軟弱地盤과 汚染地盤의 支持力 特性에 관한 硏究

김규덕 朝鮮大學校 大學院 2002 국내석사

연약지반과 오염지반에 편재하중이 작용하는 경우에 있어서 지반의 소성화에 따른 지지력에 대한 거동을 규명하기 위하여 기존의 이론적인 배경을 고찰하고, 모형실험을 통하여 실측한 결과를 상호 비교·분석하였다. 모형실험은 모형재하장치인 토조와 재하틀, 재하판을 제작하여 토조 안에 각각의 연약지반과 오염지반 시료를 거치하여 일정시간 간격으로 편재하중을 증가시키면서 지반의 거동를 관측하고, 각 지반의 지지력을 산정하였다. 그 결과 연약지반의 한계하중은 ML 지반에서 q_cr=4.03C_u로 기존의 제안식보다 약간 크게 나타났으며, Darragh의 제안식과 유사한 경향을 보였다. CL의 한계하중은 q_cr=3.21Cu로 JHI와 Jaky의 중간정도의 크기로 나타났고, CH의 한계하중은 q_cr=2.60Cu로 Tachebotarioff 와 Meyerhof의 중간정도의 크기로 나타났다. 이러한 연약지반의 평균적인 한계하중은 q_cr=3.18C_u로 Jaky식과 아주 유사한 경향으로 나타났다. 오염지반에서의 한계하중은 ML_pw 지반에서 q_cr=3.85C_u로 JHI와 Terzaghi의 중간정도의 값을 나타냈으며, ML_pp의 한계하중은 q_cr=3.06Cu로 Tschebotarioff의 제안식과 유사한 경향을 보였다. 이러한 오염지반의 평균적인 한계하중은 q_cr=3.18C_u로 Jaky식과 아주 유사한 경향을 보이고 있다. 연약지반의 극한하중은 ML 지반에서 q_ult=11.13C_u로 기존의 제안식에 비해서 상당히 큰 값을 나타냈다. CL의 극한하중은 q_ult=8.30C_u로 기존의 제안식에 비해서 약간 큰 경향을 보였고, Meyerhof의 제안식에 근접함을 보였다. CH의 극한하중은 q_ult=4.47C_u로 나타났으며, Parndtl의 제안식과 유사한 경향을 나타냈다. 이러한 연약지반의 평균적인 극한하중은 q_ult=8.12C_u로 Meyerhof 식과 아주 유사한 경향으로 나타났다. 오염지반의 극한하중은 ML_pw 지반에서 q_ult=8.10C_u로 Tschebotarioff의 제안식과 아주 유사한 경향을 나타냈다. ML_pp의 극한하중은 qult=4.58C_u로 나타났으며, Parndtl의 제안식과 유사한 경향을 나타냈다. 이러한 오염지반의 평균적인 극한하중은 q_ult=6.58C_u로 Jaky식과 유사한 경향으로 나타났다. 연약지반과 오염지반의 모형실험결과 함수비와 오염물질의 증가에 따라 간극수압의 증가와 더불어 오염물질의 윤활작용 등으로 인하여 지반의 지지력은 상당히 감소됨을 알 수 있다. To find out the movement of bearing capacity due to plasticity of soils in case of working the unsymmetrical surcharge of soft soils and polluted soils, the existing theoretic background was considered and the results surveyed through model tests were compared and analyzed. Model tests were conducted as follows: a soil tank, a bearing frame, and a bearing plate which are a model bearing device were made each sample of soft soils and polluted soils was left in the soil tank the movement of soils were observed by increasing bearing capacity at regular time intervals; and each bearing capacity of soils was calculated. In conclusion, the critical surcharge of soft soils was found as q_cr = 4.03C_u in ML, which was slightly bigger than the existing expression, but similar to Darragh's suggested expression. The critical surcharge in CL was found as q_cr = 3.21C_u which was a middle size of JHI and jaky and in CH was found as q_cr = 2.60C_u which was a middle size of Tachebotarioff and Meyerhof. The critical surcharge of polluted soils was found q_cr = 3.85C_u in ML_pw, which was a middle value of JHI and Terzaghi. The critical surcharge in ML_pp was found as q_cr = 3.06C_u which was similar to the suggested expression of Tschebotarioff and in CL was found as q_cr = 3.21C_u, which was similar to Tschebotarioff's suggested expression. The ultimate bearing capacity of soft soils was found as q_ult = 11.13C_u in ML, which was significantly bigger than the existing suggested expression. The ultimate bearing capacity of CL was found as q_ult = 8.30C_u which was slightly bigger than the existing suggested expression, but was close to Meyerhof's suggested expression. The ultimate bearing capacity of CH appeared as q_ult = 4.47C_u in ML_pw, which was similar to Parndtl's suggested expression. The ultimate bearing capacity of polluted soils was found as q_ult=8.10C_u in ML_pw, which was very similar to Tschebotarioff's suggested expression. The ultimate bearing capacity in ML_pp was found as q_ult = 4.58C_u which was similar to Parndtl's suggested expression. The results of model tests of soft soils and polluted soils suggested that bearing capacity of soils was significantly decreased due to the increase in pore water pressure, caused by the increase in water content and pollutants, and the lubricant action of pollutants.

