• 터널과지하공간
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• 제26권6호
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• pp.516-523
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• 2016

절리면의 거칠기는 암반의 역학적, 수리적 거동에 중요한 영향을 미치는 요인이다. 따라서 이를 해석하기 위한 여러 가지 구성 모델 및 거칠기 정량화 연구가 실험적, 경험적으로 수행되어 왔다. 최근 3D 프린팅 기술의 발전은 특정 거칠기를 갖는 절리면을 생성하는 데 활용될 수 있으며 본 논문에서는 이에 적합한 절리면 생성기법을 소개하고 정량적 평가를 수행하였다. 프랙탈 이론에 따른 랜덤중점변위법을 적용하였으며 생성된 절리면의 거칠기 평가는 $Z_2$의 분포를 계산하여 수행하였다. 그 결과 입력변수 제어를 통하여 목표로 한 거칠기를 구현할 수 있었으며 더 나아가 특정 거칠기 이방성비를 갖는 절리면을 생성할 수 있음을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제25권2호
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• pp.210-219
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• 2015

본 연구에서는 설문조사 기법인 델파이 방법을 이용하여 RMR 분류법과 Q 분류법에 정성적인 지표로 제시되어 있는 불연속면의 거칠기 평가분류를 정량화하였다. 패널을 선정하고 웹상에 설문조사 사이트를 개설하여 불연속면의 거칠기에 대한 설문조사를 실시하였다. 총 3회의 걸쳐 설문조사를 수행하였으며, 설문조사에는 표준 프로파일과 몬테카를로 시뮬레이션 기법이 적용되어 표준 프로파일과 동일한 미소 평균거?각(Ai)을 갖는 프로파일을 이용하였다. 각 설문이 종료된 후에는 전체의 설문 결과를 배포하여 다음 설문 시에 전체의 의견과 자신의 의견을 비교하여 의사결정을 할 수 있도록 하였다. 설문 결과에 대하여 합의도와 수렴도를 나타내었으며, 설문조사가 회를 거듭할수록 합의도와 수렴도가 높아지는 경향을 보였다. 이에 3차 설문조사 결과를 일정한 합의의 수준에 도달하였다고 판단하고, 이를 이용하여 각 암반분류법의 거칠기 평가기준을 구분하고 분류의 범위를 정량화하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.131-149
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• 1999

여러 연구들을 통하여 표면 거칠음 정도가 접촉면 전단력에 매우 중요함이 밝혀졌으며, 따라서 그 역할을 충분히 이해하기 위해서는 표면 거칠음 정도가 정확히 정량화 되어야 한다. 이 연구에서는 표면 형상을 정량화하기 위하여 일반적으로 사용되는 표면 거칠기 매개변수와 측정방법에 대하여 여러 참고문헌들을 검토하였다. 이것을 바탕으로 Normalized Roughness Parameter, $R_n$ (Uesugi and Kishida, 1986), Profile Roughness Parameter, $R_L$, 그리고 Surface Roughness Parameter, $R_n$(Dove and Frost, 1996)가 적합한 표면 거칠기 매개변수로 선택되었으며, 디지털 이미지 분석 시스템을 이용한 Optical Profile Microscopy(OPM) 방법을 표면 거칠음 측정방법으로 선택하였다 이 실험장비를 이용하여 일반적으로 사용되는 지오멤브레인의 표면과 표면 패턴을 대표하는, 표면이 매끄러운 것과 3가지 종류의 돌기형 HDPE 지오멤브레인을 사용하여, 전단 시험에 사용되지 않았던 지오멤브레인과 전단시험후의 지오멤브레인에 대한 표면 거칠음 정도의 정량화 작업을 수행하였다. 그 결과, $R_L과\; R_S$값은 이 연구에 사용된 지오멤브레인의 거칠음 정도를 충분한 측정범위로 표현할 수 있는 매개변수로 밝혀졌으나, $R_n$값은 충분히 표면 거칠음 정도의 차이를 표현하기에는 부족하게 매우 좁은 변화 범위를 나타내었다. 이 연구는 접촉면에서 표면 거칠음 정도가 접촉면 전단력에 미치는 영향을 조사하고자 우선적으로 표면 거칠음 정도의 정량화 작업을 연구한 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.85-97
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• 2001

