• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.33-40
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• 2001

In this research, the cracking of tunnel concrete lining was investigated and analyzed through long-term measurement and nonlinear numerical analysis. For one year after the casting of lining, the stresses and strains were measured by the sensors installed in hard rock tunnel lining. The measurements showed that only small stresses which were less than cracking stress occurred in every survey sections regardless of sensor directions. It could be induced that the external load applied to the lining was small or ignorable. Also, it was carried out short-term numerical analysis based on such site condition as ambient temperature, the- degree of overbreak and mold staying period. Long-term numerical analysis based on creep & shrinkage and nonlinear cracking was carried out. The output showed that construction condition and ambient environments could make the lining concrete crack without external loads. The cracks formed in this process does not indicate the structural instability of the tunnel.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.516-521
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• 2016

본 연구에서는 장대터널의 철도차량 화재사고 진압을 위한 소방차량 운용 시 고려사항을 분석 및 검토하였다. 최근들어 터널연장 10 km 이상의 긴 장대터널 시공사례가 늘고 있으며 경부선의 금정터널(연장 20.3 km)을 시작으로 영동선의 솔안터널(연장 16.7 km) 및 2016년 하반기 개통 예정인 수서고속선의 율현터널(연장 50.3 km)까지 점점 터널의 길이가 증가하는 추세이다. 이에 따라 터널 내에서 철도차량 내 대형화재사고 발생으로 긴급정차 시에 승객의 피난시간이 길어지는데 반해 소방인력의 접근은 더욱 어려워져서 큰 인명피해의 발생이 우려된다. 이에 해외 선진국에서는 철도선로 주행이 가능한 특수소방차량을 개발 및 도입하여 운용 중에 있다. 따라서 국내에서도 기존 도로전용 소방차량이 아닌 철도터널 내에서 운행이 가능한 특수소방차량 도입을 통한 대응체계 구축이 요구된다. 상기 목적으로 본 연구에서는 철도터널의 주요 환경과 철도차량 내 화재발생에 따른 터널 내 열환경 변화를 분석하였다. 또한, 분석결과를 개발 중인 장대터널용 소방차량의 주요 사양과 연계하여 국내 장대철도터널에서 소방차량 운용 시 주요 고려사항을 제안하였다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.80-83
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• 2008

As SOC (Social Overhead Capital) has been expanded, the highway road construction has been accelerated and city road system has been more complicated. So, long road tunnels have been increased and traffic flow rate also has been raised. Accordingly, the exhausting gas of vehicle cars seriously deteriorates the tunnel inside air quality and driving view. In order to improve tunnel inside air quality, we may need to introduce a compulsory ventilation system as well as natural ventilation mechanism. The natural ventilation mechanism is enough for short tunnels, meanwhile longer tunnels require a specific compulsory ventilation facility. Many foreign countries already have been devoting on development of effective tunnel ventilation system and especially, some European nations and Japan have already applied their developed tunnel ventilation system for longer road tunnels. More recently, as the quality of life improved, our concerns about safety of driving and better driving environment have been increased. In order to obtain clearer and longer driving view, we are more interested in EP tunnel ventilation system in order to remove floating contaminants and automobile exhaust gas. Evan though it's been a long time since many European countries and Japan applied more economical and environment-friendly tunnel ventilation system with their self-developed Electrostatic Precipitator, we are still dependant on imported system from foreign nations. Therefore, we need to develop our unique technical know-how for optimum design tools through validity investigation and continuous possibility examination, eventually in order to localize the tunnel ventilation system technology. In this project, we will manufacture test-run products to examine the performance of system in order to develop main parts of tunnel ventilation system such as electrostatic precipitator, high voltage power generator, water treatment system, etc.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.107-118
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• 2011

최근 차량이나 철도 혹은 화재관련 장거리 터널 내 해석이 증가하고 있다. 그러나 기존의 터널 내 유동해석은 수십 km의 터널 전체를 3차원 해석을 진행하는 것으로 비효율 적이다. 또한 터널 내 압력파해석을 위해서 1차원 해석을 많이 진행하지만 유동장을 볼 수 없는 단점이 있고, 3차원으로 확장할 경우 격자수가 기하급수적으로 증가하는 문제가 있다. 이에 본 논문에서는 1차원 3차원 혼합격자기법을 사용하여서 터널 내 운송체 주변의 유동해석과 압력파 해석을 수행하였다. 20km가 넘는 장거리 터널내 에서 운송체의 고속이동과 이에 따른 유동의 해석을 위하여 운송체 주변은 3차원 격자를 사용하여 유동을 해석 후 공력저항을 계산하였고, 유동장 변화가 거의 없는 나머지 지역에 대하여는 1차원 격자를 사용하여서 터널 내 압력파 문제를 확인하였다. 유동은 비정상상태로 해석되었고 Solver는 사용툴인 Ansys vr. 12.0을 사용하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.195.1-195.1
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• 2011

This paper presents an experimental study on a new potential geothermal energy source obtained from tunnel structures. An "energy textile", which is a textile-type ground heat exchanger, was fabricated between a shotcrete layer and a guided drainage geotextile in the tunnel lining system. To examine the long-term thermal behavior of the energy textile, the difference in temperatures of the inlet and outlet fluid circulating through the heat exchange pipe within the energy textile was monitored using a constant-temperature water bath. Daily heat exchange rate of the energy textile during cooling operation was estimated from the measured temperatures of the inlet and outlet fluid through the energy textile. The air and ground temperature was also continuously monitored. The operation of the energy textile as a ground heat exchanger was simulated using a 3D numerical CFD model (Fluent). The thermal conductivity of shotcrete and concrete lining components and temperature variation of air in the tunnel were incorporated in the model. The numerical analysis shows a good agreement with the long-term monitoring result.

