• 터널과지하공간
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• 제25권2호
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• pp.186-198
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• 2015

본 연구에서는 적정 소요환기량의 확보를 통한 갱내 환경의 최적화를 위한 기초연구로 갱내 소요환기량을 추정하였다. 채굴의 심부화 및 운행갱도의 증가로 인한 온도상승으로 작업환경이 점차 악화되는 광산에서 작업환경의 개선을 위하여 J광업소를 대상으로 환기평가를 하였으며 갱내의 환기효율을 증가시키기 위하여 갱도의 길이에 따른 온도에 대한 효과를 수치 해석하였다. 연구결과 J광업소의 소요환기량은 $17,831m^3/min$으로 산출되었으며, 실제 총 입기량은 $16,474m^3/min$로 환기량이 $1,357m^3/min$ 부족한 것으로 나타났다. 개발된 프로그램을 이용하여 J 광업소의 두 가지 개발모델에 관하여 온도 예측을 하였으며 온도계산의 기본 인자인 환기량 예측을 위해서 수치해석 프로그램인 VnetPC를 사용하였다. 실험 결과 첫 번째 개발모델인 -425ML을 전체 개발할 경우의 C 생산부 주운반갱도 9X의 온도는 $29.30^{\circ}C$로 예측되었으며 두 번째 모델인, A 생산부를 제외한 일부 지역만 개발할 경우의 온도는 $27.45^{\circ}C$로 예측되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.405-420
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• 2008

전기비저항 탐사법은 터널 주변 지반 혹은 암반의 안정성을 조사하기 위해 사용되는 물리탐사법 중의 하나이다. 다양한 물리탐사법 중에서도 전기비저항 탐사법은 터널설계 단계에서 미리 소사가 수행되어 시공비용을 절감하고 안정성을 확보하기 위한 중요한 자료로 이용되고 있다. 현재 전기비저항 탐사 자료의 해석은 주로 1회의 단일 측정 자료를 대상으로 이루어지고 있지만, 터널 굴착이나 기 굴착된 터널의 유지관리를 위해서는 터널 주변의 시간에 따른 지하수의 분포상황 변화 등이 관측되어야 한다. 이를 위해서는 모니터링 기법이 도입되어야 한다. 따라서 터널 굴착에 따른 전기비저항 변화 파악을 위하여 격자형 측선을 설치하여 총 6회의 전기비저항 모니터링을 수행하였다. 또한 모니터링 시스템을 통해 조사지역에 분포하는 단층대에 상세한 정보를 제공함으로써 안전시공에 예측 시스템으로 가능유무를 평가하고자 하였다.

• 터널과지하공간
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• 제19권3호
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• pp.226-235
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• 2009

터널내 자연환기력은 터널의 정상운영시 뿐만 아니라 터널내 화재와 같은 비상시에 기류 유동상의 심각한 문제를 야기할 수 있다. 따라서 자연환기력의 영향은 터널 환기 및 방재시스템 설계시에 반드시 고려하여야한다. 자연환기력의 결정에 영향을 미치는 변수에는 지형, 기상, 터널의 물리적 특성에 관련된 다양 변수들이 포함된다. 그러나 이들 변수간의 정량적인 관계의 이해가 복잡하여 현재 어떤 나라에서도 국가기준에 자연환기력의 예측방법을 제시하고 있지 않다. 본 논문에서는 국내 고속도로터널을 대상으로 자연환기력의 정량화 연구를 수행하였다. 정량화를 위하여 첫째, 양 갱구의 기압차 측정방법, 둘째, 피스톤효과에 의한 영향을 제거하는 방법, 셋째, 기압장벽고 방법을 적용하였다.

• 터널과지하공간
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• 제24권3호
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• pp.234-242
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• 2014

대심도 시추공사는 불확실성을 가진 공사영향요소가 많고, 시공리스크가 크며, 공사성능관리의 효율화여부에 따라 프로젝트의 경제성에 큰 영향을 미치기 때문에 체계적이고 효과적인 관리가 수행되어야 한다. 특히, 시추공사는 수많은 참여주체가 협업하여 진행되기 때문에, 실시간으로 발생되는 모든 시추정보는 원활하게 공유되어야 효율적인 성능관리가 수행될 수 있다. 본 연구에서는 지열정 설계정보를 활용하여 3차원 설계모델을 작성하였다. 또한, 지열정의 각 구간별로 최적화 설계된 성능제어변수 및 공기에 대한 성능정보의 예측결과를 3차원 모델과 연계하여 4D(3D+time)기반 진도 시각화시스템을 구축하였다. 공정간 선후행 관계 및 각 소요공기를 바탕으로 효과적인 공정 모델을 구축하기 위하여 선후행도형법을 활용하여 정보화 공정네트워크를 작성할 수 있는 모듈을 개발하여 3차원 정보와의 연계효율성을 고려하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권1호
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• pp.67-76
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• 2008