軟弱한 실트地盤과 汚染된 실트 地盤의 側方流動에 관한 硏究

박상범 朝鮮大學校 大學院 2004 국내박사

연약한 실트지반(MLo)과 3종류의 오염된 실트지반인 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반(P_(ww)), 축산폐수와 분뇨로 오염된 실트지반(P_(we)), 복합물질로 오염된 실트지반(P_(c))에 대해서 측방유동에 관한 모형실험을 실시하였다. 그 모형실험결과로부터 얻어진 변위량 분포와 지지력 결정 및 측방유동압의 산정 그리고 안정관리방법에 대하여 검토하고, 기존 이론식과 비교 · 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 연약한 실트지반과 3종류의 오염된 실트지반의 전단강도의 실측값과 기존 이론식에 의한 계산값을 비교한 결과 실측값이 계산값보다 큰 값으로 나타나 계산값은 다소 안정측에 속한다고 할 수 있다. 오염되지 않은 실트지반에 비해 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반에서는 오염물질의 윤활작용으로 실측값과 계산값의 차이가 커지고 있음을 알 수 있다. 침하량 2.5cm, 측방변위량 1.5cm, 응기량 1.0cm의 일반적인 관리기준값과 본 연구에서의 극한하중시 허용변위량을 비교한 결과 일반적인 관리기준값은 대체적으로 타당하다고 사료된다. 그러나 복합물질로 오염된 실트지반의 경우는 오염물질은 증가하지만 함수량의 감소로 인하여 일반적인 관리기준값은 극한하중시의 허용변위량보다 상당히 작게 나타나 관리기준값 산정에 주의가 필요하다. 한계하중과 비배수전단강도와의 관계는, 연약한 실트지반에서 한계하중 q_(cr)=4.14C_(u) 로 산정되었으며, 3종류의 오염된 실트지반인 P_(ww), P_(we), P_(c)에서 각각 q_(cr)=1.78C_(u), q_(cr)=3.12C_(u), q_(cr)=3.06C_(u)로 산정되었다. 연약한 실트지반에서 극한하중 q_(ult)=9.53C_(u)로 산정되었고, 3종류의 오염된 실트지반에서 각각 q_(ult)=4.39C_(u), q_(ult)=9.7C_(u), q_(ult)=5.94C_(u)로 산정되었다. 한계하중과 극한하중은 연약한 실트지반보다 오염된 실트지반이 다소 작게 나타났다. 오염된 실트지반의 극한하중 작용시의 최대측방유동압(P_(max))은 Matsui · Hong의 제안식에서 구한 값과 비슷한 경향을 나타내었다. 연약한 실트지반과 3종류의 오염된 실트지반에 대한 지표면에서의 측방유동압은 P_(max)/3 정도로 나타났으며, 최대측방 유동압의 발생깊이는 연약층 두께(H)의 H/3 깊이에서 발생하였다. 연약한 실트지반과 3종류의 오염된 실트지반에 대한 극한하중은 기존의 관리도에서 얻어진 극한하중과 상당히 유사한 값을 나타내므로 기존 관리도의 실제 적용에 무리가 없음을 알 수 있다. 그러나 3종류의 오염된 실트지반 중 P_(ww)지반과 P_(we)지반은 松尾 · 川村의 {(S_(v)-(Y_(m)/S_(v))} 관리도에서 결정된 극한하중이 하중-침하량(q-S_(v)) 관계에서 얻은 극한하중보다 약간 작은 값을 나타내고 있어 다소 안전측인 것으로 판단된다. In this study, model tests of lateral flow on soft silt soils(MLo) and three kinds of polluted silt soils were peformed. A silt soils was polluted with wastewater and waste oil from factories(P_(ww)), another silt soils was polluted with wastewater from raising livestock and its excretion(P_(we)) and the other silt soils was polluted with complex substances(P_(c)). Distribution of displacement, bearing capacity, lateral flow pressure obtained from the model tests were examined and the method of stability control was reviewed. Comparing the test results with existing theoretical expressions and analyzing the test results, the following conclusions were obtained. As a result of comparing actual measurement values of shear strength of soft and three