• Geomechanics and Engineering
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• 제10권4호
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• pp.423-436
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• 2016

Currently, there is a great interest in the coupling between multiphase fluid flow and geomechanical effects in hydrocarbon reservoirs and surrounding rocks. The ideal solution for this coupled problem is to introduce the geomechanical effects through the stress analysis solution and implement an algorithm, which assures that the equations governing the flow and stress analyses are obeyed in each time step. This paper deals with the implementation of a program (FORTRAN90 interface code), which was developed to couple conventional reservoir (ECLIPSE) and geomechanical (ABAQUS) simulators, using a partial coupling algorithm. The explicit coupled hydro-mechanical behavior of Iranian field during depletion and $CO_2$ injection is studied using the soils consolidation procedure available in ABAQUS. Time dependent reservoir pressure fields obtained from three dimensional compositional reservoir models were transferred into finite element reservoir geomechanical models in ABAQUS as multi-phase flow in deforming reservoirs cannot be performed within ABAQUS. The FEM analysis of the reservoir showed no sign of plastic strain under production and $CO_2$ injection scenarios in any part of the reservoir and the stress paths do not show a critical behavior.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권3호
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• pp.43-54
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• 2006

채취된 초기 간극수를 오염물질로 치환시킨 점토시료를 대상으로 일축압축시험, 삼축압축시험, 압밀시험을 수행하여 오염물질 성상에 따른 오염점토의 역학적 특성변화를 분석하였으며, MT3D 해석모델을 이용하여 매립지 성토제방의 점토 차수층을 통한 오염물질의 거동 특성을 파악하였다. NaCl 수용액으로 치환된 시료의 경우, 농도가 증가할수록 강도, 압축성, 투수성이 증가되었다. 침출수로 포화시킨 시료의 경우, NaCl 수용액으로 포화시킨 시료에 비해 강도, 압축성의 증가현상이 크게 나타난 반면 면모화 정도가 큼에도 불구하고 투수계수는 오히려 작게 나타났다. 오염물질 이동 해석결과, 초기 염소이온 농도가 클수록 측정농도도 커지며, 시간경과에 따라 농도는 비선형적으로 증가되었다. 농도감쇄 관계식을 유도하여 이동거리를 예측한 결과, 초기 농도가 클수록 이동거리도 크게 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3923-3930
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• 2014

본 연구에서는 광양 ${\bigcirc}{\bigcirc}$산업단지 공사현장내의 도로 및 구조물 시공구간 중 연구대상 3구간을 선정하여 지반의 물리 역학적 특성을 분석하고 구조물 시공조건, 고화처리 단면조건에 따라 Midas-GTS를 통해 압밀해석과 지지력 산정을 수행하였다. 도로 및 구조물이 시공되는 연약점토지반의 침하 및 지지력 개선방안으로 고화처리공법 적용 시 지반의 안정성 개선효과와 고화처리단면에 따른 침하 및 지지력 개선효과를 분석하였다. 연약점토지반에 고화처리공법을 적용 시 침하 및 지지력 개선효과가 뛰어난 것으로 나타났으며 특히, 고화처리공법 적용 후 압밀침하량이 최소 53%에서 최대 82%까지 감소하여 압밀침하 억제효과가 우수한 것으로 나타났다. 고화처리 폭이 설치 구조물 폭의 2배 이상인 경우 고화처리 폭이 증가하여도 압밀침하 억제효과는 1~7%정도로 미소한 것으로 나타났다. 또한, 고화처리 폭 6m, 심도 1m이상 적용시 고화처리 전보다 허용지지력이 2.3~3.3배정도 크게 증가한 것으로 나타나 고화처리공법을 적용하면 지지력 증대효과가 매우 우수함을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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• pp.20-25
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• 2008

The finite element analysis for porous media is severe job because constituents have different physical peoperties, and element's continuity and stability should be considered. Thus, we propose the new mixed finite element method in order to overcome the problems. In this method, multi time step, remeshing step, and sub iteration step are introduced. The multi time step and remeshing step make it possible to satisfy a stability and an accuracy during sub iteration in which global time is determined. Finally, the proposed method is compared with the ABAQUS(2007) software and exact solution(Schiffman 1967) through two dimensional consolidation model.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.5-11
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• 2008