본 연구에서는 지하수위 변동모델과 비포화대 함수모델을 적용한 지하수 함양율 산정 기법을 제안하였다. 기법의 적용성을 살펴보기 위하여 연구지역인 국내 4개 국가지하수 관측소를 선정하였으며 1996년부터 2005년에 이르는 국가 지하수 관측망(포항 연일, 기북, 순천 외서, 홍천 홍천) 수위자료와 포항, 순천, 홍천의 기상청 강우자료가 이용되었다. 각 관측소 주변 토양형에 따른 지하수 함양율은 홍천 관측소가 최소 0.5%에서 최대 61.4%, 포항 연일 관측소는 1.1%에서 27.4%, 포항 기북 관측소는 5.1%에서 41.4%, 및 순천 외서 관측소는 1.1%에서 8.3%의 분포를 보였다. 본 연구에서 이용된 지하수위 변동예측 모델은 지하수위 변동이 강우에 의해서만 발생하는 것으로 가정하였으며 향후 보다 정확한 지하수위 예측을 위해서 지하수 채수나 증발산의 영향을 추가 고려할 필요가 있을 것이라 판단된다. 또한 제안된 기법의 보다 넓은 범위의 적용을 위해서는 비포화 암반의 함수 모델을 도입할 필요가 있을 것이라 판단된다. 현재 본 연구를 공간적으로 확장하여 지역화 하기 위한 연구가 진행 중이다. 본 연구에서 제안하는 지하수 함양율 산정 기법은 가정을 최소화함으로써 방법론적으로 합리적이며 실제 지하수 시스템을 잘 반영하는 과학적인 모델로 기존 지하수 함양율 산정 기법을 충분히 대체할 수 있을 것이라 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제23권6호
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• pp.480-492
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• 2013

비화산지대에서도 적용 가능한 인공저류층 생성방식의 지열발전기술의 등장으로 막대한 비용이 소요되는 대심도 시추공사를 효율적이고 경제적으로 수행하기 위한 연구개발의 필요성이 증대되고 있다. 그러나 시추공사는 수행과정에서 수많은 불확실한 사건이 발생하여 공기와 비용을 신뢰적으로 예측하기가 매우 어렵기 때문에 계획적이고 효율적으로 공사를 관리하기가 어려운 실정이다. 특히, 비트의 마모로 인해 이산적으로 발생하는 시추장비의 라운드 트립(round trip)은 심도가 깊어질수록 소요시간이 증가하여 공사 성능에 영향을 많이 끼치는 요소로서 발생시점과 깊이를 사전에 평가하여 최적화할 수 있는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 비트의 마모상태를 총 8단계로 구분하여 마모단계별 라운드 트립이 발생되는 깊이와 시점을 분석할 수 있는 예측 알고리즘(TOSA)을 개발하였다. 시뮬레이션을 위한 단위구간을 분할할 수 있는 방법론을 제시하였으며, 구간별 시추속도 및 비트의 마모도 예측을 위한 방법으로 Bourgoyne and Young의 모델을 활용하였다. 마지막으로 사용자 편의성을 고려하여 개발된 알고리즘을 시스템화 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.634-634
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• 2015

최근 국지성 호우와 잦은 태풍으로 인한 돌발홍수가 빈번하게 발생하여 도심지에서의 호안유실과 범람으로 많은 외수침수의 피해가 발생하고 있다. 또한 기후변화에 따른 강우량의 증가와 집중호우로 인한 홍수 피해는 지속적으로 증가할 것으로 예상됨에 따라 대하천 유역을 중심으로 홍수범람예측 연구가 활발히 진행되고 있지만 대하천을 제외한 지방 중소하천의 연구가 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 지방 중소하천 중 태풍과 집중호우의 영향이 많은 제주지역의 주요 하천 중의 하나인 한천 유역을 테스트베드로 선정하여 연구를 진행하였다. 한천은 강우 시에만 유출이 발생하는 건천으로, 집중호우 시 암반하상 조건, 복개, 교각 등으로 수위가 국부적으로 급격히 상승하는 경우가 있었다. 그리고 한천 하류부에는 도심이 위치하고 있어 돌발홍수 발생 시 막대한 피해가 발생한다. 이에 따라 홍수 피해를 줄이기 위한 제도화, 정책결정 등의 구조적 해결방안과 홍수 피해의 규모와 원인을 분석하는 비구조적 해결방안에 대한 연구가 시급하다. 따라서 본 연구에서는 홍수범람 등으로 인한 홍수 피해규모를 산정하여 각 정부부처 및 유관기관, 지자체에서 빠른 정책결정을 내릴 수 있는 자료를 제공하는 목적으로 제주도의 특성을 고려한 홍수범람위험도 산정 알고리즘을 개발하고자 한다. 본 연구에서는 제주 한천유역의 단면 자료와 빈도별 홍수량 자료를 이용하여 HEC-RAS 모형으로 수리학적 흐름특성 모의를 실사하였다. 모의된 결과를 바탕으로 ArcGIS 소프트웨어인 ESRI사의 ArcMap을 이용하여 빈도별 홍수위 자료와 제주지역 수치표고모형 자료를 활용한 빈도별 홍수범람지도를 산정하고, 좌안과 우안의 제방고로부터 위험도를 산정하여 홍수범람위험도를 각각 구축하였다. 구축된 결과를 이용하여 분석하고자하는 해당 빈도의 홍수위와 홍수량이 발생할 때의 피해지역을 예측하였으며, 예측된 지역과 제주시의 공시지가 자료를 중첩하여 피해지역에 대한 피해액을 산정하였다. 본 연구의 알고리즘을 적용한 2007년 태풍 '나리' 사상의 경우와 비교한 결과, '나리' 사상의 침수 흔적도와 유사한 홍수범람지도를 획득 할 수 있었으며, 모의된 유역의 하천 복개구간을 중심으로 홍수범람이 발생한다는 점과 우안보다 좌안에서의 홍수범람위험도와 피해액이 더 크게 나타난 점 등의 홍수범람 특성을 파악할 수 있었다. 본 연구에서 제시된 기법을 이용할 경우, 홍수에 의한 취약지에 대한 제방 설계 강화, 하천의 보수 정비 등 정책적 결정에 사용될 수 있을 것이며, 실시간 자료제공, 재해정보시스템 등에 적용하여 홍수범람 피해를 줄일 수 있는 기반기술이 될 것으로 사료된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제23권4호
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• pp.1-18
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• 2005

