• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.401-401
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• 2023

터널이나 폐기물저장소와 같은 지하 구조물 또는 지표에서부터 상당한 깊이로 설계되거나 건설되는 구조물을 계획하거나 건축할 때 구조물의 안전성에 영향을 주는 수많은 요인 중에 간과할 수 없는 것이 바로 지하수이다. 뿐만 아니라 지상 혹은 지하에서 오염이 발생하여 오염물질이 지중환경으로 유입되는 경우, 지하수 거동은 오염물의 이송·확산에 지대한 요인으로 작용한다. 최근에는 지구온난화와 같은 유례없는 기후변화를 경험하고 있고, 따라서 수자원으로써 지하수의 역할이 더욱 중요해지고 있다. 지하수의 저류와 거동은 지하매질의 특성에 지배되고 있지만, 지표 아래 자리잡고 있는 매질의 특성을 정확히 파악하기란 매우 힘들고, 따라서 지하수 거동을 해석함에 항상 불확실성이 존재한다. 전통적으로 지하매질의 특성을 이해하기 위해 다양한 지구물리탐사를 수행하여 왔고, 더욱 직접적인 관찰을 위해 시추를 수행하여, 시료를 수집·관찰하고, 시추공에서의 다양한 현장수리실험을 통해 수리특성을 알고자 하였다. 하지만 그동안의 다양한 노력에도 불구하고, 지하매질 및 지하수 거동에 대한 불확실성은 여전히 줄어들지 않고, 오히려 증가하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 지하수 거동을 결정짓는 지하매질의 수리특성에 대한 불확실성을 정량화하기 위한 도구로써, 매개변수 보정법의 하나인 Pilot Point Method(PPM)을 소개하고자 한다. 우물 또는 관측정을 통해 관측되는 지하수의 수위는 지하매질의 특성을 반영하고 있으며, 인간이 가장 쉽게 취득할 수 있는 지하 정보에 해당한다. 지하수 수위를 이용하여 수치모형의 매개변수를 보정하게 되며, 이 때 PPM이 적용된다. Pilot points의 공간적인 분포에 따라 다양한 보정 결과가 산출될 수 있으며, 다양한 결과들을 통해 변동계수를 산정한 후 수리특성의 불확실성이 높은 지역을 나타낼 수 있다. 본 연구를 통해 얻은 결과는 물리탐사 또는 시추 작업을 위한 위치 선정의 기초자료로 활용될 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.883-887
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• 2004

현재 전국적으로 $\blacktriangle$ 전기, 가스, 상수도, 하수도, 열수송관 등을 공동 수용하는 '지하공동구'가 14개 도시 30개소에 160.4km $\blacktriangle$ 보행공간으로 병용되는 '지하도로'가 23개도시 118개소에 63만 $m^2$ $\blacktriangle$ 지하도로내 설치된 지하점포가 1만1천798개소 23만$m^2$이 있다. 이와 같이 현대 도시내에서 지상공간의 과밀도 개발로 인하여 지하공간의 수요가 증대되어 지하공간 구조물이 많이 설치되고 있는 반면, 지하상가, 지하천 등과 같은 지하공간 시설에서 발생할 수 있는 침수피해 대책이 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 과거 지하공간의 침수피해 실태를 조사하고 그 사례에서 원인을 분석하여 기술적 해결책을 도출해 내며, 침수방지를 위한 대책으로 국내에서 사용하고 있는 기숙이나 국외(미국, 일본)의 침수방지 기술 및 대책, 침수시 가이드라인 등을 조사하였다. 또한 지하공간이 침수되었을 때 일어날 수 있는 위험성에 대하여 이론적인, 기술적인 조건에 대하여 조사하였다. 이를 토대로 지하공간의 유형 즉, 지하주택, 지하상가, 지하공공시설(지하차도, 지하철, 전철, 지하변전소)에 대한 구체적인 침수방지 기숙에 대한 기준을 제시함으로써 궁극적으로는 지방자치단체, 관련기관, 연구기관에서 지하공간 침수방지대책에 대한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.199-211
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• 2009

