• Geomechanics and Engineering
• /
• 제35권5호
• /
• pp.487-497
• /
• 2023

Penetration rate (PR) and penetration depth (Pe) are crucial parameters for estimating the cost and time required in tunnel construction using tunnel boring machines (TBMs). This study focuses on investigating the impact of rock strength on PR and Pe through full-scale experiments. By conducting controlled tests on rock-like specimens, the study aims to understand the contributions of various ground parameters and machine-operating conditions to TBM excavation performance. An earth pressure balanced (EPB) TBM with a sectional diameter of 3.54 m was utilized in the experiments. The TBM excavated rocklike specimens with varying uniaxial compressive strength (UCS), while the thrust and cutterhead rotational speed were controlled. The results highlight the significance of the interplay between thrust, cutterhead speed, and rock strength (UCS) in determining Pe. In high UCS conditions exceeding 70 MPa, thrust plays a vital role in enhancing Pe as hard rock requires a greater thrust force for excavation. Conversely, in medium-to-low UCS conditions less than 50 MPa, thrust has a weak relationship with Pe, and Pe becomes directly proportional to the cutterhead rotational speed. Furthermore, a strong correlation was observed between Pe and cutterhead torque with a determination coefficient of 0.84. Based on these findings, a predictive model for Pe is proposed, incorporating thrust, TBM diameter, number of disc cutters, and UCS. This model offers a practical tool for estimating Pe in different excavation scenarios. The study presents unprecedented full-scale TBM excavation results, with well-controlled experiments, shedding light on the interplay between rock strength, TBM operational variables, and excavation performance. These insights are valuable for optimizing TBM excavation in grounds with varying strengths and operational conditions.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제4권3호
• /
• pp.229-234
• /
• 2002

현재 우리 나라의 각종 건설공사에 수반되는 암반 굴착작업은 아직까지 화약류에 의한 발파공법이 주를 이루고 있는 실정이다. 이는 발파공법이 다른 굴착방법에 비하여 경제성 및 작업 효율성 등에서 효과적이기 때문이다. 그러나, 도심지에서 발파작업은 작업에 수반되는 환경 공해적 요소인 소음, 진동, 암석의 비산 및 분진 등의 끊임없는 민원발생과 많은 피해가 발생되어 미진동 및 무진동 굴착방법이 대체공법으로 사용되고 있기는 하나 이들은 경제성 및 효율성이 낮아 궁극적인 해결책이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 백열광에 의해 유도된 열 응력 (인장 및 전단 응력)을 이용한 무진동, 무소음 암반 파쇄공법의 특성, 암석파쇄효과 및 경제성에 대하여 검토하였다. 본 연구에서 백열광에 의한 암반굴착방법은 500Kw의 전력소비로 $16ft{\times}16ft$정도의 터널단면을 하루에 약 90ft 굴진이 가능한 것으로 분석되었다. 또한 본 굴착방법은 전기를 동력원으로 이용하기 때문에 화약발파에 의한 작업 중단이 필요 없으며 화이트라이트 유니트를 추가로 설치하면 굴착속도를 더욱 단축할 수 있게 된다.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제25권3호
• /
• pp.213-220
• /
• 2000

Grafting of fruit-bearing vegetables has been widely used to increase the resistance to soil-borne diseases, to increase the tolerance to low temperature or to soil salinity, to increase the plant vigor, and to extend the duration of economic harvest time. After grafting, it is important to control the environment around grafted seedlings for the robust joining of a scion and rootstock. Usually the shading materials and plastic films are used to keep the high relative humidity and low light intensity in greenhouse or tunnel. It is quite difficult to optimally control the environment for healing and acclimation of grafted seedlings under natural light. So the farmers or growers rely on their experience for the production of grafted seedling with high quality. If artificial light is used as a lighting source for graft-taking of grafted seedlings, the light intensity and photoperiod can be easily controlled. The purpose of this study was to develop a prototype system for the graft-taking enhancement of grafted seedlings using artificial lighting and to investigate the effect of air current speed on the distribution of air temperature and relative humidity in a graft-taking enhancement system. A prototype graft-taking system was consisted by polyurethane panels, air-conditioning unit, system controller and lighting unit. Three band fluorescent lamps (FL20SEX-D/18, Kumho Electric, Inc.) were used as a lighting source. Anemometer (Climomaster 6521, KANOMAX), T-type thermocouples and humidity sensors (CHS-UPS, TDK) were used to measure the air current speed, air temperature and relative humidity in a graft-taking system. In this system, air flow acted as a driving force for the diffusion of heat and water vapor. Air current speed, air temperature and relative humidity controlled by a programmable logic controller (UP750, Yokogawa Electric Co) and an inverter (MOSCON-G3, SAMSUNG) had an even distribution. Distribution of air temperature and relative humidity in a graft-taking enhancement system was fairly affected by air current speed. Air current speed higher than 0.1m/s was required to obtain the even distribution of environmental factors in this system. At low air current speed of 0.1m/s, the evapotranspiration rate of grafted seedlings would be suppressed and thus graft-taking would be enhanced. This system could be used to investigate the effects of air temperature, relative humidity, air current speed and light intensity on the evaportranspiration rate of grafted seedlings.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.186-195
• /
• 2017

