• 터널과지하공간
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• 제25권2호
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• pp.115-124
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• 2015

열에너지 저장은 고온 또는 저온의 잉여 열에너지를 저장하여 수요 발생 시 사용하기 위한 기술로서 에너지의 수요와 공급 사이의 불균형을 해소하고, 이를 통해 에너지 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다. 특히 간헐적인 신재생에너지 자원을 열에너지 형태로 변환하거나 저장함으로써 에너지 믹스에서 신재생에너지의 비중을 제고할 수 있으며, 이를 위해서는 열에너지 저장 장치와의 조합이 반드시 필요하다. 지하 암반공동을 이용한 열에너지 저장은 높은 건설비용이 수반되어 그 활용이 제한적이지만, 대규모의 열에너지를 장기간 저장할 수 있는 가장 현실적인 방법이다. 또한 기후조건에 따라 외부로의 열손실이 영향을 받는 지상의 열저장소와는 달리, 열저장 지하 암반공동은 장기 운영 시 주변 암반의 히팅에 따른 열손실의 감소를 기대할 수 있다. 본고에서는 열저장 암반공동의 형상 및 다중배치 설계 시 고려해야 할 주요 인자들을 소개하고, 저장공간의 설계에 대한 가이드라인을 제안하였다.

• 토지주택연구
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• 제6권1호
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• pp.31-39
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• 2015

공동주택 아파트의 조경공간이 변화하고 있다. 지하주차장 조성 면적이 증가하면서 자연지반 면적이 감소되었다. 그 결과 단지 대부분의 조경공간이 인공지반으로 전환되고 있다. 이에 본 연구는 공동주택 식재공간의 현재 토양품질 실태를 분석하여 단지 내 조경공간의 토양품질 관리를 위한 시사점 제시를 목적으로 한다. 이를 위해 토양반입형태가 상이한 3개 사업지구 대상으로 총 17개의 물리성 및 화학성 항목을 조사하여 현 토양품질수준을 진단하였다. 그리고 통계분석(T-test 검증)을 수행하여 지반특성별과 공정주체별 토양 품질의 유의성을 검토하였다. 그 결과, 대규모 지하통합주차장을 갖는 공동주택 단지의 토양수준은 인공토양 식재기준과 비교하여 낮은 것으로 분석되었다. 특히, 가시적 판단이 용이한 물리성은 양호하나 화학성 품질개선이 필요한 것으로 나타났다. 또한 공동주택 지반특성별 토양 품질과 담당공종별 토양 품질의 차이는 없는 것으로 분석되었다(유의수준 5%). 일반적으로 인공지반보다 자연지반의 식재환경이 양호하다는 인식이지만 실제 분석결과 토양품질에 있어서는 자연지반의 토양이 인공지반 토양 품질수준과 동일한 것으로 나타나, 자연지반 토양에 대한 관리기준 도입의 필요성을 제시하였다. 그리고 공종별 담당부서가 상이함에도 불구하고 동일한 수준의 토양이 반입되고 있는 점은 바람직하나 그 토양수준이 상대적으로 낮은 것으로 나타나 품질제고를 위한 관리강화가 필요한 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제16권3호
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• pp.241-250
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• 2006

LNG지하저장 핵심기술 중 하나인 ice ring 형성을 열-수리 역학 해석을 통해 분석하였다. ice ring은 극저온물질의 누출에 대한 이차방벽 역할과 지하수의 저장공동 침투에 대한 일차방벽역할을 수행한다. 따라서 ice ring의 두께와 위치는 콘크리트와 PU foam 및 멤브레인으로 구성된 일차방호재의 무결성 유지에 있어서 핵심인자가 된다. 수치해석을 통해 이러한 ice ring의 위치와 두께를 추정하였으며 온도와 지하수위 결과를 계측치와 비교하였다. 수치해석결과는 PU foam 열전도도의 온도의존성과 지하수의 상변화를 고려한 경우 파일럿 공동에서 측정한 계측치와 잘 일치하였다. 본 논문에서 제시한 수치해석 기법은 실규모 저장시설의 설계에 있어서 ice ring 형성을 모델링하는 데에 바로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제23권2호
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• pp.150-159
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• 2013