kinds of silt soils polluted with calculated values by existing theoretical expressions, actual measurement values are larger than calculated values which belong to stability state. Silt soils polluted with wastewater and waste oil from factory showed larger gap between measured and calculated values due to lubricating influences of pollutants compared to unpolluted silt soils. Comparing the generally accepted standard values of stability control, 2.5cm of settlement, 1.5cm of lateral displacement and 1.0cm of upheaval to the allowable displacement under ultimate load in this study, general standard values are turned out to be valid. But in the soils polluted with complex substances, the generally accepted standard values are considerably lower than the allowable values under the ultimate load due to the reduction of amount of contained water, so a careful attention is needed in calculating allowable displacement. It was found out that in soft silt soils the relationship of critical surcharge and undrained cohesion is q_(cr)=4.14C_(u) and in three kinds of polluted silt soils, P_(ww), P_(we) and P_(c) those are q_(cr)=1.78C_(u), q_(cr)=5.29C_(u) and q_(cr)=5.03C_(u) respectively and the relationship of ultimate capacities and undrained cohesion in three kinds of polluted silt soils are q_(ult)=4.39C_(u), q_(ult)=9.73C_(u) and q_(ult)=5.94C_(u). Critical surcharge and ultimate capacity is less in polluted silt soils than in soft silt soils. Maximum lateral flow pressure(P_(max)) obtained in polluted silt soils under the ultimate load showed close to the value obtained by the equations of Matsui and Hong. Lateral flow pressures on the surface of soft silt soils and three kinds of polluted silt soils indicates P_(max)/3 and the maximum lateral flow pressure occurs at H/3. It is found that since ultimate capacities of soft silt soils and three kinds of polluted silt soils have considerably approaching values to ultimate capacity obtained from existing staility control diagram, it is not strange to apply existing stability control method to the practice. However, in P_(ww) and P_(wc) soils ultimate capacity obtained from {(S_(v)-(Ym/S_(v))} by Matsuo and Kawamura showed less values than that from (q-S_(v)) relationship and the method of Matsuo and Kawamura is thought to be more conservative.

