• 지질공학
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• 제26권3호
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• pp.325-330
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• 2016

현재 경주 중저준위방사성폐기물 처분장(이하 '경주방폐장')에서는 2단계 표층처분시설이 계획중에 있으며, 포화대에 위치한 1단계 처분시설과는 달리 불포화대 상부에 위치하게 된다. 단열을 포함하는 불포화대의 특성상 지하수 및 용질의 대부분이 단열을 통해 이동할 것으로 예상된다. 따라서 불포화 암반 매질에 대한 정밀한 해석을 위하여 단열망 연속체와 암반 매질 연속체를 구분하여 해석하는 TOUGH2 전산코드의 meshmaker 모듈의 MINC 기법을 활용하였다. TOUGH2 MINC 기법의 기존 국내 연구 사례가 미미하여 본 연구에서는 MINC를 이용한 mesh 구성 방법에 대한 절차를 개발하였으며, 단열 연속체와 암반매질 연속체의 k-field를 생성하였다. 이와 같이 생성된 도메인은 향후 이중 연속체를 기반으로 경주방폐장의 지하수 유동 및 오염물질 이동 등에 활용될 뿐만 아니라 단열이 발달한 암반에서 단열-암반매질 연결성을 고려한 단열망 유동 특성을 분석하는데 참고가 될 것으로 기대한다.

• 터널과지하공간
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• 제34권2호
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• pp.127-142
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• 2024

수치해석 기법의 강건성은 다양한 모델링 조건에서 계산 성능이 유지되는 것을 의미하며, 새로운 해석기법 또는 수치코드는 벤치마크 테스트를 통해 강건성이 평가될 필요가 있다. TOUGH-FLAC 모델링 기법은 국내외적으로 이산화탄소 지중저장, 사용후핵연료 지층처분, 지열 개발 등 다양한 분야에 적용되었으며, 실험 계측자료, 다른 수치코드들과의 결과 비교를 통해 모델링 유효성이 분석되었다. 본 연구에서는 해석해를 갖는 열-수리-역학적 복합거동 문제를 토대로 TOUGH-FLAC 기법의 벤치마크 테스트를 수행하였다. 적용된 해석해는 완전히 포화된 지반에 점열원 작용 시 주변매질의 온도, 간극수압, 역학적 거동과 관계되며, 해석해와 수치모사 결과를 비교하여 TOUGH-FLAC 기법의 강건성이 평가되었다. 또한, 열-수리-역학 해석의 연계항, 유체 상변화, 시간증분이 복합거동 계산에 미치는 영향을 조사하였다.

• 터널과지하공간
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• 제30권1호
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• pp.39-62
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• 2020

본 연구에서는 불포화토의 열-수리적 변화로 야기되는 역학적 거동 특성을 분석하고 장기 거동을 예측하기 위해 Barcelona Basic Model(BBM) 해석 모듈을 TOUGH2-MP/FLAC3D에서 구동할 수 있도록 개발하였다. 기본적으로는 TOUGH-FLAC에 BBM 해석 모듈을 개발하기 위해 사용된 선행연구의 방법과 마찬가지로 FLAC에서 제공하고 있는 Modified Cam Clay Model(MCCM)을 기반으로 User Defined Model(UDM)과 FLAC3D에서 제공하는 FISH function을 이용하였다. 본 연구에서 개발한 BBM 해석 모듈에서는 평균유효응력뿐만 아니라 흡입력의 변화에 따른 소성변형률을 모두 고려하였으며, 평균유효응력 및 흡입력 증가에 따른 항복면의 변화를 모두 반영할 수 있도록 하였다. 개발된 BBM 해석 모듈을 FLAC3D 매뉴얼에 기술되어 있는 MCCM 예제, BBM을 처음 제안한 선행연구에 언급되어 있는 예제들, 그리고 스웨덴 SKB 보고서에 언급되어 있는 실험실 시험 결과를 이용하여 검증하였다. 뿐만 아니라, 효과적인 BBM의 파라미터 도출을 목적으로 개발된 Quick tools의 검증을 위해 수행된 일련의 모델링 시험들을 동일하게 수행하고 선행연구에서 보고된 Quick tools와 Code_Bright의 결과와 비교함으로써 개발된 BBM 해석 모듈을 검증하였다.

