• 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.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권4호
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• pp.94-103
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• 2023

도심지에 건설되는 지하터널의 경우 터널 지상부 환경의 고려 뿐만 아니라 터널이 건설되는 지반 내부 환경의 변화를 정확히 파악하여 설계·시공해야한다. 하지만 현재 터널 설계에 적용되는 프로그램의 제한적 기능과 활용의 어려움으로 인해 지반응력, 지하수위 변화 등을 연계한 수치해석에 어려움이 있다. 이는 과다 설계로 이어져 공사비를 증가시키기 요인이 될 수 도 있고 부실 설계로 인해 시공 중 사고로 이어질 수 있는 문제가 발생할 수도 있다. 특히, 저토피 구간에 설치되는 도심지 터널의 경우 터널 상부 지층에 지하수위가 존재하며, 지하 공사 중 지하수위 저감으로 인해 상부지층의 유효응력이 증가되어 지반이 침하하는 현상이 발생할 수도 있으므로 지하수위 변화를 정확히 평가 후 설계를 해야한다. 따라서 본 연구에서는 터널 상부에 지하수위 층이 있는 도심지 지하터널을 대상으로 배수형태에 따른 응력-침투 연계해석을 통해 터널의 거동특성을 분석하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.1-8
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• 2012

본 연구에서는 실물모형 화재시험 후 쉴드터널 라이닝의 손상평가를 수행하였다. 먼저 고온에 노출된 쉴드터널 라이닝의 코어 채취를 통해 잔존압축강도를 측정하고, X선 회절분석 및 열중량 분석으로 수열온도를 예측하였다. 코어 채취에 의해 측정된 잔존 압축강도를 통해 고온에 의한 부재의 강도저하를 평가할 수 있었다. 또한 정확한 수열온도 예측이 이루어진다면 기존의 연구결과를 통해 부재의 잔존압축강도를 추정할 수 있다. X선 회절분석 및 열중량 분석은 약 $450^{\circ}C$의 온도를 기준으로 수열온도 예측이 가능하지만 정량적인 수열온도의 판단에는 한계가 있었다. $400{\sim}600^{\circ}C$의 수열온도범위에서는 기기분석에 의한 평가와 더불어 해석적 기법이 병행된다면 보다 정확한 수열온도 예측이 가능할 것이다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.221-228
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• 2002

Thickness of concrete lining, voids at the back of lining or shotcrete are very important elements for inspecting the safety of tunnels. Therefore, the inspection of tunnel lining structure means to investigate the inner layer boundaries of the structure. For this purpose, seismic reflection survey is the most desirable method if it works in good conditions. However, the conventional seismic reflection method can not be properly used for investigating thin layers in the lining structure. In other words, to detect the inner boundaries, it is desirable for the wavelength of source to be less than the thickness of each layer and for the receiver to be capable of detecting high frequency(ultrasonic) signals. To this end, new appropriate source and receiver devices should be developed above all for the ultrasonic reflection survey. This paper deals primarily with the development of source and receiver devices which are essential parts of field measuring system. Interests are above all centered in both the radiation pattern, energy, frequency content of the source and the directional sensitivity of the receiver. With these newly devised ones, ultrasonic physical modeling has been performed on 3-D physical model composed of bakelite, water-proof and concrete, The measured seismograms showed a clear separation of wave arrivals reflected from each layer boundary. Furthermore, it is noteworthy that reflection events from the bottom of concrete below water-proof could be also observed. This result demonstrates the usefulness of the both devices that can be applied to benefit the ultrasonic reflection survey. Future research is being focus on dealing with at first an optimal configuration of source and receiver devices well coupled to tunnel wall, and further an efficient data control system of practical use.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권6호
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• pp.193-204
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• 2008

본 논문은 연약지반에서 복수의 신규터널 시공을 모사하기 위해 실시된 모형실험 과정 및 결과에 대해 기술한다. 새로운 터널이 기존터널에 근접하여 시공될 때 기존터널의 거동을 조사하기 위해 1/50의 상사율로 모형실험이 실시되었다. 모형 터널은 압밀된 Speswhite Kaolin 점토에 시공되었으며, 오거 형상 굴착기와 실드로 구성된 터널굴착 장비가 사용되었다. 기존터널의 거동 계측을 위해 스트레인 게이지와 변형계가 사용되었다. 모형시험 분석 결과는 영국 Old Street 런던 지하철 Northern Line 확장공사 현장계측 결과와 비교되었다. 또한, 모형시험 결과는 동일한 실험기구 및 실험방법이 사용된 별도의 모형실험에서 계측된 지반변형 데이터와도 비교되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.331-344
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• 2023

