• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.31-48
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• 2019

인공동결공법(artificial ground freezing method)은 연약지반 및 도심지에서의 지하구조물 시공에 적합한 차수 및 지반보강 공법이다. 인공동결공법은 동결관(freezing pipe)을 지중에 매설한 후 냉매(refregerant)를 순환시켜 대상 지반에 차수벽 및 지지체의 역할을 수행하는 동결벽체(frozen wall)를 형성한다. 그러나 간극수의 동결에 따른 간극수의 부피팽창은 지반의 변형을 야기시킬 수 있고, 시공완료 후 동결토의 융해에 따른 지반의 소성변형 및 입자의 재배치 등은 지반의 역학적 특성을 변화시킨다. 본 논문에서는 인공동결공법에 따른 해성 점토지반(marine clay)의 동결속도를 평가하기 위하여 인공동결공법 현장실증시험을 수행하였다. 현장실증시험은 지중에 3.2 m 깊이로 매설된 동결관 1공 내로 초저온 냉매인 액화질소를 순환시키는 방법으로 수행되었다. 또한, 원지반과 인공동결공법에 의해 동결/융해된 지반에 대한 피에조 콘 관입시험(piezo cone penetration test, CPTu) 및 공내재하시험(lateral load test, LLT)을 수행함으로써 동결/융해(freezing-thawing)에 따른 해성 점토지반의 강도 및 강성 특성의 변화를 평가하였다. 시험결과, 부피가 약 $2.12m^3$인 원기둥 모양의 동결체를 형성하는데 총 3.5일이 동안 약 11.9 ton의 액화질소가 소요되었다. 동결/융해에 따른 지반의 강도 및 강성 저하는 각각 48.5%, 22.7%로 산정되었다.

• 한국측량학회지
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• 제21권2호
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• pp.109-121
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• 2003

지하에는 수많은 각종 시설물이 매설되어 있으며, 이러한 지하매설물의 효율적인 관리는 도시의 원활한 운영을 위한 중요과제가 되어가고 있다. 지하에 매설된 각종 시설물의 위치 및 깊이를 조사하기 위한 지하측량법으로 GPR(Ground Penetrating Radar)탐사 등이 주로 적용되고 있으나, 가탐심도가 매우 낮으며, 지하매질이 불균질하거나 점토, 염분, 자갈 등의 지반 및 전자기적 잡음이 심한 곳에서는 조사가 안 되는 경우가 많다. 본 연구에서는 지반조건 및 고심도 때문에 지하매설물을 측량을 할 수 없는 지역에서 지하매설물의 지하측량을 효과적으로 수행할 수 있는 비파괴적인 전자탐사기법으로서 '고주파수대역 전자탐사법'을 개발하였으며, 광역상수관이 천부 및 심부에 다수 매설되어 있으나 열악한 지반환경 때문에, 그 어느 지하측량법으로도 지하매설물을 측량할 수 없는 지역에 고주파수대역 전자탐사법의 효용성 확인을 위해 적용하였다. 연구결과 기존의 지하측량방법으로는 위치확인을 할 수 없었던 지하매설관에 대해서 고주파수대역 전자탐사법의 적용은 매우 성공적이었으며, 지반정수를 함께 유추할 수 있었다. 따라서 본 지하측량법은 지하매설물의 정밀 지하측량에 효과적으로 적용할 수 있으며, 문화재유물 등의 조사에도 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.121-129
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• 2017

도시의 노후화에 따른 상하수도관의 파손사례가 점차 증가하면서 지반함몰의 발생도 크게 증가하고 있고 도시과밀화에 따른 건설과 굴착공사들이 빈번해지고 있다. 특히, 도심에서는 lifeline이 지하화 되면서 지중에서 굴착과 되메움에 따라 원지반의 안정상태가 불안정한 상태를 갖게 된다. 이를 해결하기 위한 방법으로 양호한 토사다짐이나 그라우팅에 의한 지반보강법이 적용되고 있지만 지하매설물의 파손에 따른 시기를 예측키 어렵고, 지반내 구조물의 탐사방법도 한계가 있어 지반함몰과 같은 위험요소를 해결하기는 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 사전에 위험요소를 제거하기 위한 방법의 일환으로 개발된 빈배합상태의 혼화재를 포함한 수용성폴리머파우치에 대해 지반보강 적용성을 평가하였다. 대기속에 보관가능한 파우치의 특성과 지하수위내부에서의 수용성 및 일정시간내 융해됨에 따른 보강강도의 발현을 확인할 수 있었다. 이를 통해 상하수도관 매설시 뒤채움재에 혼합매설하는 경우, 지반내 물의상태에 따라 지반의 연약화를 방지가능할 수 있게 되었다.

