3차원 레이저 스캐너를 이용하여 사물의 형상을 측정하고, 이로부터 얻어진 데이터를 이용해서 측정된 사물의 형상을 재현하는 기술을 역분석공학이라고 한다. 최근 암반공학분야에서도 사람 손이 닿지 않는 암반사면이나 넓은 지역에 대한 신속한 불연속면 조사를 위해 이러한 역분석공학 기술을 응용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 기술을 이용하여 불연속면을 조사하고 분석하기 위해서는 레이저 스캐너로부터 얻어진 3차원 점군데이터를 처리하고 이로부터 불연속면을 추출하고 분석하는 프로그램이 필수적이다. 그러나 기존 프로그램들은 불연속면 조사에 필요한 기능을 충분히 갖추었다고 보기 어려운 실정이다. 따라서 이 연구에서는 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 암반면을 측정한 점군데이터로부터 불연속면을 추출하고 통계분석하는 일련의 과정을 자동화된 하나의 프로세스로 처리하는 프로그램을 개발하였으며, 개발된 프로그램을 암반 사면과 터널 벽면의 불연속면 조사에 적용하여 조사기법과 프로그램의 적용성을 검증하였다. 3차원 레이저를 이용한 불연속면 조사와 개발된 프로그램을 이용함으로써 부지 조사시 접근이 곤란한 지역의 조사 용이성이 증대될 수 있을 것으로 기대된다. 또한 관련 기술의 국제적인 수준이 초보 단계인 것을 감안하면 앞으로 해외시장 선점 가능성도 클 것으로 기대된다.
Groundwater flow in confined aquifer and heat transport in underground geologic media are using same governing equation(line source) like well fuction. Therefore the conventional slope method using only later data obtained from in-situ thermal response test to determine the thermal conductivity of vertical geothermal heat exchanger(GHEX) is basically identical with one of Theis straight line method of aquifer test under artesian condition. In case that the pumping rate(Q, $m^3$/d) and drawdown(s,m) which are used for input data of existing hydrogeologic computer programs for aquifer test are replaced and converted to supplying heat energy per unit length of bore hole(Q/L,w/m or Kcal/h.m) and temperatures (T,$^{\circ}C$)measured at in and out-let of GHEX as in put data respectively, thermal conductivity around geothermal heat exchanger can be easily estimated without any special modification of the existing hydrogeologic computer program. Two numbers of time series temperature variation data obtained from in situ geothermal response test are analized using Theismethods(standard curve and straight line method) by using existing aquifer test program and conventional Slope method proposed by ASHRAE. The results show that thermal conductivity values estimated by two straight methods are identical and the difference of estimated values between standard curve methods and Slope method are also within acceptable ranges. In general,the thermal conductivity estimated from Theis straight linemethod gives more accurate value than the one of Slope method due to that Slope method uses only visual matching otherwise Theis method uses automatic curve matching estimation with reducing RSS.
Currently, layered geogrid method (LGM) is the commonly practiced technique for reinforcement of slopes. In this paper the geogrid-box method (GBM) is introduced as a new approach for reinforcement of rock-soil slopes. To achieve the objectives of this study, a laboratory setup was designed and the slopes without reinforcements and reinforced with LGM and GBM were tested under the loading of a circular footing. The effect of vertical spacing between geogrid layers and box thickness on normalized bearing capacity and failure mechanism of slopes was investigated. A series of 3D finite element analysis were also performed using ABAQUS software to supplement the results of the model tests. The results indicated that the load-settlement behavior and the ultimate bearing capacity of footing can be significantly improved by the inclusion of reinforcing geogrid in the soil. It was found that for the slopes reinforced with GBM, the displacement contours are widely distributed in the rock-soil mass underneath the footing in greater width and depth than that in the reinforced slope with LGM, which in turn results in higher bearing capacity. It was also established that by reducing the thickness of geogrid-boxes, the distribution and depth of displacement contours increases and a longer failure surface is developed, which suggests the enhanced bearing capacity of the slope. Based on the studied designs, the ultimate bearing capacity of the GBM-reinforced slope was found to be 11.16% higher than that of the slope reinforced with LGM. The results also indicated that, reinforcement of rock-soil slopes using GBM causes an improvement in the ultimate bearing capacity as high as 24.8 times more than that of the unreinforced slope.
