• 과학과기술
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• 7호통권410호
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• pp.48-50
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• 2003

지하 700m에서 사는 사람들, 서울대 김선기 교수(물리학부)가 단장으로 있는 암흑물질 탐색연구단에 붙은 별명이다. 연구단의 실험실이 강원도의 산속 700m 지하에 있기 때문이다. 기자가 최근 강원도 양양군에 있는 실험실을 찾아갔을 때 김 교수는 "이곳에 한번 들어오면 시계를 보지 않는 한 시간가는 줄 모르고 밤낮을 잊는다"고 말했다. 연구원들은 때때로 밥 먹는 것도 잊은 채 밤늦게 연구에 열중한다. 아예 서울에 있던 가족을 가까운 속초로 옮기 연구원도 있다. 실험실은 양양군의 한 산지에 건설중인 대형 양수발전소 안에 있다. 발전소를 짓기 위해 산 중턱에 뚫어놓은 굴 입구에서 자동차를 타고 1.8km를 들어가자 어두컴컴한귀퉁이에 철판으로 지어놓은 조그만 건물이 보였다. 이 건물이 우주의 신비로 손꼽히는 '암흑물질'을 찾기 위해 한국에서 처음으로 만들어진 '암흑물질 탐색실험실'이다. 김 교수는 "가장 중요한 크리스털 탐지기가 최근 설치돼 5월부터 본격적인 실험에 들어갔다"고 말했다.

• 터널과지하공간
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• 제18권3호
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• pp.165-174
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• 2008

지하 500 m의 처분장 주위 암반이 수 십 만년 이상 장기적으로 지압과 열하중을 받음으로 인해 발생되는 역학적-열적-수리적-화학적 특성변화에 대한 프랑스의 연구 결과를 분석하고 우리나라의 방사성 폐기물 처분에 관련된 연구 방향 설정과 부지확보 등 기초자료를 도출하고자 하였다. 우리나라에서 방사성 폐기물 관련 사업을 수행함에 있어 선택의 폭을 넓히기 위해서는 첫째, 처분심도를 비롯한 처분 대상 지질매체(화성암 및 퇴적암)의 결정을 위한 데이터베이스의 구축이 시급하며, 특히 처분장 건설시에 갱도 혹은 처분 셀 주위에 발생되었던 파쇄 균열이 처분장을 장기간 운영하는 과정에서 치료되는 특성에 대한 규명이 필요할 것이다. 둘째, 장기적 EDZ 거동 변화에 대한 검증이 필요하며 처분 개념의 가역성(reversibility)에 대한 검토도 이루어져야 할 것으로 판단된다. 셋째, 한국형 방사성 폐기물 지층처분에 관한 타당성 검토와 개념설계를 바탕으로 구축된 지하실험실을 이용하여 처분장 설계 개념을 검증하는 연구 개발이 시급한 것으로 판단된다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2008년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.101-108
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• 2008

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.40-44
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• 2009

