• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1998년도 터널.암반역학위원회 박사학위 논문집
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• pp.153-204
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• 1998

Prediction of lining loads due to tunnelling is one of the major issues to be addressed in the design of a tunnel. The objective of this study is to investigate rational and realistic design loads on tunnel linings. factors influencing the lining load are summarized and discussed. The instruments for measuring the lining loads are reviewed and discussed because field measurements are often necessary to verify the design methods. Tunnel construction in the City of Edmonton has been very active for storm and sanitary purposes. Since the early 1970's, the city has also been developing an underground Light Rail Transit system. The load measurements obtained from these tunnels are compared with the results from the existing design methods. However, none of the existing methods are totally satisfactory, Therefore, there is some room for improvement in the prediction of lining loads. The convergence-confinement method is reviewed and applied to a case history of a tunnel in Edmonton. The convergence curves are obtained from 2-D finite element analyses using three different material models and theoretical equations. The limitation of the convergence-confinement method is discussed by comparing these curves with the field measurements. Three-dimensional finite element analyses are performed to gain a better understanding of stress and displacement behaviour near the tunnel face. An improved design method is proposed based on the review of existing design methods and the performance of numerical analyses. A specific method or combination of two different methods is suggested for the estimation of lining loads for different conditions of tunnelling. A method to determine the stress reduction factor is described. Typical values of dimensionless load factors nD/H for tunnels in Edmonton are obtained from parametric analyses. Finally, the loads calculated using the proposed method are compared with field measurements collected from various tunnels in terms of soil types and construction methods to verify the method. The proposed method gives a reasonable approximation of the lining loads. The proposed method is recommended as an approximate guideline for the design of tunnels, but the results should be confirmed by field measurements due to the uncertainties of the ground and lining properties and the construction procedures, This is the reason that in-situ monitoring should be an integral part of the design procedure.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.938-945
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• 2004

남해 중부해역에서 적조발생과 관련해서 적조 다발월인 여름과 초가을에 기온과 마찬가지로 높은 수온을 유지한다. 또한 많은 강수량에 의하여 부유물질 및 영양염류가 증가하고 염분이 대체로 떨어지는 것을 알 수 있었다. 이때 적조의 bloom으로 인하여 대표적인 영양염류인 질소와 인의 값이 떨어진다. 그리고 적조생물의 사후 미생물 분해 작용이 활발하여 산소의 소모가 증가하여 용존산소가 급격히 떨어지고 화학적산소요구량이 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. 이때 식물성플랑크톤의 성장 제한인자로 작용하는 부유물질, 인산염, 질산염의 공간분포도를 이용해서 적조발생의 잠재력을 지닌 최적지를 결정하였는데, 최적지로서는 여수∼돌산해역, 가막만 북부지역, 남해 일부해역, 나로도해역, 고흥 남부의 일부 연안, 득량만과 인접한 고흥 서부 해역이었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.154-154
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• 2019

Characterization of reliable field-scale root-zone soil moisture (RZSM) variability contribute to effective hydro-meterological monitoring. Although a promising cosmic-ray neutron probe (CRNP) holds the pontential for field-scale RZSM measurement, it is often restricted at deeper depths due to the non-unique sensitivity of CRNP-measured fast neutron signal to other hydrogen pools. In this study, a merging framework relied on coupling cosmic-ray soil moisture with a representative additional RZSM, was introduced to scale shallower CRNP effective depth to represent root-zone layer. We tested our proposed framework over a densely vegetated region in South Korea covering a network of one CRNP and nine in-situ point measurements. In particular, cosmic-ray soil moisture and ancillary RZSM retrieved from the most time stable location were considered as input datasets; whereas the remaining point locations were used to generate a reference RZSM product. The errors between these two input datasets and the reference were forecasted by a linear autoregressive model. A linear combination of forecasts was then employed to compute a suitable weight for merging two input products from the predicted errors. The performance of merging framework was evaluated against reference RZSM in comparison to the two original products and a commonly used exponential filter technique. The results of this study showed that merging framework outperformed other products, demonstrating its robustness in improving field-scale RZSM. Moreover, a strong relationship between the quality of input data and the performance merging framework in light of CRNP effective depth variation has been also underlined via the merging framework.

