• 한국전자파학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.399-406
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• 2019

비균일 지하에 매설된 비금속관에 의한 지표투과레이다(GPR) 신호 특성의 변화를 수치 모의계산을 통해 비교하였다. 지하의 상대유전율 분포는 연속적인 랜덤 매질(CRM) 기법을 이용하여 생성하였다. 비균일 지하에 매설된 비금속관 속을 채우고 있는 물질의 상대유전율 변화에 따른 GPR 신호를 유한차분시간영역(FDTD)법으로 모의계산하였다. 균일 지하와는 달리, 비균일 지하에 매설된 비금속관의 전방 볼록면과 후방 오목면에 의해 발생한 각각의 반사파에 대한 왜곡 특성이 비금속관 내부와 외부 사이의 유전율 차이에 따라 달라짐을 보였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.205-214
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• 2015

급격한 도시화 및 산업화는 전력구를 비롯한 공동구의 수요를 증가시키고 있다. 하지만 기존 지하매설물, 특히 전력구에 대한 불충분한 정보와 지하매설물의 무분별한 건설로 인해 최근 도심지 내 새로운 지하매설물을 건설하는 것이 매우 어렵다. 뿐만 아니라, 전력구를 비롯한 지하매설물이 건설된 위치와 방향에 대한 부족한 정보는 신규 지하매설물의 계획노선을 설정하는데 많은 문제를 야기시키고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 연구에서는 기존의 전기비저항 탐사방법과는 다른 이론적 방법으로 해결하고자 하였다. 전력구를 비롯한 지하매설물이 건설된 지반에서 가우스 법칙과 라플라스식을 이용하여 전기장 해석이 수행하였다. 전력구의 방향, 전력구의 위치, 전력구의 전기전도도 등의 함수로 표현된 전기비저항 이론식은 전기장해석을 통해서 획득하였다. 이론식을 검증하기 위해서 현장실험이 수행되었으며 현장실험 결과, 지반 내 지하매설물의 위치와 방향을 오차범위 내에서 예측하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.47-55
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• 2008

본 연구에서는 최근 발생하는 지중 매설관의 파손이 곡선부에 집중되고 있는 현실적인 문제를 통해 지중 매설관의 곡선부에 대해 보다 합리적인 해석 방법을 제시하고, 곡선부를 갖는 지중 매설관의 안전성 평가에 관한 연구를 수행하였다. 실제 시공 및 균열이 발생한 사례를 바탕으로 대상 모델을 선정하고 지중 매설관에 작용 가능한 하중 조합을 고려하였다. 3차원 유한요소해석을 통해 변형량과 응력 그리고 좌굴에 대한 구조해석을 수행하였으며 이를 통해 직선부에 비해 곡선부에 응력이 집중되며 지중 매설관의 안전성을 저해 하고 있음을 볼 수 있었다. 이러한 결과를 통해 곡선부를 갖는 지중매설관의 경우곡선 연결부에 대한 정밀한응력 해석을 통한 안전성 평가가 이루어져야 한다고 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.79-87
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• 2003

현행 지중전력선관로 건설시에 사용되는 표준공법은 관과 관사이의 거리를 l0cm 이격시켜 관로를 매설함에 따라 공정이 복잡하고, 경제적이지 못해 이에 대한 개선공법으로 관사이의 좌우이격거리를 없앤 접촉관 공법을 제안하였으며, 이 두 공법의 거동특성과 안정성을 비교$.$평가하고 지중매설관의 변형에 영향을 미치는 주요인자를 분석하기 위해 실규모 현장 실증실험을 수행하였다. 실험에 적용된 매설형태는 A-1급 도로포장아래 매설깊이 80cm, 100cm, 120cm 지점에 PE파형관이 각 공법형태에 맞게 매설되고, 외부하중으로 DB-24차량의 후륜하중 9.6ton이 매설관 상단 중앙에 정차했을 때 관이 받는 작용압력-변형률 특성을 분석하였다. 실험 결과, 지중매설관의 변형은 주로 시공과정중에 발생하는 것으로 나타났고, 특히, 모래되메움 공정 및 쇄석 포설 완료후에 변형이 가장 크게 발생하는 것으로 계측되었다. 그리고, 접촉관과 이격관 공법의 변형을 비교해 보면, 이격된 부분에 채워진 되메움재의 수동토압에 의한 저항압에 의존한 이격관 공법이 관과 관이 직접 접촉하여 관의 강성이 저항압으로 작용하는 접촉관 공법에 비해 변형이 작게 발생하는 것으로 분석되었다. 더불어 KS-C8455의 허용변형률 3.5%에 매설깊이 80cm, 100cm, 120cm에 묻힌 매설관이 공법 및 다짐방법에 관계없이 만족하는 변형률값을 보이고 있어 안전성을 확보하는 것으로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권1호
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• pp.49-62
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• 2024