본 연구에서는 암반사면형성 작업시 최종벽면에 적용된 프리스플리팅(pre-splitting) 발파공법의 발파효과와 관련하여 발파 후 벽면의 암반손상이 장약된 폭약의 폭력 보다는 암반 내에 발달된 불연속면의 발달 형태에 따라 더 큰 영향을 보일 수 있음을 규명하였다. 이를 위하여 불연속면을 대표할 수 있는 절리에 대한 조사를 통해 발파 후 벽면 암반의 절리군 분포양상을 4가지 Case로 분류하고, 파쇄도 분석 영상처리시스템을 통해 벽면에 나타나는 암반블록의 크기 빈도를 비교 분석함으로써 벽면의 암반손상도를 파악하였다. 절리군이 1개 이하로 발달하는 경우, 분석된 블록의 크기 중 2,000mm 이상 되는 부분이 42%를 차지하여 프리스플리팅 발파공법의 효과를 뚜렷이 확인할 수 있었으며, 2~3개의 절리군이 일방향으로 발달하는 경우와 교차되면서 발달하는 경우, 블록의 크기는 1,000~2,000mm 사이에 각각 43.6% 및 35.8%의 빈도로 분포하는 것으로 나타나 프리스플리팅 발파공법에 의한 발파효율이 다소 떨어지는 양상을 보였다. 그러나 3개 이상의 절리군이 불규칙하게 발달하는 경우에는 블록의 크기가 250~500mm 사이에 35%의 빈도로 분포하고 1,000mm 이상의 크기에 대해서는 거의 나타나지 않는 양상을 보였다. 따라서 이러한 경우 프리스플리팅 발파공법에 의한 발파 효과는 거의 없이 일반적인 발파가 이루어졌다고 볼 수 있었다. 또한 PFC2D에 의한 발파수치해석결과, 암반 내부로의 손상영역 발생은 본 발파보다는 프리스플리팅 발파공법에 의해 직접적인 영향을 받을 수 있음을 확인하였으며, 따라서 향후 사면 형성을 위한 프리스플리팅 발파공법을 적용할 경우에는 사전 지표지질조사를 시행하여 절리를 비롯한 불연속면과 관련된 사항을 충분히 파악할 필요가 있으며, 시공진행에 따라 예상보다 많은 절리군이 나타날 경우에는 프리스플리팅 발파공법의 설계 조정이 필요할 것으로 판단된다.
단지계획 또는 특정 목적의 시설물 설립을 위한 적지선정은 제반여건과 주변환경을 면밀하게 고려해야 한다. 특히, 인간의 생활공간이라면 채광 및 통풍, 부지활용의 효용성 등이 중요한 요소이다. 이를 위해서 3차원 지형모델링과 가상 시뮬레이션을 통한 다각적인 입체분석이 필요하다. 이러한 지형모델링에 필수적인 고해상 위성영상이 아리랑2호 위성(KOMPSAT2)을 통해 국내기술로 제공되고 있으므로 저렴한 비용으로 처리가 가능해 졌다. 본 연구에서는 특정목적의 단지계획을 위해 몇 개의 후보지를 선정하고 3차원 지형모델링과 토지정보를 이용하여 적지분석을 하고자 하였다. 이를 위해 필지분석, 지가산정, 경사도 분석, 향분석을 실시하였으며 각 후보지 별 평가지표를 마련하여 정량적인 평가를 시도한 결과 효율적이며 합리적으로 적지선정을 할 수 있었다.
Purpose : The research was done to investigate the effectiveness of 2D bony morphometry and microstructure of micro-computed tomography (micro-CT) on the osteoporotic bony change. We performed the bone morphometric analysis of proximal femur in ovariectomized rabbits with BMD and micro-CT examination. Materials and Methods : Twenty-one female (Newzealand, about 16 weeks old, 2.9-3.4kg) rabbits were used. Three rabbits were sacrificed on the day when experiment began (Baseline). The remaining 18 rabbits were divided into two groups. One group was ovariectomized bilaterally (OVX) and the other animals were subjected to sham operation (Sham). Bone specimens were obtained from the right and left femur of sacrificed rabbits. At intervals of 1, 2, 3, 5, 6 months respectively, BMD tests were performed on the proximal femur by using PIXlmus 2 (GE Lunar Co. USA), 2-dimensional bone morphometric analysis by custome computer program and 2D/3D bone structure analysis by micro-CT (Skyscan 1072, Antwerpen, Belgium). Statistical analysis was carried out for the correlation between bone morphometry, micro-CT and BMD Result : BV/TV, Tb.Th, Tb.N of micro-CT parameters showed higher values in sham group than OVX group. N.Nd/Ar.RI, N.NdNd, N.NdTm, N. TmTm, PmB/Ar.RI, 3-D BoxSlope of 2D morphometric parameters showed higher values in Sham group than OVX group. The micro-CT parameters of Tb.Sp, Tb.N were statistically significant correlated with BMD respectively. Several 2D morphometric parameters were statistically significant correlated with BMD respectively. Conclusion : Several parameters of 2D bony morphometry and micro-CT showed effective aspects on the osteoporotic bony change.
