• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.15-38
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• 2022

최근 국내 터널기술은 국내·외에서 TBM 장비를 활용한 터널 시공 등으로 장대화 및 대단면화 등 다양한 성과를 나타내고 있으며, 특히 하저 및 해저터널이 빈번하게 설계되며, 시공 중에 있다. 가덕 해저터널(3.7 km)이 2010년 12월에 개통되었고 인천 북항터널(5.4 km)은 2017년에 개통되어 운영 중에 있으며 대천항~원산도 간 보령해저터널(6.29 km)이 2021년에 준공될 예정이다. 해외의 경우도 노르웨이, 일본 등의 국가에서 다수의 해저터널이 시공되어 운영 중인 것으로 알려져 있다. 해저터널 건설을 위하여 해저터널과 육상터널의 차이점에 대하여 분석하였으며, 해저터널과 육상터널을 비교하여 단층대와 연약대에서 고수압 조건과 대규모 해수 유입으로 인한 안정성 확보 등의 문제점에 대하여 언급하였다. 본 논문에서는 압해-화원 간 국도77호선 건설공사의 해저터널 계획 시 검토하였던 다양한 위험요소와 이를 극복하기 위해 설계 시 반영하였던 대책방안에 대하여 기술하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.421-430
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• 2008

불연속면이 발달한 암반 내에서 해저터널을 건설할 경우 절리내의 지하수 흐름이 터널거동에 커다란 영향을 미치므로 안정성 평가 시 수리-역학적 연계해석이 필요하다. 이에 본 연구에서는 불연속체의 연계해석 시 터널의 안전율을 산정하는 루틴의 검증을 위해 민감도 분석을 수행하였다. 이를 위해 암반블록과 절리의 상호작용을 해석할 수 있는 UDEC-2D 프로그램을 이용하였으며 총 324가지의 경우에 대하여 수치해석을 수행하였다. 결과적으로 불연속체 연계해석을 위해 제안된 안전율 산정 루틴이 타당한 결과를 줌을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서 사용된 안전율 산정 방법이 불연속 암반 내에 시공되는 해저터널의 안정성 평가 시 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.389-399
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• 2016

해저 터널의 안정성 평가는 계측 변위 이외에도 응력, 수압 그리고 지반강성(열화) 등 다른 계측 정보를 사용해서 역해석 알고리즘에 반영하면, 그 효율성이 증대될 수 있다. 본 연구에서는 FLAC3D 프로그램에 내장된 FISH 언어를 사용해서, 기 구축된 변위-응력 기반의 차분진화 알고리즘을 수정 및 확장하였다. 확장된 차분진화 알고리즘에는 변위, 응력 정보 외에도 수압 및 지반 및 라이닝 열화 정보도 입력 인자로 사용되었다. 해저 터널 안정성 평가에 추가적인 계측 정보를 활용하면, 터널 역해석에 대한 오차율이 감소함을 확인할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.947-956
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• 2018

고심도에 건설되는 해저터널은 지하수 등에 의해 높은 수압을 받는 환경에 노출되며, 고수압 해수에 의해 용탈현상이 촉진될 수 있다. 특히, 공사 중 지하수가 유입되기 쉽기 때문에 차수에 대한 많은 문제를 야기 할 수 있어 안정성을 확보하기 위해서는 시공환경에 적합한 그라우팅 장비 및 재료의 적용이 필수적이다. 이에 따라 본 연구에서는 해저터널 시공 시 적용할 수 있는 그라우팅 재료에 대한 물리적 특성(주입재료와 조건별 양생방법에 따라 강도특성, 용탈특성 등)을 평가하였다. 연구결과 CA계 및 CSA계에서 안정적인 강도증가를 발현하였으며, 내구성 저하가 발생되지 않아 해수 영향을 받는 구조물에서 안정적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권4호
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• pp.290-295
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• 2001

해저파이프라인은 부식. 지반 불안정, 앵커 충돌 등으로 인해 파손될 가능성이 있다. 해저파이프라인의 안정성을 위협하는 주된 요소중의 하나는 자유경간이다. 본 논문에서는 자유경간을 형성하고 있는 해저파이프라 인에 대해 축방향 하중을 고려하고 경계조건을 일반화시킨 경우에 대해 동적 자유경간의 허용길이 변화를 해석하였다. 자유경간 양단의 해저지반은 탄성기초로 간주하였으며, 이를 선형 및 회전 스프링으로 치환하여 경계조건을 일반화시켰다. 동적 자유경간의 길이를 산정할 수 있는 무차원화 된 곡선을 얻었다. 이 곡선은 자유경간을 갖는 해저파이프라인의 설계에 유용하게 작용될 수 있음을 보여 주었으며 예제 연구를 통하여 그 적용방법을 소개하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.501-503
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• 2007