본 논문은 일본의 성능평가 제도인 NETIS의 사후평가와 점검 지원 기술 성능 카탈로그를 통해 기존 터널 스캐닝 시스템의 성능을 분석하였다. 분석을 통해 터널 스캐닝 시스템의 개선 사항과 개발 방향에 대한 시사점을 도출하였다. 일본의 신기술은 사용자 중심의 정보 제공을 우선시하여 NETIS의 사후평가와 점검 지원 기술 성능 카탈로그의 표준시험방법을 통해 다양한 터널 스캐닝 시스템의 특성을 객관적으로 비교하고 분석할 수 있다. 국내의 건설신기술은 기술인증의 공급자 중심으로 터널 스캐닝 시스템에 대한 객관적인 성능 비교는 불가능하였다. 일본의 터널 스캐닝 시스템의 핵심장치인 카메라의 제원을 비교하여 성능을 간접적으로 비교 평가하였다. 향후 터널 스캐닝 시스템 개발을 위해서는 카메라의 고해상도와 빠른 노출 성능 그리고 이에 부합되는 고휘도의 조명 장치가 요구된다. 실내에서 카메라와 조명의 성능을 분석할 수 있는 실험 환경 조성도 필요할 것으로 판단된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제58권4호
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• pp.1-8
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• 2016

In 2008, 17, 596 dams and reservoirs are scattered across South Korea, and 17, 505 of them (99.5 %) are used for agriculture and 99.3 % are fill dam types. This study aimed to review literature related to the precise safety diagnosis system for agricultural reservoirs established by Korea Rural Community Corporation (KRCC) and analyze problems of its evaluation method. And then, it proposed ways to improve the system including a modified diagnosis system, which was applied to pilot districts in order to verify the utility. For assessment model development of agricultural reservoir, we reviewed status of precision safety inspections systems of agricultural reservoir. There are many problems such as assess agricultural reservoir not by sheet which used in fill dam but by block which used in concrete dam construction and diversion tunnel which main element in reservoir levee is treated as water intake facility. For considering diversion tunnel in reservoir levee, previous precision safety inspection systems which summed in separated phenomenon, separated element, separated site, separated facility was change to new systems which summed in site, phenomenon, element, and facility. Compared results of previous inspection system calculated total assessment index (Ec) with new system calculated total assessment index (Ec) are not show statistical difference.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.643-653
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• 2020

교통통제 후 인력점검 방식으로 시행되고 있는 콘크리트 라이닝 점검방식은 교통통제에 의한 정체유발 및 이로 인한 사회적 손실비용이 발생되며, 교통사고 및 점검자 안전 사고 위험 등 다양한 문제점을 내포하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 해외에서는 객관적이고 정량적 조사가 가능한 자동점검 장비 및 영상분석을 통한 콘크리트 라이닝 점검을 수행하고 있다. 본 연구에서는 인력점검 방식으로 시행되고 있는 콘크리트 라이닝 점검 및 진단방식의 문제점 해결 및 개선방안 검토를 위하여, 2019년 정밀안전진단을 시행한 ◯◯터널 상·하행선에 대하여 국내에 도입된 터널 자동점검진단 장비를 이용한 점검 시행 후 정밀안전진단 조사 결과와 비교 분석하였다. 터널 자동점검진단 장비를 이용한 점검은 정밀안전진단 보다 정확하게 균열 등 콘크리트 라이닝에 발생한 결함을 조사할 수 있는 것으로 나타났다.

• Smart Structures and Systems
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• 제21권5호
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• pp.583-590
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• 2018

Nowadays, many tunnels have been commissioned for several decades, which require effective inspection methods to assess their health conditions. The ambient vibration test has been widely adopted for the damage identification of concrete structures. In this study, the vibration characters of tunnel lining shells built with forepoling method was analyzed based on the analytical solutions of the Donnell-Mushtari shell theory. The broken rock, foreploing, rock-concrete contacts between rock mass and concrete lining, was represented by elastic boundaries with normal and shear stiffness. The stiffness of weak contacts has significant effects on the natural frequency of tunnel lining. Numerical simulations were also carried out to compare with the results of the analytical methods, showing that even though the low nature frequency is difficult to distinguish, the presented approach is convenient, effective and accurate to estimate the natural frequency of tunnel linings. Influences of the void, the lining thickness and the concrete type on natural frequencies were evaluated.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.5-17
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• 2016

터널에서의 붕괴는 터널 구조물의 특수성 및 예상치 못한 지반조건의 변화로 인해 언제 어디서든 발생될 수 있다. 그로 인한 경제적인 손실과 인명피해를 줄이기 위하여 사고를 미연에 방지하기 위한 방안에 대한 다양한 연구들이 계속 진행되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 붕괴예측을 위하여 국내 터널 붕괴 현장 56개소의 시공데이터를 분석하고 인공신경망 기법에 적용할 입력인자를 민감도 분석으로 선정하였다. 또한 인공신경망 모델 설계는 선정된 입력인자로 학습을 수행하고 터널 붕괴 유형 예측에 최적화된 모델을 결정하였다. 이 모델을 이용하여 붕괴가 발생된 총 12개소에 적용성 평가를 실시하여 터널 붕괴 유형 예측 가능성을 검증하였다. 이러한 결과는 터널 시공 현장에서 붕괴 예방을 위한 기초 자료로서 활용 될 수 있을 것이다.