최근 토목공학 분야 내 현장조건을 구현할 수 있는 스마트 건설 기술의 요소기술로서 3D 프린팅 기술의 적용 분야 가 확대되고 있다. 센서기술의 보조도구, 모듈러 시공상 적용 등으로 다양하게 활용되고 있는 가운데 3D 프린팅 기술을 단순 부재 제작이 아닌 각각의 부재들이 최대 성능을 발휘할 수 있는 최적설계 도출 방안으로 활용하고자 한다. 이를 위해 3D 프린 팅 재질인 필라멘트를 활용하더라도 신뢰성 있는 최적설계가 도출이 가능한지에 대한 연구가 선행되어야 하며, 이에 본 연구에 서는 지반보강재 중 하나인 지오셀 관련 선행연구 결과와 필라멘트의 물성치가 적용된 해석 결과와의 비교를 통해 재료적 신뢰 성을 검증하고자 한다. 해석 결과, 지오셀 구성요소에 따른 보강성능의 경향이 기존 선행연구 결과와 일치함을 확인하였기에 필 라멘트를 활용하더라고 충분히 신뢰성 있는 최적설계가 도출이 가능할 것이라 판단된다.

세네갈은 농촌진흥청의 아프리카 국제협력사업의 일환으로 수행되는 「아프리카 다수성 벼 품종개발 ·보급」사업의 주요 회원국으로 본 사업의 효율적 추진을 위해 세네갈의 쌀의 중요성, 쌀 생산 및 육종 현황에 대한 기초정보를 얻고자 조사하였다. 1. 현재 세네갈의 일인당 연간 쌀 소비량은 85kg로서 인구 증가, 도시화 및 쌀의 편의성으로 쌀 수요가 급격히 증가하고 있으나 쌀 생산 부족으로 국내 쌀 전체 수요량의 44%를 해외 수입쌀에 의존하고 있어 쌀 자급자족은 세네갈의 국가정책의 가장 중요한 목표이다. 2. 세네갈에서 쌀 생산은 세네갈 북부에 있는 관개농업과 이기작이 가능한 ‘Senegal River Valley’와 남부세네갈의 까자망스 지역의 천수답지대에서 이루어지고 있으나, 가뭄, 냉해, 염 해, 철분독성 불량토양, 비료 및 제초제 부족, 조류 및 잡초 피해 등 생물학적 제한 요인과 수확후 관리 기반시설 부족, 쌀 운송, 시장형성 등 제도적 제한요인 등으로 쌀 생산이 저해되고 있는 실정이다. 3. 세네갈의 벼 품종개발은 UN산하 농업연구기관인 AfricaRice, IRRI 등과 인도, 스리랑카, 중국, 한국 등 국가 협력과 지원으로 이루어져 왔으며, 1994년 이래 60개의 품종이 개발· 보급 되었다. 그러나 2017년 이후 세네갈 국가육종기관에 의한 품종개발도 이루어지고 있으며 조생종, 수량성, 향을 보유한 품종개발이 주된 육종 목표이다. 4. 현재 세네갈 국내 쌀의 품질과 밥맛에서 수입쌀에 비해 열악하여 소비자로부터 외면당하고 있는 실정으로 향후 세네 갈의 품종육성 목표는 쌀의 품질, 밥맛 및 수량을 동시에 올리기 위한 전략이 최우선시 되었다. 이를 위해 역사적으로 한국의 통일형 품종개발 및 아시아 녹색혁명을 창생시킨 IRRI 의 IR8에서 증명된 바와 같이 자포니카와 아프리카 품종과의 교배를 통한 아프리카 적응 통일형 품종을 육성하는 육종전략이 필요하다.

최근, L형 도로측구 상 열화, 균열로 인한 유지보수 작업이 빈번해지고 있다. 본 논문에서는 쐐기 앵커를 이용한 L형 도로측구의 최적 설계에 대해 제시하고자 하였다. 해석 결과, 두 개의 쐐기앵커를 350mm로 관입시킨 경우에서 구조적 안정성을 충분히 확보하는 것을 확인하였다. 또한 3%의 개질유황 콘크리트 배합이 압축강도, 동결융해 등의 내구성 기준을 만족하였다. 반복하중에 대한 수치해석과 현장 평가가 수행 중에 있으며, 추후 해당 시스템의 적용성을 평가하기 위한 추적 조사가 이루어져야 할 것이다.

