• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권8호
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• pp.1402-1411
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• 2018

Nuclear-related facilities can be detrimentally affected by ground vibrations due to the collapse of adjacent cooling towers in nuclear power plants. To reduce this hazard risk, a design-oriented acceleration response spectrum (ARS) was proposed to predict the dynamic responses of nuclear-related facilities subjected to ground vibrations. For this purpose, 20 computational cases were performed based on cooling tower-soil numerical models developed in previous studies. This resulted in about 2664 ground vibration records to build a basic database and five complementary databases with consideration of primary factors that influence ground vibrations. Afterwards, these databases were applied to generate the design-oriented ARS using a response spectrum analysis approach. The proposed design-oriented ARS covers a wide range of natural periods up to 6 s and consists of an ascending portion, a plateau, and two connected descending portions. Spectral parameters were formulated based on statistical analysis. The spectrum was verified by comparing the representative acceleration magnitudes obtained from the design-oriented ARS with those from computational cases using cooling tower-soil numerical models with reasonable consistency.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권11호
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• pp.23-30
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• 2018

최근 지반사고 발생통계에 따르면 도심지를 중심으로 지반함몰 및 침하발생 빈도수가 매년 증가하고 있어 사회적으로 문제가 되고 있다. 이 연구는 지반공동현상 실내모형실험을 통해 지하수위 변동과 지반함몰과의 연관성을 규명하고자 하였다. 화강풍화토와 표준사를 1:1로 혼합한 후 상대다짐도 30%, 50%, 80%로 사질지반을 조성하고, 지하수위 변화에 따른 토사유출량의 변화를 비교분석하였다. 사용재료의 물리적 특성은 입도분포가 양호한 모래질로서 최대건조단위중량 $1.94kg/cm^3$, 내부마찰각 $37^{\circ}$로 조성하였다. 하단으로부터 10cm, 20cm, 30cm 높이에 지하수위를 조성한 후 유출량을 분석하였다. 실험결과 지하수위가 높을수록 유출속도가 증가하며, 시간에 따른 공동의 크기도 증가하는 것으로 나타났다. 시간에 따른 토사의 누적유출량은 35분 경과 후 최대 30kg까지 발생하였으며, 지하수 하강에 따른 토사유출로 인해 지반함몰 범위가 증가한 것을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권6호
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• pp.571-580
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• 2018

The failure mechanism of tunnel roof is investigated with upper bound theorem of limit analysis. The stochastic settlement and nonlinear failure criterion are considered in the present analysis. For the collapse of tunnel roof, the surface settlement is estimated by the simplified stochastic medium theory. The failure curve expressions of collapse blocks in homogeneous and in layered soils are derived, and the effects of material parameters on the potential range of failure mechanisms are discussed. The results show that the material parameters of initial cohesion, nonlinear coefficient and unit weight have significant influences on the potential range of collapse block in homogeneous media. The proportion of collapse block increases as the initial cohesion increases, while decreases as the nonlinear coefficient and the unit weight increase. The ground surface settlement increases with the tunnel radius increasing, while the possible collapse proportion decreases with increase of the tunnel radius. In layered stratum, the study is investigated to analyze the effects of material parameters of different layered media on the proportion of possible collapse block.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제2권4호
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• pp.75-81
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• 2009

본 논문에서는 국내외 터널 붕락사례를 바탕으로 붕락 발생시의 지반특징에 관해 분석하였다. 국내의 경우에는 대부분 연암 및 풍화암이 터널 막장 전면에 존재한 경우 굴착에 기인한 응력의 재배치로 인해 막장의 전단강도가 가장 취약한 면을 따라 국부적 또는 전변에 걸친 붕괴가 일어나며 풍화를 심하게 받은 파쇄대을 따라 발파나 굴착으로 인하여 터널 안정성을 상실, 터널 붕괴를 유발하는 것이 특정으로 나타났다. 유럽의 경우 지반이 상대적으로 신선하지만 하나의 절리군에 의한 붕락도 발생하였고 RQD 지수가 50% 이상의 양호한 암반에서도 붕락이 발생하였으며 지하수의 유출도 분류 범위 내에서 고루 발생한 것이 특징이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권8호
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• pp.83-93
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• 2010

본 연구는 천매암지역에서 발생한 보강토옹벽 및 배후비탈면 붕괴사고에 대한 응급복구, 원인규명 및 보강대책을 마련하는 데에 그 목적이 있다. 연구대상현장은 암반내 층리, 엽리, 절리 그리고 습곡 등과 같은 암반불연속면이 발달해 쉽게 부스러지며 풍화에 민감한 천매암질 지반으로써 보강토옹벽 등과 같은 구조물의 붕괴가 유리한 지반으로 구성되어 있다. 이러한 천매암지반에서의 보강토옹벽의 과변위와 배후 비탈면의 붕괴에 대한 응급복구로써 보강토옹벽의 전면에 압성토를 실시하였고, 압성토 실시후 추가적인 변위는 발생하지 않았다. 원인규명과 장기적인 보강대책 마련을 위해 실시한 시추조사와 물리탐사에서 예상파괴구간의 범위를 파악할 수 있었고 이를 통해 비탈면의 붕괴원인의 내적 외적 요인을 구명할 수 있었다. 이와 더불어 실시한 수치해석을 통해 몇 가지의 보강대책을 제시하였다. 천매암지반과 같은 복잡한 불연속면을 가지는 지질 조건에서 주요 구조물 설계 및 시공시 정밀한 지반조사를 실시해야하며 구조물 시공시 주기적인 계측을 실시하여 과변위에 대한 즉각적인 조처를 취해야 할 것이다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2000년도 정기총회 및 특별심포지움
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• pp.158-172
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• 2000