급격한 도시화로 인한 지하의 무분별한 개발은 기존 지하매설물의 점검과 교체 그리고 새로운 지하시설물 설치에 지연을 일으키고 있다. 최근에는 체계화된 시스템을 도입하여 지하시설물을 관리하고 있지만, 실제 시공은 현장 여건에 따라서 설계 도면과 다르게 진행되기 때문에 기존 지하매설물의 부정확한 위치 정보로 사고가 끊임없이 발생하고 있다. 한편, 전기비저항 탐사는 전극을 지반에 관입시켜 전극 간 전위차로 지반의 전기저항을 측정하는 방식이며, 비파괴 물리탐사 기법으로서 널리 이용되고 있다. 그리고 다수의 전극 쌍을 이용하여 복잡한 지하 구조를 영상화하고, 딥러닝 알고리즘을 활용한 데이터 해석 기술들이 비약적으로 발전하였지만, 아직 지하매설물의 기하학적 조건에 따른 전기저항 변화를 정량적으로 평가한 기초적인 연구로서는 진행된 바가 없다. 본 연구에서는 전극과 지하매설물의 기하학적 매개 변수 해석을 통해서 전기저항 변화를 평가하였다. 먼저, 이론식과 수치 해석의 전기저항값 차이가 작게 나타난 정량화된 메쉬를 적용하여 3차원 전기저항 수치 해석 모듈을 개발하고, 매설물의 깊이, 크기, 그리고 전극과 매설물 간 이격거리에 따른 매개 변수 해석을 통해서 정상 직류 상태에서 전기저항 변화를 정량적으로 비교하였다. 전기저항은 매설물이 얕은 깊이에 위치하고, 크기가 크고, 전극과의 이격거리가 가까울수록 높게 측정되었다. 추가적으로 전극과 지하매설물 주변에 형성된 전위 및 전류밀도 분포를 분석하여 터미널 전극 주변에서 측정된 전기저항을 고찰하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권11호
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• pp.31-37
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• 2021

매설관으로부터의 누수에 의한 지반 내 공동 및 이완구간 형성에 따른 사고를 사전에 방지하기 위하여 매설관의 파손 및 누수와 동반한 지반 내 함수상태 변화의 평가가 요구된다. 흙의 함수상태 평가를 위한 기법으로써 시계열반사계(TDR)의 적용이 고려될 수 있으나 표준 TDR 프로브의 경우 세장비가 매우 큰 전극을 이용하므로 지반 내 설치 시 전극의 변형 및 파손이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 지반 내에서 안정적으로 형태를 유지하며 함수상태를 평가할 수 있는 매립형 TDR 모듈을 개발하였다. 매립형 TDR 모듈은 동축케이블의 내부도체 및 외부도체에 연결되는 세 개의 전극과 지반 내에서 전극의 변형방지 및 평행배열 유지를 위한 MC Nylon 재질의 케이싱으로 구성된다. 매립형 TDR 모듈로부터 획득된 유도전자기파의 신뢰도 검증을 위하여 표준 TDR 프로브로부터 획득한 유도전자기파와 상호비교 하였으며 보정실험을 통하여 체적함수비와 유도전자기파의 전파시간 상관관계가 수립되었다. 매립형 TDR 모듈의 현장적용 적정성을 평가하기 위하여 실내 모형실험이 수행되었으며, 모형 매설관으로부터의 누수에 따른 흙 시료의 체적함수비 변화가 명확히 관찰되었다. 그러므로 본 연구에서 개발된 매립형 TDR 모듈은 도심지 포장 하부에 설치된 매설관의 건전도 평가 및 매설관 주변부 지반의 함수상태 평가에 효과적으로 이용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.11-18
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• 2009

지하매설관 설치시 매설관 아래의 베딩면 상부 되메움재는 적절한 다짐이 필요하다. 그러나 원형매설관 설치시 기존 시공법의 경우는 관 하부의 다짐이 어렵고, 또한 다짐효율이 떨어져서 지하매설관의 안정성을 저감시키며, 이로 인하여 매설관의 파손이 발생한다. 이러한 지하매설관 되메움시 발생하는 문제점을 해결할 수 있는 방법 중의 하나가 유동성 채움재(CLSM)를 이용하는 것이다. 유동성 채움재는 저강도 콘크리트 개념을 지반공학에 적용하여 만들어진 것이다. 이의 대표적인 특성은 자기수평화(self-leveling), 자기다짐(self-compacting), 유동성(flowablility), 인위적인 강도조절, 시공단계를 줄여 시공비 절감이 가능하다는 것이다. 따라서, 본 논문에서는 유한요소해석을 수행하여 동일한 조건에서 현장발생토, 일반모래, 유동성채움재를 되메움재로 사용하였을 경우의 거동을 비교 분석하였다. 그 결과 되메움재로 유동성채움재를 사용하는 경우가 현장발생토사나 일반모래를 사용한 경우보다 지표침하 및 매설관의 변위를 감소시키는 것으로 나타났다.