• 터널과지하공간
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• 제30권4호
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• pp.335-358
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• 2020

본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동해석기법을 통해 단층의 수리역학적 거동을 평가할 수 있는 수치해석 모델을 제안하였다. 이는 국제공동연구 DECOVALEX-2019 Task B의 일환으로 수행되었으며, 불투수성 암반 내 유체 주입으로 인한 단층의 재활성을 예측하고 주변 암반의 수리역학적 안정성을 평가할 수 있는 해석모델을 개발하는 데에 그 목적이 있다. 본 연구에서는 TOUGH2 수리유동모델과 FLAC3D의 역학적 인터페이스 모델의 연동을 통해 단층의 역학적 거동을 보다 합리적으로 구현할 수 있는 해석기법을 제안하고, 벤치마크 해석과 스위스 Mont Terri 지하연구시설 현장시험에 적용하여 그 타당성과 유효성을 검증하였다. 개발된 해석 모델은 유체의 주입으로 인한 단층 내 압력 분포의 발달, 역학적 변형에 따른 수리간극의 변화, 변위와 응력 등 단층의 수리역학적 거동을 적절히 재현할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.575-593
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• 2012

본 연구는 국제공동연구인 SKB Task 8에 대한 간단한 소개와 더불어, Task 8a 모델문제를 중심으로 유한차분과 유한체적법의 복합적 해석코드(integrated finite difference method)인 TOUGH2를 이용하여 벤토나이트 완충재와 현장암반의 수리학적 거동특성을 살펴보았다. 이를 위해 벤토나이트-암반의 상호작용을 중심으로 현장암반의 절리유무에 따른 완충재 내의 압력분포 변화 및 재포화 특성을 분석하였고, 벤토나이트 고유 특성인 높은 모세관 압력과 현장암반 내 절리영향을 TOUGH2 코드를 통해 성공적으로 구현하였다. 연구결과, 현장암반 내 절리를 고려함으로써 완충재의 포화속도는 약 2.5~12배 가량 차이가 발생하였으며, 무결암 및 절리암반 모두 완충재의 하단부가 상단부에 비해 포화속도가 상대적으로 빠르게 진행되었음을 확인할 수 있었다. 본 연구결과는 고준위폐기물 처분공 내의 완충재 설계와 관련하여, 완충재 포화 시기예측 및 최적 소요두께 결정 등에 중요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제28권5호
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• pp.437-454
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• 2022

The hydro-mechanical (HM) two-way sequential coupling in the TOUGH2-FLAC3D linking algorithm is validated completely and successfully in both M to H and H to M directions, which are initiated by mechanical surface loading for geomechanical validation and hydrological groundwater pumping for hydrogeological validation, respectively. For such complete and successful validation, a TOUGH2-FLAC3D linked numerical model is developed first by adopting the TOUGH2-FLAC3D linking algorithm, which uses the two-way (fixed-stress split) sequential coupling scheme and the implicit backward time stepping method. Two geomechanical and two hydrogeological validation problems are then simulated using the linked numerical model together with basic validation strategies and prerequisites. The second geomechanical and second hydrogeological validation problems are also associated with the Mandel effect and the Noordbergum and Rhade effects, respectively, which are three phenomenally well-known but numerically challenging HM effects. Finally, sequentially coupled numerical solutions are compared with either analytical solutions (verification) or fully coupled numerical solutions (benchmarking). In all the four validation problems, they show almost perfect to extremely or very good agreement. In addition, the second geomechanical validation problem clearly displays the Mandel effect and suggests a proper or minimum geometrical ratio of the height to the width for the rectangular domain to maximize agreement between the numerical and analytical solutions. In the meantime, the second hydrogeological validation problem clearly displays the Noordbergum and Rhade effects and implies that the HM two-way sequential coupling scheme used in the linked numerical model is as rigorous as the HM two-way full coupling scheme used in a fully coupled numerical model.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.36-39
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• 2006

To evaluate the effect of groundwater flow on the outlet temperature of a geothermal heat pump, 3 dimensional numerical simulations are performed considering both groundwater flow and pipe flow in the U-tube using TOUGHS, The present study involved the following 4 simulation cases (1) no groundwater flow, (2) slow groundwater flow (hydraulic conductivity: $1.0{\times}10^{-9}m/s)$, (3) fast groundwater flow (hydraulic conductivity, $1.0{\times}10^{-7}m/s$), and (4) groundwater flow varying with the depth (hydraulic conductivity: $1.0{\times}10^{-7}-1.0{\times}10^{-10}m/s$). The effect of groundwater flow on the outlet temperature is significant where hydraulic conductivity of aquifer is $1.0{\times}10^{-7}m/s$. Where hydraulic conductivity of aquifer is $1.0{\times}10^{-10}m/s$, however, that effect is negligible.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제6권2호
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• pp.115-120
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• 2014

