• 제목/요약/키워드: Underground water

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지중 케이블의 수트리에 대한 수학적 모델링 및 분석 (Mathematical Modeling and Analysis for Water_Tree of Underground Cables)

  • 이정우;오용택
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.516-522
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    • 2020
  • 수트리의 진행과정은 십수년이 걸리며 보통 매우 오래된 지중케이블에서 발견된다. 이러한 지중케이블들은 이미 접근이 어려운 곳에 있어 수트리를 검출하기 위해서는 많은 비용과 시간이 소요된다. 이러한 지중케이블의 유지보수 비용과 시간을 절감하기 위해서는 수트리가 진행된 지중케이블이 전력망에 미치는 영향을 분석할 수 있는 수학적 모델링이 필요하고, 이를 이용한 수트리 탐지 기술개발이 매우 필요한 실정이다. 본 논문에서는 수트리가 포함된 XLPE 케이블 대한 수학적 모델링을 하고자 수트리의 복잡한 구조를 Vented tree의 확인된 특정 패턴 2가지를 기준으로 가정하여 단순화 하였다. 그리고 수트리의 발달에 따른 케이블 절연층의 캐패시턴스 및 레지스턴스를 계산 및 분석하기 위해 matlab으로 시뮬레이션을 실시하였으며, 모델링의 유용성을 검증하기 위해서 참고문헌 Burkes 논문의 케이블 데이터를 동일하게 적용하였다. 시뮬레이션 결과, 캐패시턴스 크기의 변화는 케이블에 수트리 영역이 절연층에 95%까지 진행되었을 때 정상대비 약 0.025×10-13[Farads/mm] 증가됨을 확인하였다. 레지스턴스 값의 경우 정상대비 약 0.5×1016[ohm/m] 정도 감소되는 것을 확인하였다. 따라서, Burkes 논문의 물리적 모델링 시뮬레이션 결과와 비교하였을 때 그 변화값이 매우 유사하여 본 논문에서 제시한 수학적 모델링의 유용성을 검증하였다.

지하수압 변화에 따른 심지층 핵폐기물 처분용기 내부 주철 구조물의 응력해석 (A Stress Analysis of the Cast Iron Insert of Spent Nuclear Fuel Disposal Canister with the Underground Water Pressure Variation in a Deep Repository)

  • 강신욱;권영주
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
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    • pp.77-84
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    • 2000
  • In this paper, the stress analysis of the cast iron insert of spent nuclear fuel disposal canister in a deep repository at 500m underground is done for the underground pressure variation. Since the nuclear fuel disposal usually emits much heat and radiation, its careful treatment is required. And so a long term safe repository at a deep bedrock is used. Under this situation, the canister experiences some mechanical external loads such as hydrostatic pressue of underground water, swelling pressure of bentonite, sudden rock movement etc.. Hence, the canister should be designed to withstand these loads. The cast iron insert of the canister mainly supports these loads. Therefore, the stress analysis of the cast iron insert is done to determine the design variables such as the diameter versus length of canister and the number and array type of inner baskets in this paper, The linear static structural analysis is done using the finite element analysis method. And the finite element analysis code, NISA, is used for the computation.

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지하구조물을 위한 수밀콘크리트의 개발 및 실용화 (Development and Application of Low Permeable Concrete for Underground Structures)

  • 백상현;박성수;박종유;백원준;엄태선;최롱
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.259-262
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    • 1999
  • In underground reinforced concrete structures, such as drainage structure, water and chloride ion penetrated into concrete through the cracks of concrete and its permeable property, cause the corrosion of reinforcing steel bar, which accelerates the expansive cracks and deterioration of concrete. It is necessary to control those deterioration of underground structure by improving its permeability and durability through the reasonable solutions in design, construction and materials. In the present study, fly ash concrete, which has good material properties in long-term period, was compared and studied with plain concrete using ordinary portland cement in terms of fundamental mechanical properties, permeability, drying shrinkage and durability. Also, the mix design and field test of low permeable concrete using fly ash were performed. From this study, fly ash concrete can control the penetration of water and chloride ion effectively by forming dense micro-structure of concrete. Therefore, fly ash concrete may increase the long-term function, performance and serviceability of underground structures.

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Nonlinear calculation of moisture transport in underground concrete

  • Ba, M.F.;Qian, C.X.;Gao, G.B.
    • Computers and Concrete
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    • 제13권3호
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    • pp.361-375
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    • 2014
  • The moisture transport in underground concrete was experimentally investigated and the nonlinear model of moisture transport considering the effects of water diffusion, hydration of cementicious materials and water permeability was proposed. The consumed moisture content by self-desiccation could be firstly calculated according to evolved hydration degree of cement and mineral admixtures. Furthermore, the finite differential method was adopted to solve the moisture transport model by linearizing the nonlinear moisture diffusion coefficient. The comparison between experimental and calculated results showed a good agreement, which indicated that the proposed moisture model could be used to predict moisture content evolution in underground concrete members with drying-wetting boundaries.

