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Rocket Plume Analysis with DSMC Method (DSMC 방법을 이용한 로켓 플룸의 해석)

  • Jeon, Woojin;Baek, Seungwook;Park, Jaehyun;Ha, Dongsung
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.18 no.5
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    • pp.54-61
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    • 2014
  • In this study, a plume exhausted from rocket nozzle is investigated by using an unstructured 2-dimensional axisymmetirc DSMC code at various altitude. The small back-pressure to total-pressure ratio($P_b/P_o$) and large $P_b/P_o$ represent low and high altitude condition, respectively. At low altitude, the plume shows a typical complicated structure (e.g. Mach disk) of underexpanded jet while the high altitude plume experiences plain expansion. The various features of exhaust plume is discussed including density, translational/rotational temperature, Mach number and Knudsen number. The results shows that even at 20 km altitude where the freestream Knudsen number is small as $1.5{\times}10^{-5}$, the transitional and rarefied flow regimes can occur locally within the plume. It confirms the necessity of DSMC computation at low altitude.

The Relationship Analysis between the Epicenter and Lineaments in the Odaesan Area using Satellite Images and Shaded Relief Maps (위성영상과 음영기복도를 이용한 오대산 지역 진앙의 위치와 선구조선의 관계 분석)

  • CHA, Sung-Eun;CHI, Kwang-Hoon;JO, Hyun-Woo;KIM, Eun-Ji;LEE, Woo-Kyun
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.19 no.3
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    • pp.61-74
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    • 2016
  • The purpose of this paper is to analyze the relationship between the location of the epicenter of a medium-sized earthquake(magnitude 4.8) that occurred on January 20, 2007 in the Odaesan area with lineament features using a shaded relief map(1/25,000 scale) and satellite images from LANDSAT-8 and KOMPSAT-2. Previous studies have analyzed lineament features in tectonic settings primarily by examining two-dimensional satellite images and shaded relief maps. These methods, however, limit the application of the visual interpretation of relief features long considered as the major component of lineament extraction. To overcome some existing limitations of two-dimensional images, this study examined three-dimensional images, produced from a Digital Elevation Model and drainage network map, for lineament extraction. This approach reduces mapping errors introduced by visual interpretation. In addition, spline interpolation was conducted to produce density maps of lineament frequency, intersection, and length required to estimate the density of lineament at the epicenter of the earthquake. An algorithm was developed to compute the Value of the Relative Density(VRD) representing the relative density of lineament from the map. The VRD is the lineament density of each map grid divided by the maximum density value from the map. As such, it is a quantified value that indicates the concentration level of the lineament density across the area impacted by the earthquake. Using this algorithm, the VRD calculated at the earthquake epicenter using the lineament's frequency, intersection, and length density maps ranged from approximately 0.60(min) to 0.90(max). However, because there were differences in mapped images such as those for solar altitude and azimuth, the mean of VRD was used rather than those categorized by the images. The results show that the average frequency of VRD was approximately 0.85, which was 21% higher than the intersection and length of VRD, demonstrating the close relationship that exists between lineament and the epicenter. Therefore, it is concluded that the density map analysis described in this study, based on lineament extraction, is valid and can be used as a primary data analysis tool for earthquake research in the future.