도로측구는 도로 노면배수 기능 및 도로포장 양단면에 구조적 지지력을 제공하고, 주행차로로부터 분리된 공간을 확보함으로써 차량이 도보로 침입하는 것을 방지하여 안전성 확보를 하는 기능을 가지고 있다. 하지만, 도로측구는 예상치 못한 차량하중 재하 및 극심한 환경 및 기후조건 등의 영향으로 손상을 입는 경우가 많으며, 특히 측구 시공 시 기존면 처리 미숙으로 인한 반사균열이 발생하는 사례가 많다. 본 연구에서는, 도로측구 반사균열 저감을 위해서 합성 분리막의 적용성을 실내, 수치해석, 현장실험을 통해 평가하였으며, 평가결과 도로측구 시공 및 유지보수에 효율성이 있을 것으로 판단된다.

교면 포장은 교통하중 및 온도 변화 등의 환경적 요인에 따라 상판, 거더, 신축/압축 이음 등의 교량 상부 구조물의 복잡한 거동을 나타나기 때문에 도로포장의 구조 성능과는 다르다. 이에 본 논문에서는 가변형 팬믹서를 활용하여 개질유황 합성 시멘트 콘크리트(MSCC)를 혼합하는 새로운 방법을 제시하고자 한다. 혼합 단계는 건식 및 습식의 두 단계로 이루어지며, 회전 모터의 속도의 변화를 주어 혼합하는 방식이다. 제안된 방법의 타당성을 평가하기 위해 실내 실험을 실시하였으며, 본 기술 적용 시 MSCC의 내구성이 향상되고 교량 포장 설계 요건을 충족하는 것을 확인하였다. 또한 내구성 및 경제성을 고려하여 최적 MSCC 개질유황 함량을 4%로 제안하고자 한다. 현재 제안된 기술의 적용 가능성을 확인하기 위한 추가적인 현장 평가가 수행되고 있으며, 가까운 시일 내에 결과를 제시할 예정이다.

Underground cavities are frequently taking place in urban areas due to soil loss caused by structural defects of underground buried pipes. In this study, a field experimental program was conducted to detect ground condition using the electrical resistivity survey and the pneumatic cone penetration test. In addition, we proposed a method to estimate the weighted mean resistivity value by quantifying the electrical resistivity measurements through image analysis in order to compare the results of pneumatic cone penetration test. Consequently, it was found that as the weighted average resistivity value decreased, the smaller the N-value (penetration depth per blow number) from the pneumatic cone penetration test results. Based on the limited number of field experimental measurements, the correlation between weighted average resistivity value and the N-value of pneumatic cone penetration test is deemed promising in assessment of ground conditions associated with developing underground cavitation.

기존의 교면 포장이나 측구 시공에 적용한 건설재료들의 성능저하로 인해 유지보수비가 증가하고 있는 추세이다. 이에 본 연구에서는 현장 실험을 통해 개질유황 콘크리트의 내구성을 평가하는데 있어 기존의 고정형 팬믹서와 건 비빔 시 자전속도 변환이 가능한 가변형 팬믹서를 이용하여 내구성 평가 시험으로 콘크리트의 압축강도 시험을 수 행하였다.

