• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.637-658
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• 2022

쉴드TBM 터널은 지반 굴착, 세그먼트 링 빌드(Segment ring-build), 뒷채움의 반복적인 공정으로 단순하다. 재래식 터널공법인 발파공법(Drill and Blast)은 막장관찰, 천공, 장약, 발파, 환기, 버력처리, 지보재 설치의 반복으로 쉴드TBM 터널보다 공정이 복잡하고 일부 제약조건이 따른다. 하지만 굴진을 위한 준비 작업은 지반을 보강하고 갱문조성 후 터널을 형성해 나가는 Drill and Blast에 비해서 쉴드TBM 터널은 매우 상세한 계획을 바탕으로 시간과 비용이 필요하다. 이는 대상지반을 굴착하는 쉴드TBM 장비의 성능 확보가 공사의 성패를 좌우하기 때문인데, 고가의 주문제작 장비인 쉴드TBM이 조립단계에서 잘못 구성되면 본 굴진은 물론 초기굴진 단계에서부터 구동이 어렵게 되고, 조립된 쉴드TBM 장비를 다시 해체하는 경우가 발생하게 되어 재조립하는 상황으로 진행되면, 공기는 물론 경제적인 손실이 발생하여 공사 기간 내내 어려움이 발생한다. 이에 본 연구에서는 한강 하저를 통과하는 국내 최대 직경의 도로터널을 건설하기 위한 이수식 쉴드TBM 조립을 위한 발진부지의 배치와 계획, 쉴드TBM 장비의 주요 부분별 조립공정을 검토하였고, 타공정과 의 간섭 최소화 및 커터헤드 조립과 운반의 효율성을 분석하여 현장여건에 맞게 개선하여 적용하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.459-464
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• 2019

치과 콘빔 전산화단층 검사 시 갑상선 부위의 방사선 피폭선량을 최소화하기 위하여 보루스 (Bolus)를 이용한 차폐체를 제작하고, 방사선 차폐 효과와 영상의 적정성을 평가하였다. 치과용 콘빔 전산화단층검사장비를 사용하여 치과방사선 두부 팬텀을 대상으로 갑상선의 좌, 우측 부위에 유리선량계를 부착시켜 방사선량을 측정하였다. 차폐체의 두께를 각각 10 mm, 20 mm, 30 mm로 다르게 하여 각 차폐체별로 흡수선량을 측정하여 차폐체를 사용하지 않았을 경우와 비교하였다. 8명의 평가자가 진료영상의 적정성을 여부를 평가하였다. 왼쪽 갑상선 부위에 30 mm Bolus 차폐체를 사용한 경우에는 결과값이 평균 $342.67{\mu}Gy$로 Bolus 차폐체를 사용하지 않고 측정한 결과값의 평균 $431.22{\mu}Gy$보다 20.7% 감소하였고, 오른쪽 갑상선 부위에 30 mm Bolus 차폐체를 사용한 경우에는 평균 $424.56{\mu}Gy$로 21.9%의 선량감소효과를 보였다. 진료 영상의 적정성은 평가자 모두 사용 가능하다 판단하였다. 결론적으로, 치과 콘빔 전산화단층검사 시 갑상선 부위의 방사선 피폭선량을 최소화하기 위해 제작된 Bolus 차폐체는 장해음영 없이 적정한 진단 영상 처리가 가능하고, 방사선차폐 효과가 있어 유용한 차폐체로 적용 가능할 것으로 사료된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.675-687
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• 2019

