• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.37-46
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• 2016

해성 점토를 이용한 경량기포혼합토의 동결융해 및 수침조건에 따른 환경적 변화특성을 파악하기 위하여, 시멘트 사용량을 변화시키며 경량기포혼합토의 시료를 제작하여 동절기 저온양생, 지중양생 및 실내양생 조건에서 일축압축강도를 관찰하였다. 동결융해($-9.1^{\circ}C{\sim}17.2^{\circ}C$ 온도범위)를 받는 시료는 시멘트 사용량에 상관없이 강도발현이 안되었고 지표면 아래 30cm 깊이의 지중에서 양생한 경우 시멘트 사용량이 증가할수록 압축강도는 급격히 증가되었다. 따라서 동결융해를 받는 조건에서는 경량기포혼합토 타설 후 외기로부터 차단하는 보온층 설치가 필요하다. 장기간 수침상태를 유지한 시료는 단위중량의 증가가 매우 작게 발생하였고, 시료가 건조되어 함수비가 6%로 저하되었을 때 압축강도는 급격히 감소하는 경향이 있다. 그러나 건조를 방지하고 습윤상태를 유지할 경우 압축강도 및 단위중량의 변화는 매우 작았다. 지하수위 아래에 매설되거나 피복토를 갖는 경량기포혼합토는 장기적으로 안정적인 건설재료로 평가할 수 있다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.57-66
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• 2019

국내 중소하천에 설치된 콘트리트 보에서 발생하는 많은 문제 중에서 상류로부터 유입되는 유사가 보 직상류에 퇴적되는 문제가 심각하다. 이로 인해 하류에 유사공급이 원활치 못하게 되며, 퇴적된 유사가 오염물과 흡착될 경우, 하상 오염뿐만 아니라 하천 생태계에 치명적인 피해를 유발할 수 있다. 보 직상류의 유사 퇴적문제를 해결하는 방안 중 하상에 배사관을 매설하여 퇴적되는 유사를 하류로 배출하고 있다. 그러나 배사관에 적정크기 이상의 사석 등이 유입될 경우, 배사효율은 현격하게 낮아지므로, 이에 대한 가이드라인 내지는 한계조건 제시가 필요하다. 본 연구에서는 상하류 수위차, 사석의 직경 등을 주요변수로 선정한 후, 3차원 수치모의 결과를 활용하여 사석 배제 능력에 대한 한계 조건을 도출하였다. 상류흐름은 정류된 상태로 가정하였고, 배사관을 포함하여 상 하류간 검사체적에서 에너지 개념을 적용하여 분석을 수행하였다. 그 결과 수위차와 사석지름의 비로 나타낸 무차원 변수가 약 1.2인 경우, 배사관 내 사석의 배출유뮤를 명확히 결정할 수 있었다. 본 연구결과는 향후 점성이 높은 유사나 흡착성 유사 등의 특성을 고려한다면 배사관이 있는 고정보의 운영관리방안에 활용될 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국가스학회지
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• 제21권3호
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• pp.17-25
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• 2017

최근 화석연료 사용에 따른 지구 온난화 현상에 대한 우려로 대체에너지 자원 개발의 필요성이 대두되고 있다. 이에 알래스카와 시베리아 같은 극한지에 매장된 천연가스에 대한 관심도 증가하고 있다. 하지만 국내 기업은 국내 건설환경과 상이한 극한지에서의 가스배관 공사의 시공 경험과 매뉴얼이 부족하다. 특히 시공 중 트렌치의 안정성이 보장되지 않으면 트렌치 사면의 붕괴로 인한 인부들의 낙상, 건설 장비들의 파손, 공기 증가 등을 야기할 수 있기 때문에 극한지의 트렌치 안정성 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 러시아 야쿠츠크(Yakutsk) 지역을 동토지역의 계절별 지반조건의 기준으로 정하였으며, 직경 30 in.와 40 in.의 파이프라인 내리기 시공과정을 가정하였다. 지반조건은 여름과 겨울, Silt와 Peat, 사면의 각도($0^{\circ}$, $10^{\circ}$, $20^{\circ}$)별로 다양한 조건을 고려하였다. 파이프라인 시공 사례 분석을 통해 Pipelayer의 장비하중이 트렌치 안정성에 영향을 줄 수 있는 요소임을 알 수 있었고, 이에 Pipelayer 장비가 트렌치에 미치는 영향을 분석하기 위하여 Pipelayer 장비 종류별, 트렌치와 Pipelayer 장비 사이의 거리별, Pipelayer의 종방향 간격별로 Case를 나누어 수치해석을 시행하였다. 수행결과 사면경사가 클수록, 장비와 트렌치 사이의 거리는 가까울수록 사면의 안전율이 감소하였다. 특히 경사가 $20^{\circ}$일 때는 사면의 예상 파괴면이 Pipelayer 장비에서 트렌치까지 이어지는 것을 확인할 수 있었다. 사면경사가 $20^{\circ}$이하인 겨울철 지반에서는 트렌치 안정성의 문제는 없는 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.467-467
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• 2016