용담댐 건설로 인한 금강 상류의 하천환경변화 분석 II - 수리변화분석 -

  • 정승권;정동양
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.971-976
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    • 2004
  • 하천유지를 위한 하천내 최소유량의 충족은 사실상 환경문제에 제공되는 것으로서 기본적으로 하천변 수생식물의 생태계 서식처를 유지하거나 복원하기 위해 제공된다. 또한 하천유지유량은 하천의 고유종 동${\cdot}$식물을 보전하고, 아름다운 하천에 대한 심미적 질을 유지하며 여가활동 및 상업적 어획고를 최대로 늘릴 수 있거나 과학적 또는 문화적 관심사의 특성을 보호하는 기능을 위한 목적으로도 제공된다. 그러므로 생태학적인 하천유지유량 차원에서 무엇보다 중요한 것은 충분한 물을 확보하고 쾌적한 하천을 유지할 수 있는 맑은 물을 하천에 흐르도록 하는 것이다. 이와 더불어 하천의 생태학적인 측면에서는 서식지 보호를 고려한 계획이 뒷받침되어야 할 것이다. 기존의 개발은 하천정비, 골재채취, 수중 보와 하구 둑 등 하천시설물 건설, 그리고 댐 및 교량건설 등 인위적인 요인에 의하여 하천환경이 심각하게 변화는 경우가 많다. 특히 댐 건설로 인해 하류지역에 수리학적 변화와 하상 변동 등이 발생하고, 이로 인하여 생태계의 변화를 초래하기도 한다. 따라서 본 연구에서는 금강 최상류에 건설된 용담다목적댐에 의해 인위적으로 하천유입량이 감소하고 이로 인해 발생할 수 있는 수리학적 변화를 모의하여 댐 건설이 금강 상류에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 이를 위해 2차원 유한요소모형을 이용하였으며, 댐 건설전 자연유출량 및 댐 건설후 하천유지유량에 의한 하천의 건조면적, 습지면적을 산정하였다. 또한 하천의 한계소류력과 하도를 형성하는 재료에 따라 바닥면 전단응력을 산정하여 그 차(差)를 활용하여 유량에 따른 유사이송현황을 모의하였다. 모의된 결과를 visual하게 표현하고자 GIS 기법을 이용하여 주요구간에 대한 유사이송현황을 도시하였다.유역의 고도차를 이용한 흐름특성 분석을 위해 수치고도자료를 이용하여 유역흐름특성을 분석할 수 있는 TOPAZ(Topographic PArameteri-Zation) 프로그램을 이용하였다. TOPAZ 프로그램을 통해 분석된 각 격자별 분포형 수문 매개변수는 적합한 관계식을 통해 분포형 유출량을 모의하는데 적용된다.다 정확한 유입량 예측이 가능할 것으로 사료된다.이 작은 오차를 발생하였으며, 전체적으로 퍼프 모형이 입자모형보다는 훨씬 적은 수의 계산을 통해서도 작은 오차를 나타낼 수 있다는 것을 알 수 있었다. 그러나 Gaussian 분포를 갖는 퍼프모형은 전단흐름에서의 긴 유선형 농도분포를 모의할 수 없었고, 이에 관한 오차는 전단계수가 증가함에 따라 비선형적으로 증가하였다. 향후, 보다 다양한 흐름영역에서 장${\cdot}$단점 분석 및 오차해석을 수행한 후에 각각의 Lagrangian 모형의 장점만을 갖는 모형결합 방법을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.mm/$m^{2}$로 감소한 소견을 보였다. 승모판 성형술은 전 승모판엽 탈출증이 있는 두 환아에서 동시에 시행하였다. 수술 후 1년 내 시행한 심초음파에서 모든 환아에서 단지 경등도 이하의 승모판 폐쇄 부전 소견을 보였다. 수술 후 조기 사망은 없었으며, 합병증으로는 유미흉이 한 명에서 있었다. 술 후 10개월째 허혈성 확장성 심근증이 호전되지 않아 Dor 술식을 시행한 후 사망한 예를 제외한 나머지 6명은 특이 증상 없이 정상 생활 중이다 결론: 좌관상동맥 페동맥이상 기시증은 드물기는 하나, 영유아기에 심근경색 및 허혈성 심근증 또는 선천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선천성 심질환이다. 그러나 진단 즉시 직접 좌관상동맥-대동맥 이식술로 수술

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Guided-mode Resonances in Periodic Surface Structures Induced on Si Thin Film by a Laser (레이저에 의해 생성된 Si 박막의 주기적 표면 구조에서의 도파모드 공진 연구)

  • Ji Hyuk Lee;Yoon Joo Lee;Hyun Hong;Eun Sol Cho;Ji Young Park;Ju Hyeon Kim;Min Jin Kang;Eui Sun Hwang;Byoung-Ho Cheong
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.34 no.6
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    • pp.241-247
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    • 2023
  • We examine the spectral characteristics of laser-induced periodic surface structures (LIPSSs) formed on an amorphous silicon film irradiated by a 355-nm nanosecond laser. A Gaussian beam with a diameter of 196 ㎛ is used to perform a two-dimensional raster scan. The laser's pulse number is varied from 190 to 280, and its intensity is adjusted within 100-130 mJ/cm2. LIPSSs with a periodicity of approximately 330 nm form on the surface of the Si film, aligned perpendicular to the laser's polarization. Transmission spectra of the samples show dips around 700 nm for transverse electric polarization and around 500 nm for transverse magnetic polarization. The features are investigated with a one-dimensional-grating model using a rigorous coupled-wave analysis. Simulations confirm that the observed dips are due to the resonant modes, depending on the polarization.

