• 대한토목학회논문집
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• 제32권6C호
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• pp.305-314
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• 2012

본 연구에서는 미소파괴음을 활용하여 한국 원자력 연구원 지하처분연구시설에서 채취한 화강암의 손상도를 정량적으로 평가하였다. 해석결과 균열손상기준은 균열개시, 균열손상응력은 일축압축강도의 약 48%, 72%이며 균열손상기준에 따른 암석의 손상은 시료에 가해지는 응력이 균열손상응력을 초과하면서부터 0.06에서 일축압축강도의 80%, 90%에서는 0.34, 0.60로 급격히 증가하였다. 이는 축 방향 변형계수를 활용한 손상도 결과와 유사하여 단순회귀분석 결과 두 기법의 상관관계는 0.90로 상관성은 매우 높은 것으로 나타났다. 이에 미소파괴음 에너지를 활용한 손상도 결과와 모어-쿨롱 파괴규준을 이용하여 응력수준에 따른 축 방향 변형계수, 암석의 강도, 점착력, 내부마찰각 변화를 분석한 결과 균열손상응력 이전까지는 원결과보다 각각 6%, 12%, 7%, 3% 감소하였지만 일축압축강도의 90%수준에서는 69%, 72%, 62%, 24%로 감소의 기울기는 급격히 증가하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.133-141
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• 2007

굴착손상영역(EDZ)은 굴착으로 인해 현지 암반이 역학적으로 손상을 입게 되어 응력상태, 변위상태, 암반의 안정성, 지하수의 흐름상태 등에 변화가 일어나는 영역을 의미한다. EDZ의 역학적 특성과 관련한 많은 연구들이 수행되었지만, EDZ에서의 지하수 유동 특성에 관한 연구는 아직 부족한 수준이다. 따라서 본 연구에서는 굴착으로 인해 굴착면 주변의 수리적 간극이 늘어나는 영역을 산정하여 '수리적 굴착손상영역'이라 정의하고 이를 위해 수리-역학적 상호작용(coupling)해석을 수행하였다. 이는 개별 불연속면 망의 생성을 통한 역학적, 수리적 변화의 모사가 가능한 개별요소법(discrete element method; DEM)을 이용하여 수행하였다. 이를 통해 EDZ에서 지하수의 흐름에 영향을 미치는 각종 조건들(불연속면의 간극, 불연속면 군의 방향, 불연속면 군의 길이, 불연속면의 각도 등)의 변화와, 응력분포, 지하수의 유동 등으로 인해 수리적 간극 값이 어떻게 변화하는지를 파악하였다. 이 결과를 토대로 수리적 간극이 커지는 영역, 수리적 EDZ를 공동 주변의 불연속면 방향에 수직 방향으로 존재하는 타원형의 형태로 모델링 하였다.

• 지구물리
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• 제4권1호
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• pp.57-69
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• 2001

경상북도 경주시 불국사 삼층석탑(석가탑)의 구조 안전 진단을 목적으로 탑의 각 부재에 대한 비파괴 정밀 조사가 실시되었다. 암석의 역학적 성질을 추정하기 위하여 전체 44개 부재의 456개 지점에서 초음파 속도를 측정하였다. 측정된 속도의 범위는 1217～4403 m/sec의 분포를 가지며 평균 속도는 3227 m/sec이다. 각 부재의 일축 압축강도가 초음파 속도와의 관계를 나타내는 경험식을 이용하여 구하여 졌으며 범위는 134～844 kg/cm^2이고 전체 평균치는 463 kg/cm^2이다. 암석의 파괴강도가 각 부재에서 정상분포를 보인다고 가정하고 석가탑의 각 부재에 대하여 파괴확률을 구하였다. 각 부재가 상위 하중에 의해 전단 파괴가 일어날 확률을 지극히 미약하지만 부재 사이의 접촉면적이 적어 부분파괴의 가능성이 있으며 실제적으로도 접촉면 부근의 모서리 부근에서 부분파괴가 발생하였다. 본 탑의 기단부는 구조적으로 가장 취약하며 하대갑석의 인장 파괴확률은 6～18%로 나타나며 대부분의 부재에서 대각선 방향으로 한 개 이상의 인장 파괴면이 관찰된다.

• 터널과지하공간
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• 제32권2호
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• pp.107-119
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• 2022

사용후핵연료 최종처분장 건설 과정에서 발생하는 굴착손상영역(EDZ)은 처분시설의 역학적 안정성 및 처분공 간격 설정 등의 설계요소로서 고려해야 할 뿐만 아니라 영역 내 투수특성은 폐쇄 후 지하수 유입량 변화에 따른 처분용기 부식 속도 및 핵종유출 등에도 막대한 영향을 미치게 된다. 따라서, 처분시설 및 관련 지하연구시설(URL)의 건설과정에서는 EDZ의 발생양상을 현장에서 정확하게 파악하고 미리 규정된 요건을 만족할 수 있도록 철저하게 관리할 수 있어야 한다. 이 논문에서는 핀란드 온칼로 시설에서의 EDZ 관련 연구사례를 검토하고 처분시설 굴착과정에서의 EDZ의 현장평가방법 및 시공품질관리 체계에 대해 검토하였다. EDZ 현장 평가를 위해서는 굴찰 갱도 주변의 교란을 유발하는 시추공 굴착이 불필요한 GPR 탐사가 가장 적합함과 온칼로 처분시설의 EDZ는 바닥부에서 두드러지게 발생하여 0~70 cm의 두께로 발생함을 확인하였다. 이들 결과는 국내 처분환경에 적합한 EDZ 관련 규제요건 개발에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권2호
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• pp.65-85
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• 2023

