• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.468-475
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• 2012

도로건설공사의 주요 구조물인 터널의 경우 건설지역, 지반 환경, 공법 등 다양한 변수에 의해 공사비가 결정된다. 그러나 NATM 터널 초기 공사비를 결정하기 위한 모델에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 논문은 시스템 사고를 활용하여 터널공사비 예측을 위한 모델을 제시하였다. 기존 문헌 조사를 통해 터널공사비의 영향요인을 파악하고 영향 요인간 상관관계를 고려하여 터널공사비 인과지도를 작성하였다. 그리고 터널공사의 내역서를 활용하여 터널 길이와 굴착량, 암질 등에 의한 터널공사비 변화정도를 분석하였다. 본 연구를 통해 다양한 영향요인을 고려한 NATM 터널공사비 예측에 대한 대안을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.25-34
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• 2017

현재 국내에서 준공 후 30년 이상 된 시설물은 현재 10.5% 수준에서 10년 후 23.9%로 급증할 전망이며, 국가 주요 시설물의 공용연수 증가에 따라 신설보다는 기존 시설물의 안전 확보와 수명을 연장하고 효율적인 유지관리체계 구축을 위해 새로운 평가체계가 필요하다. 본 연구에서는 기존 터널의 여러 구조 형식 중 가장 많이 시공된 NATM 터널에 대하여 체계적인 새로운 평가체계를 마련하고자 하며, 이를 위해 델파이 기법과 AHP 기법을 활용하였다. 기존 평가체계 및 평가항목 검토결과 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 NATM 터널에 적합한 평가인자를 도출하였으며, AHP기법을 활용하여 도출된 평가항목에 대한 가중치를 산정한 후 구조물의 특성에 맞는 평가체계를 새롭게 제시하여, 향후 세부지침 수정 및 보완 시 참고자료로 활용될 수 있도록 하고자 한다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제39권1호
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• pp.11-36
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• 2023

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1991년도 추계학술발표회 논문집 지반공학에서의 컴퓨터 활용 COMPUTER UTILIZATION IN GEOTECHNICAL ENGINEERING
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• pp.133-151
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• 1991

본 논문에서는 서울지하철 NATM 터널 표준지보단면을 대상으로 실시한 유한요소해석 결과에 관하여 논술하였다. 터널 굴착단계별 해석에 따른 영향과 터널막장으로부터의 굴진거리에 의한 영향을 증점적으로 분석하였다. 터널 굴착단계별 하중조건을 적절히 반영할 수 있도록 지반특성곡선의 개념을 적용하여 터널굴착면 내부에 가상 지지압력을 재하하였다. 유한요소해석 결과에 대한 분석은 지반침하, 터널변위, 지중응력, 지보재 응력 등을 대상으로 실시되었다. 또한 터널 막장에 의한 3차원적 변위 억제효과 분석을 위하여 터널 변위 특성곡선 개념과 2차원적 축대칭 해석방법을 제시하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.251-265
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• 2018

본 연구에서는 해저 터널의 특수성을 고려한 NATM 2차 라이닝의 최적 설계 시스템을 개발하였다. 해저 터널은 일반적으로 일정 수압 하의 토사나 암반 등으로 구성된 해저 지반 내에 시공된다. 본 설계 시스템은 특정 해저 터널 단면에서의 지반 조건, 시공 조건 및 터널 조건을 고려하여 인공신경망 기반의 라이닝 부재력 예측 시스템을 구축하고, 시공성이 확보된 단면 DB를 구축하여 해저터널에서 최적 단면 설계가 가능하도록 구성하였다. 단면 검토 및 설계에 사용되는 라이닝 부재력 예측은 유한요소해석을 토대로 구축한 인공신경망을 통해 일반화한 후 별도의 추가 해석이 필요없이 유사 단면의 해저 터널 설계에 적용이 가능하도록 하였다.

• 터널과지하공간
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• 제25권6호
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• pp.515-526
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• 2015

터널의 안정성 평가와 경제적인 NATM 시공을 위해서는 터널의 내공변위에 대한 예측과 계측이 매우 중요하다. 본 연구에서는 계측 결과를 활용하여 굴착 전과 굴착 후에 지반에서 발생하는 변위를 추정하는 방법을 문헌조사를 통하여 제시하였다. 일반적으로 터널 건설과 관련하여 지반에서 발생하는 전체 변위량은 계측 변위값의 약 2.5배 정도일 것으로 판단되었다. 또한 본 연구에서는 암반등급이 유사한 화강암 지반에 건설된 두 터널에서의 현장 계측 결과를 분석하여 내공변위에 영향을 미치는 인자들을 분석하였다. 경주 A터널이 대전 B터널보다 변위량이 6.7배 더 크게 측정되었으며 이에 대한 원인이 제시되었다. 터널 내공변위를 예측하기 위해서는 터널 내부에서의 굴착면의 막장관찰뿐만 아니라 지표면에서의 지질구조 특성과 터널에 응력을 증가시킬 외부적인 요인에 대한 면밀한 검토가 수반되어야 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.393-402
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• 2021

