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지난 7월 10일 KAIST 지오센트리퓨지 실험센터에서 제 1회 지오센트리퓨지실험센터 트레이닝워크샵이 개최되었다. 이번 워크샵은 분산공유형 건설인프라구축사업의 일환으로 구축된 KOCED 지오센트리퓨지 실험센터에 대한 소개에 더불어 센트리퓨지 장비의 원리 및 응용 가능성 등에 대한 내용을 중심으로 진행되었다.
첫 번째 연사인 센터장 김동수 교수의 원심모형실험에 대한 전반적인 개략에 대한 강연으로 시작된 이번 트레이닝 워크샵은 공주대학교 추연욱 교수, K-Water 연구원 김남룡 박사, 현대건설 김동준 차장, 카이스트 박헌준, 진석우 박사 등 원심모형 실험에 종사한 연구자들을 초청 연사로 하여 반나절 간 진행되었으며, 연사들의 강연이 끝난 이후에는 센트리퓨지 실험시설을 직접 견학할 수 있는 세션이 마련되었다.
참가자들은 센트리퓨지 통제실과 지하 실험실을 둘러보며 센터에 설치된 5m 반경의 빔형 센트리퓨지, 모형지반 조성을 위한 낙사장비, In-flight 환경 하에서의 단계별 실험 구현을 위한 4자유도 로봇, 실험에 사용되는 각종 센서 장비들을 견학하였다. 이번에 처음으로 실시된 트레이닝 워크샵은 성황리에 마무리되어, 지반공학 분야에 있어 센트리퓨지의 유용성을 널리 알리는 것은 물론 관련 연구자들에게 카이스트 지오센트리퓨지센터를 홍보할 수 있는 좋은 기회로 작용하였다.
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지반동역학 연구실의 설립과 김동수 교수의 KAIST 부임 20주년을 축하하는 기념식이 대전 유성호텔에서 열렸다. 이번 기념식에는 지난 20년간 지반동역학 연구실의 발전을 축하하기 위해 40여명의 석, 박사 연구자들이 자리를 함께 하였다. 동의대 권기철 교수의 축사와 함께 시작한 기념식은 지반동역학 연구실 동문회 출범식을 겸하여 동문들 간의 돈독한 관계를 형성하는 계기를 마련하였다.
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| 2014년 10월(10월 9일)과 11월(11월 15일) 두 차례에 걸쳐 대전을 중심으로 전국의 초등학생 100명이 '세종대왕님과 KAIST 1% 학생들의 동행' 이라는 행사의 일환으로 센터를 방문하였다. 각 방문 시 센터 견학은 3개 조로 나누어 진행되었으며 제어실 및 실험장비 견학을 실시하였다. 어린이들의 왕성한 호기심으로 활발한 질의응답 시간을 가졌으며, 지오센트리퓨지 센터 소개를 통해 미래의 과학 꿈나무들에게 과학적 영감을 길러줄 수 있는 자리가 되었다. |
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KAIST 건설 및 환경공학과에서 주최하고 전국의 고등학교 재학생들을 대상으로 창의력과 실현가능성을 경진하는 "ACE Design 경진대회"가 2014년 11월 15일 개최되었다. 대구과학고 등 15개 고교 참가 학생들은 행사와 함께 진행된 센터 견학을 실시하였다.
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KAIST의 지오센트리퓨지실험센터는 원심모형실험의 세계적 선도연구기관인 영국 케임브리지 대학의 스코필드센터와 공동연구를 추진한다. 스코필드 센터가 보유하고 있는 진보된 요소기술들과 기본에 충실한 연구환경, 그리고 KAIST 지오센트리퓨지실험센터가 보유한 세계 최고 수준의 센트리퓨지 및 부대장비들이 조화를 이룬다면, 원심모형실험 분야에서 세계적인 선도연구수행이 가능할 것으로 기대된다. 2015년부터 주기적으로 상호인적교류를 수행할 예정이며, 공동연구주제를 찾기 위해 협력하고 있다.
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카이스트를 방문한 서울과학고 교사 및 학생 50명이 입학전형팀의 안내를 받아 실험 센터를 방문하였다. 총 인원을 2팀으로 나누어서 원심모형실험기의 원리와 이를 이용한 다양한 지반 공한 연구 내용을 소개하였다. 학생들은 다양한 질문을 통해서 카이스트와 지오센트리퓨지 실험 센터에 대한 관심을 보여주었다.
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2014년 한국연구재단 대통령 Post-doc. 펠로우쉽 프로그램 지원 대상으로 KAIST 건설및환경공학과에 연구조교수로 근무중인 박헌준 박사가 선정되었다. 대통령 Post-doc. 펠로우쉽 프로그램은 교육부 주관으로 2011년 처음 시작된 연구자 지원 사업으로, 연구 역량이 뛰어난 20~30대 박사 후 연구자에 대한 인건비 및 연구비 지원을 통해 우수한 신진연구자를 육성하는 것을 목적으로 하고 있다. 선정된 박사 후 연구자들은 연간 1억 5천만원의 인건비 및 연구비 지원을 최대 5년간 받게 된다. 박헌준 박사는 '성능기반의 구조물 설계를 위한 지반-기초-구조 상호작용 평가'에 대한 연구 과제를 제안하여 금년도 대통령 펠로우쉽에 선정되었는데, 이는 2014년 공학단 선정자 3명 중 1명에, 건설교통 분야에서는 최초로 선정된 것으로 그 의미가 더욱 크다고 할 수 있다.