• 지구물리
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• 제6권4호
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• pp.261-268
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• 2003

지하의 수없이 매설된 지하매설물의 효율적인 관리는 도시의 원활한 운영을 위한 중요과제가 되어가고 있다 지하 매설물의 위치 및 깊이를 조사하기 위한 지구물리탐사방법으로서 GPR탐사 및 유도전류탐사 등이 주로 적용되고 있으나 가탐심도가 매우 낮으며 지하매질이 불균질 하거나 점토 염분 자갈 등의 지반 및 전자기적 잡음이 심한 곳에서는 조사가 안 되는 경우가 많다 본 연구에서는 지반조건 및 고심도 때문에 지하매설물을 탐지할 수 없는 지역에서 지하매설물 탐지를 효율적으로 수행할 수 있는 비파괴적인 전자탐사기법으로서 고주파수대역 전자탐사법을 적용하였으며 광역상수관이 천부 및 심부에 다수 매설되어 있으나 열악한 지반환경 때문에 물리탐사방법으로 지하매설물의 탐지가 여의치 않은 지역에 고주파수대역 전자탐사법의 효용성 확인을 위해 적용하였다 연구결과 기존의 지구물리탐사방법으로는 위치확인을 할 수 없었던 지하매설관에 대해서 고주파수대역 전자탐사법의 적용은 매우 성공적이었으며 비저항값을 함께 유추할 수 있었다 따라서 본 고주파수대역 전자탐사법은 고심도 지하매설물의 정밀 지구물리탐사에 효과적으로 적용할 수 있으며 문화재유물 등의 조사에도 적용할 수 있을 것으로 판단된다

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.65-76
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• 2010

본 연구에서는 국내에서 널리 사용되고 있는 매설가스배관인 API X65에 대해 지진 취약도 해석을 수행하였다. 이를 위해, 15가지 경우의 배관 해석모델에 대해 12본 세트의 다양한 지진파를 0.1g 등간격으로 스케일링하여 비선형 시간이력해석을 수행한 후, 비선형 시간이력해석으로 얻어진 매설가스배관의 최대 변형률을 이용하여 지진취약도 해석을 수행하였다. 지진 취약도 해석을 위해 본 연구에서는 또한, 지반조건, 단부지점조건, 매립깊이 및 배관형태 등을 변수로 고려하여 지진 취약도 해석을 수행하였다. 지진 취약도 해석결과, 지반조건, 단부지점조건 및 매립깊이는 매설가스배관의 취약도 곡선에 영향을 끼치는 것으로 판단되었고, 특히 지반조건이 미치는 영향은 다른 두 변수에 비해 다소 큰 것을 확인할 수 있었다. 반면에, 배관형태가 취약도 곡선에 미치는 영향은 미미한 것을 알 수 있었다. 종합적으로, 매설가스배관의 지진 취약도 해석과 관련된 연구가 많지 않은 현실을 감안할 때, 본 연구결과는 매설가스배관의 지진 취약성 평가해석에 초석으로 고려되어질 수 있고, 추후 관련분야 연구에 좋은 참고자료가 될 것으로 사료된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.239-247
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• 2009

매설관은 기존 포장의 제거와 굴착후 다짐 및 재포장에 의해 시공되며 주변지반의 침하와 균열, 재포장부의 침하발생과 평탄성 저하를 초래한다. 본 연구에서는 매설관의 설치와 뒷채움재의 다짐 및 재포장 등 일련의 시공과정에서 간과되고 있는 포장하부구조의 물성치 획득방법으로서 공내재하시험 및 동평판재하시험을 채택하였다. 공내재하시험 비교 결과, 관매설 및 새로운 뒷채움재의 다짐으로 인해 충분한 하부지반 강성이 굴착전에 비하여 획득되지 못함을 확인하였다. 재포장층의 두께는 기존층에 비하여 더 두껍게 설계되어야 함을 의미한다. 동평판시험은 공내재하시험에 비하여 층표면 강성을 파악하기에는 효과적이지만 매설관의 하부구성층 또는 뒷채움재 등의 전체 강성 또는 다짐도를 정확히 파악할 수 없음을 확인하였다.