• 지질공학
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• 제26권2호
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• pp.207-221
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• 2016

최근 국내 필댐 및 저수지의 노후화가 급속도로 진행되고 있으며, 이에 따른 제체의 손상이나 붕괴사고가 잇따르고 있다. 그러나 필댐의 핵심적인 차수기능을 담당하는 코어층에 대한 열화와 잠재 위해성 분류에 대한 연구는 거의 미진한 실정이다. 본 연구에서는 노후화가 진행 중인 13개 기존 코어형 필댐에 대해(준공 후 경과년수 9-52년, 댐 높이 22-67 m), 무수보링에 의한 코어층 시추 지반조사와 표준관입시험, 2D 및 3D 전기비저항탐사, 물성·역학시험을 수행하여 공학적 기반의 잠재적 위해성 유형을 국내 최초로 분류, 제시하였다. 중심코어층에 대한 무수보링 시추 지반조사 결과, 코어재 잠재 위해성 유형을 국부적 포화대, 신속한 공내수 유입, 조립질 혼재 코어재, 상대적 저 강성의 네 종류로 분류하였다. 코어형 필댐의 잠재 위해성 유형 중국부적 포화대 유형은 코어존 내 유로의 성장 및 발달에 의한 내적침식의 가능성이 존재하므로 가장 위험한 위해성으로 분류 되었으며, 코어재의 열화 등급에 따라 적절한 차수능 회복을 위한 보수보강이 필요한 것으로 판단되었다. 그 외 세 가지 위해성 유형은 즉각적인 조치보다는 지속적인 모니터링과 정기 검사의 강화가 필요할 것으로 검토되었다. 본 연구대상 댐의 분석 결과, 준공 후 경과년수와 댐 코어재의 열화 양상과는 상관성이 크게 없는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 코어형 필댐의 노후화에 따른 댐의 안전관리와 성능개선에 있어 유용한 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제25권1호
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• pp.21-30
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• 2000

벼의 방사성 핵종 직접오염 경로를 분석하기 위하여 동위원소 실험온실내에서 $^{54}Mn,\;^{57}Co,\;^{85}Sr,\;^{134}Cs$의 혼합용액을 벼의 생육중 여섯 차례에 걸쳐 작물체 지상부에 처리하였다. 작물체 차단계수는 핵종 간에 차이가 없었고 처리시기가 수확기에 가까울수록 증가하여 최고 약 0.94에 달리하였다. 작물계에 침적한 각 핵종의 수확시 잔류율은 방사능 붕괴가 없다고 가정할 예 처리시기에 따라 각각 $19{\sim}47%,\;17{\sim}43%,\;19{\sim}42%,\;23{\sim}61%,\;11{\sim}69%$였다. 종실 전류계수는 처리시기에 따라 각각 $6.9{\times}10^{-4}{\sim}3.8{\times}10^{-2},\;3.6{\times}10^{-3},\;1.6{\times}10^{-1}{\sim}5.8{\times}10^{-4}{\sim}3.2{\times}10^{-2},\;1.6{\times}10^{-4}{\sim}7.6{\times}10^{-5},\;3.2{\sim}10^{-2}{\sim}2.0{\times}10^{-1}$의 범위였고 모두 종실의 발육성기 처리시 가장 높았다. 강우 빈도의 차이가 2배 이내일 때는 강우빈도가 잔류율과 전류계수에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 벼의 생육중 사고침적시 쌀알 내 핵종농도 예측에 활용될 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.131-138
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• 2014

1994년 성수대교 붕괴사고 이후 강구조물의 품질 관리를 위해 철강구조물제작공장 인증제도가 건설기술관리법에 도입되어 법정임의 인증제도로 운영되고 있다. 그러나 콘크리트 부재의 공장 생산 방식인 PC (Precast Concrete)에 대해 국가적인 품질인증 체계는 마련되어 있지 않다. 이에 건축 구조용 PC를 대상으로 적절한 품질인증제도 도입을 위해 북미, 유럽, 일본 등의 PC 품질인증제도를 조사하였다. 미에서 PC 공장인증제도를 운영하고 있는 곳은 PCI, NPCA, CPCI 등이 있다. 유럽에서 PC 제품을 판매하기 위해서는 CPR 305/2011을 따르도록 법으로 정해져 PC 제품을 포함한 모든 건설 제품은 2013년 7월부터 CE 마크를 의무적으로 부착해야 한다. 일본의 경우 토목용 PC 제품은 제품인증인 JIS 마크 인증을 받도록 되어 있고 건축 구조용 PC를 생산하는 공장은 일본 프리패브협회의 심사를 받고 있다. 이런 조사 결과에 근거하여 국내 인증 체계에 부합될 수 있도록 건축 구조용 PC 제품의 인증제도의 도입 방향을 이 논문에 제시하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.193-205
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• 2008

