• Title/Summary/Keyword: fire resistance of tunnel

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PET FIBER를 혼입한 콘크리트의 숏크리트 터널 적용에 관한 연구 (A Research on the Shotcrete Tunnel Application to Concrete mixing PET Fiber)

  • 김주석;유상건;이용준;신현승;김은겸
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.928-934
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    • 2008
  • Resently, Fiber Reinforced Concrete is used for not only preventing crack of concrete but also reinforcing general methods. Steel Fiber and PP(poly-propylene) Fiber are usually used as fiber reinforced materials. However, using these materials for shotcrete on Railway tunnel can cause some problems such as damage of pressure hose and shotcrete rebound. In addition, Steel fiber is an expensive material and it can cause safety problems during applying to shotcrete. PP Fiber can cause a problem in fiber balling during applying to shotcrete railway tunnel construction. A purpose of the research is applying a development of PET(Poly Etylene Terephtalate) fiber by recycling pet bottles to the shotcrete tunnel exposed to explosion spalling. To investigate the reinforcement effect of the PET fiber, some basic tests are accomplished to physical properties and explosion spalling by fire. As a result of the tests, a concrete mixing the PET fiber has stronger resistance effect in the explosion spalling by high temperature than another strong fiber concrete does, and that the former concrete is also equal or more effective on the result of the above tests to physical properties like compression and strain than the latter one is demonstrated.

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터널 화재 시 열부력을 고려한 제연용 제트팬 용량산정에 관한 기초 연구 (A fundamental study on the jet fan capacity for smoke control considering thermal buoyancy force in tunnel fires)

  • 이호형;최판규;조종복;이승철;이창우
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.501-511
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    • 2018
  • 최근 '도로터널 방재시설 설치 및 관리지침'의 개정으로 인해 터널 내 제연용 제트팬의 용량 산정 시에는 열부력을 고려하도록 규정하고 있다. 그러나 열부력을 고려하는 세부방법론에 대한 규정이 없어, 이에 대한 세부적인 추가 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 터널 내 화재 시 열부력을 고려하기 위하여 3차원 수치해석 시뮬레이션을 수행하여 터널 내열부력을 계산하고, 화재차량의 진행방향에 따라 열부력과 차량항력의 관계, 즉, 화재차량의 위치에 따른 터널 내 제연용 제트팬 용량 산정방법에 대하여 검토를 수행하였다. 분석결과에 따르면, 하향경사 터널의 경우에는 열부력이 터널 내 저항력으로 작용하며, 터널 내 화재연기를 제연하기 위해 필요한 제연팬의 승압력은 단순히 터널 입구부의 열부력 값과 출구부의 차량항력값에 의해 단순히 결정되지 않으며, 터널 내 화재차량의 위치에 따라 종합적인 검토가 필요한 것으로 분석되었다.

프리캐스트 방식 내화풍도슬래브의 화재저항성 평가 (Fire resistance assessment of precast fireproof duct slab)

  • 최순욱;강태호;이철호;김세권;김태균;장수호
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.669-680
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    • 2020
  • 국내에서는 중요 구조물을 대상으로 별도의 내화시험을 통해 내화성능을 평가하고 있으며, 그 성능기준으로 ITA에서 제시하고 있는 가이드라인을 따르고 있다. 프리캐스트 방식으로 슬래브와 내화재가 일체화되어 제작되는 내화풍도슬래브는 내화재 시공시간을 단축할 수 있다는 점에서 효과적이다. 본 연구에서는 풍도슬래브의 내화성능을 확보하기 위해 RWS화재시나리오 하에서 내화시험체에 대한 화재저항시험을 수행하였다. 시험결과, 내화재 두께가 30 mm 이상에서 내화성능을 확보하는 것으로 나타났다. 내화재와 콘크리트 모두에서 온도 변화율이 초기에 증가했다가 감소하고 다시 증가하는 경향이 나타났으며, 다시 증가하는 변곡점에서의 온도가 모든 내화재와 콘크리트에서 110℃로 측정되었다. 이것은 내화재와 콘크리트가 모두 수화반응에 의해 생성된 C-S-H (CaO-SiO2-H2O)가 탈수되면서 발생하는 것으로 판단된다.