일반적으로 열저장소의 종횡비(폭에 대한 높이의 비)가 커짐에 따라 저장된 열에너지의 성층화가 높게 유지될 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 열저장소의 열적 성능을 높이기 위해서는 저장소 종횡비를 크게 설정하는 것이 유리할 것이다. 그러나 종횡비의 증가에 따라 저장소의 폭에 비해 높이가 커지고, 이는 열저장소의 구조적 안정성 측면에서 불리하게 작용할 수 있으므로 저장소의 최적 종횡비 결정시 열적 성능 분석과 더불어 역학적 안정성에 대한 정량적인 분석이 수행되어야 할 것이다. 본 연구에서는 지하 열에너지 저장을 위한 사일로형 암반공동의 종횡비 변화에 따른 역학적 안정성을 수치해석적으로 조사하였다. 적용한 종횡비는 1-6의 범위이었고, 전단강도 감소기법에 의한 안전율을 토대로 암반공동의 역학적 안정성을 평가하였다. 종횡비별 안정성 분석 결과, 암반공동의 종횡비가 증가함에 따라 안전율이 감소하는 경향을 보였으며, 주변 암반의 측압계수가 안정성에 미치는 영향이 큰 것으로 분석되었다. 또한 동일한 암반특성 및 종횡비 조건에서 암반공동의 규모(저장 용량)가 줄어듦에 따라 안정성이 향상되는 것으로 나타나, 큰 규모의 단일 암반공동을 소규모의 다중 암반공동으로 분할함으로써 높은 종횡비의 암반공동 설계가 가능한 것을 알 수 있었다.

• 지질공학
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• 제17권1호
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• pp.65-73
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• 2007

지하발전소 시공을 위한 지하대규모 공동 굴착시 소성영역이 크게 발생되므로 일반적으로 장대록볼트를 이용한다. 그러나 장대록볼트 설치시 록볼트 길이에 따른 휨발생과 정착효과에 대한 문제가 야기되고 있다. 따라서 본 연구는 지하대규모 공동 굴착시 가장 효율적인 정착방식을 결정하기 위하여 천단부와 측벽부에서 장대록볼트의 길이를 5.0m, 7.5m, 10.0m, 15.0m와 정착방식을 톱니 모양, 홈 모양 및 매끈한 모양으로 변경시키면서 현장인발시험을 실시하였다. 현장인발시험에 의하여 하중과 변위를 단계별로 측정하고 거동특성을 평가하여 개선된 정착방식을 제시하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제34권3호
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• pp.195-208
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• 2013

지하 폐광도에 의한 지반침하 지역에서 전기비저항탐사와 시추공영상촬영을 통하여 지하공동의 분포 파악 및 지반 침하의 시간에 따른 변화량 측정을 수행하였다. 전기비저항탐사가 가능했던 연구지역 1에서는 100-150 ohm-meter 정도 낮은 비저항을 가지는 이상대가 관찰되었으며 시추조사와 시추공영상촬영 결과에서 폐갱도를 확인하였다. 연구지역 2는 도로로 피복되어 전기비저항탐사 수행이 불가능하였으나 광맥분포를 고려한 시추조사에서 채굴적 및 폐갱도를 확인하였다. 또한 시추공영상촬영을 43일간 총 6차례에 걸쳐 수행하여 시간에 따른 지하매질의 수직 이동 변위를 측정하였다. 지반침하로 인한 지하매질의 수직이동양상은 하부에서 상부보다 3배 이상 큰 규모로 발생하며 그 지속기간 역시 4배 이상 오랫동안 발생했음을 확인하였다. 효과적인 지하공동 탐지 및 지반침하 작용 모니터링을 위해서는 전기비저항탐사와 시추공영상촬영기법을 활용하는 것이 유용함을 알 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제8권2호
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• pp.130-138
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• 1998

Comprehensive monitoring system for the safe and economical excavation of underground opening has been established by employing the 3 independent models each of which can i) predict the ultimate convergence, ii) assess the in-situ stresses and the elastic modulus of excavating rock, iii) calculate the time-dependent opening behavior with respect to the face advance rate and support pressure at the equilibrium state. Accuracy of each model has been verified through illustrative examples. The step-by-step procedures of comprehensive monitoring system for analyzing the rock behavior and the optimum support installation has been explained. The capability and applicability of this system to the practical excavation also has been discussed.