PURPOSE. The aim of this in vitro study was to evaluate the effect of aging on the tear strength and cytotoxicity of four soft denture lining materials. MATERIALS AND METHODS. Four commonly used soft denture lining materials, (Coe-Comfort$^{TM}$ GC America Inc., Alsip, IL, USA; Coe-SOFT$^{TM}$ GC America Inc., Alsip, IL, USA; Visco-gel Dentsply Caulk Milford, DE, USA; and Sofreliner Tough M Tokuyama Dental Corporation Tokyo, Japan) were selected. Sixty trouser-leg designed specimens per lining material were fabricated using a stainless steel mold for tear strength testing. The specimens were divided into non-thermocycling and 1000-, and 3000-thermocycling groups. For the cytotoxicity test, twenty-four disk shaped specimens per material were fabricated using a stainless steel mold. The specimens were soaked in normal saline solution for 24 h, 48 h and 72 h. Cytotoxicity was measured by XTT assay in L929 mouse fibroblasts. Data were analyzed by two way analysis of variance and Dunnett's test (P<.05). RESULTS. Before thermocycling, Sofreliner Tough M ($10.36{\pm}1.00N$) had the highest tear strength value while Coe-Comfort$^{TM}$ ($0.46{\pm}0.10N$) had the lowest. After 3000 cycles, Sofreliner Tough M ($9.65{\pm}1.66N$) presented the highest value and Coe-Comfort$^{TM}$ ($0.42{\pm}0.08N$) the lowest. Sofreliner Tough M, in all incubation periods was the least toxic with significant differences compared to all other materials (P<.05). Coe-Comfort$^{TM}$, Coe-$SOFT^{TM}$, and Sofreliner Tough M did not show any significant differences within their material group for all incubation periods. CONCLUSION. This in vitro study revealed that aging can affect both the tear strength and cytotoxicity of soft denture materials depending on the composition.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제6권2호
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• pp.109-114
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• 2014

PURPOSE. The purpose of this study was to analyze the effect of denture cleansers on Candida albicans biofilm formation over resilient liners and to evaluate compatibility between resilient liners and denture cleansers. MATERIALS AND METHODS. Acrylic resin (Lucitone 199$^{(R)}$) and 3 resilient liners (COE-SOFT$^{TM}$, GC RELINE$^{TM}$ and SOFRELINER TOUGH TOUGH$^{(R)}$) were incubated in denture cleansers (Polident$^{(R)}$ and Cleadent$^{(R)}$) for 8 hours a day and in unstimulated saliva for 16 hours a day (n=25/gp) for 60 days. Two-way and three-way repeated measures ANOVA were performed to compare the surface roughness (Ra), pH and C. albicans binding level by radioisotope (${\alpha}$=0.05). The statistical significance of the relation between Ra and adhesion was evaluated by correlation analysis. RESULTS. The degree of Ra was significantly decreased in the following order: COE-SOFT$^{TM}$, acrylic resin, GC RELINE$^{TM}$ and SOFRELINER TOUGH$^{(R)}$. The immersion in denture cleansers significantly increased Ra of resilient liners, except for SOFRELINER TOUGH$^{(R)}$ in Cleadent$^{(R)}$. No significant differences in pH curves were observed among groups immersed in distilled water and denture cleansers. The binding levels of C. albicans were significantly decreased in the following order: COE-SOFT$^{TM}$, GC RELINE$^{TM}$, SOFRELINER TOUGH$^{(R)}$, and acrylic resin. The immersion in Cleadent$^{(R)}$ seemed to decrease C. albicans binding level on GC RELINE$^{TM}$ and SOFRELINER TOUGH$^{(R)}$. CONCLUSION. Based on the C. albicans binding levels results, it is not recommended to immerse COE-SOFT$^{TM}$ in denture cleansers, and GC RELINE$^{TM}$ and SOFRELINER TOUGH$^{(R)}$ should be immersed in Cleadent$^{(R)}$.

• 터널과지하공간
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• 제26권3호
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• pp.166-180
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• 2016

본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동 해석기법을 이용하여 호주 오트웨이 실증프로젝트 염수층 내 이산화탄소 주입을 수치적으로 모델링하고 주변 지층에 야기되는 수리-역학적 거동 특성을 살펴보았다. 대상 부지의 물리검층, 시추코어 분석 및 지구통계기법을 통해 구현된 3차원 추계학적 지질모델을 바탕으로 해석모델을 작성하였으며, 이산화탄소의 주입과 이에 따른 수리-역학적 연계거동을 분석하였다. 총 30,000톤의 이산화탄소를 200일 동안 주입하는 경우, 주입공 주변의 압력 변화는 0.5 MPa 이하로 나타났으며, 주입 5일 경과 시 압력이 수렴하는 경향을 보였다. 지층 내 역학적 거동에는 큰 영향을 미치지 않을 것으로 판단되며, 주변 단층대로의 유동도 미미한 수준으로 나타났다.