• 대한토목학회논문집
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• 제29권5A호
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• pp.551-555
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• 2009

본 연구는 도로터널 내 화재시 콘크리트 구조체의 내화성능을 평가하기 위한 기준을 제시하고자 실시하였다. 현재 국내에서는 지형특성 및 환경친화적인 도로건설로 도로 터널의 수가 빠른 속도로 증가하며, 터널연장이 길어짐에 따라 터널 내 화재사고가 갈수록 높아지고 있는 상황이다. 하지만 우리나라에서는 터널 화재에 대한 적합한 시간-온도 곡선을 규정하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내 도로의 통행량, 차량 종류등을 고려한 열방출율을 기초로 외국에서 제시된 시간-온도 곡선을 검토해 보았으며 적합한 설계화재 모델을 적용하였다. 또한 적용된 도로터널의 설계화재모델에 따른 수치해석을 통하여 터널 구조체의 화재시 성능을 검토하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권3호
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• pp.201-213
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• 2010

최근 도로계획 및 건설추세는 터널의 개소수 증가와 장대터널의 건설이 증가하는 추세에 있으며, 이와 더불어 터널내 사고로 인한 재해발생도 증가하는 경향을 보이고 있다. 터널안에서 재해나 사고는 이용객의 안전에 치명적이므로 방재시설에 대한 사회적관심이 증가 하고 있다. 피난연결통로는 병설터널에서 유용한 방재시설이므로 설치개소가 늘고 있으나 지보패턴에 관한 연구는 미미한 실정이다. 본 연구에서는 경험적 방법으로 지보패턴을 선정하고 이론식과 피난연결통로부의 계측결과를 이용한 역해석으로 적정성을 검증하고자 한다. 또한 지반강도비를 이용한 케이스 스터디를 통하여 본선과 피난연락갱의 접속각도에 따른 보강범위도 검토하고자 한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.294-299
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• 2008

본 연구는 구난역을 갖는 철도 터널 내에서 화재가 발생하였을 때 연기 전파 특성에 미치는 배연효과를 다루고 있다. 터널 화재 실험은 4cm의 정사각형 형태의 n-heptane$(C_7H_{16})$ 풀화재(pool fires)에 대해서 수행되었고 다양한 화재 발생위치에 따른 발열량을 측정하였다. 또한, 본 연구에서는 상용코드인 Fluent(Ver.6.3)를 사용하여 구난역을 갖는 철도 터널 내의 연층 전파 특성을 분석하였으며, MVHS(Modified Volumetric Heat Source) 모델을 사용하여 화재에 의한 연소생성물의 농도 및 거동을 예측하였다. 해석 조건은 다양한 화재 발생 위치에 따라서 측정 된 발열량을 이용하였다. 본 연구를 통해 교행로 내에 위치한 방화문에 의해 비사고터널로의 확산을 막을 수 있음을 보였고 특히, 배연시스템의 가동을 통해 유동방향을 변화시킴으로써 사고터널내의 연기 확산을 제어할 수 있음을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.149-155
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• 2010

본 연구는 터널구간 내 설치된 각종 애자류의 오염도를 평가하여 각 터널구간마다 세정주기를 마련하기 위해 연구를 수행하였다. 세정주기는 전국의 각 지역을 대상으로 공해, 산업단지, 염해지역을 샘플링하여 애자류에 부착된 오염도에 의해 평가되었다. 그 결과, 오염물의 증가에 의해 포집량과 도전율은 증가하였고, 각 터널마다 그 값은 서로 다르게 나타났다. 특히, 공해 및 염해가 심한 지역은 도전율이 높게 나타났으며, 주기적인 세정계획을 수립하여 관리하는 것이 사고를 미연에 방지할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 기존에 애자 표면에 도포하는 절연그리스는 사용을 자제하는 것이 장기적으로 사고를 방지할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한교통학회지
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• 제17권1호
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• pp.67-74
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• 1999

