• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.525-533
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• 2016

기존의 터널 유지관리 체계는 결함 및 손상부위의 보수 또는 설계기준을 충족하기 위한 보강 등 사고예방적인 안전성 중심의 유지관리방식으로 관리되고 있어 효율적이고 전략적인 유지관리를 실시하는데 한계를 보이고 있다. 현재 국가연구를 통해 터널의 성능저하를 예측, 평가하여 한정된 재정을 효율적으로 투자할 수 있도록 성능중심의 유지관리체계로의 전환을 시도하고 있다. 본 연구에서는 터널시설물을 중심으로 기존의 안전중심의 유지관리 체계에서 구조적 안전은 물론이며, 서비스수준 및 내구성능 등의 성능저하를 고려한 터널시설물의 성능중심 평가체계의 개발을 위하여 성능평가를 위한 평가지표를 도출하고자 한다. 성능중심 평가기법 개발을 위한 평가지표는 문헌자료 분석 및 델파이 설문을 통하여 선정하였으며, 평가지표간의 중요도는 AHP 분석을 통해 산정되었다. 본 연구결과는 터널시설물의 성능중심 유지관리 체계에 적용되어 터널의 유지관리 시 합리적인 의사결정을 지원할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권9호
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• pp.29-36
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• 2018

국내 외에서는 사면붕괴를 사전에 예방할 수 있는 모니터링 및 자동계측기에 관한 다수의 연구가 수행되어져 오고 있으나, 이러한 연구들은 다소 복잡한 구조로 이루어져 있고, 계측시스템의 대부분은 사면표층에 설치되어 있으며, 사면파괴 전 붕괴징후를 사전에 감지하고 경보를 울려주는 계측시스템에 관한 연구는 미진한 실정이다. 본 연구에서는 강우 조건에서의 사면 붕괴 메카니즘을 파악하기 위하여 사면 붕괴 실험을 수행하고 지중 변위와 체적 함수비 계측을 통해 사면 모델의 붕괴 초기에 발생되는 함수비와 변위 거동 특성을 분석하였다. 본 연구를 통해 고찰된 내용은 지방자치단체에서 집중호우로 인해 급경사지 붕괴위험지역 등 사면붕괴나 산사태가 예측될 때 사전에 주민을 대피시키는 사면붕괴 예 경보시스템 구축 시 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.315-324
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• 2018

연구목적: 본 논문에서는 상설 네트워크가 없는 장소에 Internet of things (IoT) 기기를 활용하여 이를 부착하는 것만으로도 실내 위치를 추적할 수 있는 측위기법을 제안한다. 연구방법: 본 논문의 제안기법은 단순한 계산을 통해 대상의 위치를 추정할 수 있는 weighted centroid localization을 활용한다. 연구결과: 일반 건물의 상설 네트워크가 없는 지하 주차장에서 제안하는 기법을 활용하여 실험을 진행하였고, 실험한 결과로 $82.5m{\times}56.4m$ 지하 공간에서 약 10m 이내의 위치 정확도를 확인하였다. 결론: 본 논문의 제안기법은 주차장, 창고, 공장 등과 같이 상설 네트워크 인프라가 없는 장소에서도 재난, 응급, 군사 작전 등과 같이 신속한 위치 추적을 필요로 하는 상황에 적용 가능하다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.33-47
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• 2015

터널에 시공되는 콘크리트라이닝은 1차지보재의 열화를 가정하여 상부로부터 오는 하중을 부담할 수 있도록 설계하는 2차지보재로서, 설계자나 발주기관(client)의 의도에 따라 많은 차이를 나타내고 있다. 특히 풍화암이나 풍화토에 적용하는 지보패턴 4, 5패턴의 콘크리트라이닝 두께를 결정하는 변형계수값을 3패턴에 비해 크게 작은 값을 사용해 보수적으로 설계하고 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 이런 현재의 여건을 감안 컴퓨터 프로그램(MIDAS-civil)을 사용 역해석을 실시하여 적정한 시공방안을 제시하고자하며, 본 연구를 위해 검토한 기존 프로젝트는 서울지하철 ${\bigcirc}{\bigcirc}$호선 ${\bigcirc}{\bigcirc}$공구의 시공사례를 활용하였다. 검토결과 콘크리트 라이닝 두께는 축소할 수 있는 것으로 나타났으며 이를 향후 서울시 도시철도 건설사업에 적용할 경우 경제적인 효과도 클 것으로 기대하고 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.11-19
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• 2018