• 한국어류학회지
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• 제33권4호
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• pp.217-225
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• 2021

양태과는 경제적으로 중요한 저서성 바닷물고기로써 인도태평양과 지중해의 열대 또는 온대지역의 하구역에 서식한다. 이번 연구에서 우리는 차세대염기서열분석법을 이용하여 flathead의 일종인 Platycephalus cultellatus Richardson, 1846의 전장 미토콘드리아 유전체를 최초로 분석하였다. 그 총 길이는 16,641 bp이었고, 단백질암호화 유전자 13개, 리보솜 RNA 유전자 2개, 전량 RNA 유전자 22개로 구성되었다. 그 유전자의 구성과 배열은 전형적인 척추동물과 같았다. 단백질암호화 유전자 13개를 바탕으로 작성된 분자계통수에서 P. cultellatus는 같은 과에 속하는 종들과 단계통군을 형성하였고, P. indicus를 비롯하여 Platycephalus sp.로 등록된 표본들과 함께 분기하였다. 또한 DNA 바코딩 분자마커로 널리 사용되는 cox1 유전자를 바탕으로 작성된 분자계통수에서 우리의 표본은 같은 종에 속하는 표본들과 단계통군을 형성하여 그 분류학적 위치가 명확하게 밝혀졌다. 이번 연구에서 새롭게 분석된 P. cultellatus의 미토콘드리아 유전체는 이후 flatheads의 분류와 분자계통을 위한 중요한 기초정보로 활용될 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권spc1호
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• pp.1177-1185
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• 2022

상·하수도 시스템은 사람들에게 안전하고 깨끗한 물을 공급해주는 사회기반시설이며, 특히 상·하수도 관로는 지중에 매설되어 있기 때문에 시스템의 결함검출이 매우 어렵다. 이러한 이유로 상·하수도 관로의 진단은 관로 내부에 카메라 및 드론을 통한 촬영을 하여 사후에 촬영된 영상을 바탕으로 시스템 진단하는 등의 사후 결함검출로 제한되기 때문에, 작업자의 업무 효율 증대와 진단의 신속성을 위해서는 관로의 실시간 탐지기술이 필요하다. 최근 첨단장비 및 인공지능 기법을 활용한 시설물 진단 기술이 개발되고 있지만, 인공지능기반 결함검출 기술은 결함 데이터의 종류 및 형태, 수가 검출 성능에 영향을 주기 때문에 다양한 학습데이터가 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 상·하수도 관로의 결함검출 시 탐지 성능 향상을 위해 다양한 결함 시나리오를 3D 프린트를 이용하여 구현하고 이를 수집된 결함 데이터와 함께 학습데이터로 사용한다. 이후 수집된 이미지는 위험도에 따른 분류 및 객체의 라벨링 등의 전처리 작업이 수행되고 실시간 결함탐지를 수행한다. 제안된 기법은 상·하수도시스템 결함검출 시 실시간 피드백을 제공함으로써, 작업자의 진단 누락 가능성을 최소화하며 기존의 상·하수도관 진단업무 처리능력을 향상할 수 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제15권2호
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• pp.128-140
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• 1982