Synthesis, Sytructure, and Magnetic Properties of One-Dimensional Thiophoshates, $Al_2NiP_2S_6$ (A=Rb, Cs) (1차원 구조를 갖는 Thiophoshates, $Al_2NiP_2S_6$ (A=Rb, Cs)의 합성, 구조 및 자기적 성질)

  • Dong, Yong Kwan;Lee, Kun Soo;Yun, Ho Seop;Hur, Nam Hwi
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.45 no.3
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    • pp.242-246
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    • 2001
  • The quaternary thiophosphates, $A_2NiP_2S_6$ (A=Rb, Cs), have been synthesized with halide fluxes and structurally characterized by single-crystal X-ray diffraction technique. These compounds crystallize in the space group $C_{2h}^5-P2_1/n$ of the monoclinic system with two formula units in a cell of dimensions a=5.960(2), b=12.323(4), $c=7.491(3)\AA$, $\beta=97.05(3)^{\circ}$, and $V=546.0(3)\AA^3$ for Rb2NiP2S6 and a=5.957(4), b=12.696(7), $c=7.679(4)\AA$, $b=93.60(5)^{\circ}$, and $V=579.7(5)\AA^3$ for $Cs_2NiP_2S_6.$ These compounds are isostructural. The structure of $Cs_2NiP_2S_6$ is made up of one-dimensional $_\infty^1[NiP_2S_6^{2-}]$ chains along the a axis and these chains are isolated by $Cs^+$ ions. The Ni atom is octahedrally coordinated by six S atoms. These Ni$S_6$ octahedral units are linked by sharing three m-S atoms of the $[P_2S_6^{4-}]$ anions to form the infinite one-dimensional $_\infty^1[NiP_2S_6^{2-}]$ chain. For $Cs_2NiP_2S_6$, the magnetic susceptibility reveals an antiferromagnetic exchange interaction below 8K,which corresponds to the Neel temperature ($T_N$). Above $T_N$, this compound obeys Curie-Weiss law. The magnetic moment, C, and ${\theta}forCs_2NiP_2S_6$ are 2.77 B.M., 0.9593 K, and -19.02 K, respectively. The effective magnetic moment obtained from the magnetic data is agreed with the spin-only value of $Ni^{2+}d^8$(2.83 B.M.) system.

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NMR Relaxation of Water Protons in Hydrophilic Poly(HEMA) Hydrogels (친수성 Poly(HEMA) 수화겔내 물 양성자의 NMR 이완)

  • Sung, Yong Kiel
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.39 no.5
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    • pp.421-426
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    • 1995
  • The hydrogels of hydrophilic three-dimensional methacrylate polymer networks were prepared from 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and ethylene glycol dimethacrylate (EDGMA) in aqueous solution. The interaction of water with the hydrophilic methacrylate polymers in the hydrogels was studied by pulse NMR spectroscopy. The spin-lattice relaxation times (T1) of low water content hydrogels showed the different double environments, resulting in two spin-lattice relaxation times (T1a and T1b). The values of T1a and T1b were 16.4${\times}$10-3 sec and 58.2${\times}$10-3 sec for a p(HEMA)-(10% H2O) system, and 13.2${\times}$10-3 sec and 23.1${\times}$10-3 sec for a crosslinked EGDMA-p(HEMA)-(10% H2O) system, respectively. The spin-spin relaxation times (T2) of the hydrogels were also measured as a function of water content in the p(HEMA)-(H2O)n and crosslinked EGDMA-p(HEMA)-(H2O)n system. The values of T2 were approximately 10 times less than those of T1 in agreement with the principles of spin relaxations.

