• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.89-95
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• 2023

지하공동구는 도시의 상하수, 전력, 통신 등과 같은 중요한 시설을 수용하여 관리하는 도시기반시설로 화재, 지진, 침수 등과 같은 재난으로부터 보호해야 하는 국가 시설이다. 예측, 예방, 대비, 대응, 복구 등의 재난안전 전주기 관리 체계를 구축함에 있어서 첨단 ICT 기술과 데이터가 융합된 디지털 트윈 기술을 활용하여 지하공동구의 재난안전관리 플랫폼을 개발 중에 있다. 이 논문에서는 재난안전 디지털 트윈에 대한 성숙도 모델을 살펴보고 각 성숙도 단계 별 재난안전 디지털 트윈 구현을 위해 필요한 데이터셋을 정의하였다. 정의된 데이터셋의 카테고리의 조합에 따라 성숙도 단계를 다르게 하여 디지털 트윈 구현이 가능하도록 구성하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권5호
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• pp.699-706
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• 2022

Settlement control techniques are critical for the safety of shield tunnel constructions, especially for facing complex situations. In this study, the shield tunnel structure from Huaita east road station to Heping Road station in Xuzhou metro No.3 line (China) is taken as engineering background, which has various complex problems of the upper-soft and lower-hard composite stratum conditions, twin curve shield tunnels, and underpass the foundation of the piled raft. The deformation characteristics of shield tunnelling passing through buildings are explored. Subsequently, comprehensive research methods of numerical simulation and field measurement are adopted to analyzing the effectiveness of settlement control by using the top grouting technique. The results show that the settlement of the buildings has obvious spatial characteristics, and the hysteresis effect can be obviously observed in soil deformation caused by shield construction. Meanwhile, the two shield constructions can cause repeated disturbances, reducing the soil deformation's hysteresis effect. Moreover, the shield tunnel's differential settlement is too large when a single line passes through, and the shield construction of the outer curve can cause more significant disturbance in the tunnel than the inside curve. Notably, the proposed process control parameters and secondary topgrouting method can effectively control the deformation of the shield tunnel, especially for the long-term deformation.

• 한국해양공학회지
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• 제37권3호
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• pp.122-128
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• 2023

Autonomous berthing is a crucial technology for autonomous ships, requiring optimal trajectory planning to prevent collisions and minimize time and control efforts. This paper presents a two-phase, two-point boundary value problem (TPBVP) strategy for creating an optimal berthing trajectory for a twin-propeller, twin-rudder ship with autonomous berthing capabilities. The process is divided into two phases: the approach and the terminal. Tunnel thruster use is limited during the approach but fully employed during the terminal phase. This strategy permits concurrent optimization of the total trajectory duration, individual phase trajectories, and phase transition time. The efficacy of the proposed method is validated through two simulations. The first explores a scenario with phase transition, and the second generates a trajectory relying solely on the approach phase. The results affirm our algorithm's effectiveness in deciding transition necessity, identifying optimal transition timing, and optimizing the trajectory accordingly. The proposed two-phase TPBVP approach holds significant implications for advancements in autonomous ship navigation, enhancing safety and efficiency in berthing operations.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.11-21
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• 2020

With increasing interest and research on smart cities, there is also an increasing number of studies on urban facilities that can be built within smart cities. According to these studies, smart cities' urban facilities are likely to become high value-added industries. However, the concept of smart city is not clear because it involves various fields. Therefore, in this study, the definition of Next-Generation(N.G) Smart City Facilities with Digital Twin and Digital Chain is carried out through a multidisciplinary approach. Based on this, Next-Generation Smart City Facilities will be divided into High Value-Added Products and Big Data Platforms. Subsequently, the definition of the Digital Chain containing the data flow of the entire process built through the construction of the Digital Twin proceeds. The definitions derived are applied to the Next-Generation Noise Barrier Tunnel to ensure that data is exchanged at the Digital Twin stage, and to review the proposed configuration of the Digital Chain and Data Flow in this study. The platform definition and Digital Chain of Next-Generation Smart City Facilities proposed in this study suggest that it can affect not only the aspects of data management that are currently in the spotlight, but also the manufacturing industry as a whole.