최근에는 도심지 개발에 따른 지표면 포장률 증가로 인해 불투수면적의 증가하여 지하수의 고갈, 도시형 수해 증가 등의 문제가 발생하고 있다. 투수성 포장기법은 대표적인 저영향개발적용 기술 중 하나인 친환경 포장 공법으로 물순환 체계의 개선을 통한 환경 개선 효과와 더불어 차량 주행소음의 감소, 열섬 현상 완화, 미끄럼 저항의 향상 등 다양한 기능을 얻을 수 있으며 국내외 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 일반도로는 한국형 포장설계법을 적용하여 설계를 하게 되어 있으나, 현재 투수성 아스팔트 도로를 설계를 위한 지침은 제시되어 있지 않다. 이에 본 연구에서는 국내외 선행 연구 조사 및 검토를 통해 투수성 아스팔트 포장 설계인자 및 구조 설계방법을 제안하고자 한다. 선행 연구 조사 결과, 투수성 포장 구조설계는 AASHTO 1993 설계법을 적용하여 수행하고 있는 것으로 확인되었다. 투수성 포장 설계인자 중 투수성 아스팔트 포장재료의 상대강도계수를 제안하였고, 한국형 설계법에서 고려하고 있는 도로설계등급을 고려하여 교통량 산정하는데 적용하였다. 또한, 투수성 콘크리트 포장설계를 위한 지지력 복합계수를 한국형 설계법에서 적용한 방법을 활용하여 구조 설계에 고려하였다. 이러한 설계인자를 고려하고 경제성을 고려한 최적 포장 두께를 산정하기 위한 최적화 알고리즘을 적용설계를 할 수 있는 PerPaveDesign 프로그램을 그림 1과 같이 개발하였다.

최근 도심지에서 지중매설관의 구조적 결함에 의한 토사 유실로 인해 지하 공동이 빈번하게 발생하고 있다. 본 연구에서는 이러한 지하 공동을 파악하는데 있어 현장 실험 수행 결과 전기비저항 탐사와 공압콘관입시험이 지반 조건의 이상 징후를 탐지하는데 효율적임을 확인하였다. 또한, 이미지 분석을 통한 전기비저항 실험 측정값을 정량화 하여 평균 비저항 값을 산정하는 방법을 제안하였다. 실대형 실험 결과, 평균 비저항 값이 감소할수록 위험도가 증가하였고, 공압콘관입시험 결과, N치가 작을수록 위험도가 높다는 것을 확인하였으며, 제한적인 측정 데이터 수를 토대로 평균 비저항 값과 공압콘관입시험의 결과를 토대로 상관관계를 나타내었을 때, 지반의 지하공동 발생과 관련된 위험 수준을 제한적으로 평가할 수 있을 것으로 판단된다.

Railroad ballast materials tend to degrade due to the increase of ballast abrasion and fracture that results in decreasing the capability of shock absorption, interlocking friction, and the resistance to track irregularity. Therefore, it is necessary to establish a methodology to improve or maintain the structural condition of ballast materials which is in the middle of fouling. This study aimed to investigate the effect of reinforcement on the fouled ballast using ballast stabilizer. Field experimental program was conducted to compare the lateral ballast resistance in case of before and after application of ballast stabilizer. A series of laboratory repetitive load triaxial compression test was then performed to compare the accumulated plastic strain in case of before and after application of ballast stabilizer to the ballast materials having a different level of Fouling Index(FI). In the event of application of ballast stabilizer, the accumulated plastic strain decreased by 41.8 and 28.8 percent, respectively, when the FI was 14 and 21, which appears to indicate the ballast stabilizer is effective for the moderate level fouled ballast materials.

본 연구에서는 개별요소해석 프로그램인 PFC3D를 이용하여 지오그리드와 재료입자 사이의 상관관계를 지오그리드 반복인장 시험 및 전단시험을 통해 확인 하고자 한다. 재료의 입도 유효입경 D50 (누과통과율 50%)을 기준으로 40mm, 30mm, 20mm, 15mm, 10mm 로 비교 하였고, 합성수지로 제작된 지오그리드 개별요소를 미시 물성치 보정을 통해 형성하였다. 반복인장에서는 변형률 0.5%를 최대 인장 변형률로 설정하여 반복인장을 500회 실시 하였으며, 전단 시험에서는 지오그리드 생성위치를 전단면으로 설정하였고 횡방향으로 변형률 10%까지 전단시켰다. 해석 결과 유효입경 20mm에서 가장 큰 보강효과를 확인 하였고, 40mm 및 30mm에서 보강효과가 감소되는 것을 확인하였다. 지오그리드의 격자 크기를 고려하였을 때, 재료의 유효입경의 크기는 격자의 내접원 직경의 60% 정도 확보 시 보강효과가 가장 좋은 것으로 확인하였다.