터널 통과후 인터체인지가 위치하는 구간은 터널내 표지판의 설치가 불가능하며 터널 직후 시거가 불충분한 특성이 있다. 본 연구는 터널 통과후 인터체인지가 근접하여 위치하는 구간의 차량 운행특성을 분석하여, 교통안전을 고려한 적정 이격거리를 제시하였다. 터널과 인터체인지 이격구간의 차량 운행특성 지표는 사고율을 기준으로 하였으며, 총 3개 노선, 7개 지점에 대하여 1992년부터 1997년까지 교통사고자료, 교통량자료가 사용되었다. 터널과 인터체인지가 근접하여 위치하는 구간의 사고율과 이격거리와의 관계는 음의 로그함수형태, 즉 터널과 인터체인지의 이격거리가 짧을수록 높은 사고율을 보이며 이격거리가 길어지면 사고율이 줄어드는 형태를 보이는 것으로 분석되었다. 설계속도 100km/h, 편도 2차로인 고속도로에서 교통 안전을 고려시 터널과 인터체인지 적정 이격거리는 2.6km로 산출되었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제9권1호
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• pp.9-18
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• 2010

산악지형이 많은 우리나라는 자연환경 여건상 터널 수요가 많고 안전한 운영을 보장 할 수 있는 터널 유고감지 시스템에 대한 필요성도 커지고 있다. 본 논문에서는 터널 내 유고 상황을 실시간으로 감지하여 터널 사무소에 전달 터널의 안전한 운영을 도울 수 있는 터널 유고감지 시스템을 제안 하였다. 제안한 시스템은 차 영상 기법과 같은 단순한 영상 분석 알고리즘을 사용하여 시스템의 신속성을 높였으며 유고의 종류 보다는 유고상황의 발생여부를 정확히 판단하데 중점을 두어 시스템의 정확성도 확보하였다. 또한 영상 분석 장치 한 대당 네 대의 카메라를 수용할 수 있게 함으로써 시스템의 비용적인 측면도 고려하였다. 그리고 카메라의 대수에 따라 영상분석 장치를 추가함으로써 카메라 대수에 관계없이 시스템의 확장성을 용이하게 하였으며 터널 유고상황 정보를 웹에서도 접근 가능하게 하여 원격지의 다른 터널 시스템과의 연동 등의 추가 확장성도 고려하였다. 구현된 시스템을 실제 터널에서 실험한 결과 터널 내에서 발생한 장애물, 정지 사고차량, 차량 정체 지체, 사람 이륜차, 연기 화재, 조명 이상, 역 주행 등의 유고상황을 모두 실시간으로 정확히 감지하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.9-15
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• 2009

본 연구는 축소실험을 통하여 터널내 화재발생시 구난역 내 설계된 환기 시스템 성능을 검증 하였다. Froude 수 상사법칙을 적용하여 실제 터널 크기의 1/35로 축소된 모형터널을 사용하였다. 모형터널은 두께가 2mm인 철을 사용하여 총 길이 10m, 높이 0.19m, 폭 0.26m으로 제작되었다. Cross-passage는 사고터널과 구난 터널 사이에 연결되고 Cross-passage 중앙에는 방화문이 설치되어 있다. 실험에는 n-heptane, $4cm{\times}4cm$ 풀화재를 이용하였다. 화원의 발열량은 695.97W이고, 화원 위치는 터널 중앙과 가장 위험한 경우로써 터널 입구지점에 각각 설치하였다. 환기조건은 0.015cms이고 화원과 가장 인접한 곳에서만 배기하도록 하였다. 구난역 배기 성능을 검증하기 위해 온도와 CO농도를 측정하여 연기의 유무를 파악하였다. 본 실험의 결과는 다음과 같다. 첫째, 터널 중앙화원인 경우 환기가 없어도 구난 터널에 연기가 검출되지 않았다. 둘째, 구난역 입구 부근에 화원을 설치한 경우 환기 조건을 주지 않으면 연기가 구난 터널로 침투하지만, 설계된 배기 조건시 연기는 구난터널로 전파하지 않았다.