• 터널과지하공간
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• 제22권3호
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• pp.205-213
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• 2012

본 연구에서는 $30^{\circ}$ 경사진 층리면을 가진 이방성 암반내 위치한 쌍굴터널에서 터널간 이격거리와 터널 단면의 형상이 서로 다른 다섯 가지 모형에 대해 측압계수 2의 하중조건으로 축소모형실험을 실시하였다. 실험을 통해 모형별 균열개시압력과 터널 주변지반의 변형거동을 조사하였으며, 이 조건들이 터널의 안정성에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보았다. 터널간 이격거리가 작은 모형일수록 필라에서는 층리면을 따른 전단파괴가 발생하였으며 낮은 압력수준에서 균열이 발생하여 터널의 안정성은 상대적으로 작은 것으로 평가되었다. 사심아치형, 원형, 반원아치형 터널 모형들에 대한 실험에서 반원아치형 터널이 가장 작은 균열개시압력을 보여 터널 안정성이 가장 작게 나타났으며, 원형 터널의 안정성이 가장 크게 나타났다. 또한, 사심아치형 터널의 변형거동은 원형 터널과 반원아치형 터널의 중간적인 형태를 나타내었으며 터널 안정성도 중간정도에 해당하였다. FLAC을 사용한 수치해석 결과는 모형실험의 결과와 정성적으로 부합하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.695-702
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• 2015

원심모형시험은 최근의 기계적, 이론적 발전에 따라 그 활용도와 정확성이 높아지고 있다. 원심모형시험은 원지반 응력을 효과적으로 재현할 수 있으므로 주위 지반 또는 암반과 상호작용을 하는 터널과 같은 지하구조물의 거동을 모사하기 적합하다. 본 연구에서는 병렬 터널의 지진시 동적 거동을 원심모형시험을 통하여 분석하였다. 터널 모델링시 지진에 의해 발생하는 최대 가속도 저감을 위하여 Flexible segment를 고려하였으며 Flexible segment의 두께가 얇은 경우와 두꺼운 경우를 각각 고려하였다. 시험 결과 Flexible segment의 지진시 터널 구조물에 발생하는 최대 가속도 저감 효과를 확인하였다. 그러나 Flexible segment가 얇은 경우 단주기파 적용시 최대가속도의 저감효과는 없었고, 두꺼운 경우 기반암 가속도가 클 경우 보다 효과적임을 확인하였다. 또한 동일 모델에 대하여 3차원 수치해석을 수행하여 지진시 거동을 파악한 결과, 시험 결과와 유사한 경향을 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.325-337
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• 2021

도로와 철도터널에서는 비상시 대피를 위한 시설이 필수적이며, 제연 및 화재 진압을 위한 설비와 승객의 피난 통로가 그것이다. 장대 병설터널에서는 횡갱을 배치하여 화재 발생 반대편 터널로 대피하도록 계획된다. 병설 쉴드터널에서는 횡갱의 시공을 위해 기 시공된 본선터널의 영구 구조물인 세그먼트 라이닝을 철거하여 원지반을 노출하여야 한다. 현대의 대부분의 쉴드TBM이 막장을 격벽으로 차단한 폐쇄형 쉴드TBM임을 감안할 때, 원지반이 노출되는 횡갱의 시공은 쉴드터널의 시공단계에서 위험도가 높은 과정 중 하나이다. 특히, 지하수위 아래의 토사 쉴드터널의 횡갱 시공에서는 세그먼트 철거 및 굴착 중 토사지반의 안정성 확보를 위한 차수 및 굴착공법에 대한 면밀한 검토가 요구된다. 본 사례 연구에서는 토사지반에서 대구경 강관추진을 활용한 횡갱 굴착 공법의 시공 중 유의사항을 소개하고 시공 후 계측결과를 분석하였다. 본 사례 연구에서 소개되는 횡갱 굴착공법은 그라우팅으로 보강된 토사지반에 대구경 강관 추진 후 내부 굴착하는 공법으로써, 두 가지 메커니즘에 의해 토사지반에서 굴착 중 막장의 안정성을 확보한다. 첫 번째는 대구경 강관을 추진하여 막장 전방 토사지반의 전주면을 강관에 의해 선 지보 한다. 두 번째는 대구경 강관 추진으로 내부로 압입된 토사의 Plugging 효과에 의해 막장 전면의 지지효과를 얻을 수 있다. 추진력에 의한 강관의 변형 및 강관의 관통 완료 후 응력발생 계측결과로부터 대구경 강관 추진에 의한 횡갱 굴착공법이 토사지반에서 충분한 시공성과 안정성을 확보함을 확인하였다. 본 사례 연구의 토사 쉴드터널의 횡갱 시공공법은 유사한 현장조건에서 널리 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Wind and Structures
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• 제18권4호
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• pp.443-456
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• 2014