쾌적한 지상공간의 삶을 위하여 전세계적으로 지하공간 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 그 규모도 점차 대형화하고 었는 추세이다. 하지만 밀집한 상부 구조물에 대한 피해 우려와 기존 지하공간과의 간섭 등으로 인하여 새로운 지하공간 건설 시 많은 주의가 필요한 실정이다. 천층에 굴착되는 터널의 경우, 굴착으로 인한 상부 구조물의 피해를 최소화하기 위하여 구조물 하부 및 터널 주변지반의 보강이 필수적이나 그 적정범위에 대한 기준은 마련되어있지 않은 설정이다. 본 논문에서는 직경 20 m의 대단면 터널이 구조물 하부에 시공되는 경우에 대해서 수치해석을 실시하여, 터널과 구조물간의 수직 및 수평이격거리에 따른 구조물 피해정도를 조사하였고 보강이 필요한 경우에는 각각의 경우별로 최적의 보강범위를 제시하였다. 본 논문에서 다룬 지반조건에 대한 해석결과, 수직이격거리가 0.50(D 터널등가직경)인 경우에는 수평이격거리가 0D에 근접하면서부터 보강이 필요한 것으로 나타났으며, 수직이격거리가 0.75D인 경우에는 터널이 구조물 하부에 위치할 때 보강이 필요하였다. 또한 수직이격거리가 1D 이상인 경우에는 수평이격거리에 상관없이 보강이 필요 없는 것으로 나타났다. 구조물 기초지반 보강범위는 갚이 7 m, 폭은 구조물 전제를 포함하여 터널 측벽에서 5 m 벗어난 곳까지이다. 상황에 따라 적절한 보강공법을 선택하였을 경우, 이와 같은 보강범위는 구조물 안정에 충분한 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제23권6호
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• pp.521-537
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• 2013

EGS지열발전을 위한 수리자극시 발생되는 미소진동은 투수율 증가의 범위를 파악하는 유용한 수단이 되기도 하지만 지반진동으로 인하여 지상구조물 및 환경에 영향을 미친다. 본 연구는 EGS 지열발전의 수리자극에 의하여 발생하는 미소진동의 안전관리 기준을 수립하기 위하여 지반진동이 건축구조물 및 인체환경에 미치는 영향과 각국의 허용기준을 발파진동을 중심으로 조사 하였다. 또한 유럽과 미국에서 지열발전의 수리자극에 의한 미소진동의 연구사례를 조사 검토하여 포항 EGS 수리자극에 의한 지반진동의 관리 기준에 필요한 자료와 그 대처방안을 제시 하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.131-137
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• 2011

근래의 폭발적인 차량의 증가와 지가 상승, 도시부 시가지 내에서의 지상공간의 공급한계, 자연환경 및 경관에 대한 사용자 요구수준의 증대 등 여러 이유로 지하공간 개발의 필요성이 증대되고 있다. 지하공간의 개발은 필연적으로 건설비의 증가로 이어지며 대형 구조물의 설치는 도시 미관을 저해하는 요인으로 작용하기 때문에 최근에 가능하면 도심 구조물의 경우 경량화, 소형화 하려는 경향이 있다. 따라서 본 연구에서는 효율적인 지하공간의 개발을 위해 대구광역시의 도시부 도로에 설치되어 운영 중인 지하차도 구조물을 대상으로 미시적 소프트웨어인 VISSIM 5.20을 이용하여 소형차 전용 지하차도 도입에 따른 지체시간의 변화를 분석하였다. 소형차 전용 지하차도 도입 시 운영 방식의 변화를 반영하기 위해 대형차량을 지하차도를 통해 통행시키지 않고 지하차도 상부 평면교차로를 이용해 통행하도록 하였으며, 교통특성에 따른 영향을 분석하기 위해 접근로의 포화도(v/c)와 대형차량 혼입률을 순차적으로 증가시켜 통행시간의 변화를 알아보고 기존 지하차도와 비교 분석하였다. 본 연구의 결과로 미루어 볼 때 소형차 전용 지하차도의 도입은 토지매입에 따른 경제적 손실, 구조물의 대형화에 따른 환경훼손 및 친환경적 녹색교통 측면에서도 유리할 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.319-329
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• 2016

최근 대형화되고 있는 지하구조물은 평상시는 물론 지진시에도 안전성을 확보하여야 한다. 지하구조물의 특성상 지진시 지반운동의 크기와 관성력이 작고 일산 감쇠가 커서 지상구조물에 비해 지진에 유리하나 최근 발생한 지진에서 심각한 피해 사례를 경험한 바 있다. 따라서 지하구조물의 지진시 응답특성에 대한 보다 정밀한 접근이 필요하다. 본 연구에서는 호남~제주 해저터널의 가상단면에 대한 내진해석을 수행하여 지진시 터널 구조물의 응답특성을 분석하였다. 그 결과, 지진시 터널 라이닝에 발생하는 부재력은 파쇄대 및 연약대 구간에서 증가하는 것으로 나타났다. 또한 축방향 변형 시에는 단면이 큰 터널에서 라이닝의 부재력이 크게 산정되었으나 횡방향 변형 시에는 단면이 큰 터널에서 라이닝의 부재력이 작게 산정되는 경향을 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.551-555
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• 2014