저위(低位) 생산답중(生産畓中)에서 분포면적(分布面積)이 가장 넓고 개량(改良)의 효과(効果)가 큰 사질답(砂質畓)의 분포상태(分布状態) 및 실용적(実用的) 분류(分類)와 더불어 현재(現在) 널리 쓰이고 있는 답류형별(畓類型別) 분류체계(分類体系)의 개선(改善)을 위한 사질답(砂質畓) 유형분류(類型分類) 시안(試案)을 시도(試圖)하여 본 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 현재(現在) 이용(利用)되고 있는 기준(基準)에 의(依)한 사질답(砂質畓)의 잠재생산력(潜在生産力)은 보통답(普通畓)의 86%이었고 생산력(生産力)의 변이정도(変異程度)가 커서 유형재분류(類型再分類)의 필요성(必要性)이 있었다. 2. 현재(現在) 이용(利用)되고 있는 답유형(畓類型) 구분기준중(区分基準中) "사질답(砂質畓)"은 토성(土性)이 사질(砂質)이더라도 습답(湿畓)인 경우(境遇)와 염농도(塩濃度)가 높은 경우(境遇)에는 제외(除外)되고 있으므로 "객토대상지(客土対象地)" 추천(推薦)이 복잡(複雜)하고 제염(除塩)되거나 배수조건(排水條件) 변화시(変化時)에 유형(類型)을 변경분류(変更分類)해야 하였다. 3. 본(本) 연구(硏究)에서 제안(提案)한 사질답분류(砂質畓分類) 시안(試案)에서는 토성(土性)이 사질(砂質)인 모든 답토양(畓土壌)을 포함(包含)시켰으며 수량(收量)에 영향(影響)이 큰 특성(特性)을 기준(基準)하여 개(個)의 아형(亜型)(산화용탈형(酸化溶脫型) 사질답(砂質畓); 건답형(乾畓型), 산화환원중간형(酸化還元中間型) 사질답(砂質畓); 반습답형(半湿畓型), 환원집적형(還元集積型) 사질답(砂質畓); 습답형(湿畓型), 환원염해형(還元塩害型), 사질답(砂質畓), 염해형(塩害型))으로 재분(再分)하였고 각아형(各亜型)은 토성계별(土性系別)로 토양통(土壌統)과 연결(連結)할 수 있었다. 그러므로 시안(試案)의 분류단계(分類段階)는 형(型)(사질답(砂質畓))-아형(亜型)(4개(個))-토성계(土性系)(5등급(等級))-토양통(土壤壌)(48개통(個統))으로 되었다. 4. 시안(試案)과 같이 사질습답(砂質湿畓)과 사질염해답(砂質塩害畓)을 사질답(砂質畓)의 일부(一部)에 포함(包含)시켜 생산력(生産力)의 변이정도(変異程度)를 검정(検定)해 본 결과(結果)는 현행(現行) 체계(体系)에 의(依)한 것보다 개선(改善)되엇다. 5. 전국(全国)의 사질답(砂質畓) 면적(面積)은 409,902ha로서 총(総) 답면적(畓面積)의 32.3%에 해당(該当)되며 시안(試案)대로 분류(分類)하면 38.9%(492,982ha)에 달(達)하였고 절대면적(絶対面積)이 많은 지역(地域)은 경기(京畿)(88,923ha), 전북(全北)(69,717ha), 경북(慶北)(55,390ha) 순(順)이었고 답면적(畓面積) 전체(全体)에 대(対)한 상대적(相対的) 비율(比率)이 높은 지역(地域)은 강원(江原)(58.9%), 경기(京畿)(50.5%), 충북(忠北)(48.5%), 전북(全北)(41.0%)의 순(順)이며 시안(試案)에 의(依)하면 사질답(砂質畓) 면적(面積)은 더욱 높아져서 강원도(江原道)의 경우(境遇)에는 71.4%가 사질질답(砂質質畓)에 해당(該当)되었다. 6. 사질답(砂質畓)은 답토양(畓土壌) 적성등급(適性等級)의 3급지(級地)(69.1%)와 4급지(級地)(29.2%)에 대부분(大部分)이 해당(該当)되었으며 3급지중(級地中)에서는 "3사질(砂質)"(53.3%), 4급지중(級地中)에서는 "4경사(傾斜)"(16.0%)에 해당(該当)하는 토양(土壌)이 가장 많았다. 토성계(土性系)(Texture family)별(別)로는 사양질계(砂壌質系)(Coarse loamy family)가 59.2%로 대부분(大部分)이었고 징사(徵砂) 사양질계(砂壌質系)(Coarse silty)인 것도 전체(全体)의 16.1%에 달(達)하였다. 7. 시안(試案)에 의(依)한 사질답(砂質畓) 아형별(亜型別) 면적(面積)은 반습답형(半湿畓型) 사질답(砂質畓)(酸化還元中間型)이 49.6%(245,012ha)로 가장 많았고 그 다음으로 건답형(乾畓型) 사질답(砂質畓)(산화용탈형(酸化溶脫型))이 33.5%(64,890ha)이었고 습답형(湿畓型)(14.0%)과 염해형(塩害型)(2.9%)도 그 분포면적(分布面積)은 83,081ha에 달(達)하였다.