프리캐스트 방식 내화풍도슬래브 시공조인트부의 화재저항성능 평가 (Fire resistance assessment in construction joint of precast fireproof duct slab)

  • 최순욱;강태호;이철호;김세권;김태균;장수호
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.359-370
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    • 2021
  • 횡류식으로 지하공간의 환기시설을 구축할 때 사용되는 풍도슬래브는 터널의 장대화 및 중차량 통행에 따라 내화성능 확보가 필요하다. 본 연구는 내화재와 슬래브를 일체식으로 제작하는 프리캐스트 내화풍도슬래브를 대상으로, RWS화재시나리오 하에서 내화풍도슬래브를 시공할 때 발생하는 시공조인트부에서의 온도변화를 측정하였다. 그 결과, 시공조인트부의 보강이 없을 경우는 시공조인트부 안쪽의 콘크리트에서 손상이 발생하여 내화재의 손상으로 이어짐을 확인하였다. 반면 시공조인트 내측의 한쪽 면을 내화재로 보강한 경우는 보강이 없을 경우에 비해 3배 이상의 화재저항성능을 보였지만, 보강이 없는 블록에서 콘크리트 및 내화재의 단면손실이 나타났다. 그러나 보강된 블록에서는 손상이 나타나지 않았다.

한중.한일 해저터널 발파굴착의 난제해결과 CM.VM 적용에 대한 고찰 (Consideration for Solution of a Difficult Problem and Application of CM.VM in Blasting Excavation for Korea-China and Korea-Japan Sea Bottom Tunnel)

  • 신창용;안명석;박호경
    • 화약ㆍ발파
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    • 제28권1호
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    • pp.71-75
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    • 2010
  • 한일해저터널 구상에 이어 한중해저터널에 관한 토론이 공개적으로 시작되었다. 이에 우리 기술진의 현재의 역량과 정치적 경제적 협조방안을 열거하였으며 특히 해저터널 건설시의 기술적 문제점과 해결과제를 조사 연구하였고 이에 따른 방안을 제시하였다. 굴착기술 측면에서는 깊은해저에서의 단층대 등 암반상태를 감안한 발파 방수처리기술 등을 고려 해야겠다. 완공 후 터널내 화재와 누수관리 등에 더욱 유의하여 설계 시공하고 고급 건설사업관리제도(CMP)와 가치공학 및 창조경영공학(CVS)등을 적용해야 할 것으로 생각된다.

NATM Composite 라이닝 공법의 적용성 연구 (Study on Applicability of NATM Composite Lining Method)

  • 마상준;강은구;김동민
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권12호
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    • pp.69-84
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    • 2011
  • 본 연구에서는 NATM Composite 라이닝 공법을 실제 터널 현장에 도입하기 위한 적용성 연구를 수행하였다. 먼저 고품질 PC 패널을 생산하기 위한 최적의 증기양생 조건을 도출하였으며 터널 화재 시 피해를 최소화하기 위해 화재모형 실험을 수행하여 PC 패널 라이닝의 화재 거동 특성을 고찰하였다. 또한 실제 현장에 시험시공을 수행하여 NATM Composite 라이닝 공법의 시공성과 안정성을 확인하였고, 현장 배수실험을 실시하여 경량기포 모르타르의 배수성능을 검토하였다. 그리고 추후 NATM Composite 라이닝 터널 설계 시 효율적으로 PC 패널 라이닝 수량을 산출 할 수 있도록 PC 패널 최적 조합 프로그램을 개발하였으며 공사비 분석 및 VE 평가를 통해 NATM Composite 라이닝 공법의 경제성을 검토하였다. 본 연구 결과 NATM Composite 라이닝 공법은 국내 터널 현장에 충분한 적용성을 갖는 것으로 판단된다.

