• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제25권4호
• /
• pp.285-303
• /
• 2023

도심지 인프라 조성과 효율적인 공간 활용을 위하여 지하 공간 구축에 대한 관심이 증가하고 있다. 지하공간의 대표적인 활용방법으로는 터널이 있으며, 도로 터널 외에도 전력구 및 공동구와 같은 유틸리티 터널에 대한 건설도 점차 증가하고 있는 실정이다. 현행의 기본적인 터널 공법은 NATM (New Austrian Tunnelling Method)과 TBM (Tunnel Boring Machine)으로 구분할 수 있다. NATM 방식은 신뢰성 있는 공법이긴 하나 발파작업에 따른 진동 및 소음이 수반된다. TBM 굴착공법의 경우 공사 기간과 공사비 부분에서 불리한 측면이 있지만, 적정한 보완 방법들을 도입하면 경제성의 제고가 가능하다. 본 연구에서는 방호쉴드 공법을 이용하여 TBM 선행 굴착 후 NATM 방식으로 발파를 수행하는 공법을 개발하였다. 이는 각 터널 공법의 단점들을 보완한 형태로 공기 및 공사비 절감, 발파 진동 및 소음 등의 저감이 기대되는 방법이다. 개발 공법의 성능을 검토하기 위하여 방호쉴드 축소 모형을 적용한 방호쉴드의 성능평가 실험을 수행하였으며, 방호쉴드 공법의 발파진동 영향 등을 분석하였다.

• 방재와보험
• /
• 통권111호
• /
• pp.12-18
• /
• 2006

일반적으로 긴 일방향성의 형상을 가진 터널의 구조는 화재 및 각종 사고 발생시 정보나 피난동선의 확보가 제한되어 인명피해 우려가 높은 특수한 방호공간이다. 따라서 터널의 화재 위험 및 관리실태를 점검하여 과학적이고 체계적인 종합 안전 대책을 수립하여야 한다.

• 자연, 터널 그리고 지하공간
• /
• 제20권4호
• /
• pp.25-31
• /
• 2018

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제21권3호
• /
• pp.377-396
• /
• 2019

지하구조물의 내부에 탄두가 관입 후 폭발할 경우 일반적으로 목표물에 상당한 변위, 파손 및 광범위한 피해를 유발한다. 따라서 이러한 피해효과를 줄이기 위해서는 관입에 저항할 수 있는 지하구조물 방호 설계가 요구된다. 본 연구에서는 응용요소법을 이용한 철근콘크리트 지하구조물의 관입 방호성능 향상을 위한 주요 인자들을 크게 강도(콘크리트 압축강도) 및 밀도(콘크리트 두께, 철근의 피복 층수, 철근의 직경, 철근의 배근간격)로 나누었다. 이를 바탕으로 다양한 조건에서 관통자에 의한 동적응답 시뮬레이션 전산해석 연구를 수행하고 그 결과를 분석하였다. 본 연구 결과는 철근콘크리트 지하구조물의 관입 방호성능 향상을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제10권4호
• /
• pp.235-245
• /
• 2008

본 연구에서는 도로의 증가와 더불어 급속히 증가하고 있는 터널에서 차량이 터널에 진입할 때의 속도편차를 분석하여 터널입구부의 안전성을 증진할 수 있는 방안에 대하여 연구하였다. 터널의 존재는 운전자에게 그 자체만으로서 단순한 오르막 경사보다 더 큰 속도 감소를 유발하며, 터널 입구부에서 발생하는 차량 충돌사고는 다른 도로구간에서 발생하는 사고와 비교해 볼 때 피해가 더 크다. 따라서 사고로 인한 피해를 경감시키기 위해 터널 입구부에 PE방호벽이나 가드레일 등의 안전시설을 설치하고 있지만, 운전자에게 이것은 또 다른 장애물로 인식될 수 있다. 터널 입구부에 설치되어 있는 안전시설물의 형태는 크게 PE방호벽, 가드레일, PE 드럼 등이 있으나, 본 연구에서는 고속도로터널 입구에 일반적으로 가장 많이 설치되어 있는PE방호벽과 운전자에게 장애물로 인식될 수 있는 이러한 안전시설물이 설치되어 있지 않은 경우로 크게 구분하였다. 또한 터널 내부로 진입 할 때 갓길을 포함 우측방여유폭의 차이가 큰 경우와 작은 경우로 구분하였다. 4가지 형태의 터널 입구부에서의 차량속도와 일반도로구간에서의 YDS(차량검지체계)로 수집된 속도의 차이를 분석에 사용하였다. 통계적 검증을 통하여 안전시설물 설치 형태와 우측방여유폭의 차이에 따른 각 Case별 유의성을 검토하여 터널 입구부 안전성 증진을 위한 대안을 제시하고자 한다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
• /
• 제17권4호
• /
• pp.79-90
• /
• 2021

