[표지]
요약문
Summary
목차
Contents 7
제1장 서론 21
1. 연구의 배경 21
1.1. 연구 필요성 21
1.2. 연구의 비전 및 목표 22
1.3. 연구내용(세세부과제구성) 23
2. 연구내용 24
2.1. 1세세부과제 : 극한지 지반평가 및 모니터링 시스템 개발 24
2.2. 2세세부과제 : 극한지 지반 안정화 기술 개발 26
2.3. 3세세부과제 : 극한지 지반거동을 고려한 변위 대응형 지지시스템 개발 29
2.4. 4세세부과제 : 극한환경 대응재료 및 급속시공 기술 개발 32
3. 세서부과제와의 연관성 34
4. 추진체계 및 전략 35
4.1. 추진체계 35
4.2. 추진전략 35
제2장 연구성과 38
1. 대표성과 38
1.1. 극한지 지반조사 및 광역적 평가기술 38
1.2. 극한지 하부구조 설계기술 55
1.3. 극한지 하부구조 급속시공재료 및 공법 101
2. 연구성과(outcome) 148
2.1. 연구결과 현장적용 성과 148
2.2. 정책반영 및 기준정립 149
2.3. 학술 및 산업적 성과 149
제3장 결론 150
1. 결론 150
2. 향후 연구계획 156
3. 기대 및 파급효과 157
3.1. 기대효과 157
3.2. 기술적 파급효과 157
3.3. 경제·산업적 파급효과 157
3.4. 사회·문화적 파급효과 158
참고문헌 159
서지자료 162
Bibliographic Data 163
판권기 164
표 2.1. 남극 제2기지 예비후보지 평가기준(KEI) 52
표 2.2. 적지분석을 위해 사용한 자료 54
표 2.3. 말뚝재료와 슬러리 종류에 따른 동착강도 비례계수 57
표 2.4. 직접전단시험기 제원 및 측정도 58
표 2.5. 화강풍화토 물성 59
표 2.6. 동결온도 및 수직응력 조건에 따른 동결토 전단강도 및 동착강도시험 결과 61
표 2.7. 초조강 시멘트 특성 66
표 2.8. 초조강 콘크리트 배합표 67
표 2.9. 초조강 콘크리트 시험체 현황 67
표 2.10. 초조강 콘크리트의 굳지 않은 콘크리트 특성 67
표 2.11. 마그네시아 인산염 시멘트 그라우트 배합표 68
표 2.12. 마그네시아 인산염 시엔트 그라우트 물리·화학적 특성 68
표 2.13. MPC 그라우트 시험체 현황 69
표 2.14. 극한지 현장노출 시험체 압축강도 71
표 2.15. 극한지 현장노출 시험체 상대 동탄성 계수 73
표 2.16. 극한지 현장노출 시험체 염분침투 깊이 74
표 2.17. 실험계획 75
표 2.18. 현장 품질시험 항목 75
표 2.19. 극한지 현장조건 냉동챔버 실험 배합 76
표 2.20. 실험결과 77
표 2.21. 남극장보고기지에 설치될 계측기 81
표 2.22. 계측기 설치 현장 현황 91
표 2.28. 전단내력 산정결과 및 실험값과 비교(전단력 전달폭=2.5m) 133
표 2.29. 실험체 계획 134
표 2.30. 중심재하 실헝체에 대한 유효폭 산정 결과 137
표 2.31. 편심재하 실험체에 대한 유효폭 산정 결과 138
표 2.32. 실험체별 최대하중과 펀칭전단강도 비교 141
표 2.33. 인터페이스 시스템 바닥판의 최대모멘트(가로보간격: 2.5m) 143
표 2.34. 교량 구조시스템 바닥판의 최대모멘트 145
그림 1.1. 연구개발 비전 및 목표 22
그림 1.2. 세세부과제 구성 23
그림 1.3. 세부연구내용 빛 최종목표 24
그림 1.4. 연구배경 및 최종목표 27
그림 1.5. 연구배경 및 최종목표 29