최근 대도시에는 교통량의 증가와 높은 토지 보상비 등으로 인해 도로 확충 시 대심도 복층 터널의 필요성이 증가하고 있으며, 국내에서도 일반적인 터널보다 단면이 작고 지하에서 다른 터널과 교차하는 네트워크형 터널이 계획되고 있다. 본 연구에서는 쉴드 터널 분기부에 있어서 기존 터널과 확폭부를 연결하는 연결상세에 있어 기존의 전단면 강재 접합부 대신 휨모멘트가 크게 발생하는 연결부에만 강재를 사용하는 부분 강재-콘크리트 접합부 상세와 쉴드 터널 분기부의 확폭 구간의 해석은 3차원 거동효과를 반영하기 위해 확폭부 시종점 구간의 기둥 효과와 종방향 부재의 강성효과를 고려할 수 있는 2차원 해석모델을 검토하였다. 2차원 해석기법으로 확폭부 시종점 구간에서 종방향 부재의 강성을 횡방향 모델에서 연결부의 탄성스프링 지점으로 고려하여 종방향 부재의 강성과 시종점부의 기둥효과를 반영하는 방법을 제안하였다. 제안된 2차원 해석기법을 이용한 구조해석 결과 일정값 이상의 강성을 갖는 종방향부재를 도입하면 접합부와 박스부의 휨모멘트를 저감 시킴으로써 부분 강재-콘크리트 접합부의 구조 안전성을 확보할 수 있는 것으로 검토되었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1993년도 가을 학술발표회논문집
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• pp.32-37
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• 1993

A method of tunnel analysis for a new type of tunnel construction method (ACLCM, Automatic Concrete Lining Construction Method) is presented here. ACLCM is an unique tunnel construction method which provides concrete lining at the end of shield machine by extruding concrete into the space between the excavated ground surface and the inner form (Automatic Concrete Lining Machine). Since behaviors of tunnel and the surrounding soils are greatly influenced by the construction method, existing tunnel design methods may not be applicable to the design of ACLCM tunnel. In this study, a method of ACLCM tunnel analysis is suggested to provide the prediction of behavior of ACLCM tunnel and surrounding soils as well as to check up the safety during the construction and after the completion of ACLCM tunnel

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.859-864
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• 2011

An operation temperature of $Pb(Zr,Ti)O_3$ based piezoelectric ultrasonic flowmeter was generally restricted to below 200$^{\circ}C$ due to a low depoling temperature of its ceramic material. Thus, a new designed piezoelectric ultrasonic flowmeter was fabricated in order to protect from the extremely hot fluid. Its structure is optimized by a finite element method to effectively stop heat flowing along a waveguide. Various materials such as Cu, Al, SUS were examined as a multi-plate radiation shield to enhance the performance of piezoelectric ultrasonic flowmeter. The SUS was evaluated as the most effective material to enhance the performance of piezoelectric ultrasonic flowmeter. As the number of plates of the radiation shield increased, the temperature at piezoelectric transducer away from the hot fluid was constantly decreased with a ratio of 3.12$^{\circ}C$ per the plate number.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제5권2호
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• pp.199-207
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• 2003

지반공학적인 측면에서의 터널에 대한 모델링작업은 실질적인 터널공사시 야기되는 상세거동을 재현할수 있는 터널장비의 개발로 터널굴진과정을 실질적으로 묘사하는데 있다고 볼수 있다. 최신기계정보활용기술은 즉 시공과정 및 기계제어기술등을 실험실에서 재현할 수 있도록 하였다. 그러나, 이러한 기술 등은 중력장상태에서 사용되도록 개발되어지고, 1g 또는 원심장 (Centrifuge Field) 상태의 실험에서 주로 활용되고 있다. 이에 따라 본 논문은 터널링과정에 대한 씨뮬레이션기법과 실험실에서 활용되는 쉴드터널장비의 설계기법 및 개발에 대한 연구 결과를 수록하였다. 또한 개발된 장비의 정밀성과 신뢰성을 반복적인 실험을 통하여 검증하고, 개발된 장비를 이용하여 얻은 결과와 실질적인 현장자료와 비교분석하였다.