지하공동구 터널내 풍속 변화에 따른 열특성에 관한 수치 해석적 연구 (A numerical study of the effects of the ventilation velocity on the thermal characteristics in underground utility tunnel)

  • 유지오;김진수;라광훈
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.29-39
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    • 2017
  • 본 연구에서는 3면이 지중과 접하는 형태의 전력구에서 온도상승을 방지하기 위한 환기시스템 설계에 필요한 벽면에서 열전달계수 등 열설계 자료를 수치해석적인 방법으로 검토하였다. 수치해석 모델은 터널 벽체에서의 열전달을 고려하기 위해서 전력구의 터널의 라이닝을 포함하는 것으로 모델링하였으며, 전력구에 설치되는 전력케이블의 발열량(117~468 kW/km), 전력구내 풍속(0.5~4.0 m/s)에 따른 터널내 공기온도 및 벽체온도, 벽체를 통한 발열량을 CFD시뮬레이션에 의해서 구하였다. 또한 해석결과로부터 벽체열전달계수를 계산하고 환기구간의 터널내 공기온도를 유지하기 위한 한계거리를 검토하였다. 벽체표면에서 대류열전달계수는 입구영역에서는 불안정한 변화를 보이나 약 100 m정도의 이후에는 일정한 값에 수렴한다. 터널벽체열전달계수는 풍속에 따라 $3.1{\sim}9.16W/m^2^{\circ}C$정도이며, 이를 무차원식으로 표현하면 $Nu=1.081Re^{0.4927}({\mu}/{\mu}_w)^{0.14}$이 된다. 열저항 해석기법에 의해서 터널내 온도 예측방법을 제시하였으며, 약 3%이내의 편차로 예측이 가능한 것으로 평가되었다.

정밀안전진단 결과를 활용한 NATM (철근)의 라이닝 결함 종류별 발생원인 및 분석 - Part I (Analysis and cause of defects in reinforced cement concrete lining on NATM tunnel based on the Precise Inspection for Safety and Diagnosis - Part I)

  • 추진호;이인모
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.1-29
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    • 2019
  • NATM (무근)터널의 라이닝 균열을 분석한 논문과 연계하여 NATM (철근)터널의 결함을 정밀안전진단 사례를 정리하여 결함별 원인을 분석하고자 하였다. NATM (철근)터널에서 콘크리트라이닝은 그 역할에 따라 철근과 같은 보강재를 사용하게 된다. 지반이 불량하거나 안전성 확보를 위한 라이닝 두께의 증가는 굴착단면의 증가와 라이닝 타설 물량의 증가를 유발하나, 철근보강 단면을 설계하여 경제성과 안전성을 함께 도모하게 된다. 시설물안전법에 의한 국내 1종 터널 시설물 중에서 NATM으로 시공된 구간에 철근보강을 실시한 라이닝의 결함 특성을 정리하여 형태별 발생원인을 분석하고자 하였다. 단철근, 복철근과 무근라이닝에 발생되는 균열을 비교하여 철근으로 인한 균열제어 효과를 분석하였다. 다양한 위치에서의 철근노출 사례와 함께 기술하였고 터널에서 고려될 수 있는 라이닝 두께 부족의 원인으로 정밀시공 미흡, 박락, 공용중 라이닝 화재에 의한 폭열, 지진, 용탈의 사례를 기존 연구와 비교하여 분석하였다. 향후 본 연구를 통해 정밀안전진단(터널) 세부지침의 보완 및 개정방향 등을 제시하고자 한다.