국내 사례분석을 통한 하천오염도와 지반오염원의 상관관계에 관한 연구

최주환 연세대학교 공학대학원 2010 국내석사

含水量의 差異에 따른 汚染地盤의 側方流動擧動

박경호 조선대학교 대학원 1998 국내석사

함수량의 차이에 따른 오염지반에 대하여 편재하중이 작용하는 경우에 있어서 지반의 소성화로 인한 따른 측방유동에 대한 거동을 규명하기 위하여 기존의 이론적인 배경을 고찰하고, 모형실험을 통하여 실측한 결과를 상호 비교·분석하였다. 모형실험은 모형재하장치인 토조와 재하틀, 재하판을 제작하여 토조안에 오염지반에 함수량을 점진적으로 증가시켜 일정한 시간 간격으로 편재하중을 증가시키면서 침하량과 측방변위량 및 융기량 등을 관측하였다. 그 결과 침하량은 좌측경계면으로부터 우측자유단측으로 이동되어 발생되는 경향을 보이고, 측방변위량은 저면으로 하강하여 확대되었으며, 융기량은 재하판의 우측 자유단부근에 집중하여 발생하는 경향을 보였다. 한계하중은 실험값이 Terzaghi의 제안값과 JHI의 제안값에 비슷한 경향을 나타내어 q_(ar)=0.08+3.42 C_(u)로 나타났으며, 극한하중은 Tschebotarioff의 제안값과 JHI의 제안값에 근접하여 q_(ult)=0.1555+6.38 C_(u)로 나타났다. 극한하중 상태에서 최대측방변위의 수직적인 분포영역은 하강하여 확대되는 경향을 보이나 토층두께(H)의 1/3이내에 국한되어 발생하며, 최대융기량은 재하판의 우측 자유단으로부터 재하폭의 0.8배의 위치에 집중하여 발생하는 경향을 나타낸다. 측방유동압은 P_(max) = K_(0)γH에 의해서 산정함이 적당하며, 오염지반의 최대측방유동압의 사변형분포형태는 H/3의 상부측에서 발생하여 오염되지 않는 지반의 최대측방유동압 발생깊이(0.35H)에 비하여 사변형분포의 최대측방유동압분포가 지표면측으로 상승함을 알 수 있었다. This study, investigates the existing theoretical backgrounds in order to examine the behavior of lateral flow owing to the plasticity of soils when unsymmetrical surcharge is worked on polluted soils by the increase of water content, compares and analyzes the results measured through model tests. Model tests are carried out by these : soil tank, bearing frame and bearing plate are made, unsymmetrical surcharge is increased at regular intervals to soil tank made up the polluted soils and then the amounts of settlement, lateral displacement and upheaval are observed. As the result of model tests, the amount of settlement had tend to occur transferring from the left free end of bearing plate, the amount of lateral displacement is occurred toward the bottom of soil layer and that of upheaval of soil tank is tend to happen at right free end of bearing plate concentratively. critical surcharge was decided q_(ch)=0.08+3.42 C_(u) similar to those had proposed Terzaghi and JHI, and the value of ultimate capacity was decided q_(ch)=0.155+6.38 C_(u) similar to that of Tschebotarioff and JHI. In the ultimate surcharge, maximum lateral displacement is occured at the upper position of H/3 and maximum upheaval was occurred at the point of 0.8times of bearing plate from the right free end. Maximum lateral flow pressure is adequately calculated by P_(MAx)=KorH, trapezoid distribution pattern of maxmium lateral flow pressure is risen to the ground surface as trapezoid distribution pattern of maximum lateral flow pressure of polluted soft soils (happening at the upper part of H/3) compared with trapezoid distribution pattern of lateral flow pressure of original soft soils

