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지반 내 열전도 현상은 지구온난화에 따른 지반거동 변화 예측, 극한지 기반시설 건설, 지열 냉난방 시스템의 부하 계산 등 다양한 건설 및 환경 분야에서 중요한 고려사항이다. 열전달 해석에서 가장 중요한 변수인 열전도계수를 산정하는 방법으로 이를 정량적으로 정확하게 예측, 평가할 수 있는 기법의 필요성이 제기되고 있다. 최근 들어서는 세립토를 대상으로 열전도계수에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 기존 연구자들은 세립토의 열전도계수를 정확히 측정하는데 어려움으로 인해 신뢰성 있는 데이터가 부족하다는 문제점들이 제기되고 있다. 본 연구에서는 포화된 카올리나이트와 실리카 혼합점성토를 대상으로 건조밀도 변화에 따른 열전도계수 측정 실내실험을 수행하였다. 표준압밀시험의 단점을 보완한 일정변형율 압밀시험 자동화 비를 이용하여 건조밀도의 변화에 따른 열전도계수를 연속적으로 측정하고 실내실험 결과의 신뢰성을 분석하였다. 또한, 기존 경험식과의 비교를 통해 최적의 세립토 열전도계수 예측 방법을제시하고자 한다.

Thermal distribution in soils must be considered in engineering designs and constructions, including estimates of frost heave and thaw settlement, infrastructure in cold regions, and geothermal systems. Because thermal conductivity is a key parameter for evaluation of thermal distribution in soils, it must be accurately estimated. The thermal conductivity of fine-grained soils has been widely studied in recent years; however, few studies have reported a reliable method for experimental measurement. The present study presents the results of an experimental investigation of the thermal conductivity of a saturated kaolinite-silica mixture with respect to the variation of dry density.

Thermal conductivities were measured in Constant Rate of Strain (CRS) consolidation tests, and the experimental data were analyzed to evaluate the accuracy of the new measurement system. In addition, we present an evaluation method for predicting thermal conductivity in fine-grained soils.

권호기사

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
토양내 중금속 및 유류 오염농도 저감을 위한 생화학적 기작의 효율성 평가 김만일, 정교철, 김을영 pp.253-262

인공구조물에 의한 하천 주변지역 지하수 시스템 변화의 수치 해석 이정환, 함세영, 이충모, 이종진, 김형수, 김규범 pp.263-274

표준압밀시험 및 일정변형율 압밀시험 결과를 이용한 포화된 혼합점성토의 열전도계수 측정에 관한 실험적 연구 김학승, 권형석, 이장근, 조남준, 김현기 pp.275-281

수계 집중도 분석 및 개별요소법을 이용한 토석류 위험도 예측 사례 연구 이종현, 김승현, 류상훈, 구호본, 김성욱 pp.283-291

현장 탄성파시험 자료 종합을 통한 국내 지반지층의 대표 전단파속도 제안 선창국, 한진태, 조완제 pp.293-307

온양지역에 분포하는 호상편마암을 이용한 평면 이방성 암석의 탄성상수 측정방법 장현식, 이옥탑, 장보안 pp.309-321

로드셀을 이용한 격자지보 계측 김학준, 강희원 pp.323-330

강원도 간성-현내 지역 화강암류 비탈면 안정성 검토 사례 연구 김홍균, 김승현, 옥영석, 구호본 pp.331-341

불포화토 내 강우침투에 따른 포화깊이비를 고려한 사면안정해석 채병곤, 박규보, 박혁진, 최정해, 김만일 pp.343-351

울릉도 북동부 지역의 낙석재해 위험도 평가 서용석, 장형수, 김광염 pp.353-363

참고문헌 (19건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

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번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 Thermal Conductivity Evolution of Saturated Clay under Consolidation Process 네이버 미소장
2 Andersland, O.B. and Ladanyi, B., 2004, Frozen ground engineering, John Wiley & Sons, Inc., 2nd Ed., Hoboken, New Jersey, 1-55. 미소장
3 ASTM, 2006, Standard Test Method for One-Dimensional Consolidation Properties of Saturated Cohesive Soils Using Controlled-Strain Loading, ASTM D4186-06. 미소장
4 Baek, S.K. and An, H.J., 2004, A Study on Thermal Conductivity of High Plasticity Clay, KSCE Journal of Civil Engineering, 24(5C), 267-272 미소장
5 Thermal conductivity of hydrate‐bearing sediments 네이버 미소장
6 A generalized thermal conductivity model for soils and construction materials 네이버 미소장
7 De Vries, D.A., 1952, The thermal conductivity of soils, Mededelingen van de Landbouwhogeschool te Wageningen, 52(1), 1-73. 미소장
8 Farouki, O.T., 1986, Thermal Properties of Soils, Series on Rock and Soil Mechanics, Trans Tech, Germany, 11, 102-124. 미소장
9 Engineering geology of quaternary sediments, Niek Rengers (Ed.). A.A. Balkema, Rotterdam (1994), US$ 49 (excl. VAT), hard cover 네이버 미소장
10 X-ray diffraction measurement of the quartz content of clay and silt fractions in soils 네이버 미소장
11 Thermal conductivity of rock-forming minerals 네이버 미소장
12 Johansen, O., 1975, Thermal Conductivity of Soils, Ph. D. dissertation, Trondheim, Norway. U. S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory( CRREL) Draft Translation 637, Hanover, N.H., 1977, 248-253. 미소장
13 Kersten, M.S., 1949, Laboratory research for the determination of the thermal properties of soils, ACFEL Technical Report 23, 153-182. 미소장
14 Kim, H.S., Lee, J., Kang, J.M., Kim, Y.S. and Hong, S.S.,2011, Thermal Conductivity of Saturated UnfrozenKaolinite during Consolidation, KSEG The Journalof Engineering Geology, 21(2), 157-162. 미소장
15 Maky, A.F. and Ramadan, A.M., 2010, Thermal Conductivity, Radiogenic Heat Production and Heat Flow of Some Upper Cretaceous Rock Units, North Western Desert, Egypt, Journal of Applied Sciences Research, 6(5), 483-510. 미소장
16 Thermal Conductivity of Saturated Leda Clay 네이버 미소장
17 Thermal conductivity of rocks from measurements on fragments and its application to heat-flow determinations 네이버 미소장
18 Tien, Y.M., Wu, P.L., Chuang, W.S. and Wu, L.H., 2004, Micromechanical Model for Compaction Characteristics of Bentonite-Sand Mixtures, Applied Clay Science, 26, 489-498. 미소장
19 Thermal Conductivity of Porous Media. II. Consolidated Rocks 네이버 미소장

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