• 대한토목학회논문집
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• 제42권4호
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• pp.501-508
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• 2022

지하수위 회복을 위한 함양정 운영시 필요 기술은 지반이 파괴에 도달하지 않는 최대 주입압을 결정하는 것이다. 고전적인 토질역학에 기초한 수치해석과 실내시험을 통하여 사질토와 점성토의 항복에 도달하는 최대 주입압력을 추론하였다. 수치해석에서는 주입압력에 따른 점성토의 구속압력 감소에 따른 파괴시, 사질토는 유출동수 경사에 따른 파이핑 발생시 주입압력을 최대 한계압으로 결정하였다. 실내시험에서는 간극수압이 높아지는 것을 배압 증가를 통하여 구현하였으며, 사질토 경우 유효응력이 0이 되기전 최대 배압의 93 %에서 급격한 체적변형이 발생하였다. 점성토의 경우는 유효응력이 0에 도달할 경우 방사방향 변형율이 1.5 %에 도달하였으나 급격한 체적변형이 발생하지 않았다. 따라서 상기 결과에 근거하여 함양정의 최대 주입압력을 수치해석과 실내시험으로 결정할 수 있었다.

• 지질공학
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• 제28권2호
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• pp.183-192
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• 2018

대수층에 이산화탄소를 주입하여 저장하는 것은 대기 중 이산화탄소 농도를 저감하는데 중요한 역할을 한다. 하지만 이산화탄소 주입 시 대수층의 압력증가로 단층 재활성화가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 예방하기위해 이산화탄소 주입에 따른 대수층 압력변화를 분석하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 포항영일만 지질모델의 이산화탄소 주입정에서 450 m 떨어진 EF1 단층과 530 m 떨어진 EF2 단층에 대해 안정성 분석을 수행하였다. 약 2년 동안 이산화탄소의 주입과 중단을 반복하는 두 가지 시나리오에서 대수층 압력변화가 단층에 영향을 주는지 일일주입량(20 tons, 40 tons, 100 tons)에 따라 분석하였다. 또한 각 일일주입량 별로 계획 주입량과 예측 주입량을 비교하였다. 이산화탄소 일일주입량이 20 tons인 경우 단층에서의 최대압력이 단충 재활성압의 65% 수준으로 단층의 재활성화 가능성이 낮았다. 일일주입량이 40 tons과 100 tons으로 증가해도 단층에서의 최대 압력이 단층 재활성압의 각각 71%와 80% 정도이다. 또한 일일주입량이 20 tons인 경우와 40 tons인 경우 계획 주입량과 예측 주입량이 거의 일치하였지만 100 tons인 경우 주입정의 공저압력 허용한계로 인해 시뮬레이션 예측 주입량이 계획 주입량에 미치지 못하였다.

• 터널과지하공간
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• 제23권1호
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• pp.1-12
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• 2013

본 고에서는 $CO_2$ 지중저장과 연계한 원유회수증진 기술을 소개하였다. 원유회수증진을 목적으로 $CO_2$를 저류층 내에 주입하는 $CO_2$ EOR 기술은 장기적인 관점에서 $CO_2$를 지하 심부 암반에 저장하는 CCS 기술로 전환할 수 있다. CCS와 연계한 $CO_2$ EOR 기술은 EOR에 필요한 대규모 $CO_2$ 공급원을 확보할 수 있는 장점이 있으며 원유 회수율 증진에 따른 편익 발생으로 CCS를 위한 일련의 프로세스 중, 특히 포집 분야에 경제성을 부가할 수 있는 장점이 있다. 이러한 CCS와 연계한 $CO_2$ EOR 기술의 특징 및 시장 전망을 살펴보고 국외의 대표사례로 Weyburn $CO_2$ EOR 프로젝트를 소개하였다. 또한, 안정적이고 경제적인 $CO_2$ EOR 실시에 필요한 제반 기술 요소를 분석하고 $CO_2$ 주입중 및 주입후 장기운영과정에서의 미소진동 계측, $CO_2$의 최소혼화압력 및 최대주입압력의 사전설계 등의 암반공학적 쟁점들을 소개하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권6호
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• pp.471-475
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• 2015