• 터널과지하공간
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• 제29권3호
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• pp.197-213
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• 2019

본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동해석기법을 이용하여 Mont Terri 지하연구시설에서 수행된 단층 내 물 주입시험을 수치적으로 모델링하고, 단층의 재활성과 수리역학적 거동 특성을 살펴보았다. TOUGH2 해석에서는 단층을 Darcy의 법칙과 삼승법칙(Cubic law)을 따르는 연속체 요소로 모델링하였으며, FLAC3D 해석에서는 미끄러짐과 개폐가 허용되는 불연속 인터페이스 요소를 통해 모사하였다. 현장에서 획득한 단층의 균열개방압력(fracture opening pressure), 주입율, 모니터링 압력, 변위 곡선 등을 바탕으로, 단층의 탄성적 변형과 파괴에 의한 수직팽창 특성을 반영할 수 있는 수리간극모델과 수리역학 커플링 관계를 해석모델에 반영하였다. 한편, 현지응력 조건, 단층의 강도 및 변형 특성에 따른 파라미터 해석을 실시하여 각 입력변수가 해석 결과에 미치는 영향을 분석하였으며, 이를 통해 현장시험 결과를 가장 잘 재현할 수 있는 파라미터 조합을 선정하였다. 해석 결과, 균열개방압력에서 단층의 주입율과 모니터링 압력이 크게 증가하는 현상을 합리적으로 재현할 수 있었다. 하지만, 동일한 입력 변수 조건에서 단층의 전단변위와 파괴영역의 범위는 현장시험 결과에 비해 과대평가되는 결과를 보였다. 이는 해석모델에서는 고압의 주입조건에서 단층의 지속적인 전단파괴가 유도되는 반면, 현장에서는 수리간극의 변화가 전단 미끄러짐보다는 인장력에 의한 단층면의 개방(tensile opening)에 크게 의존하는 것으로 추정되기 때문이다.

• 터널과지하공간
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• 제22권2호
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• pp.130-143
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• 2012

케이블볼트는 장공의 볼트가 필요한 경우나 대용량의 보조지보재로 사용되어졌으나, 지보능력의 상승과 다루기가 용이하다는 점에서 경쟁력을 갖추게 되었다. 다양한 연구로부터 얻어진 실험결과에 근거하여 길이와 고정조건을 변화시켜가며 케이블볼트의 성능을 수치해석적으로 분석하였다. 지보효과는 변위와 숏크리트 응력을 바탕으로 평가하였다. 케이블볼트에 긴장을 가하지 않고 그라우팅만 하였을 때에는 록볼트에 비해 지보효과가 떨어졌다. 그러나 긴장이 가해졌을 경우의 지보능력은 록볼트를 대신하기에 충분하였다. 케이블볼트의 긴장 후에 즉시 그라우팅을 시행하면 지보능력이 오히려 감소되지만 굴착면의 영향을 벗어난 후에 그라우팅을 수행하면 지보능력도 감소되지 않고 장기적인 안정성도 확보할 수 있을 것으로 판단되었다. 주 지보재로서 케이블볼트를 현장에 적용하기 위해서는 보다 다양한 조건에서의 실험실 시험과 현장 시험 등을 포함한 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권10호
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• pp.19-31
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• 2014

원심모형실험 중 지반모형의 상태 변화를 입체적으로 파악하기 위한 방법으로 전기비저항 탐사를 시도하였다. 탐사 시스템은 현장에서 널리 사용되는 검증된 상용 장비를 바탕으로 하였다. 컴퓨터 원격 조정으로 실험 시설 내에 설치된 탐사 장비를 통제하고 실시간 해석을 통해 결과 영상을 원심 모형실험 중에 바로 확인할 수 있도록 구성하였다. 구축된 탐사 시스템의 안정적 구동 여부를 점검하기 위해 불포화상태로 조성된 모형 지반 상단에 염수를 떨어뜨려 지반 내부로 이동하게 하고 전기비저항 탐사를 수행하였다. 10g로 원심력을 가한 상태에서 실험을 수행하고 시간대별 염수 침투상황을 전기비저항 영상으로 확인하였으며 일반 중력장에서 동일하게 실험한 결과와 비교하였다. 실험 종료 뒤 모형지반 수직 절단면을 이용하여 직접 측정한 전기비저항 값과 획득한 영상을 비교함으로써 신뢰성을 검증하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2004년도 학술대회지
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• pp.283-288
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• 2004

