• Geomechanics and Engineering
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• 제16권2호
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• pp.151-157
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• 2018

The constrained conditions of roof and floor for the coal pillar affect the strength of coal pillar very seriously. To analyze the influence of rock mass for the roof and floor on the stability of coal pillar comprehensively, one method based on the mechanical method for the composite rock mass was proposed. In this method, the three rock layers of roof, floor and coal pillar are taken as the bedded composite rock mass. And the influence of rock mass for the roof and floor on the elastic core of coal pillar has been analyzed. This method can obtain not only the derived stress by the cohesive constraining forces for the coal pillar, but also the derived stress for the rock mass of the roof and floor. Moreover, the effect of different mechanical parameters for the roof and floor on the stability of coal pillar have been analyzed systematically. This method can not only analyze the stability of strip coal pillar, but also analyze the stability of other mining pillars whose stress distribution is similar with that of the strip coal pillar.

• Geomechanics and Engineering
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• 제37권6호
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• pp.555-563
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• 2024

The reasonable setting of coal pillar width plays a key role in guaranteeing the steadiness of surrounding rock of fully mechanized caving gateroad driving along the next goaf. Based on the engineering background of the Bayangaole mine, the discrete element method was used to simulate the fracture evolution of coal pillars with different pillar widths. The results show that the damage rate of the coal pillar increases with the decrease in the width of the coal pillar. Once the coal pillar width is smaller than 6 m, cracks run through the coal pillar, and the coal pillar is completely damaged. In the middle of the coal pillar, which has a width of 6 m and above, there is a relatively complete area with low damage. The results show that the pillar width of 6 m is the most appropriate. Field tests prove that the reserved width of a 6 m small coal pillar can effectively control the surrounding rock deformation, ensuring the overall steadiness of the gateroad in the thick coal seam. It is hoped that this study will offer some reference for the determination of the reasonable size of the coal pillar.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.443-453
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• 2013

본 연구에서는 주방식 지하구조물의 안정성을 좌우하는 무지보 암주의 거동을 수치해석에 의해 검토하였다. 암주의 강도를 추정하기 위해 기존 연구들에서 제시된 경험식들을 수치해석 결과와 비교 분석하였다. 분석 결과, 암주의 폭이 높이보다 커질수록 암주 강도와 암반 강도의 비율이 증가하여 안정성 확보에 유리한 것으로 나타났다. 특히, 본 연구의 해석조건에서는 암주의 폭과 높이의 비율이 약 1.5 이상이면 무지보 암주의 강도가 암반의 압축강도보다 크게 얻어졌다. 또한 암주의 형상 조건에 따라 수치해석 결과와 유사한 결과를 산출하는 경험식이 다소 상이하여, 현장자료 기반의 경험식을 활용하기 위해서는 암주의 형상 조건에 따라 적합한 경험식을 적용하는 것이 필요하다.

• 산업기술연구
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• 제24권A호
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• pp.139-155
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• 2004

A room and pillar mining method has been adopting at the Jeungsun limestone mine. To check stability of pillar with multiple and irregular openings, the size, shape and spacing of rib pillar were first designed using some empirical suggestions. The Finite Difference Method(FDM)was used to analyze the pillar stability. Twelve different cases with the variation of K(horizontal/vertical stress)values, different height and different spacing of pillar were used in this study. Finally Mohr-Coulomb criterion was adopted to calculate the safety factors. Horizontal and vertical displacement, maximum and minimum principal stresses, range of plastic zone and safety factors were calculated at each case. As a result of analysis, the size of one block is 160m long, 70m wide, 40m high with 20m wide rib pillar and 20m square column pillar. The overall recovery at this case can be estimated about 40%.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.1002-1007
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• 2012

Pillar의 제조 방법은 진공유리 및 반도체 디스플레이 분야에서 사용되는 핵심공정 중 하나이다. Pillar는 스크린 인쇄 방식을 통하여 배치할 수 있으나 시료의 성분에 따라 메탈마스크의 패턴을 전부 통과하지 못하거나 점도에 따라 통과된 혼합물이 본래의 형상을 유지 못하는 경우가 발생한다. 본 연구에서는 알루미나와 실리카 기반의 무기화합물을 이용하여 스크린 인쇄를 통해 pillar를 배치하였다. 실험계획법의 하나인 혼합물 설계를 이용함으로써 실험횟수를 줄이고 진공유리 pillar의 조성을 설계할 수 있는 방법을 제시하고자 한다.

• 터널과지하공간
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• 제30권3호
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• pp.226-241
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• 2020

지하 광산 공동의 안전성은 광주의 강도와 밀접한 관계가 있다. 광주의 강도를 알고 있다면 광주의 위험성을 판단할 수 있고 그에 따른 적절한 조치를 취할 수 있다. 광주의 강도는 광주 내에 존재하는 불연속면의 특성과 광주의 형상에 영향을 받는다. 본 연구에서는 광주를 관통하는 불연속면과 광주의 종횡비, 광주 내부에 존재하는 소규모의 내포 절리에 따른 강도 변화를 PFC 3D를 이용하여 분석하였다. 그 결과, 광주의 강도는 불연속면의 경사각에 영향을 받으며, 광주의 폭이 넓어질수록 강도가 증가하고 내포 절리의 수가 증가할수록 강도가 감소함을 확인하였다. 내포 절리로 인해 광주 표면에 나타나는 절리선 길이의 총합과 광주 강도와의 관계를 지수 함수로 회귀한 결과, 두 인자 사이의 높은 상관계수를 얻었다. 따라서 하나의 절리군이 존재할 때, 지수 함수식을 통해 절리선 길이의 총합으로부터 광주의 강도를 예측할 수 있다. 마지막으로 경사각이 60°, 30°인 두 절리군이 존재할 때 절리선 길이의 총합으로부터 광주 강도를 추정할 수 있는 식을 제시하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제35권3호
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• pp.1-8
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• 2017