점차 수요가 증가하는 소형의 약물주입펌프의 개발을 위하여 삼투압을 이용한 약물주입펌프를 제작하고 그 성능을 입증하고자 한다. 삼투압을 이용한 약물주입펌프는 상용화된 전기-기계식 펌프에 비해 무거운 배터리와 액추에이터가 필요 없기 때문에 작고 가볍게 만들 수 있으며, 탄성체 약물주입펌프와 달리 지속적인 압력을 발생할 수 있는 장점이 있다. 제안한 삼투압 약물주입펌프는 약물주머니, 삼투압 발생부, 용매 저장부, 반투막으로 구성되어있다. 약물주입펌프의 성능을 평가하기 위하여 약물의 유량을 측정하고 압력을 측정할 수 있도록 체외 실험기구를 구성하였다. 측정결과 약물주입펌프는 20ml의 약물을 20 시간에 걸쳐 일정하게 공급할 수 있으며, 약물의 최대 압력은 400mmHg 이상이므로 위치변화 또는 환자의 자세변화로 인하여 약물이 역류하는 위험을 원천적으로 예방할 수 있다.

• 한국진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.1-9
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• 2010

진공게이지의 비교교정 방법으로 교정이 가능하고-비교교정은, 2차표준기라고 부르는 교정되어진 게이지와 교정할 다른 게이지의 지시값을 읽어 비교는 방법- 다른 진공관련 실험을 할 수 있는 기체 유량 시스템을 개발하였다. 교정시스템에의 진공용기는 터보분자펌프(TMP)에 의해서 배기하고, 후면에 스크롤펌프를 배치하여 배기시스템을 꾸몄다. 터보분자펌프의 최대허용가능 압력은 펌프의 주입구에서 0.1 Pa까지이며, 이보다 압력이 높아지면 배기속도가 감소하며 압력대 이하의 환경을 조절하기가 매우 어렵게 된다. 현재 133 Pa까지의 높은 압력을 발생시킬 수 있는 새롭게 개발된 기체유량조절시스템은 바이패스 라인에 맞도록 설계된 컨덕턴스-리듀서를 설치하여 터보분자펌프를 안전하게 운용할 수 있도록 하였다. 추가로 진공용기안에 전체압력 범위(0.1 Pa ~ 133 Pa)의 압력을 생성하며 기체 주입과 압력구배를 연구하였다. 압력의 최대 편차는 용기의 위쪽 방향에 위치한 가스 주입구에서 가까운 위치 C에서 1.6%로 나타났다.

• 한국진공학회지
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• 제18권6호
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• pp.403-410
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• 2009

진공챔버는 진공게이지 교정, 산업에서의 재료처리 등 여러 가지 다양한 용도에 맞게 적용이 가능하다. 이 진공챔버 내부에서 가스가 유입되는 과정에서의 진공도는 일정하게 유지하기가 힘들다. 산업체 응용에서뿐만 아니라 연구과정에서도 진공챔버 내부에 가스가 유입되는 동안의 내부압력분포와 최대도달 평형압력을 아는 것이 매우 중요하다. 이러한 진공챔버 내부의 압력 불균형을 감소시키기 위해서 가스 주입구 부분에 baffle을 이용하는 방법이 있다. 현재 지속적인 기체흐름이 있는 진공챔버 내부의 기체흐름의 작용에 관해 0.1 Pa~133 Pa 영역에서 불규칙한 압력을 최소화하기 위한 baffle plate의 효과에 대해 연구하였다. 최대편차는 가스 주입구 부분에서 나타나는 압력으로 baffle plate가 전환흐름영역에서 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제27권3호
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• pp.146-160
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• 2017

세계 각국에서는 지구온난화 완화를 위한 이산화탄소 지중저장에 대한 관심이 높다. 본 연구에서는 이산화탄소 지중저장에 따른 수리-역학적 복합거동 해석을 위해 TOUGH2 와 FLAC3D 를 결합하고 이를 노르웨이 슬라이프너 프로젝트에 적용하였다. 수리-역학 해석에서는 공극압에 의한 현지응력의 변화를 고려하였으며 주입공 상부의 덮개암의 투수계수 변화에 따른 수리-역학적 영향을 분석하였다. 일정 속도로 이산화탄소를 주입하는 경우, 주입정에에서의 압력 및 포화도 변화, 암반에서의 포화도 변화, 시간과 위치에 따른 암반에서의 최대주응력 및 최소주응력의 변화, 주입 후 수직변위 및 수평변위의 변화를 파악할 수 있었다. 최대주응력은 주입초기에 빠르게 상승한 후 서서히 낮아지다가 초기 응력보다 높은 값으로 수렴하는 경향을 보였으며 최소주응력은 초기에 빠르게 증가하다가 초기값으로 복귀하는 경향을 보였다. 주입이 진행됨에 따라 지표에서는 융기가 점진적으로 발생하며 주입 후 2년이 경과한 시점에서 최대 15 mm 의 수직변위가 발생하였다. 덮개암의 투수계수를 $3e-15m^2{\sim}3e-18m^2$ 까지 변화시키면서 해석을 실시한 결과, 주입초기에는 투수계수에 반비례하여 주입공 압력과 지표면 융기가 증가하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.211-214
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• 2009