근대 사직공원의 형성과 변천 (A Study on the Formation and Change in the Mordern Sajik Park)

  • 김서린;김해경;박미현
    • 한국전통조경학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.120-131
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    • 2014
  • 조선 개국 시 영조된 사직단은 일제강점기를 거치면서 사직공원으로 고착화되었고, 최근 복원에 대한 노력이 진행되고 있다. 통시적으로 분석된 사직단의 변화 내용은 다음과 같다. 첫째, 한 나라의 중요 국가제사를 지내던 장소로의 입지를 확보하고 강화되었던 조선시대 태조에서 일제강점기 이전까지의 시기이다. 태조대에 인왕산 자락에 축조했으며 임진왜란 시 소실된 후 영조 대에 제례시설이 완비되었다. 그러나 1908년 일제의 간섭이본격화되자 공간 멸실과 제사가 폐지되었다. 둘째, 일제에 의해 공원화가 진행되어 고착화된 1910년부터 1944년까지이다. 공원 관련 시설과 경계부에 이질적인 건축물이 들어섰고, 단 영역 재실 사직단문이 고적과 보물로 지정되기도 하였다. 셋째, 해방 이후 1984년까지 이질적 성격의 동상과 기념비, 건축물이 축조되어 혼재된 장소성을 지니게 된 시기이다. 사직터널의 개설로 사직단 문이 2번에 걸쳐서 이축되기도 하였다. 넷째, 사직단의 역사성과 상징성을 회복하기 위한 노력이 진행되고 있는 1985년부터 현재까지이다. 사직단 권역의 복원 계획이 진행되고 있으나 주민에 대한 반발로 난항을 겪고 있는 시기이기도 하다. 향후, 사직단의 원형 회복을 위한 복원을 위해서는 발굴조사를 통한 면밀한 고증과 주민의 이해가 함께 진행되어야 한다.

설비공학 분야의 최근 연구 동향: 2014년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research: A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2014)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제27권7호
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    • pp.380-394
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    • 2015
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2014. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of heat and mass transfer, cooling and heating, and air-conditioning, the flow inside building rooms, and smoke control on fire. Research issues dealing with duct and pipe were reduced, but flows inside building rooms, and smoke controls were newly added in thermal and fluid engineering research area. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results for thermal contact resistance measurement of metal interface, a fan coil with an oval-type heat exchanger, fouling characteristics of plate heat exchangers, effect of rib pitch in a two wall divergent channel, semi-empirical analysis in vertical mesoscale tubes, an integrated drying machine, microscale surface wrinkles, brazed plate heat exchangers, numerical analysis in printed circuit heat exchanger. In the area of pool boiling and condensing, non-uniform air flow, PCM applied thermal storage wall system, a new wavy cylindrical shape capsule, and HFC32/HFC152a mixtures on enhanced tubes, were actively studied. In the area of industrial heat exchangers, researches on solar water storage tank, effective design on the inserting part of refrigerator door gasket, impact of different boundary conditions in generating g-function, various construction of SCW type ground heat exchanger and a heat pump for closed cooling water heat recovery were performed. (3) In the field of refrigeration, various studies were carried out in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration and modelling and controls including energy recoveries from industrial boilers and vehicles, improvement of dehumidification systems, novel defrost systems, fault diagnosis and optimum controls for heat pump systems. It is particularly notable that a substantial number of studies were dedicated for the development of air-conditioning and power recovery systems for electric vehicles in this year. (4) In building mechanical system research fields, seventeen studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, and renewable energies, piping in the buildings. Proposed designs, performance performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which can improve the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the evaluation of work noise in tunnel construction and the simulation and development of a light-shelf system. The subjects of building energy were worked on the energy saving of office building applied with window blind and phase change material(PCM), a method of existing building energy simulation using energy audit data, the estimation of thermal consumption unit of apartment building and its case studies, dynamic window performance, a writing method of energy consumption report and energy estimation of apartment building using district heating system. The remained studies were related to the improvement of architectural engineering education system for plant engineering industry, estimating cooling and heating degree days for variable base temperature, a prediction method of underground temperature, the comfort control algorithm of car air conditioner, the smoke control performance evaluation of high-rise building, evaluation of thermal energy systems of bio safety laboratory and a development of measuring device of solar heat gain coefficient of fenestration system.