• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.27-36
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• 2018

현재 적용되고 있는 평가체계는 1996년 개정되어 이후 4차례 개정을 실시하였으나, 구조적 안전성의 확보 목표에 국한된 평가체계로 인해 장기적 관점의 성능저하 예측 및 예산투입을 위한 우선순위 의사결정의 근거로 활용하기에는 부족하다. 따라서, 본 연구에서는 델파이 기법과 AHP기법을 활용하여 기존 도로터널의 여러 구조형식 중 재래식(ASSM) 터널의 성능평가에 적합한 평가체계를 새롭게 제시하고자 한다. 국 내외의 기존 평가체계 및 평가항목을 검토한 결과, 도출가능한 평가항목이 한정적인 것으로 판단되어 기존에 적용되고 있는 항목에 대한 폐쇄적인 설문과 새로운 항목 도출을 위한 개방형 설문을 병행하여 설문조사를 실시하였다. 조사한 설문결과를 내용타당도 검증을 거쳐 재래식(ASSM)터널에 적합한 성능평가인자를 도출하였으며, AHP기법을 활용하여 도출된 평가항목에 대한 가중치를 산정한 후 구조물의 특성에 맞는 성능평가 체계를 새롭게 제시하여, 향후 성능평가 세부지침 수정 및 보완 시 참고자료로 활용될 수 있도록 하고자 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.150-159
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• 2011

수십 년 경과한 노후화된 터널에 대한 효율적인 유지관리를 통한 안정성 확보와 공용수명을 연장시켜야 할 필요성이 대두되고 있는 실정이다. 재래식 터널은 주변 지반의 물리적 특성, 터널의 기하학적 특성, 지하수위 및 환경, 라이닝의 산화와 구성재료의 변상에 따라 터널의 안정성 및 사용성이 저하될 수 있다. 장기적인 측면에서 터널 구조물의 사용성을 증대시키고 효과적인 유지관리 방안을 마련하기 위해서는 각종 성능저하 현상, 손상정도 및 내구성을 장기적으로 점검해야 한다. 따라서 본 논문은 공용 중인 재래식 터널(American Steel Support Method, ASSM)의 안정성을 분석하기 위한 연구 내용으로서 1930년대와 1960년대의 시공된 터널을 각각 3개씩 선정하였고, 연구의 신롸성을 확보하기 위하여 충청지역, 경북지역, 강원지역, 전라지역 등 다양하게 하였다. 분석내용은 공용중인 재래식 터널의 라이닝의 보수 보강, 균열조사, 라이닝 두께 및 라이닝 강도 등을 조사 연구하여 비교 분석 하였고, 균열조사는 균열게이지, 공동현상은 GPR, 강도는 슈미트해머를 이용하여 재래식 터널의 비교 분석을 실시하였다. 분석결과 1930년대 터널은 균열발생이 더 많이 발생하였고, 라이닝강도도 높게 평가되었다. 라이닝두께는 1960년대가 더 두꺼운 것으로 확인되었으며, 비례적으로 공동현상도 1930년대보다 더 많이 발생한 것으로 분석되었다.

• 토지주택연구
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• 제15권3호
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• pp.177-188
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• 2024

1995년 시설물의 안전관리에 관한 특별법 제정 이후 주기적으로 시설물을 점검 및 진단하고 그 결과에 따라 보수·보강 등 안전조치를 의무화하였다. 이와 같이 점검 및 진단이 법에 의해 체계적으로 수행된 지 22년이 지났지만 그 결과만 물리적으로 쌓일 뿐 아직까지 이를 통한 데이터기반의 통계분석은 시행되지 못한 현실이다. 이에 본 연구에서는 도로터널 점검 및 진단 결과를 DB화하고 이를 통해 구조형식별(NATM, ASSM) 취약요소를 발굴하고 효율적인 개선방안을 도출하고자 하였다. 본 연구대상 시설물은 45개의 1종 도로터널 시설물의 76회 정밀안전진단 보고서를 분석하였다. 취약요소를 도출하기 위한 DB 항목은 준공연도, 공법 등 기본현황과 정밀안전진단 세부지침 상의 손상항목으로 구분하여 선정하였다. 또한, 해당분야 전문가를 통해 AHP분석을 별도로 실시하여 손상간 상관분석을 실시하였다. 손상의 빈도와 정도, AHP(Analytic Hierarchy Process)분석결과의 가중치를 반영한 취약요소 우선순위 산정결과, ASSM 및 NATM의 주요 취약요소는 라이닝 두께부족, 배면공동, 균열, 누수로 분석되었다. NATM은 박락, 철근노출이 취약요소이며, ASSM은 재료분리, 망상균열이 취약요소로 분석되었다. 또한, NATM의 경우 각 요소간의 상관성이 낮은 반면 ASSM의 경우 요소 간의 상호 상관성이 높고 유기적으로 연결되어 있는 것으로 분석되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권11호
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• pp.67-75
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• 2014