Tse와 Cruden(1979)에 의해 암석 절리면 거칠기 정량화에 대한 연구가 시작된 이후 통계적인 정량화방법, 프랙탈 차원을 이용하는 방법 그리고 스펙트럼 분석을 이용하는 방법이 제안되었다. 이러한 통계적 정량화방법은 치수의존적이라는 단점이 있으며, 프랙탈 차원을 이용하는 방법은 크로스오버 차원이라는 문제점이 있는 것으로 평가되고 있다. 이 문제점들을 보완하는 방법으로 스펙트럼 분석법이 제시되어 많은 연구가 이루어졌다. 본 연구에서는 Barton과 Choubey(1977)가 제안한 10개의 절리면 프로파일을 수치화하고 통계적 분석, 프랙탈 차원 분석 그리고 스펙트럼 분석을 실시하여 이들 문제점을 살펴보고 스펙트럼 분석법이 위상이 변조된 프로파일에 대하여 문제가 있음을 확인하였다. 이들 문제점을 해결하기 위하여 측정간격과 프로파일의 기울기를 의미하는 통계적 파라미터의 관계를 선형으로 회귀분석하였다. 이렇게 구한 10개의 1차식의 기울기와 절편은 JRC와 매우 상관성이 높게 나타났다. 이 기울기와 절편을 거칠기 정량화의 변수로 사용함으로서 통계적 분석법에서의 치수의존적인 문제와 스펙트럼 분석에서의 위상변조의 문제를 해결하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권2C호
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• pp.133-142
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• 2006

암석 절리면의 거칠기를 측정하는 수많은 방법이 제시되었지만 측정간격과 측정방법 때문에 항상 원래의 거칠기를 완벽하게 나타낼 수 없다는 한계가 있었다. 이와 같은 이유로, 현재 사용되고 있는 측정방법에서는 사각지대가 발생하며 거칠기를 왜곡시킨다. 이 연구에서는 현재 널리 사용되고 있는 방식의 대안으로써 카메라 방식의 3D 스캐너를 이용한 새로운 거칠기 측정법을 제시하려고 하였다. 먼저 인공 거칠기의 과소평가 문제를 레이저 프로파일러와 같은 기존의 방법에 의해 해석하였다. 또한, 8개의 시편을 2종의 암석 절리면에서 복제하고 3D 스캐너로 측정하였고, 얻어진 8개의 3D 표면 자료와 320개의 2D 프로파일 자료에 대한 거칠기 계수 값을 기존의 측정방법과 새로운 측정방법을 사용하여 분석 하였다. 해석결과 측정간격이 거칠기 왜곡현상의 원인이 될 수 있다는 것을 확인시켜 주었으며 만곡의 기울기는 기존의 방법으로는 고려할 수 없음을 알 수 있었다. 카메라 방식의 3D 스캐너를 측정방법으로 사용하면 기존의 방법에서 보다 거칠기가 10% 정도 더 크게 평가된 값을 얻을 수 있으며, 실제 프로파일의 형태를 좀 더 명확히 파악할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 새로운 방법이 빠르고 정밀하면서도 정확한 거칠기 측정방법이 될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.89-89
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• 2000

The shear behavior of any interface is a function of the fundamental properties of both materials at the interface. This study aimed at investigating the effect of planar surface roughness on the stress-horizontal displacement curve at theinterfaces composed of various geomembrane textures and granular materials. In addition, the extent of surfacialscarring on smooth geomembranes against granular materials during shearing induced by plowing effect was studied. It wasobserved that the displacements required to achieve peak and residual interface resistance, and the stress-displacementcurve at the interface vary greatly with the surface roughness of geomembrane. Quantification of surface roughnessvariations on smooth geomembrane due to plowing effect showed that the surfacial scarring during shearing by the soilparticles is directly related to both the normal stress and the angularity of the soil particles at the interface. The findingsof this study can be used to provide the useful information for the design and selection of counterface materials.