강원도 삼척시 도계읍 늑구리 남풍갱 부근의 채굴 공동에 의한 지반침하 지역에서 지하구조를 영상화하고자 3차원 탄성파 탐사를 실시하였다. 자료획득에는 Full range 3D 배열을 적용하였고, 자료처리 시 속도분석은 상속도 중하단면을 이용하였으며 정보정은 공통 발파점 및 공통 수진점에 따라 중합한 결과를 토대로 발파점 및 수진점 보정량을 추출, 적용하였다. 남풍갱 지역의 지반침하 양상을 가장 특성있게 표현하는 측선을 선정, 중합단면을 검토한 결과 침하에 의한 전반적인 지반붕괴의 양상을 확인하였다. 데이터의 질이 불량하여 공동의 경계, 크기 등 공동의 기하학적인 정보를 추출하기 위해서 전처리 및 보다 정밀한 속도 분석 및 정보정이 필요할 것으로 사료된다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.219-227
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• 2014

Natural disasters such as a ground collapse and a landslide have broken out due to the climate change of the Korea and the reckless expansion of cities and roads. The climate changes and the reckless urbanization have made the ground weak. Thus, it is important to keep a close eye on the highly weakened landslide and to prevent its natural disasters. In order to prevent these disasters, this paper presents a system of recognizing the road slide condition by measuring the displacements using laser scanner instrument. The previous system of monitoring the road slide has some problems as inaccurate recognition due to using only images from a camera, or expensive system such as artificial satellites and aircraft systems. To solve this problem, our proposed system uses the 3D range data from the laser scanner for measuring the accurate displacement of the road slide and optical flows from the Lucas-Kanade algorithm for recognizing the road slide in the image.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.125-132
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• 2006

To estimate the local site effects at two town fortress areas where stone parapets were collapsed during historical earthquakes, site characteristics were evaluated using borehole drillings and seismic tests and equivalent-linear site response analyses were conducted based on the shear wave velocity (Vs) profiles determined from site investigations. The study sites are categorized as site classes C and B according to the mean Vs to 30 m ranging from 500 to 850 m/s, and their site periods are distributed in short period range of 0.06 to 0.16 sec. For site class C in the study areas, the short-period (0.1-0.5 sec) and mid-period (0.4-2.0 sec) site coefficients, $F_{\alpha}$ and $F_\nu$ specified in the Korean seismic design guide, underestimate the ground motion in short-period band and overestimate the ground motion in mid-period band, respectively, due to the characteristics showing high amplification in short period range, which can result in the collapse of stone parapets having the short natural period.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.535-544
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• 2016

도심지에서 지하철과 같은 터널의 증가에 따라 특수한 설계, 및 시공 방법이 제안되어 왔다. 터널 붕괴 사고는 막대한 인명, 재산 피해를 가져오기 때문에 터널 굴착 및 주변지반의 거동을 관측하고 분석하는 작업은 매우 중요하다. 하지만 매번 현장시험을 하기에는 경제적인 측면에서 비현실적이다. 따라서 현장시험의 단점을 보완하고, 보다 정밀한 결과를 도출하는 연구가 지속적으로 발표되어 왔다. 본 연구는 군말뚝과 터널 사이 이격거리에 따른 2-arch 정거장 굴착 시 주변 지반의 거동을 측정하였다. 실내모형시험을 위해 trapdoor장치를 고안하였으며, 터널굴착은 2-arch 터널의 체적손실(VL)을 증가시킴으로써 모사하였다. 또한, 근거리 사진계측 및 이미지프로세싱을 통해 지반의 거동을 관측하였으며, 수치해석을 통해 실내모형시험의 결과와 비교하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.1-11
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• 2007

This paper verifies the difference of the seismic behavior and seismic damage of the neighboring two reinforced concrete piers damaged by the 1995 Hyogoken Nanbu earthquake. The two piers were almost the same size, carrying slightly different dead load, and were provided with the same reinforcement arrangement except the amount of longitudinal reinforcement at the bottom portion of the piers. The pier with more reinforcement was completely collapsed due to this near field earthquake by shear failure at the longitudinal reinforcement cut-off while the other was only damaged at the bottom by flexure even though the longitudinal reinforcement cut-off was also existed at the mid height of the pier. According to the results of the pseudo dynamic test, the seismic damage was recognized to be greatly dependent on the ground motion characteristics even though the employed ground motions had the same peak acceleration. The severe damage was observed when the test employed the seismic wave that had strong influence to the longer period range compared to the initial natural period of the pier. On the other hand, based on the similar model experiment, the defect of gas-pressure welded splice of longitudinal reinforcement was revealed to save the piers against collapse due to the so-called fail-safe mechanism contrary to the intuitive opinion of some researchers. It was concluded that the primary cause of the collapse of the pier was the extremely strong intensity and peculiar characteristics of the earthquake motion according to both the site-specific and the structure-specific effects.