공동주택 습식 공사의 주 재료인 콘크리트는 불량 발생 시 시공 후 개선이 어려울 뿐만 아니라 부실공사로 인한 건물 붕괴 등 대형 사고의 원인이 될 수 있으므로 콘크리트 품질시험의 중요성은 매우 크다고 할 수 있다. 콘크리트 품질시험은 크게 품질시험 관리 조직이 수행하는 시험업무와 문서관리 업무로 구분된다. 콘크리트 품질시험 업무 후 발생되는 정보 및 문서의 양이 과다하고, 결재 시 잦은 이동을 해야 하는 비효율적인 업무 프로세스는 품질 관리원기 업무량을 증가시키므로 품질시험 업무의 투명성 및 품질 이력 데이터의 신뢰성을 저하시키는 문제점을 지니고 있다. 본 연구에서는 최근 급속도로 발전하고 있는 정보기술을 콘크리트 품질시험 분야에 활용하여 품질시험 시 발생되는 정보를 수집하고, 품질시험 관련 문서관리 업무를 효율적으로 수행할 수 있도록 지원하는 PDA 및 웹 기반 품질시험 관리 시스템의 프로토타입을 제시하고자 한다. 본 연구는 품질시험 관련 조직의 업무량을 절감시키고 품질시험을 적시에 수행할 수 있도록 함으로써 품질시험 업무의 투명성 및 품질 이력 데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권11호
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• pp.23-30
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• 2018

최근 지반사고 발생통계에 따르면 도심지를 중심으로 지반함몰 및 침하발생 빈도수가 매년 증가하고 있어 사회적으로 문제가 되고 있다. 이 연구는 지반공동현상 실내모형실험을 통해 지하수위 변동과 지반함몰과의 연관성을 규명하고자 하였다. 화강풍화토와 표준사를 1:1로 혼합한 후 상대다짐도 30%, 50%, 80%로 사질지반을 조성하고, 지하수위 변화에 따른 토사유출량의 변화를 비교분석하였다. 사용재료의 물리적 특성은 입도분포가 양호한 모래질로서 최대건조단위중량 $1.94kg/cm^3$, 내부마찰각 $37^{\circ}$로 조성하였다. 하단으로부터 10cm, 20cm, 30cm 높이에 지하수위를 조성한 후 유출량을 분석하였다. 실험결과 지하수위가 높을수록 유출속도가 증가하며, 시간에 따른 공동의 크기도 증가하는 것으로 나타났다. 시간에 따른 토사의 누적유출량은 35분 경과 후 최대 30kg까지 발생하였으며, 지하수 하강에 따른 토사유출로 인해 지반함몰 범위가 증가한 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.8-17
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• 2017

교량 및 터널 등과 같은 사회기반시설물은 국가경제발전을 위한 중요한 요소 중 하나로 갑작스런 교량 붕괴 등이 발생할 경우 사회적, 경제적으로 많은 손실과 인명 피해의 대형사고로 이어질 수 있어 이용자의 안전을 보장하고 일정 수준 이상의 성능을 유지를 위한 예산의 확보, 유지관리 소요예산의 특정시기 집중방지를 위하여 효율적인 유지관리기법의 적용이 요구된다. 이에 시설물 노후화에 따른 유지관리 비용이 약 40% 차지하는 등 유지관리 예산의 비용이 급격하게 증가하는 것을 경험한 선진국에서는 한정된 유지관리 예산에서 적정수준의 시설물 서비스 수준(Level of Service) 유지, 효율적인 예산운영, 합리적인 의사결정 지원을 할 수 있는 자산관리체계 도입을 위하여 많은 노력을 하고 있다. 특히, 자산관리체계에서의 서비스수준(Level of Service, LOS)은 관리자가 관리목표 설정을 하고, 최적의 예산투입을 위한 우선순위를 의사결정 할 수 있는 중요한 요소이다. 이에 본 논문에서는 교량이 이용자에게 제공하는 서비스 수준을 평가하기 위하여 퍼지이론을 이용하여 새로운 서비스 수준 평가 방법을 제시하고, 실제 교량에 서비스수준 평가 모형을 적용하여 검증하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.521-521
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• 2012

