• 터널과지하공간
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• 제27권1호
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• pp.58-68
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• 2017

광학기술의 발달로 LIDAR장비들은 사양이 급속도로 발전하여 현재 암반의 정보들을 효과적으로 얻어 낼 정도의 정밀성과 정확성을 확보하고 있고 현장 활용이 용이하도록 경량화 및 보급화가 이루어진 상황이다. 본 연구에서는 넓은 영역의 암반 사면을 대상으로 LIDAR를 이용하여 절리면 거칠기를 측정하는 방법의 적용성에 대하여 고찰해 보았다. 점 간격에 따른 네 가지 거칠기 변수와 JRC와의 상관관계를 회귀 분석하였으며 LIDAR를 이용하여 삼차원 삼각망을 구성하고 면 구조인 패치를 검출하여 암반 사면 절리면의 거칠기를 산정하는 연구를 수행하였다. 실내시험을 통하여 네 가지 거칠기 파라미터와 JRC의 회귀식을 제시하였으며, 네 가지 파라미터 모두 점 간격이 커질수록 거칠기 파라미터 값의 감소를 보이며, 더 큰 거칠기를 갖는 시료에서 더 큰 감소폭을 보임을 알 수 있었다. 현장에서 LIDAR 스캔을 통하여 $R_s$ 파라미터와 점 간격을 고려한 거칠기를 산정하는 알고리즘을 제시하였으며 실제 거칠기 측정 결과보다 다소 과대평가 되는 경향이 있음을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제21권5호
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• pp.386-393
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• 2011

본 연구에서는 암반 내 원통형 공동면에 나타나는 절리선 길이분포를 이용하여 암반 내에 존재하는 절리의 직경분포를 추정하기 위한 알고리듬을 제안하였다. 암반 내 절리의 직경분포를 추정하기 위해서 송재준(2005)에 의해 제시된 Joint Center Volume(JCV)의 개념이 적용되었다. 평면 조사창에 나타나는 절리선에 대한 JCV 값을 산정하는 송재준(2005)의 알고리듬을 확장하여, 원통형 공동면을 조사창으로 하는 경우의 암반 내 절리 직경분포 추정을 위해 전수조사 기법을 적용한 JCV 계산 알고리듬을 개발하였다. 추정된 절리 직경분포는 Monte-Carlo 시뮬레이션 기법을 이용하여 절리직경 모분포와 비교 검증하였으며 추정된 절리 직경분포가 모분포와 20% 내외의 오차 범위에서 수렴하는 것을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제22권1호
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• pp.43-53
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• 2012

개착면의 방향성과 규모가 점진적으로 변화되는 개착사면의 안정성을 지반의 암석학적, 구조적 및 역학적 특성을 종합적으로 고려한 횡단면 분석기법을 활용하여 분석하였다. 시추작업을 수행하여 획득한 코어시료를 관찰하여 사면지반의 암석학적 취약성을 조사하였으며, 시추공 내 BIPS 영상을 획득하여 사면 내부의 구조적 특성을 규명하였다. 시추코어 및 코어절리시료를 이용한 암석실험을 통해 사면 지반의 공학적 특성을 분석하였다. 평사투영해석을 수행하여 잠재적인 사면거동 양상과 거동유발 절리들을 분석하였으며, 거동유발 절리들의 트레이스 분포를 개착 형상이 고려된 횡단면상에 도시하였다. 횡단면에 분포된 평면파괴 절리들이 기저면을 형성하는 평면블록들을 절리 트레이스 분포를 고려하여 설정하였다. 횡단면 상에서 심도별 평면블록들의 안정성과 적정 안전율을 유지하기 위하여 요구되는 지보량을 산정하여 최적 사면 설계안 수립에 대한 횡단면 기법의 활용성을 고찰하였다.