연직배수재를 이용한 오염지반 복원의 영향인자 분석

최민근 인천대학교 대학원 2007 국내석사

오염토양 복원기술은 1980년대 이후 크게 발전되고 있는 분야이다. 1994년 기준 SITE(Superfund lnnovative Technology Evaluation) 프로그램에 등재된 기술만도 198개나 되어 이제 새로운 기술의 개발 못지않게 개발된 기술의 올바른 적용이 중요하게 되었다. 오염토양 복원기술들은 대체로 기존의 환경오염 처리기술에 기반을 두고 있다. 복원기술들은 오염토양의 특성과 이들이 위치한 부지 특성에 맞게 개선된 것들이 많기 때문에 적용대상 부지조건에 따라 적절히 적용되어야 한다. 국내의 경우 계속적인 경제발전과 소득수준이 향상되면서 에너지 소비량의 증가에 따른 환경오염이 심화되고 있으며, 특히 산업활동과 차량의 증가로 인해 유류사용량이 증대되면서 유류저장시설의 수가 1980년대 이후로 크게 증가하였다. 지하저장탱크에서 유출된 유류오염물질은 대부분 소수성이고 토양과 강한 흡착을 이루거나 NAPLs로 남아 오랜 시간 잔류하고 지하수와 함께 이동하여 광범위한 지역에 오염원으로 작용하게 되므로 대상 오염물질과 현장조건에 따른 적절한 처리가 요구된다. 대표적인 토양오염원인 유류오염물질은 어떤 한계이하로 떨어지지 않는 잔존현상으로 정화에 많은 시간이 소요된다. 일반적으로 오염된 토양의 정화는 단일 기술에 의해서는 충분한 복원이 어려우므로, 여러 가지 종합적인 처리기술을 필요로 한다. 대표적인 오염토양 정화방법으로는 토양증기추출법과 토양세척기술이 운전의 용이함 및 경제적 효과 측면에서 많이 사용되어 왔다. 그러나, 산업지역, 공장지대가 밀집된 서남해안지역의 대부분은 해안매립지역으로서 실트질 모래로 구성된 저투수성 지반으로써 이러한 지반에서는 유체의 전송 및 오염물질의 추출에 어려움이 있고, 실트질 모래의 간극은 매우 작기 때문에 세척제 및 탈착제가 토양속으로 중비되거나 추출되는 데 한계가 있어 비효율적이다. 이러한 문제점을 개선할 수 있는 방안의 하나로 기존의 연약지반 개량공법으로 사용되고 있는 연직배수공법을 활용한 연직배수시스템을 제안하였다. 연직배수복원공법은 조립지반에 사용되고 있는 복원기술의 하나인 양수처리공법과 토양진공추출공법과 유사한 시스템으로써 실트질 모래 지반내에서 공기의 주입 또는 추출지점과 오염토 또는 간극수 지점과의 이동시간을 짧게 하여 오염수 및 공기를 추출하는 데 걸리는 시간을 단축할 수 있다. 또한 운송과 설치가 용이한 기계시공이 가능하여 현장에서의 복원시 고효율적 품질관리와 시공속도가 타 공법에 비해 상당히 빠르다. 본 연구는 유류 및 기타 오염물질로 오염된 저투수성 오염지반의 대책공법으로서의 기초자료를 제시하였으며 연직배수시스템이 적용되는 현장의 조건을 실험실 스케일로 모사한 실내모형실험 및 수치해석을 통하여 그 활용가능성을 평가하였다. The major industrial complex has been situated since the late 1960s along the coastal area of Incheon where is 15km west of Seoul, Korea. With increasing the population of Incheon Metropolitan City, the site of industrial complex is becoming the residential or commercial areas. Recently, Shin et al.(2004) reported that these lands are very much contaminated with oil contaminants like BTEX(benzene, toluene, ethylbenzene, xylene) and TPH. The feasibility of using prefabricated vertical drains (PVDs) for remediation of oil contaminated sites with fine-grained soils is presented. The objective of this paper is to analyize the influence factors on prefabricated vertical drains for remediation of contaminated soils. The soil vapor extraction method and soil flushing are inefficient in soils with low permeability. Incorporating PVDs into soil remediation systems has several advantages including, shortening the contaminant flow path to expedite contaminant removal times and to increase the number of extraction wells so as to intercept the contaminated zone, and permit flow paths to be directed through the subsurface. This paper performed to evaluate the hypothesis and to fulfill the research including the determination of the equivalent diameter for PVDs used for soil vapor extraction and soil flushing applications, the radius of influence for PVDs. The pore water pressure for fine grained soil was measured under the differing conditions including densities, water content, and flow rate. Finally, the remediation efficiency was estimated by using the laboratory model test and finite element analysis. Thus, the overall subjective of this paper is to develop the necessary background data for effectively incorporation PVDs into soil remediation systems.