국내 외에서 사면 붕괴 조기 경보를 위한 모니터링 및 자동측정기에 대한 많은 연구가 있지만 대부분 사면 붕괴 측정기가 사면의 표층에 설치되어 있어 사면의 붕괴 등 재난이 발생되기 전에 감지 및 경보가 가능한 시스템에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 록볼트에 센서를 부착하여 사면 붕괴 모의 실험을 수행하였고, 사면 붕괴 초기에 발생하는 사면 거동 특성을 분석하였다. 또한, 숏크리트를 타설한 사면과 자연사면, GFRP와 나선형 철근 록볼트를 사용하여 사면 조건 및 재료 조건에 따른 실험을 수행하고 결과를 비교 검토하였다. 본 연구는 급경사지 및 산사태 위험 지역 등 사면 붕괴 발생 전 조기 감지 및 경보를 통하여 사전에 대피할 수 있는 예 경보시스템 개발 시 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.787-807
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• 2018

한국에서 시행중인 특별법에 의한 지하안전영향 평가 수행 시, 필수적으로 지하공동의 발생 유무를 조사하여야 한다. 지하공동 발견 시에는 수치해석을 통해서 지하안전성을 평가하도록 규정하였다. 선행 연구를 통해서 소규모 지하공동의 2차원 형상변화를 통한 안전율 기반의 안정성 평가 가능성을 제시하였다. 본 연구에서는 3차원 형상을 고려하여 소규모 지하공동의 영향을 연속체 해석 프로그램을 사용해서 검토하였고, 선행 연구에서 제시한 2차원 해석결과와 비교하였다. 지하공동의 3차원 형상이 구(sphere)형에 가깝게 발견되면, 공동의 크기, 위치 등에 관계없이 전단강도감소기법으로 안전율을 산정하여 평가하는 방법에 무리가 없을 것으로 판단된다. 지표면으로부터의 깊이 2 m 이상, 장축과 단축의 비(a/b)가 2.0 이상인 장대형 지하공동이 연직방향으로 서있는 형상이라면, 전단강도감소기법을 사용한 안정성 평가에 안전율 이외에 파괴양상 파악에도 주의가 필요할 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 지하안전영향평가에 관한 기초 자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권3호
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• pp.285-293
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• 2018

In densely populated urban areas with a large amount of infrastructure, ground subsidence events can result in massive casualties and economic losses. In South Korea, the incidence of ground subsidence in urban areas has increased in recent years and the number of underground cavities suspected of causing such events has significantly increased. Therefore, it is essential to develop techniques to prevent the occurrence of underground and ground subsidence. In this study, a field test, laboratory test, and numerical analysis were conducted to determine the optimal compaction degree of the upper support layer of any underground cavity below the level of sewer pipes in order to prevent such cavities from collapsing and leading to ground subsidence accidents. During the field test, an underground cavity was simulated using ice, and the generation of the cavity was confirmed using ground penetrating radar. The ground investigation was performed using a cone penetration test, and the compaction of the ground where ground subsidence occurred was evaluated with a laboratory test. The behaviour of the ground under various conditions was predicted using a numerical analysis based on the data obtained from the field test and previous studies. Based on these results, the optimal compaction degree of the ground required to prevent the underground cavity from causing ground subsidence was predicted and presented.

