• 터널과지하공간
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• 제27권3호
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• pp.132-145
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• 2017

과거 도로터널 환기에 있어서 충격 손실은 설계에 반영되지 않았지만, 터널 내 네트워크형 구조로 인해 분기 합류부가 존재하는 복층 도로터널에서는 충격 손실에 의한 압력 손실이 크게 발생할 것이다. 이에 본 연구에서는 네트워크형 구조를 가지는 복층 도로터널 최적 환기 설계를 위하여 분기 합류 지점에서 발생하는 충격 손실에 대한 3D 전산유체역학(CFD) 수치해석 연구를 수행한다. 이를 위해 복층 도로터널 표준단면을 적용한 실제 스케일 모델을 활용하여 전산 유체 역학을 수행하였고 다양한 각도와 차도폭에 대한 충격 손실 계수를 도출하여 기존의 설계 값과 비교 분석하였다. 연구 결과, 분기 구간에서는 30도의 분류 각도를 가진 모델의 충격 손실 계수가 높게 측정되었고, 합류 구간에서는 2차선으로 설계된 모델의 충격 손실 계수가 낮게 측정됨을 확인할 수 있었다. 따라서 분기 합류 각도와 차도폭이 충격 손실 산정에 있어서 중요한 설계 요소가 될 수 있으므로 환기기 용량 산정에 있어서 정확한 설계 인자를 제시할 것으로 판단된다. 본 연구는 3D 전산유체역학(CFD)를 활용하여 확폭 교차 유 무에 따른 분기 합류 지점에서의 충격 손실 계수를 도출하고, ASHRAE 설계 값과 결과를 비교 분석하였다. 확폭 구간이 반영되지 않은 모델은 ASHRAE 값에 비해 최대 3배의 충격 손실 값을 확인하였고, 확폭 구간이 반영된 모델은 최대 2배의 값을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3B호
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• pp.277-284
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• 2010

연락수로의 확폭, 금호호 배수갑문의 확폭, 영암연락수로 제수문의 개폐기준이 영산강 하류부에 위치하는 영산호 영암호 금호호의 홍수위에 미치는 영향을 분석하기 위하여, 3개의 호수를 하나의 연계시스템으로 구성하여 부정류 해석을 수행하였다. 3개 호수의 배수갑문, 영암 및 금호연락수로의 제원이 현상태인 조건에서 3개 호수의 연계운영 효과는 미미한 것으로 분석되었다. 영산호의 내수위를 낮추기 위해서는 영암연락수로를 확폭하는 것이 효과적이나, 이는 영암호의 내수위 상승을 유발한다. 상승한 영암호의 내수위를 금호호의 저류능력을 활용하여 낮추기 위해서는 금호호 배수갑문과 금호연락수로를 함께 확폭하는 것이 필요한 것으로 나타났다. 본 연구의 모의조건에서, 영산호의 내수위를 거의 일정하게 유지하면서 영암호와 금호호의 내수위를 최대로 낮출 수 있는 영암연락수로 제수문의 개폐기준은 약 EL.(+)0.8 m인 것으로 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회지
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• 제17권1호
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• pp.43-47
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• 2013

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2004년도 학술발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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• pp.164-168
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• 2004

• 자연, 터널 그리고 지하공간
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• 제23권2호
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• pp.43-62
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• 2021

• 대한교통학회지
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• 제20권3호
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• pp.115-128
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• 2002

도로의 평면곡선부는 선형 설계시 직선부와 달리 여러 가지 요소를 추가적으로 고려하며 확폭의 문제도 이중의 하나이다. 확폭은 차량 뒷바퀴가 앞바퀴의 궤적을 따라 주행하지 않고 이탈하는 궤도이탈(offtracking)현상 때문에 발생하고, 곡선부 설계시 이러한 현상을 반영하여야 운전자 안전성을 보장할 수 있다. 특히 대형차량 운행이 빈번한 산업도로나. 곡선반경이 작은 산악지역 간선도로의 경우 궤도이탈현상으로 인해 곡선부 사고위험이 증가하기 때문에 확폭 필요성이 강조된다. 본 연구에서는 굴절차량 궤도이탈모형 이론 및 확폭 설치 기준에 관련된 국내외 연구 결과를 비교·검토하여 도로의 기하구조와 차량의 속도를 감안한 현실적인 동적 궤도이탈모형(Dynamic Offtracking Model)을 개발하여 이 모형을 이용한 확폭량 산정 방법을 제시하였다. 본 연구로부터 얻어진 성과는 다음과 같다. 첫째, 견인차와 피견인차의 동적 거동에 편경사영향을 반영할 수 있는 궤도이탈모형을 개발하였다. 둘째, 개발된 동적 궤도이탈모형을 이용하여 우리나라 실정에 맞는 새로운 확폭량 산정 방법을 개발하였다. 셋째, 개발된 모형을 이용하여 실제 궤도 이탈량과 확폭량을 산정하여 현재 사용되고 있는 우리나라 곡선부 확폭 설치기준의 타당성을 살펴보았다.