암거는 일반적으로 용수나 배수용의 수로가 도로, 철도, 제방 등의 아래에 매설 된 수로를 지칭한다. 이러한 암거는 산업발전으로 사회기반시설의 신설 및 확충, 재정비 등으로 많이 활용되고 있다. 최근 들어 기후로 인한 재해가 급증하면서 이러한 시설물에 대한 안정성 및 관리에 대한 관심이 높아지고 있는 것이 현실이다. 특히 소하천은 집수면적 및 유로연장이 짧고 하상경사가 급하기 때문에 홍수에 취약하다. 즉, 빨라진 유속으로 인해 구조물 주변의 세굴에 의한 유실, 토사유출로 인한 하상퇴적, 부유물로 인한 차단으로 인해 통수에 지장을 받아 피해가 발생하게 된다. 이러한 암거시설물 피해는 2차 피해로 이어질 수 있으며 사회기반시설 파괴로 도시기능이 마비되고 인근 주변지역에 침수로 인한 재산 및 인명피해까지 발생시킬 수 있는 피해 잠재능력을 보유하고 있다. 그러나 피해에 대한 예방대책은 유지관리를 통해 지속적으로 관리하는 것이 대부분의 지침 등에 소개된 내용들이다. 본 연구에서는 암거를 대상으로 암거의 폐색으로 인해 암거주변에서 변화되는 흐름특성을 축소모형을 통해 검토하고자 하였다. 암거 축소모형실험은 1.5m 폭을 갖는 직선수로에서 수행하였으며, 암거모형은 도로암거표준도(2008)를 참조하여 $3m{\times}3m$ 수로암거를 대상으로 1/10 축소모형을 제작하였다. 암거유입부 퇴적으로 인한 암거의 차단률(차단면적/암거단면적)은 차단이 발생하지 않는 0% 조건에서부터 10%, 20%, 30%, 40%, 50% 조건에 대해 실험을 수행하였다. 실험결과 차단에 따른 암거 상류단의 수위는 차단이 없는 암거의 경우에 비해 차단율이 높아질수록 암거유입부 수위는 20.4% ~ 82.7% 상승하는 것으로 나타났다. 암거의 차단률이 40% 이상일 경우 높아진 수위로 인해 암거통로의 윗상면부까지 다다르고 있으며 50%일 경우 암거를 통과하는 흐름이 자유수면흐름이 아닌 오리피스 흐름이 발생하는 것으로 나타났다. 암거유입부 차단으로 인한 암거주변의 최대유속은 암거 직하류부에서 주로 발생하여 암거 유출부에서의 최대유속은 차단율이 증가할수록 선형적으로 증가하는 것으로 나타났으며 암거 유출부에서의 유속은 차단전의 조건(0%) 대비 4.2% ~ 35.5% 까지 상승하는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 토대로 고려하였을 때 대부분 산지부에서 설치되는 암거의 경우 유속이 불가피하게 증가하게 됨으로 유속에 따른 유속조절방안(차단 및 우회시설) 및 세굴대책을 세워야 할 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.13-19
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• 2007

본 연구에서는 ${\bigcirc}{\bigcirc}$ 도시철도 ${\bigcirc}$ 호선 ${\bigcirc}$ 공구의 지중 전력구관로 매설공사 후 발생한 합성수지 직관의 파손에 대한 원인을 고찰하기 위하여 문헌연구를 통하여 설계 및 구조해석에 사용된 매개변수를 분석하였다. 그리고 현장조건을 면밀히 분석하고 현장 관로를 모사한 관로의 시험시공 및 물다짐 시험을 수행하였다. 또한, 송전관로의 구조적 안정성과 수치해석을 통한 송전관로 기초지반 침하영향 검토를 수행하였다. 수행결과 물다짐에 의하여 얻을 수 있는 상대밀도는 보통 이상이었으며 시방기준에 의거한 상대다짐도는 양호한 물다짐을 수행할 경우 90%정도의 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.119-126
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• 2018

도심지에서 발생하고 있는 지반공동은 점차 증가하고 있는 추세이다. 그러나 지하에는 지하철 및 상하수도 관거, 통신시설 등 많은 구조물과 지하매설물이 복잡하게 상존하기 때문에 지반함몰이 발생할 경우 그 피해규모가 크고, 복구를 하는데 있어 시간적 경제적으로 큰 어려움이 따른다. 이에 지반공동을 보다 신속하게 복구하기 위한 새로운 방법으로 수용성 폴리머 기반의 무기질계 혼화재를 개발한 바 있고, 개발 보강재를 효율적으로 공동 내부에 주입할 수 있도록 하는 주입시스템 구축이 필요하다. 구축하고자 하는 주입시스템은 비개착식이고 별도의 플랜트 설치를 필요로 하지 않아 시간적 경제적으로 유리하며 공압을 이용하여 보강재를 공동내부에 빠르게 충전시킬 수 있어 지반함몰 발생 시 긴급복구를 가능하게 해주는 기술이라고 할 수 있다. 주입시스템 구축을 위해 충전속도 및 충전율 등을 실험을 통해 평가하였고 개별요소해석 프로그램(EDEM)을 이용한 시뮬레이션을 통해 지반 및 주변의 다양한 조건에서도 가능한 충전양상을 확인할 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.230-236
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• 2015