• 지질공학
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• 제28권2호
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• pp.193-206
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• 2018

본 연구는 "포항분지 해상 소규모 $CO_2$ 주입실증 프로젝트"의 일환으로 경상북도 포항시 영일만에 설치된 해상 플랫폼에서 $CO_2$ 주입 실증을 위한 주입정 시추 및 완결(well drilling and completion)을 수행하였다. 주입정 시추(well drilling)는 포항분지 해상지역 퇴적지층에 설치한 해상플랫폼의 상부부터 해저면까지 케이싱 설치를 시작으로 단계별로 굴진 공경을 축소하면서 케이싱 설치 및 시멘트 그라우팅(cement grouting)을 시행하며 진행하였다. 최종심도 816.5 m 까지 공경 4 7/8 inch (${\Phi}124mm$) 규격으로 굴진하여 심도 746.5~816.5 m 구간에 유공 케이싱을 설치하여 주입구간을 형성하였다. $CO_2$ 주입을 위한 주입공 완결(well completion)을 위하여 주입관, 패커(packer), 주입탑(christmas tree)을 설치하였다. 주입공을 완결하고 주입 플랜트 설비를 설치하여 $CO_2$ 시험 주입을 성공적으로 수행하였다. 현재의 주입설비는 100톤 규모의 소규모 주입 실증을 위한 설비로서 향후 주입설비 격상을 통하여 총 1만톤의 중규모 실증 주입설비로 추가적인 연구개발을 진행하고 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권7호
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• pp.17-27
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• 2018

싱크홀은 세계 여러 곳곳에서 발생하고 있으며, 사람들의 안전이 심각히 우려가 되고 있다. 특히, 도시의 발달로 인하여 지하공간 개발은 필수적이며, 지하공간 개발시 다양한 조건에 의해 지반함몰은 발생할 수 있다. 지반함몰은 지반을 이루고 있는 흙이 지중에서 어떤 인위적인 원인에 의해서 유실되어 지표면이 푹 꺼지는 현상을 의미한다. 지반함몰 현상은 상하수도관의 누수, 지하수 교란 등과 같은 인위적인 원인으로 일어나는 것으로 석회암질 기반암상의 지반에서 석회암이 녹아서 생긴 공동으로 지표면이 푹 꺼지는 싱크홀 현상과는 원인이 다르다. 최근 대한민국 도심지에서 지하개발이 이루어지는 과정에서 주변 건물에 피해를 주어 이에 대한 민원 및 보상 문제로 어려움을 겪는 경우가 빈번하게 나타나고 있으며, 일부 건물이 붕괴하여 인명 및 재산에 많은 손실을 가져오고 있다. 이에 중앙정부에서는 지하안전관리에 관한 특별법을 제정하여 2018년 1월 1일부터 시행되고 있다. 이 법의 주요내용은 일정한 규모 이상의 지하 굴착공사를 수반하는 사업에 대하여 지하안전영향평가등을 실시하고, 지하시설물 및 주변 지반에 대하여 안전점검을 정기적으로 시행하여 지하안전을 확보하기 위한 지하안전관리체계를 규정하였다. 본 연구에서는 지하안전관리에 관한 특별법의 내용을 살펴보고, 선제적 지하안전관리 대비 및 대응체계 마련하기 위한 지하안전정책의 발전방향을 제시하였다.

• 한국측량학회지
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• 제27권6호
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• pp.733-739
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• 2009

최근 효율적인 지하시설물 관리를 위하여 관로 공사시 자기마커나 RFID 태그 등을 지중에 설치하는 사례가 급증하고 있다. 그러나 이들 센서는 되메우기시 다짐과정에서 자세변동이나 파손 등의 원인으로 인해 리더기에서의 인식률이 현저하게 떨어질 뿐 아니라 단일 주파수로만 되어 있으므로 복합관로 매설지역 일지라도 단 한 개의 관로에만 적용할 수 밖에 없는 문제가 있다. 또한 정확도가 낮은 내비게이션용 GPS 수신기를 이용하여 현장 조사를 하는 경우, 목표점까지의 도달시간이 과다 소요되며 DB갱신에 필요한 추가정보나 오류정보 등을 수작업으로 기록해야 하는 어려움이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 되메우기시 자세변동에 영향을 받지 않으며 여러 종류의 관로에 동시 설치가 가능하도록 다양한 주파수로 제작되는 볼타입의 자동수평마커를 실험에 적용하였다. 또한 현장용 GIS프로그램이 내장되는 PDA 기반의 고정밀 DGPS 수신기와 RFID 리더기를 융합한 측량 시스템을 이용하여 목표지점을 신속히 찾아가고, 리더기로 검색된 시설물 정보를 DGPS 단말기상에서 직접확인하며, 파악된 신규정보를 현장에서 DB에 자동입력할 수 있는 효율적인 지하시설물 관리시스템을 개발하였다.