고준위폐기물 처분시스템의 거동 실증을 위해 한국원자력연구소내에 추진되고 있는 지하처분연구시설은 고성능 폭약을 이용한 발파 기법에 의해 지하 화강암반내에 건설된다. $6m{\times}6m$ 크기의 터널을 굴착하기 위한 발파에 의한 진동 및 소음이 인접한 연구시설 및 하나로 원자로에 영향을 예측하기 위한 시험 발파가 실시되었다. 시험발파를 통해 얻어진 발파진동식을 이용한 원자력연구소내 주요시설에 대한 발파영향을 평가결과 설계기준에 비해 훨씬 낮은 것으로 파악되었다. 굴착 진행에 따른 소음, 진동값을 측정하였으며 진동값의 경우 발파진동식으로 추정한 값보다 더 낮게 나타났다. 따라서 원자력연구소내 지하에 280m 규모의 처분연구시설을 건설하기 위한 발파작업으로 연구소내 주요 시설에 미칠 영향은 미미할 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.533-551
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• 2015

암석은 인공적인 재료(금속, 유리)에 비해 불균질하고 이방성을 가지고 있기 때문에 워터젯 절삭시 매우 복잡하게 파쇄되는 특성을 가진다. 워터젯 절삭시 암석특성에 따라 절삭성능이 결정되므로 물성에 대한 영향을 파악하는 것은 매우 중요하다. 워터젯 절삭효율에 영향을 미치는 물성은 선행문헌의 실험조건(수압, 연마재 투입량, 이격거리 등) 및 암종에 따라 다양하게 제시되고 있다. 본 연구에서는 워터젯 시스템을 이용한 암석절삭에 있어서 물성영향에 대해 문헌연구를 실시하고 중요 물성을 분석하였다. 선행문헌 연구를 통해 암석의 공극율, 일축압축강도, 경도가 워터젯 암석 절삭에 있어서 중요한 물성으로 도출되었다. 분석결과는 향후 워터젯 절삭 기술을 이용한 터널공사시, 암반특성에 따른 굴착효율을 예측하기 위한 기초지식을 제공할 수 있을 것이다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.1-10
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• 2016

최근 해상풍력발전 단지 조성은 많은 양의 에너지를 창출할 수 있어 그 기대는 점차적으로 증가하고 있다. 특히 제주도는 풍황이 우수하여 해상풍력발전 시스템 운영을 위한 최적의 대상지이기는 하나, 화산활동에 의해 형성된 지형으로 육지부와 달리 현무암층 사이에 연약층인 화산쇄설물 및 공동이 불규칙하게 발달된 층상구조로 이루어져 있다. 이에 본 연구에서는 제주현무암의 p-y 곡선을 얻기 위한 수평재하시험을 실시하였다. 말뚝 수평재하시험중에 측정한 변형률 데이터로부터 p-y 곡선을 유도하기 위하여 수평변위(y)는 high order polynomial curve fitting 기법을 적용하고, 지반반력(p)은 piecewise cubic polynomial curve fitting 기법을 추천한다. 이는 지반반력을 계산하기 위하여 미분하는 과정에서 발생하는 에러를 최소화 할 수 있으므로 역해석을 통한 말뚝두부에서 하중-변위를 예측할 때 에러가 가장 작게 발생한다.