This paper presents a study to reduce the effect of blast pressure on the blast valves installed in protection tunnels, where the shape of the tunnel entrance and the blast pocket is optimized based on the predetermined basic shape of the protective tunnels. The reliability of the numerical tunnel models was examined by performing analyses of mesh convergence and overpressure stability and with comparison to the data in blast-load design charts in UFC 3-340-02 (DoD, 2008). An optimal mesh size and a stabilized distance of overpressure were proposed, and the numerical results were validated based on the UFC data. A parametric study to reduce the blast overpressures in tunnel was conducted using the validated numerical model. Analysis was performed applying 1) the entrance slope of 90, 75, 60, and 45 degrees, 2) two blast pockets with the depth 0.5, 1.0, and 1.5 times the tunnel width, 3) the three types of curved back walls of the blast pockets, and 4) two types of the upper and lower surfaces of the blast pockets to the reference tunnel model. An optimal solution by combining the analysis results of the tunnel entrance shape, the depth of the blast pockets, and the upper and lower parts of the blast pockets was provided in comparison to the reference tunnel model. The blast overpressures using the proposed tunnel shape have been reduced effectively.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
• /
• 한국화재소방학회 2003년도 춘계학술논문발표회논문집
• /
• pp.135-143
• /
• 2003

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제23권1호
• /
• pp.25-34
• /
• 2023

This paper presents a computational fluid dynamics (CFD) analysis to investiagate the effect of expansion chamber on overpressure reduction in protective tunnels subjected to detonation of high explosives. A commercial CFD code, Viper::Blast, was used to model the blast waves in a protective tunnel with a length of 160 m, width of 8.9 m and height of 7.2 m. Blast scenarios and simulation matrix were establihsed in consideration of the design parameters of expansion chamber, including the chamber lengths of 6.1 m to 12.1 m, widths of 10.7 m to 97 m, length to width ratios of 0.0 to 5.0, heights of 8.0 m and 14.9 m, and ratios of chamber to tunnel width of 1.2 to 10.9 m. A charge weight of TNT of 1000 kg was used. The mesh sizes of the numerical model of the protective tunnel were determined based on a mesh convergence study. A parametric study based on the simulation matrix was performed using the proposed CFD tunnel model and the optimized shape of expansion chamber of the considered tunnel was then proposed based on the numerical results. Design recommendations for the use of expansion chamber in protective tunnel under blast loads to reduce the internal overpressures were finally provided.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제17권3호
• /
• pp.295-303
• /
• 2015

본 논문은 해저터널 시공 및 운영 시 발생되는 돌발용수 및 이상누수에 의한 사고에 대비하기 위한 해저터널 급속차폐시스템의 Inflater 분할구조에 따른 터널 내 차수효율에 대한 실험적 연구이다. 해저터널 특성상 해수 유입 또는 지하수 유입, 호우로 인한 침수 등 물과 관련된 피해에 대한 방호시스템은 필수적이다. 이 연구에서는 이러한 급속차폐를 위해 고안된 Inflater 구조에 대하여 형태 및 분할에 따른 차폐능력, 누수량, 수압 그리고 축방향 변위 등을 연구하기 위하여 27:1 축소율을 적용한 실내모형을 다양한 Inflater 분할구조별로 실시하였다. 연구결과에 의하면 2분할 Inflater 구조인 경우가 다른 분할에 비해 시간당 누수량 및 축방향 변위가 낮아 차폐능력이 좋은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 해저터널의 제원에 따라 다소 차이는 있을 것으로 예측되나 기본적으로 차폐시스템 설계 및 개발기술 발전에 매우 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
• /
• pp.31-31
• /
• 2011