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The Crystal and Molecular Structure of 6-Ethyl-5,6-Dihydrouracil (6-에틸-5,6-디히드로우라실의 결정 및 분자구조)

  • An, Choong Tai
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.40 no.3
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    • pp.161-166
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    • 1996
  • 6-ethyl-5,6-dihydrouracil($C_6H_10N_2O_2$) is monoclinic, space group $$P2_{1}c}$$ with a=10.302(2), b=10.419(3), $c=7.095(1)\AA$, $\beta=106.6(0)$, Z=4, $V=729.7(3)\AA$^3$$, $D_c=1.29 g/cm^3,\;{\lambda}(MoK\alpha)=0.71073\AA$, $\mu=0.010cm^{-1}$, F(000)=304, and R=0.054 for 1070 unique observed reflection with F>4.0 $\sigma(F).$ The structure was solved by direct methods and refined by full-matrix least-squares refinement with the fixed C-H bond length at $0.96\AA.$ The hydrouracil molecule makes an envelope conformation with the ethyl substituent oriented to an axial position attainable to a varying degree of steric strain. There are two intermolecular hydrogen-bondings via N-H---O interactions, being nearly parallel to the 100 plane. The shortest distance between molecules is $3.187\AA$ of C(4) and O(8) (-x,-y, 1-z).

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Simulation of Soil Moisture in Gyeongan-cheon Watershed Using WEP Model (WEP 모형을 이용한 경안천 토양수분 모의)

  • Noh, Seong-Jin;Kim, Hyeon-Jun;Kim, Cheol-Gyeom;Jang, Cheol-Hee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.720-725
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    • 2006
  • 토양수분은 식물의 생장 및 가용수자원 산정 등에 있어서 중요한 요소로서 토양층 상부의 수 m내에 존재하는 수분의 양을 일컫는다. 토양수분과 토양수분의 공간적 시간적 특징들은 증발, 침투, 지하수 재충전, 토양침식, 식생 분포 등을 지배하는 중요한 요소이다. 강우 등으로 인한 지면과 지표하에서의 순간적인 포화공간의 형성 및 유출의 생성 등을 포함하는 과정과 증발산 등은 모두 비포화대(vadose zone) 혹은 토양층에서의 토양수분의 함량에 크게 의존하게 된다(이가영 등(2005)). 분포형 수문모형은 유역을 격자단위로 세분화하여 매개변수를 부여하고, 증발산, 침투, 지표면유출, 중간유출, 지하수유출, 하도 흐름 등 여러 가지 수문요소를 해석하는 종합적인 수문모형이다. 지표면에 내린 강우가 증발, 침투, 유출될 지는 토양수분의 함량에 크게 의존하게 되며, 따라서 토양수분에 대한 적절한 모의가 분포형 수문모형의 정확도를 좌우하는 핵심이라 할 수 있다. 본 연구에서는 분포형 수문모형인 WEP 모형을 경안천 유역(유역면적: $575km^2$, 유로연장: 49.3㎞)에 적용하여 토양수분의 시공간분포를 모의하였다. 지점별 토양수분 모의결과, 토양 매개변수의 최대, 최소값 내에서 적절히 모의됨을 확인하였으나, 관측값이 없어 실질적으로 타당한지 여부는 검증하지 못하였다. 토양수분비율, 연간 증발산량, 지표면 유출량 공간분포를 비교한 결과, 토양수분비율이 연간 증발산량 모의에 직접적인 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다. 일부격자에서는 토양수분이 지나치게 높게 모의되었는데, 지하수위와 관련있는 것으로 보이며, 구축된 자료가 부족한 지하대수층에 대한 정보부족이 토양수분 계산에도 영향을 준 것으로 보인다. 본 연구는 WEP 모형의 토양수분 해석능력에 대한 시험적용에 그 의의가 있으며, 향후 토양 및 지표하 매개변수 정보가 충분히 갖추어지고, 토양수분 관측결과 있는 대상유역에 대한 적용이 요구된다.-Moment 방법에 의해 추정된 매개변수를 사용한 Power 분포를 적용하였으며 이들 분포의 적합도를 PPCC Test를 사용하여 평가해봄으로써 낙동강 유역에서의 저수시의 유출량 추정에 대한 Power 분포의 적용성을 판단해 보았다. 뿐만 아니라 이와 관련된 수문요소기술을 확보할 수 있을 것이다.역의 물순환 과정을 보다 명확히 규명하고자 노력하였다.으로 추정되었다.면으로의 월류량을 산정하고 유입된 지표유량에 대해서 배수시스템에서의 흐름해석을 수행하였다. 그리고, 침수해석을 위해서는 2차원 침수해석을 위한 DEM기반 침수해석모형을 개발하였고, 건물의 영향을 고려할 수 있도록 구성하였다. 본 연구결과 지표류 유출 해석의 물리적 특성을 잘 반영하며, 도시지역의 복잡한 배수시스템 해석모형과 지표범람 모형을 통합한 모형 개발로 인해 더욱 정교한 도시지역에서의 홍수 범람 해석을 실시할 수 있을 것으로 판단된다. 본 모형의 개발로 침수상황의 시간별 진행과정을 분석함으로써 도시홍수에 대한 침수위험 지점 파악 및 주민대피지도 구축 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 있을 것으로 판단되었다.4일간의 기상변화가 자발성 기흉 발생에 영향을 미친다고 추론할 수 있었다. 향후 본 연구에서 추론된 기상변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을 발견하였다. 이상의 행태적 측면과 투자성과측면의 실증결과를 통하여 한국주식시장에 있어서 시장수익률을 평균적으로 초과할 수 있는 거래전략은 존재하므로 이러한 전략을 개발 및 활용할 수 있으며, 특히, 한국주식시장에 적합한 거래전략은 반전거래전략이고, 이 전략의 유용성은 투자자가 설정한 투자기간보다 더욱 긴 분석기간의 주식가격정보에 의하여 최대한 발휘될 수 있음을 확인하였다.(M1), 무역적자의