• 한국동굴학회:학술대회논문집
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• 한국동굴학회 1996년도 동굴의 개발 및 환경보전 세미나
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• pp.77-78
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• 1996

카르스트는 특이한 수문학적 용식지형이며, 암석의 높은 용식성으로 인해 발달된 암석의 공극(1차적 삼투)과 암석의 구조적 변형인 절리면, 균열면, 단층면, 층리면 등(2차적 삼투)의 확장으로 인하여 발생되어진 경관을 총칭한 것이다. 암석의 용식성만으로 카르스트가 형성된다는 것을 설명하기는 쉽지 않다. 왜냐하면 암석의 구조적인 특성이 중요한 인자이기 때문이다.(중략)

• 전산구조공학
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• 제4권1호
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• pp.42-43
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• 1991

균열성암반의 모형화 기술은 계속적으로 보완발전되어 UDEC이 개발되었으며, 현재 UDEC의 최신판은 블록 내부를 다시 유한차분요소로 분할하여 블록의 소성거동(Mohr-Coulomb Model) 및 쪼개짐을 고려할 수 있고, 절리면에서의 유체흐름 및 유압의 발생, 그리고 열응력 해석 등 평면변형 문제의 정적해석과 지진 및 폭발하중을 고려한 동적해석이 가능하다. UDEC은 전처리 기능이 뛰어나 최소한의 입력데이타로써 전체 모형의 데이타를 자동생성시키며 절리면의 통계학적 자동생성 및 터널형상의 자동생성도 가능하다. UDEC은 실용적인 보강요소를 구비하여 Rock Bolt 뿐만 아니라 그라우트를 고려한 Cable Bolt를 모형화할 수 있으며 국부적인(Key Block)보강으로써 불연속체 전체의 안정을 검토할 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제33권6호
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• pp.574-593
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• 2023

본 연구에서는 절리면 암석 시료에 대한 직접 전단시험을 수행하기 위해 새로 고안된 Compact CNS shear box의 성능과 적용 가능성에 대해 조사하였다. 정적 CNS 절리면 직접 전단시험은 인공적으로 거칠기를 생성한 절리 암석을 대상으로 실시하였으며 절리면 거칠기 계수 및 초기 수직응력 조건을 변화시키면서 수행하였다. 또한, DIC 분석을 통해 변위 데이터 검증 및 파괴 패턴을 관찰하였고 실험으로부터 도출된 전단 특성들을 기존에 연구되었던 전단 거동 예측 모델들과 비교분석하였다. 그 결과 기존의 특정 경험적 전단 거동 예측 모델과 높은 상관관계를 나타내는 것을 확인하였으며 전단 거동 특성이 파괴 패턴과 관련이 있을 가능성에 대해 고찰하였다. 결론적으로, 절리면 전단 특성에 대한 데이터를 제공하는데 있어서 CNS 전단 박스의 적용 가능성과 효과를 입증하였다.

• 터널과지하공간
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• 제24권1호
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• pp.89-96
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• 2014

절리면의 전단강도를 결정하는 중요한 인자로 알려진 암반 절리면의 거칠기는 여러 가지 방법에 의해 연구되어 왔다. 하지만, 거칠기를 구성하는 요소인 1차 거칠기와 2차 거칠기를 분리하여 거칠기를 평가하려는 시도는 매우 제한적으로 수행되고 있다. 본 연구에서는 인장절리 시험편을 이용하여 직접전단시험을 통해 2차 거칠기 요소를 파괴하고 이를 거칠기 파라미터를 이용하여 정량화 하였다. 거칠기 파라미터는 수직응력과 측정 간격이 증가할수록 감소하였으나, 1.5 MPa 이상의 수직응력에서는 일정한 경향을 나타내지 않았다. 또한 전단 반대방향의 거칠기 면적 감소율은 거칠기 파라미터가 증가할수록 감소하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제36권4호
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• pp.16-25
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• 2018

터널 굴착시 지반진동을 감소시키기 위해 굴착면에 부분적인 자유면을 형성하고 제어발파를 수행하는 자유면 발파공법이 적용되어 왔다. 본 연구에서는 다이어몬드 와이어 쏘를 이용하여 인공절리를 심발부에 형성하고, 심발부 발파 시 발생되는 지반진동을 비교함으로써 인공절리에 의한 지반진동 감소를 평가하였다. 해석 결과, 일반 심발발파보다 인공절리 심발발파에서 지반진동이 감소하였으며, 수직 인공절리 심발발파보다 수평 인공절리 심발발파에서의 지반진동 감소 효과가 더 크게 평가되었다.

