin),강신재(Sin-Jae Kang),만달(J. N. Mandal) 한국토목섬유학회 2009 한국지반신소재학회 학술발표회 Vol.2009 No.11

최근에 들어 토목섬유는 토목분야 전반에서, 특히 수공 구조물에서 다양하게 적용되어 지고 있다. 이러한 토목섬유의 수공학적 적용사례는 댐, 운하, 연못, 해안침식방지, 쓰레기매립장에 있어서 하부 불투수층 형성 그리고 오염물 처리 시설 등 그 적용범위가 광범위해지고 있다. 이러한 토목 구조물에 대한 토목섬유의 적용은 해당 구조물의 생애주기의 연장뿐만 아니라 건설비용의 절약과 시공성 향상을 도모할 수 있다는 장점이 있다. 대부분의 수공 구조물은 물과 접촉한 구조물인 만큼 물의 유입 및 흐름으로 인한 구조물의 대한 안정성을 확보해야 한다. 특히 쓰레기 매립장의 경우 발생된 침출수의 유출이 발생 될 경우 환경적, 사회적 비용을 지불하게 되므로 구조물의 설계시 침투해석이 수반되어야 하며 이에 대한 보강이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 토목섬유가 적용된 흙댐의 안전성 분석을 위하여 수치해석을 실행하였다. 또한 토목섬유가 적용된 쓰레기매립장의 침투에 대한 안정성 분석을 위한 프로그램을 개발 및 실행하였다. Visual basic C# 언어를 이용하여 프로그램을 구축하였으며 Landfill’s Slope Stability Model (LSS-M)으로 명명하였다. Koerner and Soong (2005, 1996 and 1998) , Qian et al. (2001) 등의 기본 방정식 및 설계방법을 적용하여 프로그램을 개발하였으며, 유사 프로그램 및 문헌자료의 비교를 통하여 본 프로그램의 해석능력을 평가하였다.

성능평가 결과보고서 검토현황 분석을 통한 반려율 저감 방안 마련 연구

신은철 ( Shin Eun-cheol ),길태형 ( Gil Tae-hyung ),이태종 ( Lee Tae-jong ),박건형 ( Park Gun-hyung ),권지혜 ( Kwon Ji-hye ) 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.24 No.1

국내 SOC시설물은「시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법(이하 ‘시설물안전법’)」에 의거 관리주체는 연간 시설물관리계획 또는 중기관리계획을 수립하고, 이에 따라 각종 안전점검등 및 성능평가를 실시하고, 해당 결과보고서를 완료한 날부터 30일 이내에 시설물통합정보관리시스템(FMS)에 제출하여야 한다. 제출된 결과보고서는 평가기준에 따라 보고서의 적정성을 평가받고 있다. 이렇듯 시설물의 안전 및 유지관리는 계획수립-점검이행-결과제출-보고서 검토 과정을 통해 시설물 안전관리를 이행하고 있다. 본 논문에서는 제1,2종시설물 성능평가 이행여부를 확인하는 과정인 성능평가 결과보고서(e-보고서) 검토현황에 대해 분석하고, 제도이행여부 검토를 효율화 할 수 있는 방안을 모색해보고자 하였다.

Practical Applications of Various Geosynthetics in Korea

Shin, Eun Chul(신은철) 한국지반신소재학회 2020 한국지반신소재학회 학술발표회 Vol.2020 No.11

In the past half century since the late 1960s, geosynthetics have been widely used for the reinforced earth walls, ground improvement, slope protection, sea dike and shore protection, sanitary landfill, road and airport runway, and tunnel. The Korean Peninsula has 75% of land covered by the mountain and three sides of land are facing with the sea. Therefore, the availability of land for the use of residential area as well as industrial complex are quite limited. In this regard, geosynthetics are very useful material to extend the effective use of existing land with the slight modification of ground level and also soft ground improvement. Geosynthetics are excellent construction material when they are used with proper design and construction methodology, and quality control. The first part of this paper describes about the development the reinforcement earth technology in both old days and modern times. The second part of this paper presents various ground improvement technics with utilizing geosynthetics in the land reclamation project. The latter part of this paper presents about slope protection, and sea dike as well as shore protection. Finally, geosynthetics applications in the constructions of sanitary landfill site, road and airport runways, and water proof work for tunnel construction works are described with the field case studies.

실내모형실험을 통한 TDR 함수량계의 현장 함수비 보정

신은철(Eun-Chul Shin),김병철(Byung-Chul Kim),류병현(Byung-Hyun Ryu) 한국지반신소재학회 2013 한국지반신소재학회 학술발표회 Vol.2013 No.4

Water content of subgrade soil in water supply systems has a large effect on performance. Many researchers lately make use of time-domain reflectometry(TDR) probes to measure the soil water content of subgrade soil from monitoring. The laboratory calibration test of TDR probe should be performed with soil field, because TDR probe can cause an error by type, gradation, density, and temperature of soil. This study performed the laboratory calibration test of TDR probe(CS616) with experiments were performed using materials around the water supply. And the calibration equations of TDR probe(CS616) were then proposed. It was confirmed from the study that the data of TDR probe monitored in field could be used to estimate the freezing, unfrozen water content, and matric suction of soil.

반응물질이 도포된 연직배수재를 활용한 인천지역의 중금속 오염토양 정화에 관한 연구

신은철(Eun-Chul Shin),어재원(Jae-Won Eo),김기성(Ki-Sung Kim) 한국지반신소재학회 2015 한국지반신소재학회 논문집 Vol.14 No.2

인천지역은 1960년대 경제개발계획과 함께 중공업위주의 임해공업단지와 항만시설, 해안매립에 의한 공업용지가 조성되었고, 이러한 산업단지는 준설한 실트질 모래로 매립되어 저투수성 지질특성을 가지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 인천의 지질 특성에 적합한 토양오염 정화를 위해 친환경 소재로 개발된 배수재의 필터에 중금속 흡착에 효과적인 제올라이트를 도포하여 중금속흡착능력을 평가하였다. 오염물질은 토양오염 조사 자료와 문헌 조사를 통해 현재 공업?산업단지에서 가장 문제가 되고 있는 구리(Cu), 납(Pb), 카드뮴(Cd)으로 설정하였고, Visual Modflow를 이용한 수치해석을 통해 가장 효율적인 배수재 타설 간격 및 형식을 제시하였다. In Incheon area, 1960s of economic development planning and heavy industry center of efforts industrial park and port facilities, It is industrial land reclamation by coastal landfill, these industrial park has the characteristics of Low permeability lipid is embedded in the silty sand that was dredged. In this study, To evaluate the heavy metal adsorption ability to filter of drains that have been developed as environmentally friendly materials by applying the effective zeolite to heavy metal adsorption for soil pollution purification suitable for geological characteristics of Incheon. soil pollution Survey data and Literature search, which is the current through the industry, the most problematic was set to Cadmium (Cd) and Copper(Cu), Lead (Pb). and Using the Numerical Analysis using the Visual Modflow, was presented the most efficient drains set interval and format.