본 연구에서는 공용 중인 91개 고속철도 터널을 대상으로 단계별 내진성능평가를 실시하여 설계기준에서 제시하는 목표 내진성능 확보여부를 검토하였다. 또한 지진취약도 함수도 함께 개발하여 지진규모에 따른 시설물의 확률론적 피해예측이 가능하도록 하였다. 단계별 내진성능평가는 내진성능 예비평가 및 상세평가 순으로 실시하였으며, 평가결과 대상터널들은 설계기준 수준의 내진성능을 확보하는 것으로 분석되었다. 지진취약도 함수는 최대지반가속도(Peak Ground Acceleration, PGA)를 기준으로 한 대수 정규분포형태로 설정하였으며, 함수도출방법은 설계 PGA수준에 대한 손상발생확률을 이용하여 취약도함수의 모수를 결정하는 방식으로 하였다. 손상발생 검토부재는 라이닝콘크리트로서, 대상터널을 굴착식 터널(NATM 터널) 및 개착식 터널로 구분하여 각각에 대한 손상수준별 지진취약도 함수를 개발하였다. 이번연구에서 도출된 지진취약도 함수와 기존연구결과(FEMA, 2004)와의 비교 분석을 통하여 대상터널의 내진성능확보수준을 평가하였으며, 그 결과 대상터널이 기존연구의 대상인 재래식 터널(American Steel Support Method, ASSM)에 비하여 상대적으로 내진성능이 우수한 것으로 분석되었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1982-1990
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• 2010

서울지하철 1~4호선 구간에서 부분적으로 도시터널공법을 채택하여 건설한 노선은 2~4호선으로서, 2호선 구간은 2기 지하철 건설시 시공된 신정기지 인입선 도림천~까치산역 구간 터널을 제외하고는 전체가 재래식 공법(ASSM)을 3~4호선 터널은 지형적인 여건 및 토압의 영향에 따라서 ASSM공법과 NATM공법을 병행하여 건설하였으며, 지하수 처리 형식은 지반조건과 지형적인 조건, 지하수위 저하에 의한 영향, 장기적인 운전 유지비 등을 감안하여 배수 및 비배수 형식을 적용하여야 하나, 이에 대한 충분한 사전검토 없이 채택하므로서 완전방수(비배수) 형식은 건설시에도 시공성이 떨어지고 기술적으로도 불합리한 요소를 지닌 채 설치되었으며, 부분방수(배수)형식은 배수관 기능저하, 배수구배 부적정 등으로 인해서 터널 구조물의 유지관리에서 누수와 수압에 의한 라이닝 콘크리트 균열, 박리 현상이 지속적으로 발생하여 보수 및 보강공사에 많은 비용이 소요되고 또한 터널 안정성 확보에 어려움이 있는 실정이다. 그러므로 터널 방수 형식에 대한 설계 및 시공 개념을 고찰함으로서 기술적인 문제점 등을 파악해서 유지관리의 개선 방향을 제안하고자 한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권12호
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• pp.81-89
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• 2012

도심지 내에서 교통량 증가로 인하여 차선확대가 요구되는 경우, 기존 터널은 증가된 차선만큼 단면을 확대할 필요가 있다. 터널 단면확대 공사로 발생되는 터널주변의 교통정체를 해소하기 위하여 터널 내에 직사각형 단면의 프로텍터를 설치하여 프로텍터 내부로 교통흐름을 유지하기도 한다. 프로텍터를 사용하면 터널 측벽 하부에서 프로텍터와 굴착 면 사이의 공간이 협소하여 록볼트 시공이 불가능할 수도 있다. 본 연구에서는 터널 측벽 하부의 협소한 공간에서 록볼트를 시공하지 않고 숏크리트 두께를 증가시켜 터널의 안정성을 확보하는 방법을 제안하였다. 기존 2차선 재래식 터널을 3차선 및 4차선 NATM터널로 확대 시공할 경우에 대하여 수치해석을 수행하였다. 터널 측벽 하부에 록볼트를 시공한 경우, 록볼트를 시공하지 않은 경우 및 록볼트를 시공하지 않고 숏크리트 두께만 증가시킨 경우에 대하여 터널의 천단변위, 내공변위 및 숏크리트에 발생한 응력을 비교분석하였다. 천단변위 및 상반 내공변위는 차이가 거의 없었으며, 하반 내공변위는 터널 측벽 하부에 록볼트를 시공하지 않은 경우가 록볼트를 시공한 경우보다 최대 1.3mm 크게 발생하였다. 또한 숏크리트에 발생한 휨압축응력은 터널 측벽 하부에 록볼트를 시공하지 않은 경우가 록볼트를 시공한 경우보다 최대 1.3MPa 크게 발생하였다. 록볼트 미시공에 의해 추가 발생된 숏트리트 응력을 감소시키기 위하여 기존 숏트리크 두께의 20%(250mm ${\rightarrow}$ 300mm, 4차선 터널)및 25%(200mm ${\rightarrow}$ 250mm, 3차선 터널)를 추가 시공하면 록볼트를 시공할 경우와 비슷한 응력수준을 나타내는 것으로 분석되었다.