지하구는 도시의 신경망이라 할 수 있는 통신, 전력, 상수도, 난방, 쓰레기 처리시설 등 도시 운용/관리를 위한 주요시설물을 안전하게 수용하고, 유지 관리하기 위한 시설로 IT기술을 이용하여 수용된 시설을 효과적으로 유지/관리하고, 재난으로부터 안전하게 보호함과 동시에 최소의 비용과 에너지로 수용된 시설물을 유지관리하기 위한 연구가 많이 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 지하구(공동구, 통신구, 전력구)의 운용 및 유지관리와 지하구에서 발생될 수 있는 각종 재난에 대응하기 위한 지하구 운용 및 유지관리에 대해 알아보고, 지하구 내부에 수용된 시설물을 효과적으로 유지관리하고 재난에 신속히 대응하기 위한 지하구 환경모니터링 시스템에 대해 기술 하고자 한다. 지하구 환경모니터링 시스템은 지하구 내부에는 전력, 상수도, 통신, 난방 등 다양한 시설물이 수용되어 있으며, 이러한 시설물의 부식, 고장 등으로부터 보호하기 위해 지하구내부의 환기시스템의 송풍기와 지하수와 기상재해로 인한 지하구 및 수용시설물의 침수를 막기 위한 양수펌프에 대해 실시간 상태모니터링 통해 송풍기 및 펌프의 고장여부를 판단하여 관리자에게 알림으로써 관리자가 신속하게 대응 할 수 있도록 하였다. 송풍기의 제어는 지하의 내부와 외부에 설치된 온/습도 센서를 통해 지하구 내부환경을 최적으로 유지할 수 있도록 함으로써 쾌적한 지하 내부환경 유지하고, 급/배기가 필요할 경우에만 송풍기를 가동함으로써 에너지를 절약 할 수 있으며, 화재, 침수 등에 대한 재난시 환풍기의 급/배기, 정지 등을 신속하게 제어할 수 있도록 하였다. 또한 지하구내부에서 발생된 재난을 유/무선을 이용하여 신속하게 지하구 주변의 장치(U-Pole 또는 통합컨트롤러)를 통해 경보를 전파함으로써 주변 시민들이 안전하게 대피할 수 있도록 하였다. 그리고 지하구 환경모니터링 시스템을 검증하기 위해 실제 지하구 및 실험실에 시스템 및 Test Board을 설치하여 운용시험을 실시 하였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2001년도 종합학술발표회 논문집 Vol.11 No.1
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• pp.291-295
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• 2001

지하탐사 레이더를 이용한 고 건축물의 목재 기등에 대한 비파괴 검사에 응용 가능성을 조사하였다. 실험실에 공동이 존재하는 목재 기둥을 마련하고, 자체 설계 및 제작한 안테나로 구성한 지하탐사 레이더 시스템을 이용하여 기둥 축 방향으로 안테나를 이동시키면서 펄스의 송수신 특성을 측정하였다. 측정에 사용한 펄스와 목재 기둥의 전기적 특성, 안테나, 급전선 등 레이더 시스템 전체를 3차원 FDTD로 모델링하였다. 측정과 동일한 상황에 대한 FDTD 해석결과와 측정자료가 부합됨을 입증하였다. 목재 기둥과 공동간의 낮은 유전율 차이도 쉽게 탐지할 수 있음을 보임으로써 향후 지하탐사 레이더를 고건축물의 비파괴 검사에 효과적으로 응용할 수 있음을 제시하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제25권1호
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• pp.15-29
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• 2007

고준위폐기물 처분연구를 위해 원자력연구원 내에 건설된 지하처분연구시설(KURT)에서 발파에 의해 발생하는 암반 손상대의 규모를 평가하기 위한 실험실 시험과 현장시험이 실시되었다. 실험실 시험결과 및 현장 시험결과 터널 벽면에서의 손상대는 1m 이상까지 발생하는 것으로 나타났다. 발파의 영향을 받은 구간($0{\sim}2(m)$)에서 회수된 암석 코아의 RQD 값은 발파영향을 받지 않은 구간에 비해 17% 낮게 나타났으며, 발파 후 암반 변형계수는 발파 전에 비해 약 40% 감소되는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제10권1호
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• pp.33-44
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• 2000

이 연구에서는 지하공동의 점진적인 붕락이 지표침하에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 주문진산 표준사를 이용하여 모형지반을 구성하였으며, 공동의 심도를 달리하는 6가지 모델에 대하여 실내 모형실험을실시하였다. 여기서 공동의 심도와 붕락구간의 크기에 따른 침하발생양상을 조사하였다. 또한 NCB 방법, 지수함수를 이용한 윤곽함수법 영향함수법 등의 침하예측방법을 이용하여 모형실험으로부터 측정된 수직 및 수평변위를 해석하였으며, 모래지반에 적합한 침하예측방법을 제안하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.49-56
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• 2008