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| 의뢰기관 |
KAIST (연구과제명: 실규모 해상풍력 터빈을 탑재한 석션버켓 지지구조 실증연구, 연구비지원기관: 한국전력공사 |
| 실험기간 |
2014년 3월 3일 ~ 2014년 3월 19일 |
| 실험목적 |
- 지반-기초-구조물 상호작용 하에서의 해상풍력발전기 고유주기 평가
- 지진하중 하에서의 지반과 해상풍력발전기의 거동 및 상호작용 평가
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| 실험방법 |
- 해상풍력발전기의 단순화된 축소 원심모형을 제작하여 고정단 기초에 설치
- 가속도계를 통해 고정단 환경에서의 고유주기 및 감쇄비 평가
- 모형 지반 및 버켓 기초 위에 동일한 모형을 설치
- 지반 및 구조물에 설치된 가속도계를 통해 SFSI 환경 하에서의 고유주기 및 감쇄비 평가
- 진동대를 이용한 가진으로 지진 하에서의 구조물 거동을 평가
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| 의뢰기관 |
건국대학교 (연구과제명: 홍수위 조건하 펌프진동에 의한 제방의 동적 구조-수리 상호작용 연구, 연구비지원기관: 한국연구재단) |
| 실험기간 |
2014년 4월 1일 ~ 2014년 8월 12일 |
| 실험목적 |
진동영향에 의한 제방의 파이핑 거동평가 |
| 실험방법 |
- 모형 시료 : 실트-카올린 혼합토(카올린 10%), rd=1.661t/m3 , w=17%
- 모형 제방 : 1:2 사면의 제방고 0.16m, 둑마루 0.12m 모형
- 실험 조건 : 50g에서 모형공동, 진동장치를 설치하여 파이핑 거동평가
- 목표 계측 : 간극수압계 – 제체 내부의 동수경사 및 침윤선 확인
LVDT – 진동과 수위상승에 의한 침하거동 확인
가속도계 – 펌프진동 모사 및 주파수 확인
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| 의뢰기관 |
현대건설 (연구과제명: 원심모형시험을 이용한 버켓기초의 지지력 평가, 연구비지원기관: 국토교통과학기술진흥원) |
| 실험기간 |
2014년 5월 20일 ~ 2014년 8월 31일 |
| 실험목적 |
석션 버켓 기초의 압입저항력 평가 |
| 실험방법 |
- 모형 시료 : 새만금 시료 (Dr 70%), 각 5cm x 9층 다짐 총 45cm 지반조성
- 모형 기초 : 직경 5.17 m (원형), 직경대비 길이 비(L/D) : 0, 0.33, 0.67, 1
- 실험 조건 : 70g 환경, 포화된 지반에서 버켓 기초의 수직 압입저항력 계측
- 표 계측 : 하중-변위 관계 도출을 통한 기초 지지력 평가
지반 물성 평가 (CPT)
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| 의뢰기관 |
KAIST (연구과제명: Geo-centrifuge를 활용한 4D 물리탐사 모니터링 시스템 활용, 연구비지원기관: 한국지질자원연구원 지하 물성 3차원 융합 정밀 물리탐사 기술 개발) |
| 실험기간 |
2014년 7월 1일 ~ 2014년 10월 17일 |
| 실험목적 |
제방, 지반침하 등 지반공학적 문제에 대한 전기비저항 탐사 모니터링 |
| 실험방법 |
- 제방모형: 모형제방 조성 후 50g 원심모형실험에서 수위 증가에 따른 침윤선을 상부에 설치된 전극을 통한 전기비저항 계측으로 모니터링
- 지반침하 모형: 하수관 손상 등에 의한 지하 공동 발생 및 확대 메커니즘을 20g 원심모형실험에서 모사하고 전기비저항 측정을 통해 모니터링
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| 의뢰기관 |
한국건설기술연구원 (연구과제명: 기계 진동하중을 고려한 플랜트 진동기 기초의 지지력 평가 기술 개발, 연구비지원기관: 한국건설기술연구원 자체사업) |
| 실험기간 |
2014년 8월 4일 ~ 2014년 10월 28일 |
| 실험목적 |
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| 실험방법 |
- 모형 시료 : Silica sand(Dr 74%), 20cm 낙사(말뚝 1차 관입)+20cm 낙사 지반조성
- 모형 기초 : 직경 1m 현장타설콘크리트말뚝 (원형)
- 실험 조건 : 60g 환경, 얕은기초, 단말뚝, piled-raft 기초의 연직 지지력 평가
- 목표 계측 : 진동기 기초의 수치해석적 평가 반영을 위한 거동 평가
로드셀 및 LVDT 활용 하중 – 침하 관계 계측
단말뚝, piled-raft 기초의 주면 마찰력 변화 계측
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| 의뢰기관 |
현대건설 (연구과제명: 해상풍력 중력식 및 하이브리드 기초 원심모형실험 용역, 연구비지원기관: 현대건설 자체사업) |
| 실험기간 |
014년 8월 25일 ~ 2014년 9월 30일 |
| 실험목적 |
해상풍력 발전시설을 위한 중력식 기초의 지지력 평가 |
| 실험방법 |
- 모형 시료 : 새만금 시료 (Dr 70%), 각 5cm x 9층 다짐 총 45cm 지반조성
- 모형 기초 : 직경 20m, 두께 1.2m (원형)
- 실험 조건 : 70g 환경, 포화된 지반에서 중력식 기초의 수평방향 지지력 평가
- 목표 계측 : 하중-변위(회전각) 관계 도출을 통한 기초 지지력 평가
기초 하부 토압분포 계측
지반 물성 평가 (CPT)
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