The measurement of ultra low aspect ratio fluid film thickness is very crucial technique both for the verification of lubrication media characteristics and for the clearance design in many precision components such as MEMS, precision bearings and other slideways. Many technologies are applied to the measurement of ultra low aspect ratio fluid film thickness (i.e. elastohydrodynamic lubrication film thickness). In particular, in-situ optical interferometric method has many advantages in making the actual contact behaviors realized with the experimental apparatus. This measurement method also does the monitoring of the surface defects and fractures happening during the contact behavior, which are delicately influenced by the surface conditions such as load, velocity, lubricant media as well as surface roughness. Careful selection of incident lights greatly enhances the fringe resolutions up to $\~1.0$ nanometer scale with digital image processing technology. In this work, it is found that coaxial aligning trichromatic incident light filtering system developed by the author can provide much finer resolution of ultra low aspect ratio fluid film thickness than monochromatic or dichromatic incident lights, because it has much more spectrums of color components to be discriminated according the variations of film thickness. For the measured interferometric images of ultra low aspect ratio fluid film thickness it is shown how the film thickness is finely digitalized and measured in nanometer scale with digital image processing technology and space layer method. The developed measurement system can make it possible to visualize the contact deformations and possible fractures of contacting surface under the repeated loading condition.

• Advances in environmental research
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• 제9권1호
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• pp.19-39
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• 2020

Urban heat island (UHI) is one of the most important climatic implications of urbanization and thus a matter of key concern for environmentalists of the world in the twenty-first century. The relationship between climate and urbanization has been better understood with the introduction of thermal remote sensing. So, this study is an attempt to understand the influence of urbanization on local temperature for a small developing city. The study focuses on the investigation of intensity of atmospheric and surface urban heat island for a small urbanizing district of Punjab, India. Landsat 8 OLI/TIRS satellite data and field observations were used to examine the spatial pattern of surface and atmospheric UHI effect respectively, for the month of April, 2018. The satellite data has been used to cover the larger geographical area while field observations were taken for simultaneous and daily temperature measurements for different land use types. The significant influence of land use/land cover (LULC) patterns on UHI effect was analyzed using normalized built-up and vegetation indices (NDBI, NDVI) that were derived from remote sensing satellite data. The statistical analysis carried out for land surface temperature (LST) and LULC indicators displayed negative correlation for LST and NDVI while NDBI and LST exhibited positive correlation depicting attenuation in UHI effect by abundant vegetation. The comparison of remote sensing and in-situ observations were also carried out in the study. The research concluded in finding both nocturnal and daytime UHI effect based on diurnal air temperature observations. The study recommends the urgent need to explore and impose effective UHI mitigation measures for the sustainable urban growth.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.1438-1447
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• 2010

국가 경제규모의 성장과 더불어 단위 건설현장의 규모도 대형화, 복합화 되어 가고 있는 추세이다. 이에 따라 건설현장의 다양한 자재, 장비, 인력 등의 자원에 관한 실시간 정보파악은 효율적인 프로젝트 관리의 필요성으로 대두되었다. 최근 건축분야에서는 다양한 첨단센서를 활용한 연구와 적용이 이루어지고 있다. 그러나 토목분야에는 이러한 연구가 거의 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 NATM 공법을 이용한 터널 시공 중 첨단센서를 적용할 수 있는 방안을 모색하기 위하여 자재를 이용한 진도관리에 있어서 실제 현장에 활용 가능한 방법을 제시하였다. 각 공정을 수행하는데 사용되는 자재목록을 만든 후에 공정의 대표여부, IT기술의 적용성을 검토하여 대표자재로 숏크리트와 라이닝을 선정하였으며, 선정된 대표자재를 이용한 공정시각화 및 진도관리 방안을 제시하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제12권3_4호
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• pp.363-379
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• 2013

Dynamic displacement of structures is an important index for in-service structural condition and behavior assessment, but accurate measurement of structural displacement for large-scale civil structures such as long-span bridges still remains as a challenging task. In this paper, a vision-based dynamic displacement measurement system with the use of digital image processing technology is developed, which is featured by its distinctive characteristics in non-contact, long-distance, and high-precision structural displacement measurement. The hardware of this system is mainly composed of a high-resolution industrial CCD (charge-coupled-device) digital camera and an extended-range zoom lens. Through continuously tracing and identifying a target on the structure, the structural displacement is derived through cross-correlation analysis between the predefined pattern and the captured digital images with the aid of a pattern matching algorithm. To validate the developed system, MTS tests of sinusoidal motions under different vibration frequencies and amplitudes and shaking table tests with different excitations (the El-Centro earthquake wave and a sinusoidal motion) are carried out. Additionally, in-situ verification experiments are performed to measure the mid-span vertical displacement of the suspension Tsing Ma Bridge in the operational condition and the cable-stayed Stonecutters Bridge during loading tests. The obtained results show that the developed system exhibits an excellent capability in real-time measurement of structural displacement and can serve as a good complement to the traditional sensors.