본 연구에서는 다층 주방식 채광 광산에서 우발적 폭발이 일어났을 때 구조변수가 파괴(낙석 등)에 미치는 영향 및 기여도를 평가 분석하였다. 다층 주방식 광산에서 대형 폭발에 따른 최대진동속도 영향을 산출하기 위해 AUTODYN으로 수치해석을 수행하였으며, 각 인자들의 기여도 분석을 위해 강건설계 실험계획법을 이용하여 설계인자를 분석하였다. 분석에 사용된 직교배열은 $L_9(3^4)$ 이었고 변수는 각각 3수준의 값을 갖는 광주의 높이, 광주의 폭, 갱도 폭, 바닥필라 두께 등으로 하였다. 분석결과 폭발원 갱도로 부터 하부레벨 갱도 천반에서 최대진동속도 발생에 가장 큰 영향을 미치는 것은 광주의 높이이며, 이어서 바닥필라, 갱도 폭, 광주의 폭 순으로 나타났다. 수평인접 갱도 측면중앙의 경우는 광주의 폭, 갱도 폭, 광주의 높이, 바닥필라의 두께 순으로 기여율이 평가되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제30권2호
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• pp.107-121
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• 2022

Coal pillar assessment is of broad importance to underground engineering structure, as the pillar failure can lead to enormous disasters. Because of the highly non-linear correlation between the pillar failure and its influential attributes, conventional forecasting techniques cannot generate accurate outcomes. To approximate the complex behavior of coal pillar, this paper elucidates a new idea to forecast the underground coal pillar stability using combined unsupervised-supervised learning. In order to build a database of the study, a total of 90 patterns of pillar cases were collected from authentic engineering structures. A state-of-the art feature depletion method, t-distribution symmetric neighbor embedding (t-SNE) has been employed to reduce significance of actual data features. Consequently, an unsupervised machine learning technique K-mean clustering was followed to reassign the t-SNE dimensionality reduced data in order to compute the relative class of coal pillar cases. Following that, the reassign dataset was divided into two parts: 70 percent for training dataset and 30 percent for testing dataset, respectively. The accuracy of the predicted data was then examined using support vector classifier (SVC) model performance measures such as precision, recall, and f₁-score. As a result, the proposed model can be employed for properly predicting the pillar failure class in a variety of underground rock engineering projects.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.344-349
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• 2021

Super Junction구조는 항복전압과 온-상태 전압강하의 트레이드-오프 특성을 개선하고자 제안된 구조이다. 본 논문은 Super Junction IGBT P-Pillar 내부 영역에 Trench SiO₂를 성장시킨 구조를 제안한다. Super Junction구조에 인가되는 전계를 3D로 관찰 시 P-Pillar 내부에 전계가 인가되지 않는 영역을 확인하였다. Pillar영역의 부분저항은 각 Pillar의 크기와 항복전압에 의해 변동되는데 전계가 인가되지 않는 P-Pillar 내부 영역을 Trench 한 후 SiO₂를 성장시켜 P-Pillar의 크기를 감소시킨다. 4.5kV의 동일한 항복전압을 가질 때 온-상태 전압강하 특성이 Field Stop IGBT 대비 약 58%, 기존의 Super Junction IGBT 대비 19% 향상되는 것을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권6호
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• pp.585-597
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• 2013

본 연구에서는 주방식 지하구조물의 안정성 검토방안을 마련하기 위해 암주와 천장부의 거동을 수치해석 방법으로 검토하였다. 또한, 기존 자원개발 분야에서 고려하는 주방식 공법의 설계 개념과는 달라져야 하는, 공간 확보차원에서의 합리적인 주방식 공법의 설계 절차 및 개념을 제시하였다. 주어진 지반 조건에서 암주의 형상비와 천장부의 길이에 따른 수치해석을 수행하였으며 초기 이완이 시작되는 시점에서의 파괴유형과 위치 변화를 검토하였다. 해석결과, 천장부 폭과 암주 폭과의 비(w/s)와 파괴시점의 상재하중간의 관계는 선형관계를 보였으며, 천장부 폭과 암주 폭의 비가 주방식 채광 설계에서는 매우 중요한 설계인자로 다루어지는 암주의 폭과 높이 비(w/H)보다 구조물의 안정성 확보차원에서는 더욱 민감한 설계인자인 것으로 나타났다. 이는, 암주의 안정성 만을 확보하는 차원에서 수행되는 주방식 채광 설계법과는 달리, 암주부와 함께 구조물 천장부 및 어깨부의 안정성까지도 함께 고려하여 지하구조물의 안정성을 확보할 수 있는 구조물 설계가 되어야 함을 의미한다. 또한, 지하구조물의 형상에 따라 초기 이완대가 발생하는 위치와 전단 또는 인장파괴 등 파괴유형도 다르게 나타나, 주방식 지하구조물에 대한 설계는 상재하중에 따른 천장부와 암주의 안정성을 연계하여 수행하는 것이 필요하다.