우리나라는 산악지역이 국토의 대부분을 차지하고 있어 전체유역을 놓고 볼 때 대하천이 차지하는 부분보다는 중소하천이 차지하는 부분이 상대적으로 크고, 교량의 길이가 짧은 소교량이 수적으로 많은 부분을 차지하고 있다. 그중에서도 특히 중소하천의 유량은 시간적으로 매우 빠르게 변화하며 유속 또한 급속히 빨라져 하상의 변형이 순식간에 일어나고 있다. 이와 같은 시간적, 공간적인 호우특성과 지형특성으로 인하여 중소하천에 위치한 교량은 특히 세굴에 매우 취약함을 보여주고 있다. 하천에 건설되는 교량의 수명이나 안정성에 세굴이 미치는 영향은 매우 크며, 특히 우리나라와 같이 홍수 시 단기간에 걸쳐 유량이 급증하는 경우 유속에 의한 교량 기초의 급격한 세굴은 예상치 못한 교량 붕괴 사고를 초래할 수 있다. 현재 국내 소하천에 설치된 교량은 약 3,470개소(지방도 기준)로 다양한 하부구조로 설계되어 있다. 이렇게 하천 내에 세워진 교량과 같은 횡단 구조물들은 그 크기에 상관없이 하천의 형태에 영향을 미치게 된다. 그중에서 교량 세굴은 하천 횡단구조물로 인하여 발생되는 가장 중요한 문제 중의 하나로써 교량 건설 시 교각에 영향을 주는 세굴을 예측하고 방어하기 위하여 다양한 방정식을 통하여 신설교량의 교각세굴을 예측한다. 하지만 대부분의 교량 세굴 공식들은 실험실에서의 실험 결과를 토대로 개발되었기 때문에 이들 공식들이 산정한 국소 세굴량이 얼마나 정확한지는 실제 현장 관측 자료와의 비교를 통해서만 검증할 수 있다. 세굴 공식들의 산정 결과를 현장 실측자료와 비교하는 연구는 그 동안 다양하게 시도되었으나, 통일된 결론에는 도달하지 못하고 있다. 본 연구에서는 기존의 세굴깊이 산정 시 일반적으로 사용되어지고 있는 세굴공식들 중 소하천 교량 규모에 적용 가능한 공식들을 선별하고, 각 세굴심 추정공식에 속한 변수별 특성분석을 위하여, 5가지의 독립변수를 설정하여 국부세굴의 현장 측정값과 예측공식의 비교결과에 대하여 불일치율을 비교분석하였다. 그 결과, 모든 공식들의 불일치율의 기하 평균이 1보다 큰 것을 보여주고 있다. 즉, 모든 공식들이 과대 추정의 의미로 정확성면에서 우수한 공식들은 불일치율의 기하 평균이 1에 가깝고 기하 표준편차가 작은 공식들이 나타났으며, 이런 점에서 Froehlich 공식, Inglis-Poona II, Blench-Inglis I, Breusers 공식 등의 기하평균이 1에 가장 근접한 결과를 나타내었다. 각 세굴공식 세굴심 산정결과의 불일치율을 각각 5가지의 변수별로 도시하여 분석하였으며, 그 결과로 소하천에 대하여 적용 가능한 공식과 소하천에 적용 시에는 과다추정의 우려가 있는 공식으로 분류되어 면밀한 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.51-57
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• 2011