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Nonstoichiometry and Physical Properties of the Perovskite $CaGa_{1-x}Fe_xO_{3-y}$ System (페롭스카이트 $CaGa_{1-x}Fe_xO_{3-y}$계의 비화학량론과 물리적 성질)

  • Rho, Kwon Sun;Ryu, Kwang Hyun;Chang, Soon Ho;Yo, Chul Hyun
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.40 no.5
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    • pp.295-301
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    • 1996
  • A series of solid solutions of the $CaGa_1-xFexO_3-y$ system with the compositions of x=0.25, 0.50, 0.75, and 1.00 has been prepared at $1150^{\circ}C$ under an atmospheric air pressure. The structure, nonstoichiometric chemical formula, and the distribution of cations for the solid solutions are determined by X-ray diffraction analysis, Mohr salt titration, Mossbauer spectroscopic analysis. Their physical properties are discussed with electrical conductivity and magnetic measurements. The crystal system of all the compositions is a brownmillerite orthorhombic system from the X-ray diffraction analysis and the reduced lattice volume increases linearly with x value except that of the composition of x=0.25. All the solid solutions do not contain $Fe^{4+}$ ion and the mole number of oxygen vacancies or y value is 0.50 from Mohr salt analysis. The oxidation state of Fe ion, the coordination state, the structure change in the Brownmillerite-type structure, and the distribution of $Ga^{3+}$ and $Fe^{3+}$ ions are discussed with Mossbauer spectroscopic analysis. The electrical conductivity increases and activation energy decreases, as x value increases. The traditional semiconducting property of this system is described in terms of band theory. The compositions of x=0.50∼1.00 show a thermal magnetic hysteresis in the magnetic measurement with the cooling conditions, which is discussed in terms of the space group and Dzyaloshinsky-Moriya interaction.

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A study on the evaluation method and reinforcement effect of face bolt for the stability of a tunnel face by a three dimensional numerical analysis (터널막장안정 평가기법 및 막장볼트의 보강효과에 관한 수치해석적 연구)

  • Kim, Sung-ryul;Yoon, Ji-Sun
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.11 no.1
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    • pp.11-22
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    • 2009
  • Tunnel excavation with several sections and appropriate auxiliary measures such as face bolt and pre-grouting are widely used in case of weak and less rigid ground for the stability of a tunnel face during excavation. This papers first described the evaluation methods proposed in technical literature to maintain the tunnel face stable, and then studied by FEM analysis whether face reinforcement is need in what degree of ground deformation and strength features for the stability of a tunnel face when excavating by full excavation with sub-bench. Lastly, a three dimensional FEM analysis was performed to study how the tunnel face itself and the ground around the tunnel behave depending on different bolt layouts, length of bolts, number of bolts. There were relative differences in comparison of results on the stability of a tunnel face by a theoretical evaluation methods and FEM analysis, but the same in reinforced effect of face. It was found that the stability of a tunnel face can be obtained with face bolt installed longer than 1.0D (tunnel width), bolt density of about 1 bolt per every $1.5\;m^2$ (layout of grid type), and reinforcement area of $120^{\circ}$ arch area of upper section.