이 논문에서는 사면 안정 해석시 경사 절편법을 이용하여 안전율을 구하며 유전자 알고리즘방법을 이용하여 한계파괴면을 결정하는 이론을 제안하였다. 해석방법에서는 한계 전단 파괴면과 안전율을 찾고 비선형 평형 방정식의 해를 구하기 위해 구속 최적화 문제로 간주하여 해석을 수행하였다. 유전자 알고리즘 방법의 효율성을 검증하기 위하여 예제를 논문에 포함하였다. 유전자 알고리즘 방법에 의하여 도출된 사면 안정 해석결과는 기존방법에 비하여 우수한 것으로 판명되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권1호
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• pp.13-23
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• 2008

오염물질로 오염된 퇴적점토의 강도, 변형 및 투수특성 변화를 파악하기 위하여 NaCl 수용액과 매립장 침출수를 시료의 간극수(포화수)로 교체하여 삼축압축시험과 압밀시험을 수행하였다. 또한, 채취된 점토시료의 화학적 특성을 규명하기 위하여 주사전자현미경(SEM) 관찰과 에너지분산분광(EDX) 분석이 수반된다. 화학성분 분석결과 O, C, Si, Al, Fe 크기 순의 구성비가 얻어졌으며, 삼축압축시험 및 압밀시험결과는 NaCl의 농도가 증가할수록 극한응력(강도)은 증가하고 압축성과 투수성이 커지는 경향을 보이는데, 이는 전해질의 농도가 증가할수록 확산이중층(DDL)의 두께가 감소되어 면모화되기 때문인 것으로 판단된다. 또한, 점토 차수재를 투과한 침출수가 지하수 오염에 미치는 영향을 분석하기 위하여 MT3D 해석모델이 이용되었으며, 지하수 오염거동 해석결과 초기 염소이온 농도가 클수록 측정농도도 커지며, 시간경과에 따라 지하수 오염농도는 비선형적으로 증가되었다. 지하수 오염농도 감쇄 관계식을 유도하여 지하수 오염 이동거리를 예측한 결과, 초기농도가 클수록 지하수 오염 이동거리도 크게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.161-170
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• 2002

본 논문은 최적화기법을 이용하여 현장에서 수행된 피에조콘 소산시험의 초기 경향으로부터 평형간극수압과 지반의 강성지수$(=G/s_u)$를 역해석하는 기법에 관하여 기술하였다. 피에조콘 관입으로 인해 콘 주변에 발생된 초기 과잉간극 수압의 크기 및 분포, 그리고 연속된 간극수압 소산과정은 Randolph & Wroth(1979)가 제안한 해석적 해를 이용하여 지반의 강성지수의 함수로 표현되었다. 제안된 기법에서는 주어진 강성지수에 대해 정규화 된 이론 소산곡선과 평형간극수압으로 정규화 된 피에조콘 관측 소산곡선이 가장 일치하도록 하는 평형간극수압과 지반의 강성지수가 최적화기법을 이용하여 결정되었다. 제안된 기법을 압밀이 진행중인 지반에서 관측된 피에조콘 소산시험 결과(Tanaka & Sakagami, 1989) 해석에 적용하였고 역해석된 평형간극수압과 현장에서 관측된 평형간극수압의 크기를 비교하였다. 또한 제안된 기법으로 얻어진 지반의 강성지수와 평형간극수압을 바탕으로 수평압밀계수를 추정하였으며 일차원 압밀실험 결과와 비교하였다. 그 결과 제안된 기법이 지반에 잔류하는 평형간극수압의 크기를 매우 정확하게 예측함을 알 수 있었고 역해석 된 강성지수를 이용한 압밀계수의 추정이 타당함을 알 수 있었다. 또한 얻어진 강성지수의 변형 률수준에 관한 검토결과 피에조콘 해석을 위한 강성지수는 중간 또는 대변형 상태의 변형상태에 해당하는 값을 사용하는 것이 타당할 것으로 판단되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권5호
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• pp.129-142
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• 1998