含水量의 增加에 따른 汚染地盤의 變形擧動에 관한 硏究

박상범 朝鮮大學校 大學院 1998 국내석사

함수량의 증가에 따른 오염지반에 편재하중이 작용하는 경우에 있어서 지반의 소성화에 따른 측방유동에 대한 거동을 규명하기 위하여 기존의 이론적인 배경을 고찰하고, 모형실험을 통하여 실측한 결과를 상호 비교·분석하였다. 모형실험은 모형재하장치인 토조와 재하틀, 재하판을 제작하여 토조 안에 함수비를 일정하게 유지 한 상태에서 자연지반의 시료와 오염물질을 점진적으로 증가시킨 지반시료에 일정한 시간 간격으로 편재하중을 증가시키면서 침하량과 측방변위량 및 융기량 등을 관측하였다. 그 결과 침하량은 좌측경계면으로부터 자유단측으로 이동되어 발생되는 경향을 보이고, 측방변위량은 토층 두께(H)의 (0∼2/3)H 사이에서 발생되었고, 융기량은 토조의 우측경계면으로부터 재하판 자유단부근의 지표면으로 이동하는 경향을 보였다. 한계하중은 실험값이 Tschebotarioff의 제안값과 Meyerhof의 제안값에 근접하여 q_(cr)=1.78 C_(u)값을 나타냈고. 극한하중은 Prandtl의 제안값에 근접하여 Q_(ult)=4.39C_(u) 나타냈다. 극한하중 상태에서 최대측방변위량은 (1/6∼1/3)H 사이에서 출중하며, 최대융기량은 자유면 전체거리의 d/3 지점에서 발생하면, 최대측방변위량의 0.8배의 값을 나타낸다. 측방운동압은 .P_(max)= K_(0)rH에 의해서 산정함이 적당하며, 측방유동압와 분포형태는 최대측방유동압을 토층두께(H)의 0.3H에 적용하고, 최대측방유동압의 1/3을 지표면에 적용하고, 오염된 연약지반의 z=2B인 깊이에 측방유동압을 0으로 해서 형성되는 사변형분포의 측방유동압분포가 실측방법보다 지표면측으로 상승함을 알 수 있었다. This study investigates the existing theoretical backgrounds in order to examine the behavior of lateral flow according to the plasticity of soils when unsymmetrical surcharge is worked on polluted soils by the increase of water content and compares and analyzes the results measured through model tests. Model tests are carried out by these : soil tank, bearing frame and bearing plate are made, the water content is soil tank was gradually by increasing ground soils in natural ground of soils and polluted material, unsymmetrical surcharge is increased at regular intervals and then the amounts of settlement, lateral displacement and upheaval are abserved. As the result of model tests, the amount of settlement had a tendency to occur transferring from the left boundary line to the free end of bearing plate, the amount of lateral displacement is occurred concentratively in the range of (0~2/3)H of the thickness of soil layer and that of upheaval soil tank a tendency to transfer from the right boundary line to the ground surface of the free layer of bearing plate. In critical surcharge, was q_(cr),=1.78 C_(u), similar to those Tschebotarioff and Meyerhof had proposed, and the value of ultimate capacity, was q_(ult)=4.39 C_(u) similar to that of Prandtl. In the critical surcharge, maximum lateral displacement was concentrated at the position of (1/6-1/3)H, maximum upheaval was occurred at the point of d3 of free surface and the value was 0.8times of maximum lateral displacement. Maximum lateral flow pressure is adequately calculated by P_(max) = K_(0)γH, the distribution pattern of lateral flow pressure is applied to 0.3H of the thickness(H) of soil layer , 1/3 of maximum lateral flow pressure is applied to the ground surface, lateral flow pressure was O(zero) at the depth of z=2B of the polluted soft soils of trapezoid distribution pattern of lateral flow pressure increased to the ground surface more than the existing actual measurement.