본 논문에서는 견고표적 피해분석 무기효과 계산 SW의 Framework에 대하여 기술하였다. 탄두의 침투이력, 기폭에 의해 발생되는 폭압, 폭압에 의한 구조 및 비구조 구성품 파괴가 이론식 및 경험식을 통해 계산되었다. 또한 사용자의 편의를 위해 손쉬운 UI가 설계되었으며, 각 해석 단계는 모듈화되어 향후 개선 및 보완이 용이하게 하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.47-52
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• 2013

국내에서는 채굴 작업의 수가 적어지면서 채굴 작업 중 매몰되는 사고는 줄어들고 있지만, 건설 현장에서의 매몰 사고는 매년 증가되고 있어 공정별 건설시공에 있어 안전관리, 특히 작업자의 안전관리는 매우 중요한 부분이 되었다. 건설분야에서는 건설 현장 및 활용목적에 따른 통합시스템의 활용이 보다 필요하며, 특히 지하구조물 시공현장에서의 활용은 더욱 절실한 실정이다. 하지만 현재 위치추적, 센서, 무선통신 등의 개별요소기술들은 활용가능한 단계에 있으나, 통합시스템의 상용화 및 활용성은 아직 연구 단계여서 통합시스템에 대한 건설현장에서의 활용은 아직 어려운 실정이다. 본 연구에서는 유비쿼터스 건설현장 관리를 위한 지상 지하의 실시간 3차원 위치추적 기술을 연구하기 위해서 MEMS 센서, 광파기, DGPS를 이용한 DATA를 2곳의 시험 장소에서 측정하였고 MATLAB을 이용하여 결과를 분석하였다. 그 결과 작업자의 육안으로 식별이 가능한 최대 3m 이내의 오차가 확인되었으며, 이를 기반으로 향후 연구개선 방향을 모색하였다.

• 터널과지하공간
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• 제27권6호
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• pp.343-350
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• 2017

최근 도심지 지상공간의 포화로 전세계적으로 지하공간개발이 활발히 진행되고 있으며, 지상 및 지하구조물에 인접하여 굴착이 많이 이루어지고 있다. 굴착공사 중 시공 부주의나 시공기술 미흡, 지하수 유출, 급격한 지층의 변화, 토류 시스템 구성품의 문제 등으로 인해 각종 지반함몰 사고가 발생하여 사회적 이슈로 부각되고 있다. 국가적으로 이를 대응하기 위하여 도심지 지하 시설물에 대한 예방중심의 선제적 재난 재해 관리 및 신속 복구 시스템 구축을 추진 중에 있다. 본 연구에서는 굴착공사 시 지반 내부적인 변화 요소(지하수위 변화, 지하매설물 손상 등)와 외부적인 변화요소(차량하중, 지진, 지반굴착 등)를 고려한 지하안전 확보를 위한 기술개발 동향에 대하여 자료를 수집하였다. 지반거동 해석 및 지반함몰 평가기술과 지반함몰 예방을 위한 안전한 굴착 및 보강기술, 지반함몰 발생시 긴급복구 기술의 개선 및 국내 자립화가 요구되고 있는 가운데 현재 도심지 굴착공사시 지반함몰 예방을 위한 기술개발 현황에 대하여 소개하고자 한다. 현재 연구가 진행되고 있는 부분도 있으나 크게 분류하여 예측/평가기술, 복합탐사기술, 차수보강기술, 긴급복구기술, 굴착기술의 5개 분야로 설명하고자 한다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.113-124
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• 2021

도시화 및 경제성장에 따라 기존 매립지 등 기피 시설로 인식되어 있는 지상 환경기초시설 및 에너지생산 시설의 지하화가 중요한 사회적 이슈로 대두되고 있다. 대규모 플랜트 시설을 지하에 안전하게 건설하기 위해서는 제한적인 공간 레이아웃의 활용성을 높이고, 불필요한 기둥을 최소화해야 한다. 본 논문에서는 플랜트 시설을 지하화 할 경우 발생하는 작업의 제약여건, 조립 및 철거, 공정 계통의 연계성, 유지 보수 등의 문제를 해결하기 위하여 플랜트 모듈화 공법(파이프랙)에 대해 검토하였다. 복합플랜트의 지하 고집적 배치, 공간 레이아웃 활용성 향상 및 구조물 안정성 확보를 위해 다양한 하중조건(지진하중, 장치하중, 토압하중 등)을 적용한 플랜트 모듈 해석을 수행하였다. 또한, 작용하중과 부재가 견딜 수 있는 설계강도비 값을 검토하고 모듈 형상에 따른 안정성을 고려한 파이프랙 소재를 추출하였다. 다양한 경계조건에서의 해석 결과를 바탕으로 지하복합플랜트 건설 시 필요한 기본모듈의 최소 설치 간격 및 모듈 배치(안)에 관한 시사점을 도출하였다.