• 지질공학
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• 제29권3호
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• pp.237-249
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• 2019

본 연구에서는 지하수의 이동에 영향을 주는 암반의 균열에 대해서 고온하에서의 다단계 압력실험을 통해 균열면의 거칠기 변화에 대한 분석을 실시하였다. 연구에 사용된 시료는 지표에서 지하 500 m 구간에서 획득한 조립질 화성암과 세립질 화성암 시료 중 심도 약 40 m와 270 m의 시료를 실험에 사용하였다. 압력은 최대 120 MPa 까지 가압을 하였으며, 단계적으로 10 MPa씩 증가하면서 실험을 수행하였다. 각 단계에서의 표면 변화를 관측하기 위해서 고분해능 3차원 다초점 레이저 스캔 현미경(Confocal Laser Scanning Microscope, CLSM)을 사용하였으며, 이를 통해서 미세한 표면의 거칠기를 확인할 수 있었다. 거칠기의 변화에 대해서는 거칠기 인자값을 기준으로 변화된 양을 계산하였다. 본 실험에 사용된 시료는 $20{\times}40{\times}5mm$ 크기를 가지고 있으며, 가압장치는 나사방식으로 압력을 가할 수 있도록 제작한 챔버를 활용하여 실험을 수행하였다. 실험결과 단계적으로 압력이 가해지는 조건에서 압력에 따른 균열면의 거칠기는 입자의 크기에 따라 다른 변화를 보이는 것으로 확인되었으며, 이러한 자료는 추후 암석의 균열면을 따라 이동할 수 있는 지하수의 흐름에 대한 예측을 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 기대한다.

• 지질공학
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• 제31권3호
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• pp.269-281
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• 2021

Land creeping is the imperceptibly slow, steady, downward movement o f slope-forming soil or rock. Because creep-related failures occur frequently on a large scale without notice, they can be hazardous to both property and human life. Korea Forest Service has operated the prevention and response system from land creeping which has been on the rise since 2018. We categorized and proposed three survey steps (e.g., preliminary, regional, detailed) for investigation of creeping susceptibility site with a focus on geophysical mapping of a selected test site, Yongheung-dong, Pohang, Korea. The combination of geophysical (dipole-dipole electrical resistivity tomography and reciprocal seismic refraction technique, well-logging), geotechnical studies (standard penetrating test, laboratory tests), field mapping (tension cracks, uplift, fault), and comprehensive interpretation of their results provided the reliable information of the subsurface structures including the failure surface. To further investigate the subsurface structure including the sliding zone, we performed high-resolution geophysical mapping in addition to the regional survey. High-resolution seismic velocity structures are employed for stability analysis because they provided more simplified layers of weathering rock, soft rock, and hard rock. Curved slip plane of the land creeping is effectively delineated with a shape of downslope sliding and upward pushing at the apex of high resistive bedrock in high-resolution electrical resistivity model with clay-mineral contents taken into account. Proposed survey steps and comprehensive interpretation schemes of the results from geological, geophysical, and geotechnical data should be effective for data sets collected in a similar environment to land-creeping susceptibility area.

• 터널과지하공간
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• 제33권1호
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• pp.42-56
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• 2023

고준위방사성폐기물의 심층처분시스템에서 천연방벽은 처분시설을 물리적으로 지지함과 동시에 방사성 핵종의 이동을 지연시키는 역할을 최소 수십만년 이상 수행해야 한다. 천연방벽의 지구조적 장기진화평가를 위해서는 암반 절리의 장기거동 분석이 필수적이며, 여기에는 마찰회복 거동이 포함된다. 본 연구에서는 암반 절리의 수리-역학적 조건 하 마찰회복 거동을 슬라이드-홀드-슬라이드(slide-hold-slide, SHS) 실험을 통해 실험적으로 분석해 보고자 하였으며, 이를 위해 서로 다른 거칠기의 절리 시험편을 대상으로 역학적 및 수리-역학적 조건에서 SHS 실험을 수행하였다. 수리-역학적 조건에서 마찰회복률은 더 증가하는 경향을 보였으며, 이는 거칠기가 큰 시험편에서 더 분명하게 나타났다. 또한, 절리면에 작용하는 유효 수직응력이 작은 경우에 수리-역학적 조건의 영향이 더 크게 작용함을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 천연방벽 암반 절리의 마찰회복 거동을 파악하는 데 유용한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 터널과지하공간
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• 제12권1호
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• pp.31-36
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• 2002

터널화재시 화원의 크기에 따른 연기기동을 파악하기 위하여 모현실험 및 수치해석이 수행되었다. 모형실험의 결과를 실제 터널에 대해 적용하기 위하여 Frode상사법을 이용하였다. 터널공간내의 화재 해석에 대한 수치해석의 타간성을 입증하기 위하여 모형실험과 수치해석에서 얻어진 연층의 온도분포를 비교하였다. 터널내 온도분포를 해석함으로써 배기장치가 없는 짧은 터널에 대하여 연층은 전체 터널 높이의 절반 이하로 하강하지 않는다는 사실을 파악하였다. 또한 실험에서 얻어진 연층선단의 전파속도는 화재 발생부의 1/3 풍에 비례한다는 사실을 파악하였으며 이는 기존의 경험식 및 수치해석결과와도 잘 일치하였다. 따라서 짧은 터널에서 화재시 피난대책을 수립하는데 있어서 연층의 수평전파가 수직전파에 비해 중요한 설계변수임을 본 연구를 통하여 제시하였다.