• 터널과지하공간
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• 제28권1호
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• pp.111-124
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• 2018

본 연구는 전세계적으로 활발하게 기술 개발 중인 네트워크형 복층 도로터널에서의 환기 설계를 위해 새롭게 요구되는 설계인자를 분석한다. 분류 및 합류부 지점에 존재하는 확폭구간에서 단면적의 변화에 따라 발생하는 충격손실계수를 결정하기 위해 전산유체역학(CFD)를 통한 수치해석 연구를 진행하였다. 수치해석에 사용된 모델은 실제 스케일을 반영하였고 이전의 선행 연구의 충격손실계수 값과의 비교분석을 통해 그 값의 신뢰성을 확보하였다. 수치해석 연구의 결과로 단면적비의 변화에 따른 충격손실계수 값을 도출해냈고 급확대부와 급축소부 두 경우 모두 이전의 선행 연구에서 제시된 충격손실계수 값보다 높게 계산되어졌다. 이는 네트워크형 복층 도로터널의 기하학적 구조의 특성이 충격손실계수에 미치는 영향이 크다고 판단된다. 따라서 본 연구의 결과 값은 앞으로 네트워크형 복층 도로터널의 환기 설계에 있어 좀 더 정확한 설계에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.993-999
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• 2008

인구밀집지역인 도심부나 주거지역 인근에서 이루어지는 철도교량 신축에 있어서 급속시공은 매우 의미가 있다. 이러한 신속한 시공과 더불어 교량 거더의 형고의 유동적 조절도 중요하다. 기존 I형 거더는 단면에서 수직방향으로 중립축으로부터 떨어진 모멘트 팔 길이와 긴장력을 이용한 평형을 근간으로 하는 까닭에 형고 조절에 있어 다소 어려움이 있었다. 이에 기존 단일 박스거더의 축소형인 확폭플랜지를 갖는 U형 프리캐스트 보는 긴장력 조절과 콘크리트 압축강도에 따라 경간길이 및 형고 변화가 상대적으로 I형보에 비해 용이하다. 확폭플랜지를 갖는 U형 프리캐스트 거더의 철도교 적용성을 확인하기 위해 지간 30m, 형고 1.7m, 폭 3.63m의 실물크기 거더를 제작하였고 하중재하/변위재하를 이용하여 총 6,200kN의 하중을 유사정적으로 가력하였다. 실험은 4점재하시험으로 하중-변위곡선, 하중-변형율을 이용하여 휨성능을 기본적으로 확인하였고 1차 하중제거와 재재하를 통해 긴장재의 역할을 확인 하였다. 유사정적거동을 본질적으로 확인하기 위해 쉘요소를 이용한 3차원 재료비선형해석을 통하여 실험결과와 평행하게 비교하였다. 콘크리트의 비선형성은 손상-소성모델(Lee & Fenves,1998)을 이용하여 콘크리트 인장/압축 소성연화거동, 인장강화거동을 묘사하였다. 실제 균열패턴과 해석 손상패턴을 비교검토 하였고 하중-변위, 단면에 따른 하중-변형율 관계를 실제 실험결과와 비교검토 하였다. 비선형 해석에 사용된 재료물성치와 해석모델의 보유 탄성에너지 조율은 실제 거더에 가진실험을 통해 획득한 고유주파수를 통하여 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.675-687
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• 2019

최근 대도시에는 교통량의 증가와 높은 토지 보상비 등으로 인해 도로 확충 시 대심도 복층 터널의 필요성이 증가하고 있으며, 국내에서도 일반적인 터널보다 단면이 작고 지하에서 다른 터널과 교차하는 네트워크형 터널이 계획되고 있다. 본 연구에서는 쉴드 터널 분기부에 있어서 기존 터널과 확폭부를 연결하는 연결상세에 있어 기존의 전단면 강재 접합부 대신 휨모멘트가 크게 발생하는 연결부에만 강재를 사용하는 부분 강재-콘크리트 접합부 상세와 쉴드 터널 분기부의 확폭 구간의 해석은 3차원 거동효과를 반영하기 위해 확폭부 시종점 구간의 기둥 효과와 종방향 부재의 강성효과를 고려할 수 있는 2차원 해석모델을 검토하였다. 2차원 해석기법으로 확폭부 시종점 구간에서 종방향 부재의 강성을 횡방향 모델에서 연결부의 탄성스프링 지점으로 고려하여 종방향 부재의 강성과 시종점부의 기둥효과를 반영하는 방법을 제안하였다. 제안된 2차원 해석기법을 이용한 구조해석 결과 일정값 이상의 강성을 갖는 종방향부재를 도입하면 접합부와 박스부의 휨모멘트를 저감 시킴으로써 부분 강재-콘크리트 접합부의 구조 안전성을 확보할 수 있는 것으로 검토되었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권1호
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• pp.47-54
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• 2005

목포해역과 같이 수심이 복잡하고 조간대가 광범위하게 발달되어 있는 곳의 수심자료를 용이하게 입력하고 수치모형 운용을 경제적으로 수행할 수 있는 기법을 개발하였다. 이를 청계만의 조간대 모의에 적용하여 조간대와 관련된 목포해역의 동수역학적 해석을 수행하였다. 하구언과 방조제 건설에 따라 목포항 인근을 비롯해 청계만 수역까지 조석확폭현상이 발생한 바 있는데, 이로 인해 청계만의 조간대 규모가 증대되었으며 낙조우세가 더욱 심화되었다. 청계만의 심화된 낙조우세현상은 목포항 쪽의 해수유통량 증가에 기인하였는데 이러한 영향성 증대로 인해 목포항 부근의 낙조우세 역시 심화된 결과를 초래하였다.