오호츠크해 사할린 북동 해저사면지역은 세계적인 가스수화물 산출지역으로 알려져있다. 이미 2005년 탐사에서 50 cm 두께의 순수 가스수화물 시료를 해저면에서 채취한 지역이다. 2006년 탐사에서는 다양한 주파수대역의 고해상도 지구불리장비를 사용하여 탐사를 실시하였다. Side-scan Sonal와 3.5 kHz SBP 탐사, 수중음향 탐사를 통해 대규모 하도구조가 가스수화물지역의 북쪽 경계를 형성하고 있음을 밝혔다. 가스수화물의 BSR은 수심에 얕아짐에 따라 계속해서 심도가 감소하여 수심 약 300 m에서 해저면에 다다름. 이는 연구지역에서의 가스수화물 안정대의 상부경계가 약 300 m임을 시사한다 가스수화물 분출구조들은 약 1000m 수심을 경계로 천부에 분포하고, 해저면에는 원형의 가스분출구조들이 특징적으로 나타난다. 반면에 1000 m 수심보다 깊은 지역에서는 mud-dirpir의 상승구조로 판단되는 상승구조들이 해저면에 굴곡지형을 형성하고 있다. 해수중으로 분출하는 가스기둥들은 수심 111.2 m에서 1226.4 m 지점까지 다양한 수심에서 분포하며, 상승높이는 최대 750 m에 이르며, 약 150 m 수심까지 도달한다. 이는 해저에서 분출되는 메탄가스가 해수에 흡수되지 않고 해수면까지 이동하여 대기중으로 발출될 수 있음을 시사한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권11호
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• pp.23-33
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• 2016

본 연구에서는 해저에 퇴적된 오염 침전물질을 제올라이트와 모래로 피복하여 중금속 및 오염물질을 격리하는 피복 공법을 적용한 지역의 해저지반의 역학적 안정성 및 변형 예측을 하였다. 문헌조사와 현장조사를 바탕으로 분석해 본 결과, 이 현장에 맞는 피복재는 중금속 흡착효과가 뛰어난 제올라이트가 적합한 것으로 결정되었다. 정밀지반조사 결과를 바탕으로 오염 침전물질을 제올라이트와 모래로 피복한 후 주변 지반에 대한 안정성 평가와 압밀로 인한 장기지반거동을 예측하였다. 역학적 안정해석 결과, 지면이 해수에 포화되는지 여부에 따라 최저 안전율은 약 11.2와 30.1로 계산되어 충분히 안전한 것으로 판단되었다. 압밀량 해석을 진행한 결과 상단면 기준으로 1차 최대압밀량이 209.2mm 정도 발생하고 2차 압밀량은 1.2mm로 아주 적게 예측되었다. 시간에 따른 압밀도를 계산하여 시간에 따른 1차압밀량도 예측하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권4호
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• pp.17-26
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• 1993

다공성 지반 위를 파랑이 진행함에 따라 물과 지반의 경계면에서는 파압이 발생하게 된다. 이러한 파압은 파랑의 조건과 해저 퇴적층의 조건에 따라 해저면 내에 유효음력 및 공극수압의 변화를 유발하며 이런 변화에 의해서 해저면의 안정에 여러문제가 발생하게 된다. 본 연구에서는 다공성 탄성지반에 발생하는 공극수압과 유효응력의 문제를 해석하기 위하여 지배방정식을 유도하고 이에 적당한 경계조건을 도입하여 파랑에 의하여 지반 내에 발생하는 과잉 공극수압과 유효음력 및 파랑에 의한 액상화를 검토하는 것을 목적으로 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제15권1호
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• pp.25-32
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• 2009

일반적으로 해저케이블 보호공법에는 매설공법이 많이 사용되고 있으나 한국 연안역에서는 양식어장이라고 하는 특수한 여건과 조업 선박의 어구어법으로 인하여 다양한 형태의 보호공법이 사용되고 있다. 현재 한국의 해저케이블에 적용되어 있는 보호공법에는 해양의 저질 상태에 따라서 깊이를 달리하는 매설공법, 연속적인 Concrete mattress 공법, 주철관과 U-duct를 이용한 공법, Concrete bag을 쌓는 공법, 돌을 쌓는 Rock berm 공법, Mortar bag을 쌓는 공법 및 FCM (Flexible Concrete Mattress) 공법 등이 있다. 이와 같은 보호공법은 설치 해역의 해양환경특성과 친환경적인 공법보다는 해저케이블의 위해요소에 대한 안정성만을 고려하여 해저케이블 보호공법을 선정하여 시공하고 있다. 따라서 본 논문은 해저케이블 위해요소와 수심, 해저질 등의 해양환경특성과 보다 친환경적인 측면을 고려하여 해양환경특성별 적정 보호공법을 제시한다.

• 자연, 터널 그리고 지하공간
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• 제12권3호
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• pp.57-64
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• 2010