• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.49-58
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• 2019

3D-GPR탐사를 활용하여 도로하부 지반 상태 분석에 관한 연구를 수행하였다. 현장조건과 유사한 테스트베드를 조성하여 각 심도별 공동과 지중매설물에 대한 탐지 분석을 수행하였다. 이를 통해 지반의 유전율을 역산하여 파악하였고, 공동에 대한 탐지심도를 정확한 계산을 통해 확인할 수 있었다. 3D-GPR탐사를 통해 도로하부의 공동에 대한 신호파형을 확인하였고, 분석사의 경험적이고 주관적인 기존분석에 비하여 정량적인 분석방법 및 분석인자를 제시할 수 있었다. 도로하부의 지중침하에서도 3D-GPR탐사를 통해 침하분포 및 심도를 파악할 수 있었고, 지반보강 후 탐사해석단면을 통해 지반상태 변화를 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.147-152
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• 2006

In this study, we examined the applicability of three-dimensional electrical resistivity survey to detect underground cavities of ground subsidence area at the field test site, located at Yongweol-ri, Muan-gun in Korea. Underground cavities are widely present within the limesilicate bedrock overlain by the alluvial deposits in the area of the test site where the ground subsidences have occurred in the past. The limesilicate cavities are mostly filled with groundwater and clays in the test site. Thus, cavities have low electrical resistivity compared to the surrounding host bedrock. The results of the study have shown that the zones of low resistivity correspond to the zones of the cavities identified in the boreholes at the site, and that the three-dimensional electrical resistivity survey used are very effective to detect underground cavities.

• Geomechanics and Engineering
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• 제19권3호
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• pp.269-282
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• 2019

Due to top-coal and immediate roof as cushion layer connecting with support and overlying strata, it can make significant influence on strata behaviors in fully mechanical top-coal caving working face (TCCWF). Taking Qingdong 828 working face as engineering background, $FLAC^{3D}$ and $UDEC^{2D}$ were adopted to explore the influence of top-coal thickness (TCT), immediate roof thickness (IRT), top-coal elastic modulus (TCEM) and immediate roof elastic modulus (IREM) on the vertical stress and vertical subsidence of roof, caving distance, and support resistance. The results show that the maximum roof subsidence increases with the increase of TCT and IRT as well as the decrease of TCEM and IREM, which is totally opposite to vertical stress in roof-control distance. Moreover, although the increase of TCEM and IREM leading to the increase of peak value of abutment pressure, the position and distribution range have no significant change. Under the condition of initial weighting occurrence, support resistance has negative and positive relationship with physical parameters (e.g., TCT and IRT) and mechanical properties (e.g., TCEM and IREM), respectively.

• 터널과지하공간
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• 제28권6호
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• pp.620-634
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• 2018

고속도로면으로 부터 심도는 약 7.5 m로 얕으나 너비가 약 21 m로 넓은 터널의 안정성을 확보하고 도로면의 침하를 최소화하기 위하여 NTR(New Tubular Roof)공법을 보조공법으로 이용하였다. 이 방법에 따라 터널 굴착예정선 둘레에 직경 2.3 m의 강관 13개를 종방향으로 압입하고 강관측벽을 뚫어 서로 연결한 후 강관내부와 연결공간을 콘크리트로 채워 라이닝을 먼저 만들었고 라이닝 내부 지반을 굴착하여 터널을 완성하였다. 여러 개의 강관을 순차적으로 압입함에 따라 이완영역이 서로 연결되면서 폭이 점차 넓어지는 공동으로 거동하여 침하증분이 커졌고 터널 폭이 가장 넓은 곳에 강관을 압입할 때 도로면 침하증분은 약 2.2 mm로 최대였으며 라이닝 시공 때 까지의 총침하는 약 7.7 mm이었다. 그리고 폭이 넓은 라이닝 내부 터널을 굴착하면서 약 4.3 mm의 침하가 추가로 발생하면서 시공종료 후 총침하는 약 11.8 mm가 되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.21-30
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• 2019

