• 지질공학
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• 제19권3호
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• pp.323-330
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• 2009

전기비저항 탐사는 최근 토목설계 및 환경분야에 있어서 단층 및 파쇄대의 탐지 등에 활발히 적용되고 있다. 국내에서는 지금까지 시공실적이 없는 직경 15 m 3열의 터널 굴착공사를 시행하는 도중 터널 유입부 지반이 당초 설계와 달리 기반암선이 낮게 형성되었고, 풍화된 사면에 핵석과 파쇄대가 존재하는 것으로 나타났다. 터널 유입부 지반의 분포양상을 정확히 파악하고자 전기비저항 쌍극자탐사를 시행하였다. 전기비저항 탐사는 암석의 종류, 공극, 온도 및 지질적 순환과정 등을 통하여 외견비저항 값이 많은 변화를 보인다. 역산해석 후 전기비저항치에 의한 지반특성을 파악하였고 유한차분법을 활용한 2차원 전기비저항 구조도를 적용하여 파쇄대를 추정하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.33-43
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• 2018

2열 겹침말뚝벽체는 30m 이상의 대심도에 적용 가능한 고강성의 주열말뚝으로서 동시에 연속성을 확보하여 차수벽이 되는 흙막이 벽체를 목표로 현재 개발 중에 있는 공법이다. 본 연구에서는 그러한 2열 겹침말뚝벽체의 최적 단면을 결정하는데 필요한 기초 데이터를 확보할 목적으로 여러 조건으로 가능한 시공 단면에 대하여 이론적 방법과 수치해석을 통해 각각의 휨 강성 특성을 조사하고, 이를 기존의 전형적인 CIP 및 SPW 단면의 휨 강성과 비교, 분석하였다. 그 결과, 말뚝 간 겹침길이가 커질수록 휨 강성이 감소하나 말뚝 주열수, 즉 1열과 2열 말뚝 간 휨 강성의 현저한 차이에 비해서는 그 차이가 미미한 것으로 나타났고 또한, 2열 겹침말뚝에서 보강재 종류와 말뚝개당 사용 개수가 휨 강성 크기에 미치는 영향은 겹침길이 차이에 따른 영향보다도 작은 것으로 나타났다. 따라서, 벽체의 구조적 성능 관점에서 본다면 2열 겹침말뚝벽체는 말뚝 간 겹침부 크기와 사용 보강재의 종류, 갯수에 크게 상관없이 대심도용 흙막이 벽체로 기존 공법인 CIP나 SPW 등에 비해 월등히 우수한 성능을 갖춘 것으로 파악되었다.

• 터널과지하공간
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• 제20권4호
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• pp.252-259
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• 2010

도심지 터널 즉 터널의 상부 근접한 거리에 보안물건이 존재하는 경우 일반적인 폭약만을 사용해서는 발파진동을 규제치내에서 조절이 불가능하여 폭약공법이 아닌 무진동, 미진동 공법을 사용해야 한다. 하지만 무진동 공법들은 터널굴착공사비가 크게 증가 하게 되며, 또 공사기간도 길어진다. 일반적으로 노천채굴에서는 폭속이 약2,000 m/s 정도인 저폭속폭약이 응용 사용되어 왔으나 터널발파에는 사용되지 않았다. 본 연구에서는 저폭속폭약을 일반 폭약과 공내에서 혼용장약하여 발파작업을 한 결과 일반 폭약으로 발파하는 것보다 진동이 25~30%정도가 감소하였다. 도심지터널 및 보안물건 근접한 터널에서는 진동규제치내에서 미진동으로 시공할 수 있는 저폭속폭약과 일반폭약을 혼용 사용하는 발파 방법을 사용하는 것이 효과적인 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제15권4호
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• pp.250-263
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• 2005

암반 내 형성된 과도한 초기응력장은 굴착 공동 주변에 점진적이고 국부적인 취성파괴를 유발시킴으로서 시공의 안정성과 경제성을 확보하는데 장애 요인으로 작용할 수 있다. 이 논문에서는 응력 수준 증가에 따른 공동 주변의 취성파괴 거동 특성을 파악하기 위해 축소된 원형 터널 공시체를 이용한 이축압축시험과 입자 결합 모델을 이용하여 개별요소법의 일종인 $PFC^{2D}$ 해석에 의한 연구를 수행하였다. 실내 이축압축시험을 통해 취성파괴의 발생 영역과 형태 면에서 실제 암반 공동 주변에서 발생된 파괴 특성과 유사한 파괴 거동을 모사할 수 있었다. 응력 강도비 증가에 따라 진행된 균열 발전단계를 미소파괴음 특성 변수들에 대한 상세 분석을 통해 평가하였다. $PFC^{2D}$ 해석을 통해 공동 주변에서의 미세 균열 발생과 전파 과정을 성공적으로 가시화하였으며 이를 통해 이축 압축시험 결과의 신뢰성과 시험방법의 적정성을 확인할 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제4권2호
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• pp.37-45
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• 2000

지하에 매설되어 있는 도시가스배관은 부식성 없는 유체이기 때문에 화학플랜트배관보다는 상대적으로 안전하다. 그러나, 도시가스는 일반적으로 도심지역에 공급됨으로 공급지역의 여러 간섭시설물과 환경에 의한 부식과 시설물의 굴착공사로 야기되는 제 3자 사고등으로 큰 사고를 야기할 수 있다. 특히 지하매설된 배관이므로, 배관의 손상여부를 파악하고 검사하는 것이 상당히 난해하다. 따라서, 본 고에서는 지하매설배관의 위험성 개념을 도입하여, 위험지역 배관을 선정하여 관리하는 것으로 접근하였다. 여기서 위험성은 부식요인, 설계 및 시공요인, 유지관리요인으로 파악하여 나타내었고, 배관의 정성적인 위험성을 점수로 표현하여, 정량적인 숫자로 표현하였다. 또한 Key 인자 개념과 비용에 대한 손상보완대책 개념을 프로그램에 도입하여, 신뢰성과 안전경영에 도움이 되리라 생각된다. 본 위험성 평가 프로그램은 비쥬얼 베이직을 사용하여 개발하였고, GIS와 연계하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.341-354
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• 2016

