• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.5-13
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• 2019

쏘일네일링 벽체의 설계기법은 허용응력설계법에서 한계상태설계법으로 변화하고 있으며, 현재 대부분의 국가에서는 한계상태설계법을 적용하나 한국과 홍콩 등에서는 아직까지 허용응력설계법을 주로 사용하고 있다. 본 연구에서는 네 가지 대표적인 쏘일네일링 벽체의 설계기법인 미국의 FHWA(2015), 프랑스의 Clouterre(1991), 영국의 CIRIA(2005), 홍콩의 Geoguide 7(2008)과 국내기준인 비탈면 보강공법 설계기준(KDS 11 70 15 : 2016)의 비교를 수행하여, 현재 실무에 적용되고 있는 설계지침의 적정성을 고찰하였다. 각 기준들에 의한 설계결과의 비교를 위해 영국 CIRIA에 제시된 표준단면 및 현장재하시험이 수행된 쏘일네일링 벽체단면을 대상으로 분석을 시행하였으며, 각 설계기법의 보수적인 정도를 알 수 있는 지표인 CDR(Capacity-to-Demand Ratio)을 이용하여 국외 설계기준들과 국내기준의 차이를 비교하였다. 분석 결과, CIRIA 표준단면의 경우 국내기준에 의한 안정성 검토 방법이 가장 보수적(CDR=0.78)이며, 프랑스의 Clouterre(CDR=0.99, 1.09), 홍콩의 Geoguide 7(CDR=1.13, 0.97), 미국의 FHWA(CDR=1.09, 1.07) 및 영국의 CIRIA(CDR=1.40, 1.16)의 순서인 것으로 분석되었다. 한편, 현장재하시험이 시행된 쏘일네일링 벽체에 대한 검토결과는 홍콩의 Geoguide 7(CDR=0.66, 0.72)와 미국의 FHWA(CDR=0.73, 0.72) 순서가 바뀌었을 뿐 나머지는 동일한 결과를 보였다. 또한, 두 가지 case 동일하게 미국의 FHWA, 프랑스의 Clouterre와 홍콩의 Geoguide 7는 차이가 미미하나, 국내기준은 안정측설계의 경향이 크고 영국의 CIRIA는 경우에 따라 불안정측 설계의 경향이 큰 것으로 분석되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권7호
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• pp.5-14
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• 2004

최근 터널의 정보화 설계시공이 중요시 되어지고 있다. 암반구조의 복잡성으로 인해 사전에 예측 할 수 없었던 암반의 붕락이 발생하여, 붕락대책에 막대한 비용과 시간을 낭비하는 사례가 많다. 암반 불연속면의 복잡성을 사전 조사 단계에서 충분히 파악하거나 대책을 수립하는 것은 어렵다. 본 논문에서는 터널의 신 정보화 설계시공법을 제안하고, 현장에서 관찰한 불연속면 정보를 근거로 하여 극대단면 터널에 적용했다. 터널의 신 정보화 설계시공법을 위한 수치해석 프로그램은 범용성, 정밀성, 신속성, 편리한 사용성을 검토하여 새롭게 개발되었다. 극대단면 터널에서는 표준지보에 의해 지지할 수 없는 불안정 키블럭이 7개 존재하는 것이 판명되었다. 7개의 키블럭에 대해서는 굴착전에 추가 지보를 실시했다. 극대단면 터널에 있어서, 터널의 신 정보화 설계시공법을 위해서 새롭게 개발한 수치해석 프로그램을 사용하여 정확한 키블럭 추출이 가능한 것을 검증하였다. 사용하기 쉬운 사용자 인터페이스를 가지고 있는 본 컴퓨터 시뮬레이션 기법은 키블럭의 안정성 계산뿐만 아니라 추가보강대책공의 설계도 가능하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.618-627
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• 2016

본 연구는 정사각형 단면 $180^{\circ}$ 곡관 내의 유동특성을 파악하기 위해 RSM 난류모델을 이용하여 작동유체, 입구의 공기속도, 관내의 표면조도, 곡률반경 및 수력직경 등의 다양한 유동인자를 변경하여 각도 위치별 속도분포특성을 수치해석을 통하여 고찰하였다. CFD 해석시 경계조건은 공기와 물의 입구온도를 288 K, 293 K로 설정하였고, 입구의 공기속도, 관내의 표면조도, 곡률반경 및 수력직경은 각각 3~15 m/s, 0~0.001 mm, 2.5~4.5D, 70~100 mm로 적용하여 해석을 수행하였다. 그 결과를 정리하면, 작동유체의 유동특성은 유체의 점성력 차이로 속도분포가 크게 달라짐을 알 수 있었고, 곡관부 내에서의 최대 속도프로파일은 $90^{\circ}$ 단면위치에서 X/D=0.8 영역으로 나타났으며, $180^{\circ}$ 단면위치에서는 Y/D=0.8 영역으로 나타났다. 그리고 관내의 표면조도가 낮고, 곡률반경이 클수록 속도변화율은 크게 변하여 나타냈다. 또한 곡관후류의 직관부에서 유동편차가 안정화되는 직관거리는 L/D=30 영역에서 나타내어 유량 계측시 유효한 측정위치로 잘 제시할 수 있었으며, 수력직경에 따라 곡관후류 직관부의 표준편차특성은 동일한 유속일 때 최소의 편차영역은 대체로 직관거리 L/D=15~30 범위로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.41-49
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• 2006