기존 재래식 굴착 대비 안전성과 친환경의 이점으로 TBM (Tunnel Boring Machine)의 사용이 전 세계적으로 증가하였다. 특히 EPB (Earth Pressure Balanced) TBM의 경우 Open TBM 대비 다양한 지반에 적용이 가능하고 Slurry TBM에 비해 지상부지가 적게 필요하고 장비의 구조가 간단하며 가격면에서도 이점이 있어 더욱 널리 사용되고 있다. EPB TBM은 주로 토사지반에 널리 사용되는데 사용될 수 있는 지반 범위를 넓히기 위해서 가장 중요한 것은 적절한 첨가제의 사용이다. 첨가제를 사용해 버력을 소성유동화 시키는 것은 EPB TBM의 굴착성능을 높이는데 큰 도움을 줄 수 있다. 다양한 연구를 통해 첨가제의 적절한 배합비와 주입비율이 제시되어 있지만 이는 주로 slump test 등 대기압 상태에서의 실내시험에 국한되어 있어 실제 현장에서의 상황은 지반별, 장비 상태 등에 따라 상이할 수 있다. 본 연구에서는 먼저 경암부터 토사까지 다양한 지반을 가진 현장의 첨가제 사용량을 실내실험을 통해 추정하여 설계치 및 실제 굴진 시 사용량과 비교하였으며, 추가적으로 폐색, 지하수 유입 등 굴진 중 발생한 다양한 문제들에 대한 첨가제 사용을 통한 해결 방안을 모색하였다. 마지막으로 굴진이 어려운 복합지반에서의 첨가제 사용에 대한 제언을 수록하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제30권2호
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• pp.29-42
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• 2012

발파 시 자유면의 이동은 대상암반의 역학적 특성 및 발파조건, 특히 암반의 불연속면 특성과 폭약의 종류, 장약량, 저항선, 공간격, 공간 또는 열간 기폭시차 및 전색상태 등 여러 가지 변수들에 의해 달라지며, 이는 발파진동의 크기, 폭음 및 파쇄도에 커다란 영향을 미친다. 현재 국내 노천발파 현장의 발파설계는 대부분 인접 보안물건에 대한 안전성을 최우선으로 하고 있으나 대규모 발파가 이루어지는 노천현장에서는 발파 시 자유면의 이동을 분석하여 진동을 제어하고 파쇄도를 향상시키기 위한 최적 조건의 발파 설계를 하는 것은 매우 중요하다. 고속 디지털 동영상 분석을 통하여 발파 후 최초 자유면 암반의 움직임, 전색의 적정성, 발파암의 이동 궤적, 발파암의 이동방향과 속도, 최적의 기폭시스템 분석이 가능하다. 외국에서는 이와 같은 방법이 발파설계 및 평가를 위한 유용한 도구로 활용되고 있으나 국내에서는 그 연구가 미미하다. 따라서 본 연구는 디지털 고속 동영상 분석에 의한 최적 발파설계 및 평가에 대한 기초적인 연구를 수행하였다. 셰일과 화강암으로 구성된 대규모 노천 발파현장 2개소에서 Emulsion과 ANFO 두 종류 폭약에 대한 암반 파쇄과정을 촬영한 디지털 고속동영상을 분석하여 자유면 암반의 변위, 이동속도 등을 분석하고 2차원 유한요소 해석 프로그램인 AUTODYN을 사용하여 폭약의 폭굉압력, 폭굉 전달시간, 발파 후 최초로 암반에 변위가 발생되는 반응시간, 발파 후 자유면 암반의 이동형상에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석 및 디지털 고속 동영상을 분석한 결과, 암반의 종류에 관계없이 발파공 전면 자유면 암반의 이동형상은 주상 장약부의 중간 부근에서 변위 및 이동속도가 가장 크게 발생되어 가운데 부분이 활처럼 휘어진 형상을 나타내었다. 폭약의 폭굉압력, 폭굉 전달시간, 발파 후 최초로 자유면 암반에 변위가 발생되는 반응시간의 경우 Emulsion 폭약이 ANFO보다 폭굉압력 및 폭속이 크고 초기 변위 반응시간이 빠르게 진행되는 것으로 분석되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제8권5호
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• pp.663-674
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• 2015