• 한국측량학회지
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• 제39권6호
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• pp.483-490
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• 2021

최근 도시화된 지역의 지하개발로 인한 각종 문제가 증가함에 따라 정확한 지하시설물 정보관리가 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 현장에서 실시간으로 지하공간통합지도를 활용하기 위해 현장 취득 GPR (Ground Penetration Radar) 탐사 데이터와 지하공간통합지도의 상호 위치를 비교하는 기능, 지하시설물 분석 기능, GPR 탐사 단면을 지하공간통합지도 상에 중첩하여 가시화 하는 기능, 측량 데이터를 3차원 공간상에 정위치 및 속성 편집을 통해 셰이프 파일로 변환하는 기능, 셰이프파일을 지하공간통합지도 모바일 센터에 제출하는 기능을 정의하여 프로그램으로 개발하였다. 또한, 개발 프로그램의 현장 적용 테스트를 위해 상수관로 매설 공사 현장에서 지하시설물 실시간 측량 현장에서 활용하는 시나리오와 GPR 탐사 현장에서 활용하는 시나리오를 도출하였으며, 서울시 관내 4개소에서 현장 실증을 수행하여 활용 시나리오의 현장 적용 문제점 및 기능의 오류 없이 정상적으로 작동함을 확인하였다. 이를 통해 본 연구에서 개발한 프로그램의 현장 활용성을 확인할 수 있었으며, 현장에서 측량 성과의 품질 확인 및 지하공간통합지도의 갱신 자동화에 기여할 수 있을 것이다. 또한, 국토교통부에서 추진하는 지하시설물도 정확도 향상 확산사업에 시범 적용하여 개발 프로그램의 활용성을 더욱 높일 것으로 기대된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권4호
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• pp.308-319
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• 2020

본 논문은 경북 영천시 서문보에 최근 건설된 다기능 어도의 현장 적용성을 검토하기 위해 해석 변수를 R/C Slab (S1), R/C+S/C Slab (S2) 및 지하이동통로 규격 (가로 × 세로)을 1.4 × 0.2 m, 1.4 × 0.3 m, 1.4 × 0.6 m와 유속 0.8 m/s, 1.2 m/s, 1.6 m/s 으로 구분하여 해석한 결과 서문보 설계식 안전성을 평가하였다. 서문보의 설계식 보다 R/C+S/C Slab타입이 지하이동통로 출구부는 휨모멘트와 최대응력은 각각 16 - 33%, 24 - 32%, 측벽은 각각 17 - 33%, 20 - 36%, 상부슬래브인 경우도 19 - 33%, 9 - 28% 적게 나타났다. 따라서 최대응력과 휨모멘트가 R/C+S/C Slab 타입이 구조 안전성이 확보되는 것으로 나타났다. 따라서 지하통로는 휨모멘트와 최대 응력이 각각 14%, 18%, 측벽은 17%, 15% 상부슬래브는 16%, 11%의 보완이 요구되는 것으로 판단된다. 이러한 결과는 지하이동통로 규격이 서문보 규격과 동일한 1.4 × 0.3 m 일 때가 1.4 × 0.2 m, 1.4 × 0.6 m보다 안전성이 가장 유리한 것으로 확인되었다. 또한 해석 및 분석 결과를 근거로 서문보 규모의 다기능 어도 적용 시 기본 자료로 활용이 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제40권4호
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• pp.169-178
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• 2024

최근 급격히 늘어나는 수소 에너지 수요를 감당하기 위해 안정적인 중·대규모의 지하 수소 저장 인프라가 필요한 가운데, 지하수소저장소에서의 가스 폭발에 따른 인접 건축물의 폭발 진동 안전성 평가가 중요해지고 있다. 본 연구에서는 저심도 지하수소저장소의 수소가스 폭발 재난 시나리오를 가정하여 인근 건축구조물에 미치는 진동 안전성에 대한 수치해석을 수행하였다. 메타모델을 활용한 매개변수연구를 수행하여 지반물성 조합 별 지반 동적 거동 변화를 예측하고, 지반공학적 영향인자에 대한 민감도를 분석하였다. 수소 저장소 직상부에서는 지반의 단위중량이 폭발에 의한 지반 진동치 변화에 가장 큰 영향을 미치는 반면 저장소로부터 멀리 떨어질수록 지반의 동적 물성의 민감도가 높게 나타났다. 또한, 도출된 지반 진동치와 국내 발파진동 허용치 자료를 기반으로 지상 건축구조물들의 진동 안정성을 평가한 결과, 대형 철근 콘크리트 구조물의 경우 약 10-30m 수준의 이격거리 확보 시 지반진동 안전성이 보장되는 것으로 평가되었다.