이 논문에서는 S파 탄성파 반사법의 토목공학용 지반조사에의 적합성을 검토하기 위한 연구를 다룬다. 높이 약 20m 미만의 암반사면에 대한 S파 탄성파 반사법 탐사를 시행하였다. 탄성파 자료취득에는 표준적인 공심점 기법이 사용되었으며 24채널의 탄성파탐사기와 SH파의 진원으로 해머가 사용되었다. 수진기 전개는 양측전개가 채택되었고 진원점 및 수진점 간격은 각각 2m 이었다. 취득된 자료는 전산처리 과정을 거친 결과 신호대 잡음비가 향상되고 단면의 해상도가 향상되었으며 기반암의 속도정보가 얻어졌다. 최종 S파 반사단면은 1m 미만의 얕은 심도까지 반사파를 보여 주며 해상도는 1m 미만의 초고해상도를 보인다. 구조보정된 단면에서는 야외의 사면노두에서 확인된 층리면 및 단층에 잘 대비되는 뚜렷한 반사파 신호를 보여준다. 이와 같이 S파 탄성파 반사법을 이용하여 천부 지반 지질구조의 정밀한 반사 단면의 작성이 가능하므로 토목공학용 최적 시추공 위치의 결정에 이 방법이 유용하게 쓰일 수 있을 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.95-104
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• 2006

최근 경제적이고 안전한 기초 설계를 위하여 말뚝지지 전면기초(Piled raft) 또는 말뚝보강기초(Disconnected piled raft)에 대한 설계가 관심을 모으고 있다. 본 연구는 국내에서 연구가 미진한 말뚝보강기초의 거동과 그 효과를 실내 모형 시험을 대신하는 삼축압축시험을 통하여 규명하였다. 주문진 표준사와 탄소봉을 각각 지반과 말뚝으로 사용하여 삼축압축시험기에 보강 지반을 성형한 후 구속응력 상태에서 재하 시험을 실시하였다. 말뚝 보강에 따른 거동 차이를 규명하기 위하여 말뚝 개수, 말뚝 직경 및 말뚝 길이 등의 변화를 주어 하중-침하 관계를 도시하고 그 결과를 분석하였다. 시험 결과 기초지반 면적에 대한 보강 말뚝 면적비를 보강률이라 정의할 때 말뚝 수평단면 보강률이 약 18%이고, 수직단면 보강률이 약 70%일 경우 침하량은 무보강시에 비하여 약 80%까지 감소되는 것으로 나타났다. 또한 수평단면 보강률 및 수직단면 보강률에 따른 말뚝보강기초 지반의 변형계수 변화는 각각 직선식 E(Mpa) = 8.3p(%)+121.2와 E(Mpa) = 1.8p(%)+105.5로 나타났다. 본 연구의 결과 말뚝보강기초에서 소구경, 소량의 말뚝 보강으로도 비교적 큰 기초지반 침하 억제 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.17-25
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• 2012

본 논문에서는 고속철도 표준사면에 대해 안전율 평가와 확률론적 방법에 의한 신뢰성 해석을 수행하였다. 원지반과 흙 쌓기재료의 지반정수에 따른 안전율 변화경향과 신뢰도 지수 및 파괴확률의 분포경향을 확인하였다. 철도표준 성토사면에 대한 사면안정 해석결과 점착력과 내부마찰각은 단위중량에 비하여 안정성에 상대적으로 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 국내 철도 표준성토단면에 대한 신뢰성 해석결과 미공병단 기준에 의거하여 대체적으로 "평균이하(Below average)"의 수준이며, 건기 시 성토높이 12.0m에서는 "나쁨(Poor)"으로 나타났다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제14권2호
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• pp.73-80
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• 2011

어선용 고효율 표준 프로펠러 개발에 대해 고찰해 보았다. 어선용 프로펠러의 경우 모형시험이나 이론해석을 통한 정도 높은 설계가 이루어지지 않고 시리즈 데이터(주로 MAU 시리즈)에 의존하여 초기설계 수준에 머무르고 있는 실정이다. 본 연구에서는 52톤 어선을 기준으로 개발되었으며 기존 MAU 형 프로펠러보다 성능이 우수한 프로펠러를 손쉽게 설계, 적용할 수 있는 NACA형 단면을 사용한 시리즈 프로펠러 자료를 제공하기위한 연구를 수행하였다. 또 한 기존의 복잡한 설계 방식 대신에, NACA형 프로펠러를 표준화하여 보다 편리하게 사용할 수 있도록 하였다. 향후 모형 시험을 통한 추진 성능 및 캐비테이션 성능 검증을 수행할 계획이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.169-169
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• 2011