얕은 터널에 대한 연구는 종방향 하중전이와 수평지반에 대한 연구가 주를 이루었으며 사면 하부에 위치한 얕은 터널 주변지반의 거동연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 사면 하부에 위치한 터널의 종방향 굴진에 따른 터널 주변지반의 거동을 규명하기 위해 변위제어방식으로 모형시험을 실시하였다. 모형터널은 폭 320mm, 높이 210mm, 길이 55mm 규격의 강성이 큰 알루미늄 강체로 제작하였고, 모형지반은 3가지 규격의 탄소봉을 혼합하여 균질한 모형지반을 조성하였다. 모형시험은 사면 경사와 토피고를 변수로 측벽변형을 발생시키는 변위제어방식으로 실시하였으며, 터널 벽체의 하중변화, 터널 주변지반의 하중전이와 지표침하 변화를 측정하고 분석하였다. 지표침하의 변화는 경사가 증가할수록 수평지반보다 20~39%의 증가가 나타났다. 터널 천단부 및 측벽부의 하중 변화는 사면 경사가 증가할수록 천단부는 최대 20%가 증가하고, 측벽부는 사면 경사의 영향으로 하중비가 감소하는 것을 확인하였다. 연직하중은 토피고가 1.0D 이하에서는 최대 128%의 하중증가가 나타났지만, 토피고가 1.5D 이상에서는 수평지반과 큰 차이가 나타나지 않았다. 이것으로 사면 경사는 토피고 1.0D에서 가장 큰 영향이 나타나는 것을 확인하였다.

• 대기
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• 제31권4호
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• pp.395-404
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• 2021

In order to investigate downslope windstorm by using more detailed observation, we observed 6 cases at 3 sites - Inje, Yongpyeong, and Bukgangneung - during "3-D Meteorological Observation Project in Yeongdong region of Gangwon province, South Korea in 2020." The results from analysis of the project data were as follows. First, AWS data showed that a subsidence inversion layer appeared in 800~700 hPa on the windward side and 900~850 hPa on the leeward side. Second, before strong wind occurred, the inversion layer had descended to about 880~800 hPa. Third, with mountain wave breaking, downslope wind was intensified at the height of 2~3 km above sea level. After the downslope wind began to descend, the subsidence inversion layer developed. When the subsidence inversion layer got close to the ground, wind peak occurred. In general, UM (Unified Model) GDAPS (Global Data Assimilation Prediction System) have had negative bias in wind speed around peak area of Taebaek mountain range, and positive bias in that of East Sea coast area. The stronger wind blew, the larger the gap between observed and predicted wind speed by GDAPS became. GDAPS predicted strong p-velocity at 0600 LST 25 Apr 2020 (4^th case) and weak p-velocity at 2100 LST 01 Jun 2020 (6^th case) on the lee-side of Taebaek mountain range near Yangyang. As hydraulic jump theory was proved, which is known as a mechanism of downslope windstorm in Yeongdong region, it was confirmed that there is a relationship between p-velocity of lee-side and wind speed of eastern slope of Taebaek mountain range.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권5호
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• pp.455-466
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• 2020

This paper presents analysis of the interaction between tunnel and Qanat with a particular interest for the optimization of Qanat shape using the discrete element code, PFC2D, and the results will be compared with the FEM results of PLAXIS2D. For these concerns, using software PFC2D based on Discrete Element Method (DEM), a model with dimension of 100m ^⁎ 100 m was prepared. A circular tunnel with dimension of 9 m was situated 20 m below the ground surface. Also one Qanat was situated perpendicularly above the tunnel roof. Distance between Qanat center and ground surface was 8 m. Five different shapes for Qanat were selected i.e., square, semi-circular, vertical ellipse, circular and horizontal ellipse. Confining pressure of 5 MPa was applied to the model. The vertical displacement of balls situated in ground surface was picked up to measure the ground subsidence. Also two measuring circles were situated at the tunnel roof and at the Qanat roof to check the vertical displacements. The properties of the alluvial soil of Tehran city are: γ_dry=19 (KN/㎥), E= 750 (kg/㎠), ν=0.35, c=0.3(kg/㎠), φ=34°. In order to validate the DEM results, a comparison between the numerical results (obtained in this study) and analytical and field monitoring have been done. The PFC2D results are compared with the FEM results. The results shows that when Qanat has rectangular shape, the tensile stress concentration at the Qanat corners has maximum value while it has minimum value for vertical ellipse shape. The ground subsidence for Qanat rectangular shape has maximum value while it has minimum value for ellipse shape of Qanat. The vertical displacements at the tunnel roof for Qanat rectangular shape has maximum value while it has minimum value for ellipse shape of Qanat. Historical shape of Qante approved the finding of this research.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2007년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.451-454
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• 2007