국내 강원도 지역에 광범위하게 분포하고 있는 불규칙한 석회암 공동(空洞)은 구조물의 사용성 저하 및 붕괴 등 예기치 못한 사고를 유발할 수 있다. 따라서 석회암 공동분포지역에서는 구조물의 기초지지력 증진을 위한 적절한 지반보강공사가 요구되며, 환경오염 문제를 최소화할 수 있어야 한다. 일반적으로 석회암 공동의 기초지지력 확보를 위해 시공하는 R.J.P(Rod Jet Pile) 공법은 주입재료를 시멘트모르타르를 사용하지만, 석회암 공동의 특성상 공동을 통한 시멘트성분의 유출로 인근지역의 식수오염과 양어장의 송어폐사가 발생하였다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해서 국내 외 적용가능한 보강공법들을 비교 검토하였으며, 실내시험을 통해 주입재료를 선정하였다. 또한, 1, 2단계로 구분하여 시공하고 선정된 보강재료 주입을 통해 저유동성 재료를 사용하는 비배출압밀공법을 한단계 향상시킨 몰탈압입공법을 제안하고 시험시공을 하였다. 시험시공 동안 인근지역 양어장의 수질변화가 거의 발생하지 않았으며, 시공위치에서 코어를 채취하여 압축강도를 측정한 결과 기준강도 5 MPa 이상으로 구조물의 기초지반 지지력을 확보하는 것으로 분석되었다. 따라서 몰탈압입공법은 주변 수질환경에 대한 친환경성을 확보함과 동시에 기초지반 지지력을 확보하는 것으로 검토 되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.19-26
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• 2021

교량 받침장치부는 상부구조의 수직하중을 지지하여 하부구조에 전달하고, 교량의 붕괴사고를 방지하는 역할을 한다. 하지만, 포항지진에 의하여 총 12개 도로교량의 받침장치 몰탈 파손, 받침장치 파손 및 쐐기 손상이 보고되었다. 본 연구에서는 지진시 교량 받침장치부의 구조 시스템 특성을 고려하여 교각의 코핑부와 무수축몰탈을 포함한 면진받침 장치 실험체의 전단 거동특성 및 손상모드를 평가하였다. 받침장치 쐐기에 대한 영향을 확인하기 위하여 쐐기 설치 유무를 변수로 설정하였으며, 압축-전단 실험을 실시하여 면진장치의 전단 거동특성과 손상모드를 확인하였다. 또한 유한요소해석을 통하여 받침장치의 거동특성 및 각 구성요소별 손상원인을 분석하였다. 실험결과, 쐐기의 충돌 및 손상 발생 이후 급격한 하중변화가 발생하였으며, 받침장치와 무수축몰탈 경계부를 따라 균열이 발생하였다. 쐐기 유무에 따른 쐐기, 앵커 소켓 및 무수축볼탈의 응력거동을 비교함으로써 지진시 교량받침장치부의 손상원인을 규명하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.160-166
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• 2021

본 연구에서는 화재, 붕괴, 특수사고, 산불 등의 4개의 재난·재해 중 화재현장에서 활용 가능한 재난안전로봇의 교육적 활용을 위한 시나리오를 개발하고 이 시나리오를 바탕으로 로봇 활용 교육에 따른 효과분석을 목표로 한다. 시나리오는 현직 소방대원을 대상으로 설문지 조사를 통해 방향성, 현실성 및 합리성 내용을 중심으로 시나리오를 개발하였다. 또한 재난안전로봇의 활용 교육 및 훈련의 효과를 확인하기 위해 로봇 개발연구진, 현직소방대원, 대학생들을 대상으로 반복적인 로봇 조종 훈련을 통하여 분석하였다. 로봇조종은 직접조정, 모니터조종, 시뮬레이터조종으로 구분하여 테스트를 5회 실시하여 하였다. 로봇조정 테스트분석결과 각 그룹별로 소요된 평균시간은 대학생이 28초로 가장 빨랐으며 연구개발팀(30초), 소방대원(38초) 순으로 나타났다. 개인별 분석결과를 보면 직접조정의 경우에는 소방대원이 (최대 35초), 모니터 조정에는 연구개발팀이 (최대 14초), 시뮬레이터 조종에서는 소방대원 (최대 22초)의 조종시간 단축의 효과를 나타냈다. 이는 재난·재해 현장에서 로봇을 보다 효과적으로 활용하기 위해서는 반복적인 로봇 조종 교육 및 훈련이 필요함을 입증했다.