그림 1.6. 인공지반용 인터페이스 구조시스템 32
그림 1.7. 세세부과제 구성 및 연관성 34
그림 1.8. 연구 추진체계 35
그림 1.9. 기술 로드맵 36
그림 2.1. 수분의 지속적 인 공급으로 인한 동상의 발생 39
그림 2.2. 국내 48개 시료에 대한 시간경과에 따른 동상량 변화곡선 39
그림 2.3. 국내 흙시료를 이용한 분류도표(통일분류법 기준 비교) 40
그림 2.4. 미세분 함량에 따른 흙종류별 동상민감성 추정도표 40
그림 2.5. 국내 동결된 상태와 비동결된 상태에서의 지반물성 조사 41
그림 2.6. 극한지 강도측정 장비 및 측정시스댐 구성도 42
그림 2.7. 북극 현장적용 위치 43
그림 2.8. 현장실험 결과 44
그림 2.9. 쌍극자탑사 전극 배열과 겉보기 비저항 가장단면도 46
그림 2.10. 동결 및 비동결 지반에서의 전단파 속도 47
그림 2.11. 측정 위치별 동결 및 비동결 지반 전단파 속도 변화 48
그림 2.12. 동결 및 비동결 지반에서의 전기비저항 역산 결과 및 비저항비 50
그림 2.13. 극한지 적지선정올 위한 광역적 요소분석기법 실무 척용방법 상세정립 예 52
그림 2.14. 극한지 광역적 적지선정 분석기법 정립 53
그림 2.15. 장보고기지 건설사업 대상 적지선정 현장 적용성 분석 결과 54
그림 2.16. 계절에 따른 말뚝기초 하중조건 56
그림 2.17. 대형냉동챔버 58
그림 2.18. 직접전단시험기 58
그림 2.19. 하부전단상자 내 알루미늄 모형 재료 삽입 60
그림 2.20. 동결온도조건에 따른 공시체 내부 용도변화 60
그림 2.21. 말뚝기초 설계정수 분석 시험 결과 61
그림 2.22. 동결온도 조건에 따른 전단강도/동착강도 변화와 동착강도 비혜계수 산정 63
그림 2.23. 동결온도 -2℃ 조건에서 기존 연구결과의 비례계수 값 비교 64
그림 2.24. 슬럼프 시험 68
그림 2.25. 공기량 측정 68
그림 2.26. 유동성 측정 결과 69
그렴 2.27. 압축강도 측정 70
그림 2.28. 휨 시험체를 이용한 압축강도 측정 70
그림 2.29. 초속경 콘크리트 압축강도(장보고기지 현장노출) 70
그림 2.30. 초속경 콘크리트 압축강도(세종기지 현장노출) 71
그림 2.31. MPC 그라우트 압축강도(세종기지 현장노출) 71
그림 2.32. 동결융해 저항성 시험체 72
그림 2.33. 동탄성계수 측정 장비 72
그림 2.34. 염분침투 저항성 시험체 74
그림 2.35. 염분침투 저항성 측정 74
그림 2.36. 표준용도(20℃)챔버 실험 75
그림 2.37. 냉동(-5℃)챔버 실험 75
그림 2.38. 압축강도 측정결과 77
그림 2.39. 계측센서가 설치될 장보고기지 본관동 평면도 81
그림 2.40. 층별침하계 및 하우징시스템 개념도 83
그림 2.41. 스테인레스 층별침하계 및 하우징시스템 시작품 84
그림 2.42. 철재 층별침하계 하우징시스템 시작품 85
그림 2.43. 변위계 및 균열계 하우징시스템 개념도 86
그림 2.44. 변위계 하우징시스템 시작품 86
그림 2.45. 균열계 하우징시스템 시작품 87
그림 2.46. 경사계 하우징시스템 개념도 87
그림 2.47. 스테인레스 경사계 하우징시스템 시작품 88
그림 2.48. 철제 경사계 하우징시스템 시작품 89
그림 2.49. 전원공급장치 하우정시스댐 개념도 90
그림 2.50. 전원공급장치 하우징시스템 시작품 90
그림 2.51. 계측현장 지반변위 특성 92
