• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.27-37
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• 2021

본 논문에서는 관로를 자동으로 검출하는 지하 관로 자동 탐색 시스템을 제안한다. 시간에 따른 지반변화, 관로 시공 불일치 등 여러 가지 요인으로 실제 관로의 위치가 지하 관로 도면과 일치하지 않는다. 이로 인하여 굴착공사나 관로 노후화에 의한 여러 사고가 발생한다. 사고를 방지하기 위해 GPR(지표 투과 레이더, Ground Penetrating Radar) 탐사를 통해 지하시설물을 찾아내는 작업이 이루어지고 있지만, 분석을 담당할 수 있는 전문가의 수가 부족하다. GPR 데이터는 매우 방대하며 분석과정에도 오랜 시간이 걸리기 때문이다. 이에 본 논문에서는 3D GPR 데이터를 자동으로 분석하기 위해 딥 러닝 기술인 3D 이미지 분할을 사용하고, 이에 적합한 데이터 생성 알고리즘을 제안한다. 또한 GPR 데이터 특성에 맞는 데이터 증강 기법, 데이터 전처리 모듈을 제안한다. 실험 결과를 통해 제안한 시스템은 F1 Score 40.4%의 성능을 보였으며 이를 통해 이미지 분할을 이용한 관로 분석의 가능성을 확인하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제40권2호
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• pp.25-34
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• 2022

최근 터널 발파현장을 중심으로 정밀한 시차를 갖는 전자뇌관을 활용하여 시공성을 향상하는 사례가 증가하고 있다. 본 사례는 『수도권 광역급행철도 A노선 민간투자사업 제00공구』 현장에서 비전기뇌관과 전자뇌관을 혼용하여 시험발파를 수행한 사례로, 현장 주변 상업시설과 지하철 등 보안물건이 있어 발파작업 시 진동과 소음의 세심한 관리가 필요한 곳이다. 당 현장은 비전기뇌관으로 설계되었으나, 굴진율의 저하로 비전기뇌관과 전자뇌관을 혼용함으로써 굴진율을 향상하고 진동과 소음을 관리하고자 하였다. 시험발파 결과 굴진율이 약 85%로 목표치를 달성하였고 진동과 소음의 최대 측정값은 0.215cm/sec와 73.22dB(A)로 규제기준 이하로 계측되었다. 당 현장은 도심지에서 발파작업이 진행되는 만큼 계측관리 대상물을 지정하여 지속해서 진동과 소음을 관리할 필요가 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.75-85
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• 2023

굴착공사가 이루어지는 지역에서는 지하수위 변화와 지반침하를 최소화하기 위한 흙막이 벽체 공법 선정이 매우 중요하다. 이러한 측면에서 CIP 공법의 단점을 보완할 수 있는 SPW 공법은 국내 흙막이 벽체 시공 시 점차 증가하는 추세이다. 이러한 여건을 고려하여 본 연구에서는 SPW 공법의 설계요소와 흙막이 벽체의 구조적 안정요소간 상호 특성에 대하여 연구하였다. 여기서, 흙막이 벽체의 설계요소는 말뚝 간 겹침길이, 말뚝직경, H형강 보강재 규격이며 이에 따른 흙막이 벽체의 구조적 안정요소는 흙막이 벽체의 휨응력, 전단응력, 수평변위, 콘크리트 강도이다. 연구 결과 H형강 보강재의 부재력에 큰 영향을 미치는 설계요소는 말뚝직경과 H형강 보강재 규격이며, 수평변위에 큰 영향을 미치는 설계요소는 말뚝직경과 말뚝 간 겹침길이인 것으로 나타났다. 또한, 콘크리트 강도에 큰 영향을 미치는 설계요소는 말뚝직경과 H형강 보강재 규격인 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권10호
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• pp.33-45
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• 2006