국내에 첫 도입된 TBM은 Gripper TBM으로 1985년 구덕 수로터널에 적용되었다. Gripper TBM 도입 초기단계에는 주로 수로터널 중심으로 적용 실적이 많았다(Tunnel Mechanized Construction Design, 2008). 현재 국내에서의 Gripper TBM의 시공범위는 수로터널은 물론이고 지하철, 철도터널, TBM+NATM 확공에 이르기까지 매우 다양하게 적용되고 있다. 해외에서는 Gripper TBM의 적용은 일반적이며, NATM터널 적용 시에도 Gripper TBM의 우수한 굴진율 때문에 탐사터널로 적용하고 완공 후에는 피난터널로 사용한다. 빠른 굴착속도로 인하여 풍화암 이상의 암반구간에서 Gripper TBM의 적용은 장대터널이나 산악터널 계획 시 다수의 작업구를 만들어 발생하는 환경이나 민원문제를 최소화 할 수 있다. 본 연구에서는 국내에서 가장 많이 적용되었던 직경 2.6~5.0 m의 Gripper TBM의 월굴진율과 시공싸이클을 분석하여 일반적인 Gripper TBM의 작업과정을 분석하고 월굴진율 300 m/month 이하로 굴진율을 기록했던 프로젝트의 Downtime을 조사·분석하였다.

• 터널과지하공간
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• 제31권1호
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• pp.1-9
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• 2021

최근 도시화가 가속화됨에 따라 지하공간 개발을 위한 굴착공사가 지속적으로 이루어지고 있으며, 암반 굴착 시 해당 구간의 지질 상태를 정확히 파악하는 것은 안전한 시공을 위해 매우 중요하다. 본 논문에서는 터널 발파 진동을 저감시키기 위해 대구경 무장약공을 천공하는 MSP 공법을 활용하여 굴착면 전방의 지질 특성을 파악하기 위해 천공경로 및 지반탐사 복합시스템을 개발하였다. 제안된 탐사 시스템은 NATM 터널 공사를 위해 천공된 대구경 심발공을 활용해 굴착면 전방 50 m 구간의 지질 정보를 획득할 수 있다는 큰 장점이 있다. 또한, 제안된 탐사 시스템을 현장에 적용하고 대구경 무장약공 내부를 모니터링하여 터널 굴착면 전방의 지질 상태를 평가한 사례를 소개한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권9호
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• pp.47-54
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• 2011

본 연구에서는 NATM으로 시공되는 산악터널의 시공과정에서 실측된 여굴, 숏크리트의 리바운드 및 투입율에 대한 분석을 실시하였다. 터널굴착 직후 굴착단면에 대한 여굴 크기를 조사한 결과 평균 여굴의 크기는 약 28.5cm 이며, 허용 여굴의 약 260%의 값을 보였다. 숏크리트의 리바운드는 평균 약 7.2% 정도로 측정되었는데 이는 일반적인 설계규정인 15% 보다 작은 값이다. 여굴 및 숏크리트 타설 중에 발생한 리바운드로 인하여 터널공사에 실제로 투입된 숏크리트 물량은 설계대비 약 116.5%의 값을 보였다. 자료분석에 의하면 숏크리트의 설계대비 실제투입율은 RMR(Rock Mass Rating)이나 터널 표준지보패턴과는 어느 정도 상관관계가 있는 것으로 나타났으나, 이에 비해 여굴은 RMR 값이나 표준지보패턴과는 상관성이 낮은 것으로 분석되었다. 따라서 표준지보패턴만에 의해 허용 여굴의 크기를 규정하는 현행 터널설계기준에 대한 재검토가 필요할 것으로 판단된다. 본 연구 결과를 통하여 분석된 여굴 및 숏크리트 투입량에 대한 고찰결과를 보고하고자 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권9호
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• pp.17-28
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• 2007

도심지 지하 터널은 주변 구조물의 존재 하에서 미고결성 저토피고 지반에 건설되는 경우가 많기 때문에 일반 산악 터널이나 대심도 암반층에 건설되는 지하공동과는 달리 터널 주변의 지반 변위, 지표면 침하와 기울기가 터널 설계의 주요인자가 된다. 본 논문은 도심지 NATM 터널의 변형거동에 대한 합리적 해석 방법의 확립을 위한 연구로서 변형률 연화 모델을 이용한 수치해석적인 방법을 통하여 굴착에 따른 지반 평가와 거동 예측을 수행하였다. 적용되어진 변형률 연화모델은 지반이 항복후 전단변형률의 증가에 따른 전단강성와 강도정수의 저하를 고려한 것이다. 현장 계측 결과는 시공중 설계물성치의 재설정에 이용되어졌다. 연화모델의 결과와 현장 계측값과의 비교에서 적용되어진 모델이 지표 침하, 기울기, 지중 침하 및 지중 수평변위의 변형 양상을 어느 정도 재현될 수 있음을 알 수 있었다. 본 논문에서 제안된 모델을 토대로 시공조건이 엄밀한 도심지 터널의 변형거동에 정량적인 평가 및 예측이 가능할 것으로 기대된다.