강판파일로 지지되고 있는 미니 교대하부에, 압성토의 제거에 따른 교대의 안정성을 확보하기 위한 방법으로서 쏘일네일링 공법을 채택하였다. 네일벽체에 각종 계측기를 매설하여 벽체의 거동을 추적하였다. 또한 3차원 유한요소해석기법을 이용하여 쏘일네일 벽체와 기존 구조물사이의 상호영향과 관련된 벽체의 거동을 분석하였다. 압성토의 순차적 제거와 네일타설 등의 전 축조 시퀀스를 모델링 할 수 있는 기법을 개발하였으며 개발된 시뮬레이션 기법의 타당성을 검증하기 위해 현장에 축조된 실물 계측데이터를 이용하여 보정하였고, 압성토의 제거와 네일타설이 기존 파일의 축하중 및 휨모멘트에 미치는 영향과 네일 인장력의 변화와의 상관관계 등, 설계시 고려되어야 할 몇 가지 주요한 사항에 대한 해석결과를 구할 수 있었다.
본 연구는 모래사면의 언덕근처에 설치된 짧은 말뚝의 수평하중의 영향에 관한 것이다. 3차원 탄소성 유한요소법해석과 실내 모형실험의 결과를 비교하였다. 경사 30$^{\circ}$의 사면에 시공된 짧은 말뚝의 특성을 파악하기 위해, 사면언덕에서 모형말뚝까지의 거리를 3종류로 상이하게 하여, 모형실험을 실시하였다. 사용된 모래의 지반특성은 배수조건하의 삼축압축실험으로 결정하였다. 동시에 3차원 탄소성 유한요소법에 의한 수치해석결과와 모형실험결과를 비교하였다. 본 유한요소법의 해석에 있어서 모래지반을 탄성완전소성모델(Elastic-perfectly plastic model)로 가정하여, 파괴기준으로 Mohr-Coulomb 식과 소성 포텐셜에 대해서는 Drucker-Prager 식을 적용한 MC-DP 모델로 하였다. 이러한 MC-DP 모델의 구성식은 유한요소법에서 있어 계산치의 수렴에 유익하다. 3차원 탄소성 유한요소법에 의한 수치해석이 사질토 사면의 언덕 부근에 설치된 단하의 수평거동에 대한 파악에 유효하다는 것을 확인하였다.
This research progressed space evaluation test with 3D simulation for exterior space of detached housing area among the Seoul spaces of child sex offense in 2010. Based on changing analysis on natural surveillance by spatial changes of each physical element, the purpose is to suggest effective construction planning measure for preventing child sex offense. The results of research are as follows. First, natural surveillance of space's height differences and width differences were compared and analyzed. As the result, footpath shows that stairs of slope didn't make lots of effects on visual block, not block of spatial moving, because of the difference of stair height. Also, in case of parking space, visual connection with footpath is expanded when designing pilotis rather than heightening floor height, so activities of exterior people could be seen more easily. Therefore, natural surveillance was higher. Second, natural surveillance of architectural elements by changes of footpath' width was compared and analyzed. As the result, openness of footpath should be secured rather than openness of architectural element. And, planning autonomy of architectural form could be more expanded when securing openness of footpath.
The purpose of this study was to investigate desirable width / height ratio of enclosed space and to offer basic information for the design of enclosed spaces. The data of this study were gathered from the experiment through simulation. Photographic sampling of 7 campus sites located in Kwanak campus of Seoul National University and slides of perspective drawings of enclosed spaces with various D/H ratio (12, 1, 2, 4, 6, 9, 12)were used for simulation. A response format was made using the method of paired comparison and students from various departments were randomly selected for evaluation. In the method of analysis of data Thurstone's equation of Comparative Judgement was used for calculating preference score. A1so non-linear regression analysis was used for finding out relations between preference and D/H ratio. The other method of data analysis were correlation, Chi - test. And the results were summarized as follows. 1. In sketch simulation the ratio of D/H 4 got the highest preference store. This result suggests that desirable D/H ratio of enclosed space is D/H 4. And at the lower range of D/H ratio, as ratio increases, the preference score increases. At the higher range of D/H ratio, however, as ratio increases, the preference score starts to decrease from the cardinal point of D/H 4. 2. In campus photograph simulation preference is influenced by slope, elevation change of floor, trees, lawn area, familiarity, space arrangement, and exterior shape of building besides D/H ratio. 3. The preference virtue was not significantly affected by order effect. This result suggests that order effect can be ignored in the study of visual preference. 4. There are so many factors related to preference that it is difficult to explore those factors without scientific information based on scientific method. We must carry out study for scientific approach of planning and design based on precise, complete simulation technique.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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