• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.303-308
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• 2004

It is recently reported that the importance of environmental impact assessment(EIA) about groundwater outflow problems is beingy raised in the case of tunnel excavation during railroad construction. The EIA about groundwater outflow into railroad tunnel is generally performed using the results of numerical analysis embodied through groundwater flow modeling program like MODFLOW. The basic data for this modeling include (1) the geological and hydrogeological investigation data along the planned block of tunnel excavation, (2) total amount of outflowed groundwater during tunnel excavation, and (3) the status of groundwater level fluctuation in the water-supply wells distributed in the planned block of tunnel excavation. In this study, the authors analyzed the cases of the computational modeling about groundwater outflow in three planned blocks of railroad tunnel, and suggest the environmental impact factors and mitigation plan during EIA of tunnel excavation in railroad construction.

• 환경영향평가
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• 제16권6호
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• pp.407-419
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• 2007

This study investigated the predicted and abserved outflow of groundwater which occurred during tunnel constructions. Among the 586 road construction projects from 1986 to 2006, 4 route 25 tunnel construction areas and 26 waste water treatment facilities under construction were studied. Most of the tunnel outflow prediction in EIA (Environmental Impact Assessment) process have been classified into the 17 types of units depending on the assessor's options, which have not conformed to the request of the residents and non government organizations. The investigation results showed that the outflow of underground water in tunnel construction areas averaged about $0.133m^3/km{\cdot}min$ with the maximum $0.386m^3/km{\cdot}min$, and that the outflow mostly occurred in the early stage of tunnel excavation and diminished gradually. The prediction of outflow of underground water in the EIA process showed excessive results compared to observed outflow, the even 51.7 times. Consequently for more realistic prediction, current EIA method for prediction of outflow of underground water in tunnel construction areas has to adopt numerical methods coupled with hydraulics and geologic informations from unit methods of present time.

• 한국환경과학회지
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• 제20권12호
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• pp.1553-1560
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• 2011

The study analyzes groundwater balance with regard to the water recharge and discharge which contain urbanization components in Suyeong-gu, Busan. It also verifies the reliability and accuracy improvement on the analysis of the balance. The result of the study is viewed as preliminary data which are useful to develop, utilize and manage groundwater. The average quantity of groundwater recharge is 6,014.1 $m^3$/day in the research area during the last ten year period(from 1998 to 2007). The outflow from drainage areas to rivers and coasts is 149.3 $m^3$/day, the inflow from rivers and coasts to drainage area is 439.9 $m^3$/day. The use of the water is 4,243.0 $m^3$/day. The outflow caused by subway in line No.2 and No.3 through Suyeong-gu and the one by building an underground electric complex is 1,500.0 $m^3$/day. The leakage of water works is 6514.9 $m^3$/day. The inflow and outflow of sewerage is 5082.2 $m^3$/day from groundwater to sewer. The amount of groundwater recharge, the inflow from rivers and coasts to drainage area, and the leakage of water works belong to the amount of groundwater inflow and the total amount is 12,968.9 $m^3$/day. The amount of outflow from drainage area to rivers and coasts, the use of groundwater, outflow by subway and underground electric complex tunnel and the amount of inflow of the water to sewerage belong to the amount of outflow of groundwater and the sum amount is 13,031.5 $m^3$/day. The gap between the amount of inflow and outflow of groundwater is 62.6 $m^3$/day, which is considered to reflect the trend that the short term drop in the amount of rainfall results in the amount of groundwater recharge and that the amount of outflow from drainage area to rivers and coasts decreases.