본 논문은 설계단계에서 지반조사와 수치해석을 통해 예측된 터널의 거동특성과 실제 시공단계에서 어떠한 변형특성을 보이고 있는지 RMR 및 계측데이터의 비교분석을 통해 선정된 터널지보시스템의 선택적 적용을 보여준다. 이는 파쇄대가 과대분포한 암반지역에 터널을 설치할 경우, 터널굴착지반의 거동은 지반의 특성과 보강공법 등의 영향에 따라 상이한 거동특성 때문이다. 그러므로, 본 연구에서는 지반설계자가 단층대 및 파쇄대가 과대 분포한 암반지역의 터널 설계시, RMR-계측 데이터 분석과 지반물성치 저감에 따른 매개변수 분석을 비교하여, 지반 설계자가 향후 유사한 파쇄대가 과대분포한 지역의 터널거동특성을 예측할 수 있도록 하고자 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.557-568
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• 2016

심부 터널을 굴착하는 동안 발생할 수 있는 현상인 압출은 큰 소성 변형과 터널 축소 그리고 지보 붕괴를 일으킬 수 있다. 따라서 압출 현상의 발생 가능성과 변형량, 응력 변화의 정량적 예측은 합리적인 시공 방안을 수립하기 위하여 매우 중요하다. 본 연구는 변형률 연화 구성모델을 이용한 3차원 수치해석을 수행하여 압출 거동을 합리적으로 모사하고 변형량과 소성 범위 등을 정량적으로 예측하고자 하였다. 다양한 범위의 응력 조건과 강도 조건의 42가지 경우에 대한 해석을 수행한 결과 최대접선응력과 암반강도비가 소성 변형량과 소성 깊이를 합리적으로 예측할 수 있었으며 이들의 관계식을 제안하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.19-31
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• 2018

최근 도시의 안전을 심각하게 저해시키는 지반함몰현상이 증가하는 추세에 있어 대책이 필요한 상황이다. 지반함몰 발생 시 긴급복구공법에 사용될 산업부산물을 활용한 뒤채움재를 개발하는 것이 본 연구의 목적이다. 이를 위해 유동성 채움재 설계기준에 의거하여 목표성능을 도출하였고, 플로우값, 일축압축강도, 초기응결시간, pH시험 등 실내시험평가를 통해 개발된 재료의 적용성을 검토하였다. 또한 현장실험을 통해 고유동성 채움재의 조기강도에 대한 성능검증과 긴급복구를 위한 시공성을 확인하였다. 평가결과 시멘트의 비율이 4% 이상일 경우 재 굴착이 가능한 장기강도보다 크게 측정되어 긴급복구목적에 적합지 않은 것으로 나타났다. 최적배합비는 저회와 석고의 비율이 약 50:50, 시멘트의 비율이 2%로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.83-97
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• 2000

본 연구에서는, 흙막이 벽체의 변위 예측시스템 개발을 위하여 다층퍼셉트론을 이용해 임의의 인공신경망 모델을 구축하고 그 성능을 평가하여 최적의 모델을 선정하였다. 인공신경망모델의 학습과 검증을 위해 국내 도심지에 실제 시공이 완료된 다양한 현장의 계측자료를 수집하였고, 수집된 계측자료의 분석을 통해 흙막이벽체의 거동에 영향을 미치는 인자를 조사하였다. 아울러 실행비를 기준으로 선별한 신뢰성 있는 계측자료를 조사된 영향인자를 토대로 데이터 베이스화하여 인공신경망 모델의 학습과 검증에 사용하였으며, 학습은 최급강하법을 기초로 하는 역전파 알고리즘을 이용하여 수행하였다. 학습에 포함되지 않은 현장들에 대하여 흙막이벽체의 최대수평변위와 그 발생위치를 예측하고 이를 계측치와 비교하여, 제시한 변위 예측시스템의 적용성을 부분적으로 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.1-15
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• 2008

터널과 같은 지하구조물의 경우에는 지반의 다양한 변동성과 불확실성으로 인하여 터널 시공단계에서의 위험이 계속적으로 종가하고 있으므로, 터널 설계단계에서 터널 안정성 및 환경성에 영향을 주는 위험요소에 대한 위험도 평가 및 관리가 매우 중요하다. 본 연구에서는 터널굴착으로 인한 안정성에 대한 위험도 분석을 지반자체의 지보능력, 지반침하에 의한 인접구조물 손상, 막장내 지하수 유입량, 지진영향 등의 요소로 구분하여 평가하였다. 또한 환경성에 대한 위험도 분석을 발파로 인한 소음 진동, 운영중 열차운행으로 인한 소음 진동, 지하수위 저하로 인한 환경영향 등으로 평가하였다. 이와 같은 위험요소들에 대하여 위험도를 정량적으로 평가하고 터널 전구간에 걸친 위험도의 분포특성을 파악하였다. 또한 다양한 확률론적 기법과 통계자료를 사용하여 각각의 위험도에 대한 비용(cost)을 분석하므로서 위험도가 터널공사에 미치는 영향을 평가하였다. 그리고 본 위험도 평가기법을 터널설계단계에서 적용하므로서 기존의 방법을 보완할 수 있는 보다 합리적인 위험도 평가방법으로서의 유용성을 검토하였다.