A popular modern architectural form for tall buildings is two (or more) towers which are structurally linked through such features as a shared podium or sky-bridges. The fundamental features of the wind loading and the structural links of such buildings can be studied by measuring load components on the individual unlinked towers along with their correlations. This paper describes application of dual high frequency force balance (DHFFB) in a wind tunnel study of the base wind loading exerted on generic tall twin buildings in close proximity. Light models of two identical generic tall buildings of square plan were mounted on DHFFB and the base wind loading exerted on the buildings was simultaneously acquired. The effects of the relative positions of the buildings on the correlations and coherences involving loading components on each building and on the two buildings were investigated. For some relative positions, the effects of the building proximity on the wind loading were significant and the loading was markedly different from that exerted on single buildings. In addition, the correlations between the loadings on the two buildings were high. These effects have potential to significantly impact, for example, the modally-coupled resonant responses of the buildings to the aerodynamic excitations. The presented results were not meant to be recommended for direct application in wind resistant design of tall twin buildings. They were intended to show that wind loading on tall buildings in close proximity is significantly different from that on single buildings and that it can be conveniently mapped using DHFFB.

• Geomechanics and Engineering
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• 제21권2호
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• pp.153-164
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• 2020

Tunnel excavation in shallow soft ground conditions of urban areas experiences inevitable surface settlements that threaten the stability of nearby infrastructures. Surface settlements during shield TBM tunneling are related to a number of factors including geotechnical conditions, tunnel geometry and excavation methods. In this paper, a database collected from a construction section of Hong Kong subway was used to analyze the correlation of settlement-inducing factors and surface settlements monitored at different locations of a transverse trough. The Pearson correlation analysis result revealed a correlation between the factors in consideration. Factors such as the face pressure, advance speed, thrust force, cutter torque, twin tunnel distance and ground water level presented a modest correlation with the surface settlement, while no significant trends between the other factors and the surface settlements were observed. It can be concluded that an integrated effect of the settlement-inducing factors should be related to the magnitude of surface settlements.

• 터널과지하공간
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• 제27권2호
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• pp.109-119
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• 2017

다양한 현장조건을 고려하기 위하여 필라 폭, 암반등급, 측압계수를 달리한 각종 병설터널을 모델링하고, 수치해석과 모형실험을 통해 필라의 안정성을 알아보았다. 수치해석을 통해 얻어진 필라 중앙부의 응력, 필라 전체의 평균응력, 필라 좌우단부의 응력을 각각 적용하여 필라의 강도/응력비를 구하였다. 이중 필라 좌우단부의 응력을 적용하였을 때의 강도/응력비는 가장 보수적인 값을 나타내었고, 분할굴착과 지보체계를 고려한 시공단계해석에서도 굴착 시점과 부합한 실제적인 값을 보였다. 또한, 병설터널의 모형실험에서 필라의 파괴균열은 필라 좌우단부로부터 필라 중앙부를 향해 점진적으로 발생하였다. 따라서 필라의 국부적 손상을 방지하고 터널 안정성을 보수적으로 평가하기 위해서는 필라 좌우단부의 응력을 적용하여 필라의 강도/응력비를 구하는 방법이 적합한 것으로 판단된다.