Many seismically vulnerable regions in India and worldwide are located on deep soil deposits which extend to several hundred meters of depth. It has been well recognized that the earthquake shaking is altered by geological conditions at the location of building. As seismic waves propagates through uppermost layers of soil and rock, these layers serve as filter and they can increase the duration and amplitude of earthquake motion within narrow frequency bands. The amplification of these waves is largely controlled by mechanical properties of these layers, which are function of their stiffness and damping. Stiffness and damping are further influenced by soil type and thickness. In the current study, an attempt has been made to study the seismic site response of deep soils. Three hypothetical homogeneous soil models (e.g., soft soil, medium soil and hard soil) lying on bedrock are considered. Depth of half space is varied from 30 m to 2,000 m in this study. Controlled synthetic motions are used as input base motion. One dimensional equivalent linear ground response analyses are carried out using a computer package DEEPSOIL. Conventional approach of analysing up to 30 m depth has been found to be inadequate for deep soil sites. PGA values are observed to be higher for deeper soil profiles as compared to shallow soil profiles indicating that deeper soil profiles are more prone to liquefaction and other related seismic hazards under earthquake ground shaking. The study recommends to deal the deeper soil sections more carefully for estimating the amplification factors for seismic hazard assessment at the surface.

• 화약ㆍ발파
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• 제14권4호
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• pp.13-19
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• 1996

본 연구는 불연속면이 존재하는 암반에서 smooth blasting 이 실시되었을 때의 발파파단면의 형성기구를 밝히고, 효과적인 smooth blasting을 실시하기 위한 기술적 자료를 제공하기 위하여 수행되었다. 첫째, 불연속면의 경사와 발파공간거리에 의해서 형성되는 발파파단면의 형상을 I형(인접발파공이 직접 연결된 것), II형(단일 균열으로 연결된 것) 그리고 III형(방사상 균열에 의해서 형성된 것)으로 가정하고, 발파파단면의 요철도의 정도를 예측하는 방법을 제시하였다. 둘째 불연속면의 종류와 발파공에서 불연속면까지의 거리의 변화에 따른 발파균열의 상황을 검토하여 발파균열이 단일이나 방사상으로 되는 한계불연속거리를 결정하였다. 끝으로 불연속면의 종류, 발파공간거리 그리고 불연속면의 경사를 변화시킨 모형실험을 실시하여 파단면의 요철도를 실측하였다. 이 실측결과를 (2)식으로 계산되는 요철도의 예측치와 (3)식으로 계산되는 한계공간거리를 기준으로 대비함으로써 예측법의 타당성을 평가하였다. 실측치와 예측치를 불연속면의 종류와 경사별로 발파공간 거리를 기준으로하여 비교한 결과 overbreak + u 의 값은 예측치와 실험치가 높은 일치성을 나타내고, underbreak - u 의 값은 일치성이 다소 낮게 나타났으나 전체적으로 양호한 일치성을 나타냄으로써 파단면의 형성과 요철도의 예측법이 충분히 합리적이었음이 증명되어 불연속면을 함유하는 암반에서 Smooth Blasting 의 기구가 상당부분 밝혀졌다고 사료된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권2호
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• pp.232-237
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• 2011

최근 초저온 밸브 관련 산업의 급속한 발전과 함께 초저온 밸브에 대한 지속적인 연구가 이루어지고 있고 특히, 기계, 조선, 반도체 및 디스플레이 산업, 항공 우주산업분야의 비약적인 발전과 사용자의 요구 등으로 인하여 초저온용 밸브의 고성능화가 되고 있는 추세이나, 진공 단열에 관한 초저온 응용 장비들에 대한 기술개발 및 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 초저온용 진공자켓밸브의 스템 외부에 자켓 배관을 설치 한 후 낮은 압력을 유지함으로써 외부로부터 자켓 내부로의 유입 열전달량을 감소시키는 것에 주안점을 두었고, 효과적인 전열 제어를 위하여 외부로부터 자켓 내부로의 유입 열전달량을 감소시킬수 있는 자켓 내부의 압력과 자켓부의 두께 변화에 관한 열전달 특성을 3차원 수치해석적인 방법으로 연구하여 고찰하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.425-428
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• 2008

최근 국내에서도 경량콘크리트에 대한 필요성이 점차 증가하고 있으나 아직 비구조용으로 국한되어 사용되어지고 있으며 구조용으로써 사용에 대한 방안이 필요하다. 또한 경량골재콘크리트와 관련한 다양한 연구가 수행되고 있으나 내구적 특성 분석을 통한 장기안정성 검토를 실시한 예는 매우 부족한 실정이므로 다양한 내구특성 실험을 통한 구조용 경량골재콘크리트의 내구성능평가를 실시하여 그 적용성을 검증하는 연구는 매우 시급하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 경량골재콘크리트의 적극적인 활용을 위하여 경량골재 콘크리트의 기초 역학적 성능을 평가하고, 이에 대한 건조수축 및 크리프에 대한 시험을 실시하여 내구특성의 영향요인을 분석하고자 고강도 에코인공경량골재콘크리트의 물성으로 슬럼프플로 500${\pm}$50mm, 공기량 2.0${\pm}$1.0%로 하였으며, 물결합재비는 35, 39% 두 수준으로 하였으며 기본 물성 시험과 압축강도 시험을 실시하고 건조 수축 및 압축 크리프 실험을 실시하였다.