최근 자율주행 자동차에 대한 연구가 활발하다. 이러한 자율주행을 실현하기 위해서는 ITS, Connected Car, V2X, ADAS 등의 여러 가지 기술이 있다. 그 중에서도 차선의 변경과 목적지까지 운행하기 위해서는 도로상에서 차량이 어디에 있는가를 인식하는 것이 특히 중요하다. 일반적으로 GPS 및 카메라 영상처리를 통하여 이루어지고 있다. 그러나 GPS의 경우 터널과 같은 음영 지역으로 인한 위치 확인의 신뢰성에 한계가 있으며, 카메라 영상처리를 실행할 경우 도로 차선의 상태 및 도로 주변 환경에 따라 인식 및 측위에 한계가 있다. 본 논문에서는 GPS 음영지역인 터널에서 자율주행 자동차를 위한 LED 조명이 설치되어야 함을 제안한다. 본 논문의 실험에서는 차로별 다른 색온도의 빛을 조사하는 터널 LED 조명 모의 환경을 구성한 후, 색온도를 분석하여 자율주행차의 현재 차로의 위치를 측정할 수 있음을 보였다. 이를 바탕으로 본 연구에서는 터널 LED 조명을 이용한 차로 위치측위 기술을 제안한다.

• 터널과지하공간
• /
• 제19권1호
• /
• pp.52-63
• /
• 2009

대규모 암반 절리면의 거칠기를 구하는 여러 가지 방법이 있으나, 길이 10 cm의 절리를 Barton 등이 제안한 표준절리면곡선과 비교하여 절리면 거칠기계수 JRC (joint roughness coefficient)를 결정하고 대규모 절리의 길이에 따라 보정하는 것이 가장 일반적인데, 적합한 표준 절리면곡선을 선택할 때 측정자에 따라 달라자는 경우가 많다. 따라서 대규모 암반 절리면의 거칠기 JRC는 길이에 따른 보정 없이 직접 측정하는 것이 정확할 것이나 측정방법에 한계가 있다. 본 연구에서는 대규모 암반절리를 LIDAR (light detection and ranging)로 스캔하고 절리의 길이 L과 절리면 상의 돌출부(asperity) 높이의 진폭 a를 이용하여 대규모 암반 절리의 거칠기계수 JRC를 구하였다. 그 결과 대규모의 암반 절리면에서도 절리의 길이 증가에 따라 거칠기 계수 JRC가 감소하는 비 정상상태(non-stationary)의 치수효과와 거칠기 측정방향에 따라 절리면 거칠기계수 JRC가 다른 것을 확인하였다.

• 한국안전학회지
• /
• 제32권5호
• /
• pp.41-46
• /
• 2017

The coefficient of derailment and the rate of wheel load reduction were used as the index of train running safety that was directly affected the train derailment safety. In aspects of track, the train running safety depends on the complex interaction between wheel and rail, and the track-vehicle conditions (i.e., the curvature, cant, track system, vehicle speed and the operation conditions, etc). In this study, the relationship between the train running safety and the track curvature and vehicle speed for direct fixation concrete tracks currently employed in Korean light rapid transit was assessed by performing field tests using actual vehicles running along the service lines. The measured dynamic wheel load, lateral wheel load and lateral displacement of rail head were measured for same train running on four tested tracks under real conditions, which included curved and tangent tracks placed on the tunnel and bridge, thus increasing the train speed by approximately maximum design speed of each test site. Therefore, the measured dynamic track response was applied to the running safety analysis in order to evaluate the coefficient of derailment, the rate of wheel load reduction and the track gauge widening at each test site, and compare with the corresponding Korean train running safety standard. As the results, the lateral track response of direct fixation concrete track appeared to increase with the decreased track curvature; therefore, it was inferred that the track curvature directly affected the train running safety.