그림 2.52. 계측 현장 기온변화 및 강우 자료 92
그림 2.53. 온도 변화에 따른 계측곡선 변화(강원도 미시령) 93
그림 2.54. 계측관리 흐름도 94
그림 2.55. 고사 지구 기존 계측기 설치 현황 96
그림 2.56. 고사 지구 내 극한지 모니터링 장비 설치 계획 마련 97
그림 2.57. 시간변화에 따른 온도분포 결과 99
그림 2.58. 지반열적 특성 변화 99
그림 2.59. 계절변화에 따른 지중온도 모니터링 주상도 100
그림 2.60. 롤타입 지지판 1차 도면(힌지 타입 연결부) 102
그림 2.61. 롤타입 지지판 2차 도면(L형 연결부) 103
그림 2.62. 롤 포밍을 통한 제품생산 체계 104
그림 2.63. 전문가 자문회의를 통한 최적형상 3차 도면(L형 연결부 수정) 105
그림 2.64. 수작업 프레임 절곡방식에 따른 시제품 최종형상 도면 106
그림 2.65. 롤타입가포장 지지판의 유한요소모델 107
그림 2.66. 차량하중 모델링 108
그림 2.67. JointC 요소 거동 모델 108
그림 2.68. 수직변위 Contour 109
그림 2.69. 거리에 따른 수직변위(종방향 단면) 110
그림 2.70. 거리에 따른 수직 변위(횡방향 단면) 110
그림 2.71. 회전변위 Contour 111
그림 2.72. 모멘트 결과 Contour 111
그림 2.73. 횡방향 수직옹력 결과 Contour 112
그림 2.74. 셀 모듈 설계 단면 114
그림 2.75. 셀 모듈 치수 확인 115
그림 2.76. 이동식 포장용 구조체 롤 형상 116
그림 2.77. 이동식 포장용 구조체의 실제 롤 형상 116
그림 2.78. 이동식 포장용 구조체를 롤 형상 치수 측정 및 운송용 가이드 117
그림 2.79. 대기온도 저하에 따른 모형토조의 온도 변화 123
그림 2.80. 대기온도 변화에 따른 n-factor 수치 변화도 124
그림 2.81. n-factor 및 대류열전달계수를 이용한 지중온도 변화 예측 125
그림 2.82. 강구조체 및 열사이펀이 설치된 토조의 온도분포 127
그림 2.83. 강구조체가 배치된 토조의 동결실험 수행결과 128
그림 2.84. 열사이펀이 설치된 토조에서 구조체 및 주변지반의 온도변화 128
그림 2.85. 대기온도 변화에 따른 열사이펀의 열전도도 변화 128
그림 2.86. 격자형 강합성 바닥판 구조 130
그림 2.87. 이음부 구조상셰(계속) 130
그림 2.88. 이음부 전단내력 검토 부분 132
그림 2.89. 이음부 바닥판 실험체 134
그림 2.90. 무이음부 바닥판 실험체 134
그림 2.91. 실험체 조립과정 135
그림 2.92. 휨실험 셋팅상태 135
그림 2.93. 중심재하 조건 실험체별 하중-처짐 관계 비교 135
그림 2.94. 편심재하 조건 실험체별 하중-처짐 관계 비교 136
그림 2.95. 중심재하 실험체에 대한 횡방향 변형률 분포도 비교 137
그림 2.96. 편심재하 실험체에 대한 횡방향 변형률 분포도 비교 138
그림 2.97. 중심재하 실험체의 펀칭전단 위험단면 139
그림 2.98. 편심재하 실험체의 펀칭전단 위험단면 139
그림 2.99. 응력산정 결과 142
그림 2.100. 인공지반 구조시스템(인터페이스 구조)의 지지판 설계 및 안전성 검토 143
그림 2.101. 응력산정 결과 144
그림 2.102. 가설식 접속교 구조시스템의 지지판 설계 및 안전성 검토 145