본 논문에서는 접지전극이 상호 간섭의 문제가 발생했을 때 파급효과가 큰 차폐시스템의 패넬과 접지전극으로 널리 사용되고 있는 봉상전극, 메쉬전극, 판상전극을 2차원에 점 전류원의 집합체로 가정하여 이에 대한 전극표면전위를 이용하였다. 실험에 사용한 수조모델의 유한성과 축척에 의해 제작된 모델전극의 축척한계를 수조모델의 크기에 대해 실험오차에 따른 중단오차를 최대한 줄이는 수법으로 실험모델전극을 선정하였다. 복수의 접지도체가 동일 접지저항구역 내에 존재할 경우 도체의 형상 및 매설 조건에 따른 간섭효과의 척도로 사용되는 전위간섭계수의 도출 방법을 제시하였다. 또한 실험에 사용한 접지전극의 수치시뮬레이션을 통해 이론의 타당성을 검증하고, 검증된 이론과 모의실험을 통해 본 연구를 구체화 하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.160-168
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• 2010

본 논문은 직류전기철도 급전시스템에서 누설전류와 변전소로부터 공급되는 전류의 분포에 대하여 다루었다. 일반적으로 직류전기철도 급전시스템에서는 운행용 레일을 귀로 전류(부극성)의 도체로 사용하고 있으며, 이러한 조건은 추가적인 도체의 설치를 필요로 하지 않기 때문에 경제성을 고려한 것이다. 그러나 운행용 레일과 대지 사이의 저항이 작은 경우에는 대지로 흐르는 누설전류가 문제가 된다. 이 누설전류는 레일 주변에 설치된 지하 매설물에 영향을 미치며, 인체의 안전과도 관련이 있다. 따라서 직류전기철도 급전시스템에서 누설전류를 억제하는 것은 차량의 운전이나 안전 측면에서 중요한 문제이다. 본 논문에서는 직류전기철도 급전시스템에 대하여 CDEGS의 SPLIT 프로그램을 이용하여 레일의 전류분포를 시뮬레이션하였고, 레일의 누설저항 크기에 따른 누설전류 변동치를 도출하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.1148-1158
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• 2005

This work reports results of our study on the dynamic responses of the buried pipelines both along the axial and the transverse directions under various boundary end conditions. We have considered three cases, i.e., the free ends, the fixed ends, and the fixed-free ends. We have studied the seismic responses of the buried pipelines with the various boundary end conditions both along the axial and the transverse direction. We have considered three cases, i.e., the free ends, the fixed ends, and the fixed-free ends for the axial direction, and three more cases including the guided ends, the simply supported ends, and the supported-guided ends for the transverse direction. The buried pipelines are modeled as beams on elastic foundation while the seismic waves as a ground displacement in the form of a sinusoidal wave. The natural frequency and its mode, and the effect of parameters have been interpreted in terms of free vibration. The natural frequency varies most significantly by the soil stiffness and the length of the buried pipelines in the case of free vibration, which increases with increasing soil stiffness and decreases with increasing length of the buried pipeline. Such a behavior appears most prominently along the axial rather than the transverse direction of the buried pipelines. The resulting frequencies and the mode shapes obtained from the free vibration for the various boundary end conditions of the pipelines have been utilized to derive the mathematical formulae for the displacements and the strains along the axial direction, and the displacements and the bending strains along the transverse direction in case of the forced vibration. The negligibly small difference of 6.2% between our result and that of Ogawa et. al. (2001) for the axial strain with a one second period confirms the accuracy of our approach in this study.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.569-579
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• 2011

지역난방 시스템의 주요 구성요소의 하나인 열배관은 크게 공급관과 회수관으로 구분되며, 지역난방에서의 열수송 배관은 난방수의 온도변화에 따른 열응력을 받게 되므로 공용년수 증가에 따라 열응력에 의한 피로현상이 발생하게 된다. 한편 지역난방 열배관은 사용자배관의 공용조건에 따라 다양한 특성을 나타내며 이러한 불규칙한 온도변화는 열배관의 피로에 악영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 기 매설된 공용중인 지역별 열배관에 대해 현장계측을 실시하고 각 지역의 데이터를 분석하였다. 또한 사이클기반 피로평가법 및 응력기반 피로평가법을 통하여 지역난방 열배관의 피로안전성을 평가하였다.