• 터널과지하공간
• /
• 제23권6호
• /
• pp.572-580
• /
• 2013

이 사례연구에서는 스위스 바젤에서 진행되었던 인공지열발전(EGS) 프로젝트인 Deep Heat Mining Basel(DHMB)의 미소진동 관리시스템을 살펴보았다. 인공지열발전 프로젝트에 꼭 필요한 인공지열저류층 생성을 위한 수리자극으로 인해 발생하는 유도진동은 안전관리시스템을 수립하여 수리자극의 압력과 유량을 관리하여야 한다. DHMB프로젝트에서는 수리자극 기간 동안 지속적인 관측활동을 통해 미소진동 발생 진도에 따라 단계별로 대응하는 경보시스템과 커뮤니케이션 대응 절차가 사전에 수립되어 관리되었다. 그러나 수리자극을 위한 주입 완료 후에도 지열저류층에서 발생한 주입이후 진동현상으로 인해 예상보다 큰 지진이 발생하자 프로젝트가 중단되었다. 사후분석 결과 실시간 경보시스템은 주입이후 진동 현상을 감안한 새로운 미소진동 안전관리시스템을 수립하는 것이 필요하다고 확인되었다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제3권2호
• /
• pp.106-118
• /
• 1994

동계 무가온 다중피복 plastic house내 고추육묘의 생장에 영향을 미치는 온도, 광도 및 지온의 변화를 노지와 시설내 피복별로 조사 분석하여 고추의 적정 육묘생장 환경과 실제 무가온 다중피복 plastic house내의 환경요인과의 관련성을 파악코자 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 12월 20일부터 2월 25일 까지 P. E.필름으로 4중피복된 턴널내에서도 최저온도는 대부분 5$^{\circ}C$를 보여 고추의 냉해온도에 대한 노출을 피할 수 없었고 이 기간에 최고온도는 대부분 33$^{\circ}C$를 보였으며 극값은 42$^{\circ}C$를 보여 다소간 환기의 필요도 인정되었다. 2. 피복이 증가할수록 온도 일교차가 크게 나타나 노지는 5-1$0^{\circ}C$를 보인 반면 피복내에는 16-38$^{\circ}C$의 일교차를 보였다. 3. 저온기에 다중피복에 의한 보온효과는 뚜렷하였으나 4중피복하에서도 12$^{\circ}C$이하의 온도출현이 많아서 고추 시설내 육묘시 냉해피해 가능성이 상존하며, 3$0^{\circ}C$이상의 고온출현회수도 200회 이상이었다. 4. 광도에 있어서도 피복이 증가할수록 광도는 감소하였고 온도증가는 크게 광의존성이었으며, 최저광도는 피복에 관계없이 고추의 광보상점 이하를 보여주었다. 5. 12월 20일부터 2월 중순까지 기온은 오전 10시 이후에야 고추의 생육한계온도인 10-12$^{\circ}C$이상이 되었고, 오후 4시 이후에는 기온은 12$^{\circ}C$이상이 되어도 광도가 급격히 낮아 고추유묘의 광합성 및 생장에 제한적일 것으로 사료되었다. 6. 시설내 최저지온은 동계 4중피복내에서도 1$0^{\circ}C$내외로서 고추생장에는 생리적 피해온도 범위에 속하였다. 7. 광주지방에 45년간 온도자료를 보면 노지 최저온도의 극값은 1월 5일에 -19.4$^{\circ}C$를 기록하였으며 대부분 장기자료로부터 얻은 평균에서 $\pm$5$^{\circ}C$의 편차를 보였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제20권3호
• /
• pp.183-193
• /
• 2010

이 논문은 석회석 광산의 발파 중에 일어나는 파쇄도 관련 문제들에 대하여 고찰한 것이다. 먼저 실 규모 발파 시에 발파 결과를 크게 달리 할 수 있는 중요 발파설계변수를 추출하였다. 또 현장에서 간편하게 적용할 수 있는 발파 성과 평가 방법을 제시하였다. 이는 저자들이 시멘트 제조를 위한 석회석 광산에서 다양한 규모로 설계, 시공, 평가 한 경험에 근거한 것이다.

• 한국연소학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.23-33
• /
• 1999

A turbulent non-premixed ethylene flame, which was set up in a vertical wind tunnel, was examined to understand the effect of turbulent mixing on formations of soot and gaseous species in the flames. Temperature and velocity profiles were measured using uncoated thermocouples and LDV system. Gaseous samples were withdrawn by using a water cooled stainless iso-kinetic gas sampling probe. The samples for inorganic compounds and light hydrocarbons were collected with sampling bottles and were analyzed by a gas chromatography. The samples for aromatic hydrocarbons were collected on a sorbent tube and were analyzed on a GC/MS system. Some of main results were followed. CO and $CO_2$ were measured relatively in early part of flame and the concentration of CO was greater than that of $CO_2$ all over the early flame region due to the scavenging of the oxidizing species OH by soot particles. Aromatic hydrocarbons were measured at x/D=122 along the radial direction and main important species were benzene, xylene, toluene, styrene, indene, naphthalene. The peak points of these compounds occurred at r/D=0.8 apart from the center of flame, around in which the concentration of $C_2H_2$ decayed relatively rapidly from the maximum value.