• 화약ㆍ발파
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• 제24권2호
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• pp.9-22
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• 2006

길이가 대단히 짧은 터널을 제외하고는 터널을 시공하는 경우 일반적으로 인위적인 환기시스템이 필요하다. 특히 장대터널의 경우 굴착 진행에 따라 적절한 환기시스템을 조합해서 사용하는 것이 효과적이다. 터널 연장이 4,580m인 능동터널은 본래 송기식을 사용하는 것으로 설계를 했지만, 굴착이 진행됨에 따라 송기식만으로 환기하는 데에는 한계가 예상되어 별도의 방식 검토를 수행하였다. 굴착중 터널의 소요환기량을 산정하고 이 소요환기량과 선택가능한 여러 가지 경우의 환기조합방식을 사례볕로 구성한 뒤 환기량과 유동성을 해석하고 비교함으로써 경제적으로도 우수한 최적의 환기조합안을 도출하였다. 환기시스템을 결정하기 위하여 각 환기시스템에 대한 경제적 효율성 평가를 수행하였다.

• 설비공학논문집
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• 제16권9호
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• pp.838-844
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• 2004

In a long road tunnel, a tunnel ventilation system may be used in order to reduce the pollution below the required level. To develop control algorithms for a tunnel ventilation system, a dynamic simulation program may be used to predict the pollution level in a tunnel. Research was carried out to develop better pollution models for a tunnel ventilation control system. A neural network structure was adopted and compared by using actual poilution data. Simulation results showed that the dynamic model developed by a neural network may be effective for the development of tunnel ventilation control algorithms.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2765-2770
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• 2008

The purpose of tunnel ventilation system for long road tunnels is to keep certain levels of Visibility Index and the concentration of CO. Additional equipments such as jet fans are used in road tunnel to discharge pollutants in the road tunnel. The control algorism of tunnel ventilation system takes the value of sensors as input, and then gives the operation method of jet fans in tunnel as output. Information on the variation of CO concentration in tunnel when jet fans are running is needed to minimize their operation time. Numerical analysis is used in this paper because of the difficulty of conducting experiments under standard condition for ventilation of road tunnel. The concentration of CO has been calculated by using 3-dimensional CFD under transient condition with speed of cars, quantity of air ventilation, and the results for various operation position of jet fans are compared.

• 터널과지하공간
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• 제16권1호
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• pp.85-94
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• 2006

본 연구에서는 장대 터널 화재시 발생되는 역기류를 제압하는 최적의 임계속도를 결정하기 위하여 제연설비를 가동시키는데 소요되는 시간, 피난자들의 대피시간 등에 대한 연구 자료들을 취합, 분석하였고, 이를 토대로 화재 시나리오를 설정하여 축소 모형실험을 실시하였다. 비상 환기시스템 가동시점을 분석한 결과, 화재 발생후 약 240초(약 4분)후 비상 환기시스템이 가동하게 되며, 제연팬 가동 후 4분 이내에 역기류를 제어할 수 있는 임계속도를 확보하는 것이 실제 터널에 적합한 시간 시나리오였다. 화재지점 주변의 역기류 분포를 분석하기위해 Froude 상사이론에 기초한 아크릴 재질의 축소비 1/50의 모형(직경 : 0.2m, 연장 : 20 m)을 제작하였고, Tetzner 식의 보정계수$(\beta)$를 변화시키며 화재지점 주변의 CO농도를 측정한 결과, 보정계수가 0.5인 경우에 피난허용시간 기준에 적합한 제연효과를 나타내었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권8호
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• pp.13-20
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• 2023

지반이상대 구간을 지나는 터널은 시공 중 또는 시공 후 지반융기, 균열, 전단 파괴 등의 이상변위 발생이 많이 보고되고 있다. 이러한 이상변위가 지속되거나 큰 경우에는 최종적으로 터널 붕괴위험의 우려가 있으며, 다양한 보강공법을 사용하여 터널 붕괴위험을 저감시키고 있다. 본 연구에서 살펴본 터널은 막장이 완전 풍화상태가 주를 이루며 부분적으로 심한 풍화상태로 분포하는 구간에 시공되었다. 시공 중 터널 내공변위를 침범하여 강지보 및 숏크리트를 재시공하였으며, 기존 설치된 flat형 인버트의 제거없이 현 상태에서 라이닝 철근 보강공법을 적용하였다. 이러한 보강공법을 적용 후 실시한 계측 자료를 바탕으로 바닥의 융기 가능성 구간에 대하여 수치해석적인 방법으로 장기변위 예측을 통해 터널의 장기적인 안정성을 검토하였다.