PURPOSES : This study is conducted to evaluate the development of materials for extinguishing ESS(Energy Storage System) fires in electric vehicles using industrial byproducts. METHODS : Grout containing an appropriate amount of fly ash, silica fume, blast furnace slag powder, and ferronikel slag, which are industrial byproducts, was prepared. The fluidity, stress, and mechanical properties were evaluated in accordance with standard test methods. RESULTS : The fluidity of the materials used for the evolution of ESS fires differed depending on the material of the industrial byproducts. In the case of blast furnace slag, its fluidity is low owing to viscosity even when it content is high, and the use of ferronikelsrag is shown to be suitable for the evolution of ESS fires in fluidity and curing tests. CONCLUSIONS : Fire-extinguishing materials using industrial byproducts require a long curing time but exhibit the fluidity required for ESS fire extinguishment. In particular, the curing and fluidity of Peronikel slag and fly ash are suitable for ESS fire extinguishing.

Ground depression/cave-ins due to subsurface cavities have been occasionally occurred in urban area. To prevent the ground cave-ins, a ground penetrating radar (GPR) method was applied and more than 2,000 subsurface cavities were found in Seoul. For each cavity, excavation was carried out to investigate main cause of the cavity and then the site was restored permanently. It was found that this excavation-and-restoration method was not efficient to repair small size cavities. Instead, grouting methods was used to repair the small cavities temporarily. This study evaluated the field applicability of grouting methods on restoring small cavities. Three types of grouting materials were applied on 12 sections and two non-destructive tests were conducted in field. A falling weight deflectometer(FWD) test was conducted to assess the bearing capacity of the site before and after grouting. Ground penetrating radar (GPR) was used to evaluate the extent of the grouting materials to a cavity. From the FWD test results, the bearing capacity of the Section A and B was enhanced by 7.5% and 13.5% while the bearing capacity of the section C was reduced by 11.5%. It was found from the GPR tests that the grouting materials used in the Section B and C could fill the cavity well and also extended to surrounded area due to injection pressure or selfexpansion. In common, the small cavities could be restored quickly, less than 30 minutes per a cavity by the grouting methods. Hence it can be concluded that the grouting methods can be applicable to restore small cavities. However, it needs to consider the application of grouting methods carefully because the grouting methods can be lost through a pipe link to a cavity. Also, excavations can be conducted occasionally in urban roads so that the stiffness of grouting materials needs to soft enough to be excavated and strong enough to support traffic loads.

본 논문에서는 그라우팅공법을 적용하여 진동원으로부터 전파되어 나가는 지반진동을 감소시키기 위한 연구를 수행하였다. 지반의 진동전파모델을 만들기 위해 직접구성에 의한 경계요소법이 사용되었고, 그라우팅층이 진동원의 바로 밑에 있는 것이 가장 진동감쇠효과가 좋으며 그라우팅층의 두께 및 폭이 일정값 이상이 될 필요가 없는 것으로 파악되었다.

국내뿐만 아니라 세계적인 추세로 증가하고 있는 열차의 고속화와 대량 운송능력의 요구에 따라 열차 궤도구조의 개발은 지속적으로 발전하고 있다. 콘크리트 구조궤도인 PST는 안전성과 경제성에서 그 요구조건을 충족할 수 있는 시스템으로 개발되고 있다. 따라서 본 연구 에서는 PST시스템의 각 구조부재의 거동을 분석함으로써 향후 시스템 개발 및 설계에 필요한 정보를 제공하고자 하였다. KRL-2012 열차하중과 KRC 코드에 의한 다양한 정적하중조합에 따른 응력분포 결과를 3차원 유한요소 해석을 통하여 분석하였으며, 그라우트충전층의 두께에 따른 결과 또한 제공하고자 하였다. 구조부재별로는 그라우트충전층에서 가장 큰 응력이 발생하였으며 하중조합과 두께에 따라 응력의 변화가 민감하였다. 시동하중 및 온도하중에 의해서는 KRL-2012에 의한 수직하중만 적용할 때와 비교하여 콘크리트 패널과 HSB에서 각각 3.3배, 14.1배의 발생응력이 증가하는 것으로 나타났다. 충전층의 두께가 20mm에서 80mm로 증가할 때 콘크리트 패널의 발생 응력은 4% 감소하지만, 충전층은 24% 증가하는 것으로 나타났다. 균열의 양상은 그라우트충전층에서 인장균열이 국부적으로 발생하는 것으로 나타났다. 이와같은 결과에 따라 PST시스템 개발 시에는 수직하중 보다는 수평하중에 의한 휨 및 인장거동에 세심한 주의가 필요하며, 충전층의 두께를 40mm 이상 유지함으로써 각 구조부재의 안전성을 확보할 수 있도록 한다.