• 환경정책연구
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• 제7권1호
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• pp.31-52
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• 2008

최근 도로 및 철도건설사업에서는 건설 공사시 절토 등으로 인한 자연환경의 파괴를 최소화하기 위한 친환경적인 시도가 증가하고 있는 추세이다. 그러나 여전히 대형 도로 및 철도건설사업에서 생긴 터널 굴착시 지하수 유출 영향에 대해서는 과학적 검증보다는 피상적인 경험으로 대처함으로 사회적 문제를 일으키고 있다. 따라서 본 연구에서는 도로 및 철도건설사업에서 터널 굴착으로 인한 지하수 영향을 체계적으로 정리 분석하여 터널 공사가 포함되어 있는 사업에 있어서 환경영향평가시 적절한 영향예측, 평가 및 저감방안 수립이 가능한 지침을 마련하는 데 목적을 두고 있다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.675-683
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• 2015

주방식 지하구조물은 주방식 채광법의 개념을 이용한 지하구조물 건설 방법이다. 주방식 공법에서 배수는 터널의 싱글쉘 개념과 유사하며, 주방식 지하구조의 장기적인 안정화를 위해서 복공 뒷면의 지하수를 배수하여 지하수위를 사전 저감시키는 방식이 유효하다. 그러나 배수공에 의한 지하수위 저감 방식은 지하 굴착시 굴착면에 지하수압이 작용하지 않거나 발생 용수량이 크지 않다면 배수공은 필요치 않게 된다. 본 연구에서는 지하 굴착시 발생용수량에 따른 배수공 적용 유무를 검토하여 주방식 지하구조에서 배수공 적용 유무를 판단하는 기준을 제안하고자 하며, 배수공 적용이 불필요한 구간에 대해서는 숏크리트를 통한 유도 배수시스템을 제안하고자 한다.

• 지질공학
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• 제14권2호
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• pp.223-233
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• 2004

도로 및 철도 신설에 따른 터널 굴착으로 지하수가 유출될 경우 지하수 자원 고갈, 농업용수 및 생활용수 부족 및 지표수 유량의 변화 등이 예상된다. 이러한 터널 굴착에 따른 지하수계의 변화를 예측하기 위해 3차원 유한차분 모형인 MODFLOW가 가장 널리 이용되고 있는 추세이다. 지하수 유동 모델링 실무에서 개념모델의 설정은 가장 중요한 요소 중 하나이다. 개념모델을 너무 단순화하였을 경우 모델링 결과로부터 필요한 정보를 얻어낼 수 없는 상황이 발생할 수 있고, 혹은 너무 복잡하게 개념모델을 설정하였을 경우 필요한 현장 자료가 부족할 수 있으며, 수집이 되었더라도 모델을 구동하는데 과다하게 많은 시간과 자원이 소요될 수 있다. 본 연구에서는 터널 굴착에 관한 지하수 모델링을 수행할 경우 개념 모델 설정에 따른 모델링 결과를 비교하여 현실에 보다 적합하고 효율적인 개념모델 구성에 대해 고찰하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.101-113
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• 2012

터널 노후화로 인한 배수능력 저하는 터널 주변 간극수압의 상승을 유발하고 이로 인해 터널 배면 라이닝 응력이 증가하여 터널 안정성에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 시공된 지 30여년이 지난 재래식 터널인 남산 3호 터널을 대상으로 수발공 폐색에 따른 배수조건 변화와 그에 따른 터널 주변 간극수압 및 라이닝 안정성의 관계를 수치해석을 통하여 분석하였다. 해석방법은 남산 지역에 대하여 지하수 유동 모델링을 수행하고 이로부터 설정된 수리경계조건을 적용하여 터널 침투류와 응력-간극수압 연계 3차원 유한요소해석을 수행하는 것으로 하였다. 이를 통하여 운영 중인 터널 현장에서 비교적 간단히 측정가능한 수발공 유출량 데이터를 이용하여 터널 주변 간극수압과 라이닝 응력을 산정할 수 있었으며, 본 연구에서 적용한 해석방법은 기존 자료가 부족하고 현장 조사에 제약이 많은 운영 중인 노후터널에 대하여 현재 터널의 배수상태를 고려하여 터널 안정성을 평가하는데 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권6호통권58호
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• pp.192-203
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• 2009