지하 석유비축기지 주변의 지하수 개발에 의한 수리지질학적 영향의 수치해석 연구 (A Study of Numerical Analysis on Hydrogeological Influence by Groundwater Development around Underground Oil Storage Cavern)

  • 정현영;송무영;이경주
    • 지질공학
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    • 제11권1호
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    • pp.37-50
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    • 2001
  • 서울 근교의 화강편마암지역 지하 석유비축기지 주변 지하수계 모델링 연구를 통하여, 기지 인근에서 지하수를 개발할 때의 영향 및 지하수 개발의 악영향 저감을 위한 수벽공 설치의 효과 등을 파악하고, 실제 설치 후의 영향을 측정하여 모델링 결과와 비교 분석하므로서 기지의 관리 및 운영에 참고하고자 하였다. 심부 지하수를 개발한 경우의 기지 주변의 지하수 유동체계 분석, 그리고 이 개발 위치와 기지 사이에 수벽공을 설치했을 경우의 유동체계를 MODFLOW 수치해석방법으로 분석하였다. 기지 주변 관측공의 실제 지하수위는 EL.+30∼60m 범위에서 변동하며, 모델링 결과는 EL.+20∼50m 범위에서 변동하여 유사한 양상을 보이고 있다. 지하수 개발에 의해 기지 주변의 수위가 하강하였다가 수벽설치 후에 회복되었음을 수치해석을 통해 확인할 수 있었다. 지하지질구조 및 수리지질 요소를 적절히 입력하고 효과적인 모델링 연구를 수행하여 기지의 운영에 기여하였음을 확인하였다.

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지하공동 주변의 지하수 흐름(수막)해석을 위한 수치모형의 확립 (Establishment of Numerical Model for Groundwater Flow (Water Curtain) Analysis around Underground Caverns)

  • 정일문;조원철;배덕효
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.63-73
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    • 1997
  • 본 연구는 지하심부에 유류를 저장할 때 널리 이용되는 수막시설의 설치에 따른 공동주변의 흐름해석을 모의하기 위한 유한요소모형의 확립에 관한 것이다. 최종 행렬방정식의 대칭형 전체전도행렬을 풀기위해 벡터저장방식의 Choleski법을 이용하였으며, 전기상사법의 결과와 비교하여 모형을 검증하였다. 모형을 실제 비축기지에 적용하였으며, 대표적인 횡단면에 대해 요소망을 구성하여 공동내부의 압력과 수평수막설치에 따른 포텐션과 유속의 변화 등을 비교하고, 종단면에 대한 분석을 통해 연직수막설치에 따른 포텐셜의 변화와 인접공동간의 영향을 비교 분석한 결과 본 연구에서 확립된 모형은 공동주변 흐름해석에 유용하게 이용될 수 있는 것으로 확인되었다.

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뉴질랜드 크라이스트처어치 지진에 의해 발생된 영구지반변형과 매설된 상수도관 성능평가 (Permanent Ground Deformation induced by Christchurch Earthquake and Estimation of Underground Water Pipeline Performance in New Zealand)

  • 전상수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.4201-4207
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    • 2015
  • 본 연구에서는 최근 뉴질랜드의 Christchurch 지역의 2011년 2월 22일의 지진규모(Mw) 6.2 지진발생 후 얻어진 데이터를 이용하여 지진에 의한 지하 상수도관 시스템의 성능에 주안점을 두고 연구를 수행하였다. 이 논문은 액상화로 인하여 발생된 영구지반변형지역과 서로 다른 재질의 상수도관에 따라 1 km 당 손상갯수로 산정되는 손상율을 액상화 지역에서의 지진발생 전후에 얻어진 높은 해상도의 라이다데이터로부터 계산된 부등침하와 횡방향 지반변형률의 관계를 통하여 산정하였다. 본 연구에서는 영구지반변형에 따른 매설된 상수도관의 지진성능을 요약하여 설명하였으며 연구결과 연성이 매우 큰 폴리에틸렌 상수도관이 매우 우수한 지진성능을 가지고 있음을 알 수 있다.

지중배전케이블 기저수지의 수증기 투과 전달특성 (Chararcteristics of Water Vapor Transmission in Base Resin for Underground Residential Distribution Power Cable)

  • 송재주;한병성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 기술교육전문연구회
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    • pp.149-153
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    • 2003
  • In URD(Underground Residential Distribution) power cable, experiments of WVT(Water Vapor Transmission) test on the Base Resin accomplished to specimens which contained CB(Carbon Black), anti-oxidant to base resin and made by pressing to resin of pellet or lump form. a kind of specimens was HDPE(High Density Polyethylene), MDPE(Medium Density Polyethylene), LDPE(Low Density Polyethylene), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene), PVC(Polyvinyl Chloride). as a results of WVT test, we saw that WVT ratio was HDPE < LLDPE < MDPE≒LDPE${\ll}$ PVC. WVT properties of PVC using for jacket showed properties 15-20 times more than MDPE or LLDPE. Therefore, to development of watertightness cable, our works present need of Changing in insulating materials.

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농수산물 및 식품의 지하 저장 (Underground Storage of Food)

  • 신희순;권광수
    • 터널과지하공간
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    • 제4권2호
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    • pp.192-200
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    • 1994
  • Underground offers many advantages for storing agricultural and marine products. Since it is confined by thick walls of rock it is easy to control temperature and humidity and to achieve air and water tightness. Also, damages by rodents and insects could be avoided. Flexibility in choosing the location is another advantage that underground could offer. Consequently the goods could be stored near the big city to meet the demand change. Because of these advantages, many underground food storage facilities were built and operated successfully in U.S. and many Euroupean countries. On the other hand, there is no underground food storage facilities in Korea despite the need is growing rapidly. This paper describes the case studies of foreigh food storage and technologies related to food storage were analyzed and evaluated. Also performed is analysis of domestic technologies for construction and operation of underground food storage facilities to deduce the fields of studies that have to be conducted.

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