• 지질공학
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• 제5권1호
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• pp.31-44
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• 1995

본 연구에서는 지하공동이 해석적용기준을 제시하기 위하여 암반의 역학적 특성과 지하공동에 작용하는 초기응력을 검토하였고, 지하암반을 선형 탄성의 균질한 암석으로 가정하여 공동주위의 거동을 검토하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. - 지하암반공동의 유한요소경계는 공동의 중심으로 부터 공동 반지름의 6배이상으로 하여야 한다. - 원형공동의 경우, 수직응력과 수평응력의 비인 $K_0$ 값이 증가함에 따라 공동측면에서는 변형이 공동의 중심방향으로 증가하고, 공동상부에서는 공동의 중심방향으로 변형이 감소한다. 또한 $K_0$ 값이 1/4보다 작을 경우 공동주변암반체에서 인장영역이 발생함을 알 수 있었다. - 마제형인 공동 I과 Powerstation 형인 공동 II에 발생하는 변위는 원공동과 거의 비슷한 경향을 나타내고, 공동 I, II에 발생하는 응력집중은 공동의 벽면과 바닥으 교차부에서 발생하며, 공동 II에서 보다 큰 응력집중이 발생함을 알 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제15권1호
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• pp.61-70
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• 2005

본 연구에서는 장대 터널 화재시 연기의 거동 특성 파악과 피난연락갱의 설치간격을 결정하기 위하여 축소 모형실험을 실시하여 그 결과를 분석하였다. Froude 상사를 기본으로 1/50로 축소하여 20 m의 모형 터널을 제작하여 실험하였다. 터널 내 20 MW의 화재가 발생 하였을 경우 CO의 전파 속도와 거리와의 관계를 이용하여 피난연락갱의 위치를 검토한 결과, 승객들의 피난시간은 6분이 적절하나 화재시 승객들의 심리적 상태를 고려하여 1분여의 지체시간을 생각하면 실제의 피난시간은 5분 정도가 될 것이므로 최대 간격 250m로 대인용 피난연락갱을 설치하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다.

• 터널과지하공간
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• 제14권4호
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• pp.269-274
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• 2004

본 연구에서는 터널에서 화재 발생시 역기류의 위치를 결정하기 위하여 축소실험을 실시하였다. Froude 상사를 사용하여 1/20로 축소된 모형터널에서 실험을 실시하였으며 가연물질로는 에탄올을 사용하였다. 한 변의 길이가 8-16cm의 화원을 사용하였으며 발열량은2.47-12.30㎾이다. 터널 단면의 종횡비(터널높이/터널폭)가 증가할수록 역기류를 제어하기 위해 더 큰 배연 풍속이 요구됨을 확인하였다. L$_{B}$$^{*}$ ＜5일 때 역기류를 막기 위한 배연속도가 0.25승에서부터 발열량에 비례하여 증가한다. L$_{B}$$^{*}$ $\geq$5에서는 발열량의 0.3승에 비례한다.

• 터널과지하공간
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• 제8권3호
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• pp.194-199
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• 1998

본 연구는 석회석 노천채광장의 발파 분진이 주변을 통과하는 특고압 선로에 어느정도 비산 퇴적할 것인지, 어떤 문제를 일으킬 것인지를 평가하기 위한 연구였다. 발파 현장이 분진 발생량 및 입도분포는 그간의 연구 실적도 있고 계측도 가능하지만 얼마만큼의 분진이 어느 정도 거리까지 비산 퇴적할 것인지를 예측하기란 매우 어려운 일이다. 따라서 본 연구에서는 최근 개발한 바 있는 수치유체역학(CFD)을 이용한 3차원 유체거동 해석 프로그램(3D-Flow)을 이용하여 송전선로에 미치는 영향을 예측하는 시도를 하였다. 지형조건, 기상조건에 따른 시뮬레이션을 통하여 석회석 분진은 송전선로에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 판단 되었다.

• 터널과지하공간
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• 제8권2호
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• pp.146-156
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• 1998

Nemerical algorithms were developed to analyze the behavior of the double lining as well as ground mass separately or simultaneously. A lining interface element was especially developed, verified and applied to the study on the coupled interaction of shotcrete and the concrete lining. It could be known fro parameter studys on double lining support systems that as the contact surface between shotcrete and concrete lining was rougher, the more decreased bearing capacity against the cracking of the system. If the thickness of the shotcrete increased, the bearing capacity of the double lining also increased linearly with the thickness. If the thickness of the concrete lining increased, the bearing capacity of the double lining had the relationship of the characteristic S-shape of a sigmoid function with the thickness. When the thickness increased over a given value, it was not useful to increase more the thickness because bearing capacity had no remarkable change. It could be concluded that the behavior of the shotcrete and concrete lining was generally reversed before and after the ratio of horizontal to vertical earth preassure of 1.0 and 0.5 respectively. Therefore, we could guess that the movement which two shotcrete and concrete lining deflect toward each other around the crown caused a friction between two linings and thus this disadvantageous effect could contribute to reducing the bearing capacity against the cracking.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.411-414
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• 2014

Numerical modeling was conducted to estimate the amount of dislocation that may occur across a frictionless fracture during an earthquake using commercial code FLAC3D (Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions). The applied motion was calculated to represent a Richter 6.0 magnitude earthquake at distances of 2 km from the fracture. The velocity-time history was generated from Svensk $K{\ddot{a}}arnbr{\ddot{a}}anslehantering$ AB report. In the report, The velocity field resulting from an earthquake on a fault located in the near-field (2 km distance) was modelled using a finite difference program, WAVE. The stress-time history was substituted for velocity-time history to perform dynamic analysis using FLAC3D. During the earthquake, the maximum dislocation and change of shear stress were about 1 cm and 2MPa, respectively. Because the fracture is frictionless in this study, all dislocations relax to zero after the earthquake motions have ceased.