대구 지하철 화재가 발생한 중앙로 역사를 1/20 축소모델로 제작하여 연기확산 실험을 수행하였다. 지하역사의 양쪽으로 연결된 터널을 모델 실험에서도 구현해야 하지만 실험실 공간의 제약으로 인해 짧은 길이의 덕트에 유동저항을 줄 수 있는 메쉬를 부착하여 터널을 대신하였다. 방화로 인해 좌석에서 화재가 발생하였기 때문에 화재 시나리오는 좌석의 가연물 특성을 고려하여 선정하였고 가시화 장치와 온도 측정으로 역사로의 연기 전파 시간을 측정하였다. 현재 지하역사 화재시 보편적 개념으로 확립되어있는 급기형태의 제연 방식이 연기확산을 촉진하는 것을 실험적으로 확인하였다. 화재 환기가 없을 때 지하 3층 승강장에서의 화재발생으로부터 지하역사 전체에 연기가 확산되는 데에는 약 10분의 시간이 필요하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제3권1호
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• pp.51-62
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• 2001

AE와 DRA를 이용한 초기응력 측정법은 실험실 시험을 통해 초기응력을 측정하는 방법 중의 하나이다. 이 방법은 시추와 실험실 시험간에 지연시간이 발생하며 시료에 축방향 반복하중을 가하여 초기응력을 결정하기 때문에 지하 암반의 응력 상태와는 다른 결과를 얻을 수도 있다. 이 연구에서는 지연시간을 다르게 하여 지연시간이 선행응력 결정에 미치는 영향을 살펴보았다. 그리고 축방향 선행응력만을 가한 시료와 축방향 선행응력과 봉압을 모두 가한 시료에 대해 AE와 DRA를 이용하여 선행응력을 결정하여 봉압이 축방향 선행응력 결정에 미치는 영향을 살펴보았다. 지연시간이 길어질수록 오차가 약간씩 증가하는 경향이 나타났으나 지연시간이 1개월인 시료라 할지라도 AE와 DRA를 이용한 경우 각각 16%와 12%의 오차범위 내에서 선행응력을 결정할 수 있었다. 축방향 선행응력만을 가한 경우 AE를 이용하면 9%, DRA를 이용하면 4%의 오차범위 내에서 축방향 선행응력을 결정할 수 있었으나 축방향 선행응력과 봉압을 모두 가한 경우는 각각 17%와 14%의 오차범위 내에서 축방향 선행응력을 결정할 수 있었다. 터널현장에서 시추한 코어를 이용하여 초기응력을 측정한 결과 AE와 DRA는 유사한 결과를 나타내었으나 수압파쇄법에 의한 결과보다는 작은 값을 갖는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제14권4호
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• pp.287-294
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• 2004

지하암반 냉동저장고 주변의 온도분포를 예측하기 위하여, FLAC을 이용한 2차원 및 3차원 수치해석을 수행하였다. 수치해석 수행 시 암반 열물성에 대한 지하수 및 동결잠열의 영향을 고려하였으며, 2차원 및 3차원 수치해석 결과와 5년간의 지하암반 온도계측 자료를 비교하였다. 2차원 수치해석 결과 실험실 물성을 이용한 경우는 계측 결과와 큰 오차를 나타내었으며, 지하수 부피비 20% 및 동결잠열을 고려한 수치해석 결과가 계측 결과와 가장 작은 오차를 나타내었다. 하지만, 냉동기 가동시간이 증가하면서 지표면으로의 열 유동의 영향으로 커지는 오차는 커지는 경향을 나타내었다. 지표면의 영향을 고려하는 3차원 수치모델을 정립하여 수치해석을 수행한 결과, 지하수 및 동결잠열의 영향을 고려한 수치모델이 계측 결과가 잘 일치하는 경향을 나타내었다.