C.S.G(Cemented Sand and Gravel) 재료는 댐 수몰지로부터 쉽게 얻을 수 있는 굴착토와 하상자갈에 소량의 시멘트와 물을 혼합한 재료를 총칭하는 것으로 최근 댐, 도로, 호안등의 건설재료로 그 활용성이 점차 증가하고 있다. 통상적으로 C.S.G 재료의 강도특성은 입도분포, 단위시멘트량, 재령, 그리고 함수비 등과 같은 여러 가지 요소에 의하여 영향을 받는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 화북댐 유역의 하상자갈을 3가지 종류의 입도분포로 재구성하여 재령, 단위시멘트량 그리고 함수비의 혼합 비율에 따른 일축압축강도의 변화를 연구하였다. 실험결과 C.S.G 재료의 일축압축강도는 상기 영향 인자들에 의하여 다양하게 영향을 받았으며, 특히 입도분포와 단위수량은 C.S.G 재료의 강도를 결정하는데 매우 중요한 인자임을 알 수 있었다. 또한 이러한 실험적 결과를 토대로 각 영향인자를 고려한 강도 예측식을 제안함으로써 설계 및 시공에 필요한 기초적인 자료를 제공하고자 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권7호
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• pp.5-10
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• 2009

느슨한 사질토나 연약 점토층에서는 큰 앵커 극한인발력 확보가 어렵기 때문에 앵커공법이 잘 적용되지 않는다. 그러나 앵커 천공 홀을 다양한 방법으로 확공시키는 기술이 개발되어 있으며 이러한 기술로 인하여 느슨한 사질토 및 연약 점토에서 비교적 큰 극한인발력을 확보할 수 있게 되었다. 특히, 축적된 전기에너지를 짧은 시간에 방전시키는 펄스방전 공법은 앵커 정착장을 천공 케이싱 또는 비트 직경보다 크게 확공시키는 공법이다. 총 24공의 앵커를 성균관 대학교 지반시험장 풍화토 및 모래질 점토층에 시공하였다. 극한인발력과 앵커 확공비와의 관계를 확인하기 위해 AASHTO에서 규정하고 있는 시험방법으로 인발시험이 수행되었으며 펄스방전에 의해 확공된 앵커의 직경을 확인하기 위해 7공의 앵커를 굴착하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5D호
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• pp.665-675
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• 2008

본 연구는 터널공사를 대상으로 사업 초기단계에서 터널공사의 설계 대안에 대한 공사비를 신속히 추정하고, 사업이 진행되면서 상황변화에 따른 사업비 측면에서의 영향을 파악할 수 있도록 함으로써, 적정한 의사결정을 지원하기 위한 개략적 터널공사비 추정모델 제시를 목적으로 한다. 이를 위해 터널공사의 수행에 있어 공사비에 영향을 미치는 요인을 분석하고, 공사비 영향요인별 공사비 변화의 정도를 분석하였다. 공사비 영향요인은 천공방식, 굴착방법, 기폭장치, 적재장비 용량, 버력의 단위중량 및 토량환산계수, 터널 연장을 포함하는 7개의 요인을 대상으로 하여 각 영향요인의 변화에 따른 공사비 변동 크기를 분석하였다. 분석결과는 기획단계에서 사업의 기본적인 조건을 바탕으로 사업비를 추정하고, 설계 및 시공단계에서 설계 대안에 대한 공사비의 영향을 효율적으로 평가하는데 필요한 공사비 추정모델의 구축을 위한 기초정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.141-150
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• 2009

불연속면이 발달한 암반 내에서 해저터널을 시공할 경우 절리 내의 지하수 흐름이 터널 거동에 커다란 영향을 마치므로 안정성 평가 시 수리-역학적 연계해석이 필요하다. 실무에서는 일반적으로 암반이완하중을 고려하여 터널의 콘크리트 라이닝을 설계한다. 연속체 해석 시 잠재적 이완영역을 터널 주변의 국부안전율 분포를 이용하여 수치해석에 의해 산정하는 방법이 제안된 바 있다. 그러나 절리가 발달한 암반의 경우는 절리의 거동이 터널 전제 거동에 큰 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 불연속 암반 내에 터널 굴착으로 인해 발생하는 잠재적 이완영역을 산정하는 방법을 제안하고 민감도 분석 및 연속제 해석 결과와 비교를 통해 제안된 방법의 타당성을 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제40권2호
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• pp.55-64
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• 2024