• 지질공학
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• 제24권4호
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• pp.643-648
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• 2014

터널의 굴착과정에서 막장전반부에 분포하는 절리를 예측하여 그들로 인한 붕괴를 예방하기위해 보강계획을 수립하는 것은 매우 중요한 사안이다. 그러나 빠른 굴착공정에서 절리의 분포를 충분히 조사하고 예측하는 것은 쉽지 않은 일이다. 본 연구는 굴착면 선단부에 분포하는 절리를 예측할 수 있는 새로운 통계적 기법을 제시하고자 한다. 제시될 방법은 단일 절리군에 대한 절리간격의 누적분포도를 이용한 절리분포의 예측이다. 누적분포도는 수평축에 절리를 동일간격으로 순차적 배열을 한 후, 수직축에 누적간격을 기준으로 각 절리를 하나의 점으로 표기한다. 이 도표에서, 표기된 점들이 선형을 이루면 절리의 분포양상이 규칙적임을 의미하며, 직선의 기울기는 절리의 간격을 의미한다. 기울기가 낮으면 절리사이의 간격이 적은 것 이다. 점들의 분포가 군집형을 이루면 이는 절리의 분포양상이 군집형을 이룸을 의미한다. 현장에서 조사된 자료를 누적분포도에 점기하면 특정 절리군에 대한 분포양상이 분포도에 표기될 것이고, 이 분포양상을 연장하면 앞으로 굴착될 굴착면 전방의 절리분포를 예측할 수 있을 것이다. 실 터널현장에서 10 m 간격에서 측정된 특정 절리군에 대한 누적분포도 분석이 수행되었으며 이를 기반으로 3 m 전방의 미 굴착구간에 대한 절리분포가 예측되었다. 예측결과를 실제 현장자료와 비교한 결과 누적분포도는 전방절리를 적절히 예측하고 있었다. 분포도의 특성상 점기된 절리들의 선형과 등간격의 군집형태는 그 자체로 절리의 분포가 규칙적이며 누적분포도의 예측이 정확할 수 있음을 의미하는 것이다. 그러므로 본 연구는 향후 누적분포도의 분포양상에 대한 고찰과 그 결과의 넓은 공유가 있기를 바란다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.659-665
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• 2016

풋월 비탈면 설계 시 해석시간이 짧고, 간편하여 한계평형법을 주로 이용하였으나, 쟁기형태파괴를 모사하기에는 어려움이 따른다. 따라서, 본 연구에서는 2차원 DEM (Distinct Element Method) 해석프로그램인 UDEC을 이용해 수치해석을 수행하여 풋월 비탈면에서 발생되는 쟁기형태파괴에 미치는 영향인자를 분석하였다. 매개변수분석은 암반절리(층면절리, 공액절리, 비탈면의 하단에 위치한 절리)의 구조 및 암반절리상태 등을 변경하여 수행하였으며, 비탈면의 안전율은 강도감소법(Strength Reduction Method)을 이용하여 산정하였다. 수치해석 결과를 통해 쟁기형태파괴는 공액절리(conjugate joint)의 경사각에 주로 의존하고 있음을 확인할 수 있었으며, 층리의 한계간격 및 슬래브의 한계길이가 공액절리의 경사각에 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 비탈면 보강을 포함한 풋월 비탈면의 최적설계 및 시공에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.