• 지질공학
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• 제7권3호
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• pp.229-245
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• 1997

대규모의 암반 공동을 이용하는 대표적 시설이 지하유류비축시설과 방사성폐기물처분시설은, 공히 암반이 갖는 천연적인 방벽기능과 안정성 확보를 위한 보장 조치로서 인공방벽시설을 설치한다느 공통점이 있다. 지하유류비축시설의 설계,건설 및 운영의 각 단계에서 모암에 분포한는 지질구조와 그들의 수리학적 특성이 시설이 안전성 및 성능에 가장 중요한 역할을 한다. 시설 설치가 가능한 규모의 암반 block 내에 분포된 단열체제는 고유의 기하학적 특성과 수리적 특성이 혼재되어 복합적인 수리체계를 형성하고 있기 때문에 이에 대한 정확하고 정량적인 조사.평가가 지하비축시설의 수리적 안정성을 좌우하게 된다. 본 논문은 지하유류비축시설의 성능평가에서 요구되는 자연방벽의 수밀성 기능을 평가하기 위하여 지하문체계의 해석과정에서 고려되어야 할 문제점들을 우선 검토하고, 시설의 안전한 운영을 위하여 다루어져야 할 수리 안정성관련 파라메테에 대한 조사 및 평가방법을 다룬다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.119-126
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• 2018

도심지에서 발생하고 있는 지반공동은 점차 증가하고 있는 추세이다. 그러나 지하에는 지하철 및 상하수도 관거, 통신시설 등 많은 구조물과 지하매설물이 복잡하게 상존하기 때문에 지반함몰이 발생할 경우 그 피해규모가 크고, 복구를 하는데 있어 시간적 경제적으로 큰 어려움이 따른다. 이에 지반공동을 보다 신속하게 복구하기 위한 새로운 방법으로 수용성 폴리머 기반의 무기질계 혼화재를 개발한 바 있고, 개발 보강재를 효율적으로 공동 내부에 주입할 수 있도록 하는 주입시스템 구축이 필요하다. 구축하고자 하는 주입시스템은 비개착식이고 별도의 플랜트 설치를 필요로 하지 않아 시간적 경제적으로 유리하며 공압을 이용하여 보강재를 공동내부에 빠르게 충전시킬 수 있어 지반함몰 발생 시 긴급복구를 가능하게 해주는 기술이라고 할 수 있다. 주입시스템 구축을 위해 충전속도 및 충전율 등을 실험을 통해 평가하였고 개별요소해석 프로그램(EDEM)을 이용한 시뮬레이션을 통해 지반 및 주변의 다양한 조건에서도 가능한 충전양상을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.563-571
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• 2020

공동구의 설치 목적은 반복굴착 방지, 재해·재난 예방 등이나 국내 공동구는 신도시 개발 계획에 포함되어 건설되었으며, 현재 기관별 의견 충돌 및 재원 조달의 문제로 공동구 설치는 어려운 실정이다. 본 논문에서는 신도시 및 기존 시가지의 공동구 활성화 개선방안 제시를 위하여 단계별 절차를 기준으로 연구를 진행하였다. 먼저 공동구 관련법 및 현황 조사를 수행하였으며, 현황에 대한 검토 및 분석을 기반으로 문제점을 도출하였다. 마지막으로 문제점 해결을 위한 개선방안을 제시하는 방법을 적용하였다. 관련법과 문제점을 기반으로 공동구 설치의무규모 선정을 위하여 최근 개발사업(도시개발, 택지개발, 도시재생) 현황을 분석하였으며, 공동구 설치의무규모 200만㎡ 이하에서의 경제적 타당성 분석을 통하여 적정 규모를 검토하였다. 신도시 및 기존시가지를 고려하여 공동구 추가설치지역 및 점용기관의 부담 경감을 위한 관리비 지원사항을 제안하였다. 또한 공동구 설치지역 검토를 위해 기본계획 등에 관한 세부 사항에 대하여 개선방안을 제시하였다. 본 논문은 향후 지역의 공동구 계획 및 설치 시 이해관계자의 원활한 업무 수행에 도움이 될 것으로 판단된다.