강내탄도 전산 해석 코드를 사용하여 점화제 주입 특성에 따른 강내탄도의 성능을 연구하였다. 점화제 주입 최대위치가 Base에 가까울수록 균일한 압력 분포가 나타났고 탄자의 탈출 속도도 증가하였다.

• 지질공학
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• 제27권3호
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• pp.233-244
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• 2017

주입액의 점성도와 응력상태에 따른 균열전파 특성을 분석하기 위해 실험실 규모의 수압파쇄시험을 실시하였다. 시험에 사용된 시료는 시멘트 몰탈을 사용하여 제작되었으며, 각 변의 길이가 20 cm인 정육면체 형태이다. 제작된 시료는 최대강도를 갖기 위해 수중에서 약 1달간 양생과정을 거쳤다. 독립적인 가압시스템을 가지고 있는 진삼축압축장치로 시료에 압력을 가하여, 실제의 지반에서 작용하는 원위치응력 상태를 재현하였다. 시추 환경 재현을 위해 시료에 소형 시추공을 천공한 후, 일정한 주입속도로 수압파쇄시험을 실시하였다. 수압파쇄시험 과정에서 시추공에 주입된 유체의 압력을 실시간으로 측정하였으며, 동시에 미소파괴음(AE) 신호를 측정하였다. 수압파쇄시험의 모든 과정이 끝난 후 생성된 균열의 형태를 육안으로 관찰하였다. 일차파쇄압력은 주입액의 점성도 증가에 따라 지수형태를 보이며 증가하였다. 수압파쇄시험으로 인해 생성된 균열의 형태는 최대주응력과 최소주응력의 차이인 편차응력의 크기에 따라 서로 다른 양상을 보였다. 낮은 편차응력의 조건에서는 단일의 균열이 아닌 다중 균열이 생성되거나, 균열 성장과정에서 방향이 휘어지는 경향을 보였고, 이에 반해 높은 편차응력의 조건에서 생성된 균열은 단일 면상의 균열이 발생하였다. AE 분석에서도 편차응력이 클수록 미세균열이 단일 면상으로 집중되어 발생되는 경향을 보였다. 이러한 연구결과는 수압파쇄 방법을 이용한 암반파쇄에서 편차응력이 클 때보다 작을 때 더 복잡한 균열이 발생된다는 것을 보여준다. 따라서 셰일가스를 개발할 때 생산량을 높이기 위해서는 복잡한 균열을 발생시킬 수 있는 편차응력이 작은 조건에서 수압파쇄가 적용되는 것이 효과적일 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권9호
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• pp.83-89
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• 2012

지반 및 사면보강을 위해 국내에서 널리 사용되고 있는 공법으로 앵커, 쏘일네일 및 마이크로파일공법 등을 들 수 있다. 상기 공법들은 공통적으로 보강재를 설치한 후 그라우팅을 실시하는 공정을 포함한다. 압력재주입 그라우팅은 그라우트체의 직경확대와 그라우트체 주면의 응력 증가 및 불규칙한 표면을 조성함으로써 지지력을 증대시킬 수 있다. 그러나 국내에서는 시공장비와 적용실적의 부족 및 보강효과의 검증이 어려워 널리 적용되지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 점성토 지반을 대상으로 그라우팅 방법에 따른 보강효과를 평가하기 위하여 실내 모형실험을 실시하였다. 실험결과, 인발력은 압력재주입 그라우팅 방식이 중력식 그라우팅에 비해 최소 1.22배에서 최대 2.61배까지 크게 발휘되는 것으로 나타났다.