• 터널과지하공간
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• 제29권6호
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• pp.542-557
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• 2019

암석의 성인과 변성에 따른 내부구조의 마이크로 특성은 암반의 거동 특성에 영향을 미친다. 본 연구에서는 암석 내부의 구성물질의 분포 특성을 반영하는 엑스레이 단층(X-ray CT) 이미지에 기초한 새로운 암석특성의 평가방안을 고찰하였다. 암석의 불균질 특성 및 이방성 특성의 정량화, 암석의 구성광물 입자의 크기분포 및 형상특성, 공극이미지를 이용한 유동해석, 암석내부의 노출되지 않은 절리면 거칠기 평가 등 전통적인 암석의 시험법으로 측정하기 어려웠던 중요한 암석의 특성들이 X-ray CT 이미지의 분석을 통하여 평가될 수 있다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제14권5호
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• pp.39-47
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• 2011

Flow control range of valve, which is installed on pipeline, varies according to valve type, pipe diameter, pipe length, roughness, and elevation difference of both ends of pipeline. A lot of computation efforts and knowledge are needed to estimate flow control range of valve, considering above many parameters. The table of flow control range of each valve type is presented for convenience of pipeline design engineers who must make decision of valve size and type in this study. Also the reason that butterfly valve is recommended for flow control, and gate valve is forbidden is presented via quantification and figures in this study.

• Wind and Structures
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• 제16권6호
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• pp.629-660
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• 2013

This paper reviews the current state-of-the-art in the numerical evaluation of wind loads on buildings. Important aspects of numerical modeling including (i) turbulence modeling, (ii) inflow boundary conditions, (iii) ground surface roughness, (iv) near wall treatments, and (vi) quantification of wind loads using the techniques of computational fluid dynamics (CFD) are summarized. Relative advantages of Large Eddy Simulation (LES) over Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) and hybrid RANS-LES over LES are discussed based on physical realism and ease of application for wind load evaluation. Overall LES based simulations seem suitable for wind load evaluation. A need for computational wind load validations in comparison with experimental or field data is emphasized. A comparative study among numerical and experimental wind load evaluation on buildings demonstrated generally good agreements on the mean values, but more work is imperative for accurate peak design wind load evaluations. Particularly more research is needed on transient inlet boundaries and near wall modeling related issues.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.73-80
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• 2010

상수도관망의 최적설계는 단목적함수와 고정된 수리학적 변수로 구성된 비용최소화의 문제로 시작되었다. 하지만, 미래의 불확실한 수요량의 변동과 같이 상수도관망 내에 존재하는 여러 불확실성을 고려하여 설계하는 것이 실제 상수도관망의 거동을 보다 적절히 예측하는 것이다. 따라서 상수도관망 내 존재하는 불확실성을 양적으로 고려하는 다양한 방법이 연구되어 상수도관망의 최적설계에 반영되었고, 다목적함수를 사용한 최적화문제도 다루게 되었다. 본 연구에서는 관망의 절점에서의 수요량과 관의 조도계수를 불확실성을 가진 변수로 두고, 비용 최소화와 관망의 강건성 (Robustness)을 최대화 하는 두 가지 목적함수를 가진 다목적함수 최적화 문제를 다루었다. 최적화 과정은 비용최소화와 불확실성을 고려한 최종 최적화의 두 과정으로 나뉜다. 각 절점에서의 수요량과 관의 조도계수는 베타확률밀도함수 (Beta PDF)를 사용, Latin Hypercube 샘플링 방법으로 불확실성을 고려하였고, 다목적함수의 최적화는 유전자 알고리듬 (Multi-objective Genetic Algorithms, MOGA)을 사용하였다. 제안된 방법은 New York Tunnels이라는 실제 상수도관망에 적용하여 적용성을 검증 하였고 그 결과를 분석하였다. 다목적 최적화 문제에서 최적화가 진행될 수 록 초기 값에 모여 있던 점들이 그 점 주위를 시작으로 해 공간에 최적 해를 찾아 오른쪽 아래 부분으로 탐색해 나가는 것을 확인할 수 있었고 최적설계의 해는 해 공간에서 Pareto Front를 구성하며 파레토 최적해를 구하였다.