쓰레기 浸出水와 染料로 오염된 軟弱地盤의 側方流動에 관한 硏究

허홍균 조선대학교 산업대학원 2008 국내석사

The study reviewed existing theoretic backgrounds and conducted a comparative analysis on measurement data obtained from model tests, in order to examine the behavior of lateral flow by the plasticity of soils when unsymmetrical surcharge is worked on polluted soft soils with consistently increased leaching water from waste and dyes. Model tests are carried out as follows: model bearing soil tank, bearing frame and bearing plate are made. By increasing unsymmetrical surcharge to the ground soils in the soil tank with the consistent water content and with gradually increased polluted materials at intervals and re-molding six types of samples, the amounts of settlement, lateral displacement and upheaval were respectively observed. As a result, the amounts of settlement were found to occur from the boundary surface on the left toward the free end on the right, lateral displacement was enlarged down to the bottom, and upheaval occurred near free end on the right of the bearing frame toward the boundary surface on the right. The value of ultimate capacity was expressed as qcr=5.29Cu-0.09, with the tendency within the equation suggested by Darragh and the one by Terzaghi, with the maximum value of qult = 9.73Cu-0.01, somewhat higher than the theory equation. The vertical distribution of the maximum value of lateral flow pressure under the maximum load tended to be extended toward the depth and distributed near H/3 of layer thickness(H), and the maximum upheaval tended to occur from the free end on the right of the bearing frame toward near boundary surface on the right. The lateral flow pressure is adequately calculated by and the trapezoid distribution pattern of the maximum value of lateral flow pressure on the soft ground is found to be distributed near H/3 of layer thickness(H), with a difference from composition pattern, Poulos distribution pattern and soft clay soils (CL, CH) which is not polluted.

흙세척법에서 인공신경망의 적용성 연구

황명기 명지대학교 대학원 2005 국내석사

오염지반을 정화하는 방법 가운데 흙세척법은 비교적 투수계수가 큰 지반에서 주로 사용되고 있으며, 이에 대한 수학적 모델도 많이 개발된 상태이다. 그러나 오염물의 종류 또는 용해도에 따라 이 모델들의 예측 값과 흙세척법을 통한 시험 결과 값은 매우 다르게 나타나고 있어, 이 모델을 현장 적용하는데 어려움이 있다. 수학적 모델로 해결하기 어려운 공학 분야에서 인공신경망기술(neural networks technology)을 적용, 검토하며 거동을 예측하고 있는 예가 점점 늘어나고 있는 실정이다. 이 논문에서는 흙세척법의 거동 예측 정확성을 높이고자 인공신경망 기술을 적용하였다. 인공신경망 모델 구축을 위해 NeuroDimension 社에서 개발한 상용소프트웨어인 NeuroSolutions Version 4.21를 사용하였으며, 이의 활용 가능성을 판단하기 위해 이미 시험 및 연구를 통해 축적해온 자료를 사용하여 검증하였다. 인공신경망기술을 흙세척법에 적용하기 위해 인공신경망의 학습에 영향을 미치는 운영인자, 은닉층의 수, 은닉층의 노드수, 학습률, 모멘텀 상수, 전이함수를 변화시켜가며 최적의 조건을 갖춘 인공신경망을 이용한 모델을 개발하여 이미 발표되었고 수립된 수학적적 모델과 비교검증 하였다. 오염물의 유출농도 예측을 위해 본 연구에서 개발된 인공신경망모델은 수학적 모델과 비교하였을 때 매우 정확한 값을 예측하는 것으로 나타났다. Soil flushing method is commonly used to treat contaminated soil having relatively large hydraulic conductivity. Many mathematical models to predict effluent concentrations of contaminants from soils have been developed. Their predicted results, however, do not fit well with those from laboratory or in-situ tests. The correlation between the predicted and measured values is highly dependent on the type and the solubility of contaminants. In this study, ANN(artificial neural networks) technology was applied to enhance prediction of contaminant removal by soil flushing method. A commercial available software, NeuroSolutions^(TM) Version 4.21 by NeuroDimension, Inc. was used to architect neural networks. After optimizing the number of hidden layers, the number of hidden nodes, transfer functions, momentum terms, and learning rates, ANN model was established to simulate the soil flushing method. Results obtained by ANN models were compared with results predicted a mathematical model. The correlation between the measured value and the predicted effluent concentration using ANN model is much more accurate than using a mathematical model.

Contaminant detection and analysis of solute transport in the subsurface using the electrical properties of soil

김용성 서울대학교 대학원 2009 국내박사

Development of detection system for subsurface contamination based on the electrical properties of soil

오명학 서울대학교 대학원 2005 국내박사