• 대한디지털의료영상학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.1-7
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• 2014

This study is to increase the accuracy of the diagnosis of benign prostatic hyperplasia by presenting a method that can accurately measure the residual urine amount of the bladder by using an ultrasound image. Agar powder, Propanol and distilled water were used as materials for making a phantom. In order to measure the volume, a $10m{\ell}$ cylinder, syringe and beaker were used. The image was obtained by scanning phantoms produced into six shapes. Each constant value was obtained by using the expression designed to measure the residual urine amount of the bladder and was compared and analyzed. The measuring method of Bladder volume was presented and a constant value for each shape was obtained and five observers measured it five times. According to the results of clinical application, the errors of Ellipse-beanbag, Shield-shield were 11.0%, 18.2%, respectively. Constant values depending on the shape of each phantom were presented in order to accurately measure the volume of the bladder in measuring the amount of residual urine for the diagnosis of benign prostatic hyperplasia. The accuracy of the volume using this was verified statistically(p > 0.05). Therefore, it is considered to be useful in diagnosing benign prostatic hyperplasia by using the ultrasound imaging measuring method presented.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.129-139
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• 2018

개별요소법은 입자형태의 재료를 다루는 분야에서 널리 사용되는 방법이다. 특히, 지반에서와 같이 변형이 크게 발생하는 특성을 지닌 재료의 경우에도 유용하게 사용할 수 있는 해석방법 중 하나이다. 본 연구에서는 개별요소법을 사용하여 지반을 생성하고 지반에 TBM 형상을 관입시킴으로써 굴진을 모사하고자 하였다. 해석에 사용된 TBM은 7.73m 직경의 토압식 쉴드 TBM을 사용하였으며 해석을 통해 굴진 성능을 예측할 수 있는 수치해석 모델을 검토하고자 하였다. 대상 모델의 스포크 개수는 8개이며, 커터헤드의 개구율은 약 21.31%이다. 또한, 커터헤드에는 52개 디스크 커터와 167개 커터비트가 굴착 도구로 장착되어 있으며, 커터헤드는 게이지 커터가 장착된 커터헤드 외주면이 굴곡진 세미돔 타입이다. 해석을 통해 커터헤드와 각각의 절삭 도구에 작용하는 반력과 저항 토크를 검토할 수 있었다. 또한 커터헤드 중심에서부터 거리에 따른 비교를 통해 커터헤드의 절삭 도구 위치별로 발생하는 반력과 토크를 검토하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제38권5호
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• pp.477-486
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• 2024

The process of inspecting and replacing cutting tools in a shield tunnel boring machine (TBM) is called cutterhead intervention (CHI) (Farrokh and Kim 2018). Since CHI is performed by a worker who enters the chamber in TBM, the worker is directly exposed to high water pressure and huge water inflow, especially in areas with high ground water levels, causing health problems for the worker and shortening of available working hours (Kindwall 1990). Ham et al. (2022) proposed a method of reducing the water pressure and water inflow by injecting a grout solution into the ground through the shield TBM chamber, and named it the new face grouting method (NFGM). In this study, the TBM mechanical characteristics including the injection pressure of the grout solution and the cutterhead rotation speed were determined for the best performance of the NFGM. To find the appropriate injection pressure, the water inflow volume according to the injection pressure change was measured by using a water inflow test apparatus. A model torque test apparatus was manufactured to find the appropriate cutterhead rotation speed by investigating the change in the status of the grout solution according to the rotation speed change. In addition, to prove the validity of this study, comprehensive water inflow tests were carried out. The results of the tests showed that the injection pressure equal to overburden pressure + (0.10 ~ 0.15) MPa and the cutterhead rotation speed of 0.8 to 1.0 RPM are the most appropriate. In the actual construction site, it is recommended to select an appropriate value within the proposed range while considering the economic feasibility and workability.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권4호
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• pp.275-285
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• 2020

Excavation usually induces considerable ground settlement in soft ground, which may result in damage of adjacent buildings. Generally, the settlement is predicted through elastic-plastic finite element method and empirical method with defects. In this paper, an analytical solution for predicting ground settlement induced by excavation is developed based on the definition of three basic modes of wall displacement: T mode, R mode and P model. A separation variable method is employed to solve the problem based on elastic theory. The solution is validated by comparing the results from the analytical method with the results from finite element method(FEM) and existing measured data. Good agreement is obtained. The results show that T mode and R mode will result in a downward-sloping ground settlement profile. The P mode will result in a concave-type ground settlement profile.