• 대한화약발파공학회:학술대회논문집
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• 대한화약발파공학회 2008년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.17-28
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• 2008

국책사업이나 SOC의 확충을 위한 도로 및 철도의 건설에서 적용되는 터널의 단면크기를 보면, $50m^2$에서부터 $100m^2$이상의 중 대단면 터널이 주를 이루고 있으나, 전력구, 통신구, 소규모로 운영되는 광산의 채광용 터널, 용수를 위한 도수로터널 등 특수한 용도로 설계, 시공되고 있는 터널에서는 $20m^2$이하의 단면크기를 갖는 경우가 있다. 이러한 소단면 터널의 경우에는 협소한 작업공간으로 인하여 적용공법 뿐만 아니라 장비의 사용 또한 제약을 받게 되어 작업효율이 저하되고 공사기간이 늘어나게 되는 등 여러 가지 문제점을 안고 있다. 특히, 에멀젼 폭약을 사용하는 발파에서 먼저 기폭된 발파공의 충격압력에 의해 인접공의 폭약이 예비압축(Precompression)되어 사압현상을 일으키고 잔류약을 발생시키는 사례가 종종 발생하고 있다. 사압현상은 당해 발파의 실패와 함께 2차적인 사고의 위험요인이 될 수 있으므로 이를 방지하기 위한 대책을 수립하여야 한다. 이를 위해 기존 문헌을 통하여 사압현상의 원인과 발생 가능성을 검토하였고, 국내에서 주로 사용되는 에멀전폭약의 수중 내충격성시험과 충격압력 전달시험을 실시하여 사압현상의 발생정도를 측정하였으며, 사압현상이 발생한 소단면 터널현장을 대상으로 대책을 수립하여 적용하였다. 심발방법을 변경하여 전단의 충격압력을 견딜 수 있는 공간격을 확보하고 뇌관의 초시간격을 적절하게 배치한 발파패턴을 적용한결과, 사압현상을 억제하고 잔류약의 발생을 감소시켜 계획 굴진장을 확보하고 파쇄석의 크기를 감소시키는 등 양호한 결과를 얻을 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.1937-1944
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• 2014

최근 건설분야에 터널공사중 터널내 방재 및 유지관리를 위해 터널측벽부에 공동구를 설치하여 운영하고 있으며, 공동구의 설치는 주로 인력시공에 의하여 이루어지고 있다. 터널공사의 작업환경은 가설 전기의 사용에 따른 조도불량, 작업공간의 협소에 따른 안전사고 위험, 터널내 환경불량에 따른 작업자의 작업기피 현상을 발생시키고 있다. 이러한 환경에서의 인력작업은 안전성 저해 및 경제성 악화에 따른 원가상승 등의 문제점을 내포하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 VE절차에 의하여 아이디어를 도출하였고, 기계화 시공이 문제점 해결을 위한 좋은 방안으로 제시되었다. 터널공동구의 기계화 시공의 효과를 검증하기 위하여 시험시공을 실시하였고, 시공성과 경제성 측면에서 직접적인 개선효과가 있는 것으로 검증되었다. 아울러 인력에 의한 시공을 감소시킴으로써 안전성의 증가가 기대되며, 연속적인 콘크리트 타설로 인하여 마감성 및 미관이 개선되는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.118-122
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• 2010

본 연구는 도시철도 터널내 화재시 구조체의 내화성능을 평가하기 위한 기준을 제시하고자 실시하였다. 현재 국내 도심의 지하철 터널 구간은 135km로써 그 규모가 세계 4위이며 대도시들의 도시철도 터널건설의 증가와 그 연장이 길어짐에 따라 터널 내 화재사고가 갈수록 높아지고 있는 상황이다. 하지만 국내에는 도시철도 터널 화재에 대한 내화성능평가에 기본적으로 적용되는 시간-온도 곡선이 없다. 따라서 본 연구에서는 국내 도시철도 터널의 통행량, 차량 종류 등을 고려한 열방출율을 기초로 외국에서 제시된 시간-온도 곡선을 검토하였으며 국내 실정에 맞는 설계화재 모델을 제시하였다. 또한 제시된 설계화재모델에 대해 수치해석을 통하여 화재시 도시철도 터널 구조체의 온도분포를 산정하였다.