진공펌프의 성능을 나타내는 여러 파라미터가 있지만 가장 중요한 성능지표는 역시 배기속도라고 할 수 있다. 배기속도는 물리적으로 체적유량(volume flow rate, L/s 또는 m3/hr) 즉 단위시간당 펌프 흡기구에 들어오는 기체의 체적을 가리킨다. 펌프 흡기구 단면을 지나가는 체적을 직접 측정하는 것은 거의 불가능하므로 진공 전문가들은 흡기구로 들어가는 기체 유량(flow rate, mbar${\cdot}$L/s 또는 Pa${\cdot}$m3/s)과 흡기구 압력(mbar 또는 Pa)을 측정한 후 유량을 압력으로 나누어 주는 방식으로 배기속도를 측정한다. 유량은 표면 기체 방출을 고려하더라도 실용적인 측면에서 보면 위치에 상관없이 불변하는 값으로 볼 수 있어서 유량을 어떻게 정밀하게 잴 것인가 하는 방법만 있으면 편리한 위치에서 측정하면 된다. 반면에 압력을 정밀하게 측정하는 방식은 확립되어 있지만 막상 어디서 측정하는 것이 옳은가 하는 것은 의외로 쉽지 않다. 펌프의 배기속도를 측정하는 상황을 몇 가지로 가정해 보면, 규격에 입각한 표준용기에 달아 정식으로 재는 것, 게이지가 부착된 마구리판을 달고 간이로 재는 것, 펌프가 사용되고 있는 시스템 현장에서 재는 것이 있을 수 있고 펌프가 달려 있는 상태도 직접 용기에 달거나, 도관 또는 어댑터 및 밸브를 통해 달리는 경우가 있다. 앞에서 펌프 배기속도 계산 시 사용하는 흡기구 압력이란 엄밀히 말하면 흡기구를 바라보는 방향으로 가해지는 압력을 말하는데 이는 진공 게이지를 펌프 흡기구 면에서 상류를 향하도록 놓을 때 얻을 수 있는 값으로 막상 실행하는 것은 어렵다. 표준용기의 구조는 진공 게이지를 특정 위치에 달 때 마치 흡기구 면에 놓인 게이지처럼 흡기구 압력을 정확하게 측정할 수 있도록 고안된 것이지만 때에 따라서는 여러 변형된 측정 방식을 사용할 수밖에 없는 상황이 만들어지므로 어떤 보정을 거치면 올바른 배기속도 값을 구할 수 있는지 살펴볼 필요가 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.113-124
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• 2008

본 연구는 제품(구조물)최적화와 프로세스 병렬화가 통시에 실행되는 통합구조설계운용 방법을 제시한다. 관행적 설계방법과 최적화설계방법의 장점들을 선택적으로 수용 보완하는 DB연동 혼성방법을 통해 설계조건을 단계적으로 적용함으로써 대형최적화문제의 계산적 부담 및 이질감을 최소화하였다. PC 네트워크상에서 공학설계를 구성하는 수치연산과 도면작성이 동시공학적 절차로 구현되고, 여기서 설계의 수치연산은 유한요소기반 최적화 방법에 기초하며, 그래픽작업은 AutoLISP 프로그래밍을 통하여 AutoCAD로 표현된다. 수치연산을 병행하는 서버 및 이산최적화를 지원하는 DB서버와 그래픽스테이션 간의 통신은 메시지패싱 방식으로 이루어진다. 표준최적화모델인 트러스구조에 대한 수치실험은 연구의 타당성과 유용성을 보여준다. 공학설계를 구성하는 주된 작업요소를 분산 병행 처리하는 된 연구는 일반적 방법론 및 산업표준환경 등에 기초한다는 점에서 충분한 적용성과 확장성을 갖는다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.791-795
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• 2009

치수 계획수립시 홍수위는 홍수량의 산정결과를 수리해석모형에 적용함으로서 계산한다. 본 연구에서는 강우-유출모형으로부터 산정된 홍수량산정결과를 수리해석모형과 연계하여 모의할 수 있는 수리수문통합모형개발의 사전연구로, 수면 곡선해석모형 중 현재 실무에서 가장 많이 이용되고 있는 HEC-RAS 모형과 WSPRO, WSP-2 모형의 정상류해석결과를 비교하였다. 하천정비기본 계획을 참고로 하도단면을 구축하고 고시된 홍수량을 적용하여 수위와 유속을 비교 분석하였다. 대상하도의 적용 결과 HEC-RAS 모형과 WSPRO 모형은 평균표준오차 0.09로 큰 차이를 나타내지 않았지만, WSP-2 모형은 0.90으로 HEC-RAS 모형과의 정확도에서 차이를 나타내는 것으로 분석되었다.