친환경 지반 보강을 위한 바이오폴리머 구아검 수용액의 주입특성

• 영문명: Characteristics of Biopolymer Guar Gum Solution Injection for Eco-Friendly Ground Reinforcement
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 유재은(Ryou, Jae-Eun) 정종원(Jung, Jongwon)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』 22권1호, 201~207쪽, 전체 7쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2022.02.28

국문 초록

최근 친환경 지반 개량을 위한 바이오폴리머 활용 연구가 활발히 수행되고 있다. 바이오폴리머 지반 처리는 지반의 강도 증진, 투수계수 저감, 식생 증진 등 다양한 효과를 보인다. 본 연구에서는 바이오폴리머 기반 주입재 개발을 위해 구아검 수용액의 유동 및 주입특성을 분석하였다. 유동 및 주입특성 분석을 위해 점도 측정, 마이크로모델 실험을 수행하였다. 점도 측정 결과, 구아검 수용액은 전단 변형률 속도 증가에 따라 겉보기 점도가 감소하는 전단담화의 경향을 보인다. 또한, 대표적인 전단담화 유체 모델인 Power-law 적용 시 구아검 수용액의 농도가 증가할수록 Consistency index가 증가하는 경향을 보이나 Behavior index는 뚜렷한 경향을 찾을 수 없었다. 마이크로모델 실험 결과, 주입 유량 및 구아검 수용액의 농도가 증가할수록 공극 포화도가 증가하는 경향을 보였다. 이는 주입압력 및 겉보기 점도의 증가에 기인한다. 실제 현장에 적용 시 지반 조건에 따라 요구되는 주입압력은 달라진다. 따라서, 본 연구 결과는 지반 조건에 맞는 구아검 수용액의 농도 결정을 위한 기초 자료로 활용될 것으로 사료된다.

영문 초록

Recently, research on the use of biopolymers for environmentally friendly soil improvement has been actively conducted. Biopolymer soil treatment has various effects, such as the enhancement of soil strength, reduction of hydraulic conductivity, and enhancement of vegetation. In this study, the flow and injection characteristics of guar gum solutions were analyzed to develop biopolymer-based injection materials. Viscosity measurements and micromodel experiments were conducted to analyze the flow and injection properties. Viscosity measurements indicated that the guar gum solution showed a tendency of shear-thinning, in which the viscosity decreased as the shear rate increased. By applying the Power-law, the consistency index tended to increase as the concentration of aqueous guar gum solution increased. However, no clear trend was observed for the behavior index. As a result of the micromodel experiment, the pore saturation tended to increase as the volumetric flow rate and concentration of the guar gum solution increased. This is because of an increase in the injection pressure and apparent viscosity. When applied to an actual field, the required injection pressure varies depending on the ground conditions. Therefore, the results of this study will be used as fundamental data for determining the concentration of aqueous guar gum solution suitable for ground conditions.

목차

1. 서 론

2. 점 도

3. 실험 재료 및 방법

4. 실험 결과 및 고찰

5. 결 론

References

키워드

바이오폴리머 지반 처리 구아검 점도 주입특성 Biopolymer Soil Treatment Guar Gum Viscosity