[논문]특이점 분석에 의한 노건조된 흙의 건조무게 측정에 관한 실험적 연구

김석주

doi:10.14481/jkges.2023.24.3.5

특이점 분석에 의한 노건조된 흙의 건조무게 측정에 관한 실험적 연구
Experimental Study of the Oven Dried Soil Weight Measurement Using Singularity Analysis 원문보기

한국지반환경공학회논문집 = Journal of the Korean Geoenvironmental Society, v.24 no.3, 2023년, pp.5 - 14

김석주 (Department of Civil Engineering, Gyeongbuk Provincial College)

초록
AI-Helper

흙의 건조단위중량은 노건조된 흙의 무게를 측정하여 구할 수 있다. 한국산업표준(KS F)의 규정에 의해 110±5℃로 노건조된 흙은 공기 중에 노출 시 무게가 지속적으로 증가한다. 그러나, 노건조된 흙의 무게 측정 시간에 대한 규정이 없어 정확한 건조무게를 측정하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 무게 측정 시 나타나는 무게 특이점의 분석을 통해 건조무게를 쉽게 결정할 수 있는 방법을 제시하였다. 무게 특이점은 측정된 무게 중 가장 작은 값을 나타내며, 시료의 공기 중 수분 흡수의 영향이 최소화된 무게이다. 실험 과정에서 통계적 분석법을 이용하여 용기를 선택하였고, 광학현미경을 사용하여 시료의 사진을 제시하였다. 또한, 비접촉식 적외선 온도계를 사용하여 무게 특이점의 발생 온도를 측정하였다. 주문진 모래와 내성천 모래, 예천 화강풍화토, 제주도 모래, 사브카 모래, 울릉도 모래 등 6종류의 흙에 대하여 무게 특이점을 분석한 결과, 노건조된 각 시료의 무게 특이점은 무게 측정 후 8~27초 사이에서, 온도는 103.4~108.13℃의 범위에서 나타났다. 특이점의 무게 감소율은 흙 시료에 따라 0.0066~0.0085%로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

The dry unit weight of the soil can be obtained by measuring the weight of the oven dried soil. According to the Korean Industrial Standards (KS F), oven dried soil at 110±5℃ continuously increases in weight when exposed to air. However, there is no regulation on the weight measurement time of oven dried soil, making it difficult to accurately measure the dry weight. In this study, a method to easily determine the dry weight was presented through the analysis of the weight singularity that appears during weight measurement. The weight singularity represents the smallest value among the measured weights, and is the weight at which the effect of moisture absorption in the air of the sample is minimized. In the course of the experiment, a container was selected using a statistical analysis method, and a photograph of the soil samples were presented using an optical microscope. In addition, the temperature of the weight singularity was measured using a non-contact infrared thermometer. As a result of analyzing the weight singularity of six types of soil, including Jumunjin sand, Naeseong stream sand, Yecheon weathered granite soil, Jeju sand, Sabkha sand, and Ulleung sand, the weight singularity of oven dried sample appeared between 8 and 27 seconds after weight measurement, and the temperature ranged from 103.4 to 108.13℃. The weight decrease rate of the singularity was 0.0066 to 0.0085% depending on the soil samples.

주제어

표/그림 (19)

그림 Fig. 1. Sample storage containers
그림 Fig. 2. Measurement of dry weight and temperature
그림 Fig. 3. Shape of weight singularity
그림 Fig. 4. Dry weight and singularity of containers
그림 Fig. 5. Distribution of singularity weight of containers
표 Table 1. Statistical analysis of weight singularity
그림 Fig. 6. Statistical analysis of weight singularity
그림 Fig. 7. Aluminum can medium for soil samples
그림 Fig. 8. Optical microscope (ZW-H5000)
표 Table 2. Weight singularity of aluminum can
그림 Fig. 9. Picture of soil samples
그림 Fig. 10. Infrared thermometer (CS-301)
표 Table 3. Emissivity of materials
그림 Fig. 11. Time-Weight-Temperature curve of soil samples
그림 Fig. 12. Soil weight and singularity
표 Table 4. Decrease rate of singularity weight
표 Table 5. Singularity occurrence time of soil samples
그림 Fig. 13. Weight singularity and temperature
그림 Fig. 14. Temperature of weight singularity

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