Prevention methods for lateral movement of abutment include increasing the bearing capacity of foundation, improving the soft ground and reducing the external loads. These methods are usually adopted prior to the bridge construction. However, it is not easy for them to be applied to the bridge during common use. Because they are not only difficult to be constructed, but also potential causes of stability of the bridge. Instead, counterweight fill, grouting and permanent anchorage can be considered as alternatives when the lateral movement of abutment occurs. Among them, grouting has been adopted a lot recently. In this study, analysis is carried out to review the reinforcement effect of grouting method.

이 연구에서는 타설 과정에서 낮은 점성이 요구되는 구조물에 적합한 낮은 점성을 가지면서 다중균열에 의한 변형률 경화거동을 보이는 고인성 섬유복합재료를 제조하기 위한 재료와 제조 방법을 제시하고자 한다. 섬유복합재료의 낮은 점성과 고인성을 얻기 위하여 미시역학과 파괴역학에 기반한 이론적 해석 방법과 제조 기법을 적용하였다. 2~3MPa 범위의 인장강도를 갖는 복합재료에 적합한 최적의 섬유 양과 길이, 그리고 섬유와 매트릭스의 계면 특성을 미시역학과 안정상태 균열 이론을 이용하여 해석적으로 구한 후 여섯 가지 배합을 결정하였다. 여섯 가지 배합으로 제조한 실험체는 실험을 통하여 점성과 일축인장 성능을 검증하였다. 실험 결과 굳기 전에는 그라우팅에 적합한 낮은 점성을 갖으면서 굳은 후에는 1.5% 이상의 고인성을 갖는 변형률 경화 섬유복합재료를 제조할 수 있는 것으로 나타났다.

마이크로시멘트와 마이크로파일의 보조공법은 터널시공 시 지반개량을 위해 자주 사용된다. 본 연구는 교량기초 직하부에 터널 굴착시공 시 마이크로시멘트와 마이크로파일의 보조공법의 사용에 따른 교량과 터널지보재의 영향을 검토한다. 이를 위해 교량의 시공단계와 보조 공법의 단계를 포함하여 단계를 세분화하고, 상시 하천의 수압이 작용하고 있으므로 침투류-역학 연계해석을 수행한다. 이 결과 설계기준값을 상회하는 교각의 부등침하, 교각기초의 각변위량이 발생되는 것으로 조사되었으며, 교량 받침부에 상당량의 추가 반력이 작용되는 것으로 나타났다. 또한 지보재의 응력도 거의 모든 단계에서 기준값을 상회하는 것으로 나타났다. 이는 마이크로시멘트 그라우팅의 시공과정에서 작용하는 주입압이 하부의 암반 층에 의해 구속됨에 따라 주변 지반에 직접 전달 되고, 특히 상부구조물에 큰 영향을 주기 때문인 것으로 판단된다. 단층 대를 보강 하기 위한 마이크로시멘트 그라우팅은 중고압의 가압이 필요하며, 그라우팅에 의한 주입압은 상부구조물의 안전성에 큰 영향을 미친다. 따라서, 구조물의 직하부에서 시공되는 마이크로시멘트 그라우팅에 대한 안전성 검토시 주입압에 의한 지반의 거동 및 구조물의 안전성에 대한 검토과정이 반드시 포함되어야 하며 주입압의 설정 및 관리가 매우 중요하다.

물유리계 그라우팅 공법은 침투주입 그라우팅으로 자주 적용되고 있으나, 시간경과에 따른 내구성 저하와 환경에 부정적 영향에 대한 문제가 부각되고 있다. 이에 마이크로시멘트계 무기질 재료의 ENG 공법이 이러한 물유리계 그라우팅 공법의 문제점을 극복하면서 우수한 침투성을 목표로 하여 개발되었다. ENG의 적용성을 파악하기 위해 체적변형시험, 용탈실험, 일축압축실험, 실내 투수실험 및 현장투수실험 그리고 중금속검출실험을 실시하였다. 그 결과 체적변형, 용탈량, 일축압축강도는 물유리 공법보다 월등히 우수하였으며, 투수실험에 있어서도 차수효과가 나타났다. 또한 중금속 검출량도 미미하여 환경에 부정적인 효과도 적을 것으로 판단된다.

강관추진공법은 비굴착공법으로써 중소규모 관로공사에 높은 시공성과 경제성을 가지고 있기 때문에 그 사용이 빈번해지고 있다. 그러나 강관추진공법의 추진과정은 원지반이 교란되고 느슨해지는 문제를 야기하고 있다. 이는 지표침하, 지반강도 저하 및 누수 등의 문제와 연결된다. 이에 본 연구는 강관추진과 동시에 그라우팅을 시행하는 그라우팅을 병행한 강관추진공법의 현장 적용성을 알아보고자 한다. 그 방법으로 그라우팅을 병행한 강관추진공법과 기존강관추진공법을 동일 지반에 시공하였다. 지표침하 계측, 현장밀도, GPR 물리탐사 그리고 대형전단실험의 결과는 그라우팅을 병행한 강관추진공법의 현장 적용성이 있음을 입증하였다.