1990년 이후 공산체계인 구소련과 동구권이 몰락하고 세계적으로 탈냉전의 변화와 우리의 민주정부 수립 후 햇빛정책 등에도 불구하고 북한은 적화통일을 포기하지 않고 작년 11월에 연평도에 포격을 가하여 민간인과, 군이 2명이 사망하는 사건이 발생 하였다. 또한 북한의 공격은 과거의 포탄공격뿐만 아니라 미사일이나 화생방과 같은 생화학물질 탑재 가능한 공격이 예상된다. 이에 대비 정부에서는 고정시설의 화생방 방호는 일단유사시에 국민의 생명과 재산을 보호하는데 필수요소로서 집단보호개념에 도입하고 있으며, 현재 각 중요 대피시설 및 지자체의 기존 대피시설을 개인방호, 탐지, 제독, 운용절차를 포함한 실태파악 및 재래식 탄을 포함한 통합적인 조치를 마련하고 있다. 작년 2010년 11월 연평도에서의 북한 포격이후 우리는 서해5도나 접경지역 주민과 그리고 근접거리의 서울시민들이 안전하게 포격으로부터 피난 할 수 있는 민방위대피소에 대한 문제점이 대두되고 대책방안을 요구하고 있다. 소방방재청 기준에 따르면 직격(直擊) 핵폭탄을 제외한 화생방, 재래식 무기 공격에 견딜 수 있는 시설은 '1등급 대피시설'인데 서울에는 한 곳도 없다. 고층건물의 지하 2층 이하나 지하철, 터널 같은 2등급 대피시설도 폭격은 견딜 수 있지만 화생방 공격에는 취약하다. 지하상가 등 건축물의 지하층, 지하차도나 보도는 그보다 더 취약한 3등급이며 단독 주택의 지하층처럼 방호 효과가 떨어지는 곳이 4등급이다. 2등급으로 분류된 대피소의 경우 분류만 되어 있을 뿐 장기간 대피시 시민들이 사용 할 수 있는 거주공간이 아닌 임시 대피로서의 역할만 하고 있다. 본 연구에서는 민방위 기본법에 따라 지하에 $3.3m^2$ 당 4명 이상이 대피할 수 있는 규모의 공간을 갖추기만 하면 대피시설로 볼 수 있는 현 문제점과 1등급에서 4등급으로 나뉘어져있는 민방위 대피소와 대피소가 있지만 피난공간으로서의 역할과 구조적으로 안전한가에 대한 국내외 실태 분석을 통하여 분석한 결과 우리는 서해5도 대피시설의 반 이상이 무용지물이고 접경지 또한 피난시에 피난장으로서의 대피소가 난방이나, 구급품과 식구 시설 등이 구비가 되어 있지 않고 대피시설로 지정한곳이 간판이나 안내시설이 없다. 외국의 경우 스위스는 연방정부의 관리책임으로 전쟁이나 핵 확산에 따른 화생방 업무 전담팀을 두고 있으며, 방독면은 개인 방호물자로서 전국민 100% 보유하고, 각가정이나 건축, 시설물의 경우 화생방 표준 대피시설 설치관련 규정 마련 시행하고 있다. 대피시설은 화생방 방호가 가능한 지휘부용 대피시설과 일반 주민대피용 시설을 구분하여 설치운영하고 있으며, 전국에 650만개를 설치하고 있다. 결론은 대피시설이 북한 공경시 피난시설로의 활용방안을 모색 등급구분에 따른 현실적용 수정과 기존 대피소 보강과 재선별이 필요하고, 신축시 설계 표준설계안 그리고 기존의 대피소에 대한 보수, 보강방법 가이드라인과 장기간 거주에 대한 설비구축 등과 국민 대홍보등을 제안하였다.