본 연구는 경부고속철도(대구~부산) 도심통과 노반신설 공사중 기존 부산지하철 1호선 및 부산지하철 2호선 구간에 대한 안정성에 관한 연구로서 현장조사를 실시하여 대상시설물의 외관상태, 품질상태 및 내구성능 등을 평가하고 MIDAS/GTS를 이용한 수치해석을 통해 대상시설물 및 본선터널의 안정성을 검토하는데 그 목적이 있다. 지하수위 하에서 터널이 시공되는 기본 메카니즘과 3차원 유한요소해석 응력-간극수압 연계해석을 수행한 후 라이닝 작용하중, 막장안정성, 지표침하 등 지하수와 터널굴착의 상호관계를 고찰하였다. 수치해석의 결과 1, 2호선의 최대침하, 부등침하, 라이닝응력 등은 허용치 이내이며 손상 정도는 무시할 수 있는 정도의 경미한 것으로 나타나고 있다. 그러나 실제 터널 시공시 막장거동을 최소화하기 위하여 필요시 Pre-Grouting을 시행하여 터널 굴착시 터널내 유출수를 최소화하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권11호
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• pp.51-57
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• 2011

지하수에 의하여 터널 내로 유입된 수산화칼슘($Ca(OH)_{2}$)이 이산화탄소($CO_{2}$)와 차량의 배기가스($SO_{3}$) 등과 반응하여 그 반응물이 터널의 배수공 내에 침전되어 배수공 클로깅 현상이 발생하였다. 대부분의 반응물은 화학분석 결과 칼사이트의 탄산칼슘 ($CaCO_{3}$)인 것으로 나타났다. 본 연구에서는 일반적으로 터널의 배수공으로 사용되는 PVC관과 새로운 재질의 배수공인 테프론 코팅강관, 실리콘오일 코팅관, 아크릴관에 CaO 수용액과 터널 배수공 유출수를 흘려보내어 스케일 부착형태를 분석함으로써 배수공의 재질이 스케일 부착에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 PVC관에서 가장 많은 양의 스케일이 생성되었고 아크릴관, 실리콘오일 코팅관, 테프론 코팅강관의 순으로 관 표면에 스케일이 적게 부착되었다. 그러나 장기적 시험결과 테프론 코팅강관의 경우 관표면이 터널 유출수에 포함되어 있는 토사로 인하여 손상되어 코팅재의 탈락, 강관의 부식 등이 발생하여 내구성에 문제가 있었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제41권3호
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• pp.38-61
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• 2023

발파의 영향으로 생기는 굴착손상대(Excavation Damaged Zone, EDZ) 영역은 응력재분배 등으로 응력이 변화하며 처분장이 위치하는 깊은 심도에서는 그 영향이 두드러진다. 특히 균열생성으로 인한 투수특성 증가는 지하수 유입량 증가 및 방사성 핵종의 유출 가능성을 증가시키므로 반드시 고려되어야 하는 영역이다. 본 연구에서는 FLAC2D Version 7.0을 이용하여 EDZ가 없는 경우(No EDZ), EDZ가 있으며 거리에 따라 일정한 물성을 갖는 경우(Uniform EDZ), EDZ가 있으며 거리와 위치에 따라 무작위 물성을 갖는 경우(Random EDZ) 3가지로 나누어 비교하여 손상대 유무에 따른 수리-역학적 복합거동 분석을 통해 안정성 해석을 진행하였다. 그 결과 터널 변위의 경우 Random EDZ에서 No EDZ에 비해 평균 423 %, Uniform EDZ에 비해 16 % 크게 나타났다. 지하수 유입량은 Random EDZ에서 No EDZ에 비해 최대 17.3 %, Uniform EDZ에 비해 10.8 % 증가하였다. 굴착 후 응력재분배에 의해 터널 주변의 투수계수는 터널 벽면 모서리 부분과 터널 천정 부근에서 최대 10배 이상 증가하는 것으로 나타났다. 측압계수가 증가함에 따라 터널 벽면 주변의 투수계수는 부분적으로 증가하지만 터널 전면에서의 지하수 유입량은 감소하는 경향을 보였다. FLAC3D를 이용한 역학적 해석에서도 FLAC2D와 유사한 결과를 보였으며 터널 굴착 진행에 따른 소성대의 발생으로 인한 약간의 차이를 확인할 수 있었다.