본 연구에서는 파괴강도이내의 일정하중 상태에서 장기적으로 진행되는 연약지반의 침하특성을 파악하기 위하여 Creep 변형성분을 고려한 구성방정식을 유도하고, 유한요소해석 프로그램을 개발하여 이를 바탕으로 토공구조물의 장기적인 변형을 합리적으로 예측함으로서 연약지반상 토공구조 물의 설계 및 시공관리에 기여하고자 하였다. 점성토의 탄.소성거동을 표현하기 위해 Modified Cam Clay모델이 사용되었으며, Creep변형을 계산하는데 있어서는 체적 Creep요소를 고려할 경우 2차 압밀계수 C,를 적용하였고, 축차 Creep요소를 고려할 경우 Singh & Mitchel Creep경험식을 통한 m, a, A 상수를 이용한 것으로 개발된 프로그램의 신뢰성을 검증하기 위하여 이론해 및 실험치와 비교하였고, 적용된 각 상수들의 민감도 를 분석한 결과, 개발된 프로그램은 적용성이 좋은 것으로 판단되었다. 또한 국내외 2개의 현장에 적용한 결과, 제방의 변형해석에 있어 Creep을 고려하지 않은 경우보다 Creep을 고려한 경우가 오차가 적게 나타나고 체적 Creep만을 고려한 경우는 약간 과소평가되 고 축차 Creep까지 고려한 경우는 약간 과대평가됨을 알 수 있었다. 따라서 Creep정수를 얻기 위한 실험기의 개발, 적정 토질정수의 선택 등 향후에도 지속적인 연구가 요구된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.41-48
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• 2014

준설토에 대한 연구는 주로 준설토의 1차원 침강 및 자중압밀 특성을 파악하는 실험적 연구가 진행되었다. 하지만 양질의 준설지반 확보를 위한 효과적인 투기장의 설계와 배출수에 의한 환경오염을 최소화하기 위해서는 준설토의 투기에 의한 유동특성의 체계적인 연구가 필요하다. 본 연구에서는 준설토 투기장의 펌핑에 의한 토사의 유동 형상을 모사하기 위하여 준설토사를 단일상으로 가정하고 연속 방정식을 유도하여 좌표축에 따른 힘 평형 방정식을 유도하였다. 준설토장의 3차원 거동 해석을 위한 컴퓨터 연산 부하와 모델링 소요시간을 최적화하기 위하여, 토체의 깊이 방향으로 적분을 수행하는 깊이 적분 방법을 지배 방정식에 적용하여, 3차원적 지형조건을 고려할 수 있도록 하였다. 지배 방정식의 보간함수를 이용한 공간분할에서 Petrov-Galerkin 수식화 기법을 적용하였다. 일반화된 사다리꼴 법칙으로 시간적분을 수행하고 Newton의 반복과정을 이용할 수 있도록 근사화시켰다. 가중행렬은 DG과 CDG 기법을 적용하였으며, 준설토 유동해석에서 가중행렬에 따른 수치적인 안정성을 평가하기 위하여 사각형 기둥 슬럼프 시뮬레이션을 수행하였다. 수치기법에 대한 비교 분석 결과는 DG 기법을 적용한 SU/PG 수식화가 유사진동을 최소화시키는 가장 안정적인 수치해석결과를 보여주는 것으로 나타났다.

• 한국빅데이터학회지
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• 제4권2호
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• pp.159-173
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• 2019

말단배송최적화는 도심내 공급사슬의 운영의 핵심적인 역할을 수행하고 있으며, 전체 배송 프로세스에서 가장 복잡하고 많은 비용을 지불해야만 한다. 도심복합물류센터 (Urban Consolidation Center: UCC)는 최근 말단배송 서비스를 운영하고 고객의 수요를 만족시키기 위한 핵심적인 자산으로 인식되고 있다. UCC를 활용할 경우 도심 내 다양한 요인을 고려하여 최적의 배송 과정을 설계함으로써 배송에 소요되는 시간과 이동거리를 최소화할 수 있다는 장점이 존재한다. 본 연구에서는 지리정보시스템 (GIS)를 활용하여 다양한 수리모형이 통합된 시나리오 분석을 활용하기 위한 기법을 제안한다. 특히, 본 연구는 몽골의 수도 울란바타르를 사례로 실제 도심 내 최적 배송네트워크를 설계하는 것을 목표로하고 있다. 이를 위해 위치배분문제와 차량경로문제를 결합하는 기법을 제안하였다. UCC의 위치와 개수를 기반으로 다양한 시나리오를 설계하였으며, 기본적인 총배송거리, 배송시간, UCC의 수 및 필요 차량의 수를 기준으로 시나리오를 평가하였다. 또한, UCC의 건설과 운영에 필요한 전체 비용 관점에서 최적의 시나리오를 비교 선정하였다. 본 연구의 결과는 도심 내 말단 배송을 위한 유통 네트워크를 설계해야 하는 관리자 혹은 정부 기관의 담당자들이 합리적인 의사결정을 내리기 위한 객관적인 근거 자료로 활용될 수 있을 것이다.