There is an inseparable relation between human race and engineering work. As world developed into highly industrialized society, a diversity of large structures is being built up correspondently to limited topographical circumstance. Though large structures are national establishments which provide us with convenience of life, there are some disastrous possibilities which were never predicted such as ground subsidence and degradation. It is very difficult to analyze the volume of total metamorphosis with the relative displacement measurement system which is now used and it is impossible to know whether there is structural metamorphosis within a permissible range of design or not. In this research with an object of 13-year-old earthen dam, through generating point-cloud which has 3D spatial coordinates(x, y, z) of this dam by means of 3D Laser Scanning, we can get real configuration data of slanting surface of this dam with this method of getting a number of 3D spatial coordinates(x, y, z). It gives 3D spatial model to us and we can get various information of this dam such as the distance of slanting surface of dam, dimensions and cubic volume. It can be made full use of as important source material of reinforcement and maintenance works to detect previously the bulging of the dam through this research.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권6호
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• pp.547-556
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• 2020

An understanding of the influence of MR (Magmatic Rock) thickness on the surrounding rock behaviors is essential for the prevention and management of dynamic disasters in coal mining. In this study, we used FLC3D to study the breaking and instability laws of surrounding rock with different MR thicknesses in terms of strata movement, stress and energy. The mechanism of dynamic disasters was revealed. The results show that the thicker the MR is, (1) the smaller the subsidence of the overlying strata is, but the subsidence span of the overlying strata become wider, and the corresponding displacement deformation value of the basin edge become smaller. (2) the slower the growth rate of abutment pressure in front of the working face is, but the peak value is smaller, and the influence range is larger. The peak value decreases rapidly after the breaking, and the stress concentration coefficient is maintained at about 1.31. (3) the slower the peak energy in front of coal wall, but the range of energy concentration increases (isoline "O" type energy circle). Finally, a case study was conducted to verify the disaster-causing mechanism. We anticipate that the research findings presented herein can assist in the control of dynamic hazards.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.13-26
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• 2023

최근 급속한 도시화, 인구 과밀화로 지하공간의 개발이 활발해지면서 지하공간의 공사에 따른 지반거동에 대한 관심이 높아지고 있다. 인구밀집도가 크고 건물도 많은 대도시에서의 지표침하는 구조물에 큰 영향을 주고 붕괴의 위험이 있을수 있기에 지하공사로 인한 지반거동에 대한 분석은 필수적으로 진행되어야 한다. 지금까지 터널 굴착 시 지표의 침하 양상과 터널의 변형에 관한 연구가 많이 이루어져 왔으나, 실제 지형 정보를 반영하여 분석을 진행한 경우는 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 FLAC 3D를 활용하여 실제지형과 평면지형에서의 지반거동의 차이를 분석하였다. 지형은 부산의 OO~OO 지하고속도로 구간의 OO역 인근의 지형으로 적용하였으며, 상행선과 하행선을 각각의 Case로 나누어 지형과 터널의 위치에 따라 3차원 수치해석을 수행하였다. 그 결과 지반침하는 산악지형과 같이 표고가 높을수록 크게 발생한다는 것을 확인할 수 있었으며, 터널의 천단침하는 지형 정보를 고려하여 수치해석을 진행하였을 때, 같은 지점에서 지형을 고려하지 않은 경우와 최대 약 10 mm의 차이를 보였으며, 내공변위의 경우 천단침하와 지반침하에 비해 민감도가 적은 것을 알 수 있었다. 수치해석을 통해 현장을 잘 모사하기 위해서는 지형을 고려하는 것뿐만 아니라 상부 구조물을 해석에 반영시켜야 하기 때문에 수치해석에 사용할 건물 데이터에 대한 연구가 진행되어야 할 것이다. 본 연구에서 제시된 GIS 기반 지형 정보를 고려한 수치해석은 터널 굴착공사로 인한 상부 구조물의 거동을 파악하기 위해 더 정확한 지반침하 데이터를 얻는데 활용될 수 있을 것으로 판단된다.