쉴드공법은 국제적인 사례에서 그 안정성을 입증한 반면, 경제적 효율성을 지닌 것으로 알려진 NATM 터널 굴착공법은 피복이 얕고 지반이 풍화되며 지하수가 많은 도심지에 적용 시 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 도심지의 풍화된 암반층과 미고결 사질토 지반에서 발생할 수 있는 전형적인 두 가지 붕락 사례를 소개하고, 여섯 가지 안정성 평가 방법으로 두 붕락 사례를 분석하였으며, 그 결과를 종합하여 육각형의 다이어그램에 의한 방법으로 터널의 막장 안정성을 평가하였다. 본 연구의 분석 결과, 붕괴한 두 터널 현장의 결과와 평가 결과가 잘 일치하였으며, 대상터널의 지반 특성을 고려한 종합적인 평가 방법인 막장 안정성 평가 다이어그램에 의한 방법은 터널 설계 단계에서 터널의 막장 안정성을 확보하는 데 중요한 역할을 할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.99-112
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• 1999

막장 전방에 파쇄대 등의 불연속면이 존재할 경우, 이를 미리 예측하지 못한채로 굴진을 하게 되면 파쇄대로 인해 터널 굴진에 따라 발생된 종방향 아칭에 영향을 주어 막장면 전방에 응력이 집중하게 된다. 터널 및 지하공간의 설계시에는 불확실한 설계요소를 과다하게 내포하고 있으므로 경제적이고 안정성이 확보된 터널 시공을 위해서는 터널 막장면에서의 정확한 계측으로 막장 전방의 파쇄대를 예측하여 터널 지보체계에 신속히 대비함이 필요하다. 최근의 연구결과에 의하면 3차원 절대변위계측에 의해 터널의 시공 시 굴진에 따라 지반의 강도차이로 인해 발생된 종방향 변위의 변화를 측정하여 막장 전방의 불연속면을 미리 예측할 수 있다고 하였다. 본 연구는 혼합법을 사용한 3차원 수치해석으로부터 얻어지는 변위로부터 L/C (천단부의 종방향 변위[L]와 천단부의 침하량[C]의 비 )와 S/C (측벽의 수평방향 변위[S]와 천단부의 침하량[C]의 비), (Ll-Lr)/C (좌측벽의 종방향변위[Ll]와 우측벽의 종방향변위[Lr]의 차와 천단부의 침하량[C]의 비), 평사투영법을 중심으로 지반에 파쇄대가 존재할 경우에 대해 여러 가지 초기 지중응력조건에서 터널 굴착에 따른 3차원 절대 변위를 분석하여 그 존재를 예측할 수 있는 기법을 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권8호
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• pp.5-13
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• 2020

노후시설물의 지하공간 확장공사 시 공사 중 소음 및 진동 문제 뿐만 아니라 기존 주민의 임시 거주공간 확보가 필요하고, 상업용, 공업용, 사회용 등의 시설물의 경우에는 시설물 이용의 중단에 따른 피해가 예상되므로, 지하증축 공사 중 소음 및 진동을 최소화하여 공사 중에도 기존 시설물의 이용을 가능하게 하는 기술이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 가설구조물의 안정성 문제와 공사 중 발생되는 소음진동 문제를 효과적으로 해결하여 지하증축 공사 중 시설물을 이용하면서 진행한 공사현장의 시공단계별 계측결과로 가설구조물과 주변지반의 거동을 분석하여 국내 현실에 적합한 지하증축공사 모델을 제시하였다. 시공 시 발생되는 문제를 해결하기 위해 초기 굴착 후 슬라브 선타설공법을 적용한 현장의 계측결과(건물경사계, 균열측정계, 구조물경사계, 지표침하계)를 확인한 결과 건물경사계와 구조물경사계는 슬라브 선타설후 변위가 감소하거나 수렴하는 경향을 확인할 수 있었으며, 균열측정계와 지표침하계는 관리기준 이내의 안정적인 모습을 확인할 수 있었다. 이 결과로 볼 때, 지하증축 공사 시 지하층 슬라브를 선타설하는 것은 공사 중 발생하는 소음·진동의 문제를 해결해주는 것 뿐만 아니라 지하증축 공사 시 가설구조물의 안정성을 확보하는데 큰 역할하고 있는 것을 확인할 수 있었다.