• 터널과지하공간
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• 제28권5호
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• pp.387-399
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• 2018

광해방지사업은 인간의 과거 광산 활동과 현재의 삶(환경)과 밀접하게 관련되어 있다. 이는 광산지역이 국가적 관리가 필요한 이유 중 하나이다. 광해방지사업의 효율적 시행을 위해서는 폐광산 지하공간에 대한 정밀한 조사 및 분석이 필요하다. 한국광해관리공단은 지하공동을 실측하고 조사하는 실용화 기술을 개발해오고 있다. MIRECO EYE 시스템은 지하공동의 3차원 수치화 및 형상화 조사장비이다. 레이저, 소나 및 영상측정 기술이 융복합되어 있으며, 접근이 불가능하였던 지하공동에 대한 정보를 획득하고, 광산 지역의 침하 위험관리에 사용되고 있으며, 최근에는 도심지 싱크홀 분야 등 다양한 목적으로도 활용되고 있다. 본 연구는 MIRECO EYE 시스템을 통해 획득된 정밀 수치정보 및 형상정보의 분석에 관한 연구이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.135-141
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• 2002

본 연구는 석탄광 주변에 건설되는 터널이 채굴공동의 붕락으로 인한 지반침하에 의한 영향을 조사할 목적으로 수행되었다. 채굴적이 표시된 도면이 존재하지 않기 때문에 탄광이 보유하고 있는 갱내도와 함께 지층구조, 탄층의 부존상황을 종합적으로 판단하여 그 위치와 규모를 추정하였다. 또한 정밀 지표지질조사와 지표 전기비저항탐사를 통하여 지층구조 및 암반상태를 파악하였다. 이러한 조사 자료를 바탕으로 터널단면에 따른 지반구조를 구성하였으며 이들 단면에 대한 2차원 수치해석을 실시하여 채굴공동이 터널에 미치는 영향을 분석하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권5호
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• pp.399-410
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• 2020

Cavities often develop behind the vault during the construction of double-arch tunnels, generally in the form of various defects. The study evaluates the impact of cavities behind the vault on the mechanical and failure behaviors of double-arch tunnels. Cavities of the same sizes are introduced at the vault and the shoulder close to the central wall of double-arch tunnels. Physical model tests are performed to investigate the liner stress variation, the earth pressure distribution and the process of progressive failure. Results reveal that the presence of cavities behind the liner causes the re-distribution of the earth pressure and induces stress concentration near the boundaries of cavities, which results in the bending moments in the liner inside the cavity to reverse sign from compression to tension. The liner near the invert becomes the weak region and stress concentration points are created in the outer fiber of the liner at the bottom of the sidewall and central wall. It is suggested that grouting into the foundation soils and backfilling injection should be carried out to ensure the tunnel safety. Changes in the location of cavities significantly impact the failure pattern of the liner close to the vault, e.g., cracks appear in the outer fiber of the liner inside the cavity when a cavity is located at the shoulder close to the central wall, which is different from the case that the cavity locates at the vault, whereas changes in the location of cavities have a little influence on the liner at the bottom of the double-arch tunnels.

• 화약ㆍ발파
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• 제30권2호
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• pp.9-20
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• 2012

최근 광업계는 지하개발이 주로 이루어지며, 대형 굴착장비의 보급으로 인해 갱도 및 채굴공동이 지하심 부화되고 있다. 채광설계 시 채굴공동의 붕락방지와 채광작업의 안전성 확보를 위해 채굴공동 및 광주의 설계가 매우 중요하게 대두되고 있다. 이에 본 연구는 지하채굴공동의 발파진동계측을 통한 발파진동 예측식 도출을 수행하였고, 채굴공동의 발파시 발생되는 비산석의 파쇄입도 분석과 비산거리 측정을 통하여 광주에 가해지는 이론적인 충격진동을 산정하였다. 지하채굴공동의 발파에 따른 광주의 영향을 검토하기 위하여 유한요소해석을 수행하여 발파진동 예측식과 비교하였으며, 채굴공동의 발파로 인해 발생되는 비산석이 광주에 충격이 가해졌을 때의 충격진동과 이론적인 충격진동을 비교, 분석하였다.

• 터널과지하공간
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• 제25권5호
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• pp.408-416
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• 2015

광물자원 채굴을 위한 지하 채굴공동의 붕괴는 인간이 생활하고 있는 지역의 지반침하 피해를 유발할 수 있다. 한국은 일제강점기 및 1960년대 광산 활황기에 수많은 광산이 무질서하게 개발되었다. 복잡한 지질학적 여건 및 광산개발 방식으로 인하여 한국에서는 지표 천부에 급경사의 위험한 채굴적이 발생되었으며, 이러한 여건으로 인하여 외국의 광해방지기술을 광산 채굴공동 현장에 그대로 기술을 적용하기 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 한국의 지하 채굴적 및 공동에 효과적인 지반안정화 기술을 개발이 필요하다. 한국 정부 및 한국광해관리공단은 대학 연구자 및 전문광해방지사업자 등 관련자들과 함께 지속적으로 실용화 연구개발을 수행해오고 있으며, 다양한 실용화 조사 및 탐사기술, 공동 충전재료 및 보강방법이 개발되어 현장에 적용되고 있다. 본 보고에서는 향후 연구 및 기술개발 방향을 수립하기 위하여 과거와 현재의 지반침하분야 기술개발 동향을 검토하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.17-24
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• 2001

Several underground cavities were found during construction of a road tunnel in 600m length . The area belong to Whasoon coalfield where extensive ground subsidences have occurred. It is necessary to find other underground cavities which might be located just near the road tunnel for safety, The field surveys and laboratory tests were conducted such as surface geological survey(672m), surface reflection seismic exploration(399m), drilling test(3 NX holes), 9 laboratory tests for rocks, 3 boreholes televiewer tests, reflection seismic exploration in tunnel(2, 342m). To estimate the effects of underground cavities on the road tunnel, 3 geological section were analysed with FLAC-2D modeling. The effects of the ground reinforcement were also analysed.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.287-303
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• 2018

최근 한국에서는 지반함몰(ground subsidence) 현상이 자주 발생하고 있다. 이에 정부에서는 지하안전관리에 관한 특별법을 제정하였고, 2018년 1월 1일부터 법이 시행될 예정이다. 이 법에 의하면, 지하 굴착 시 지하안전영향 평가를 수행해야 하며, 이후에도 주기적으로 지구물리탐사 기법을 통해서 지하공동의 발생 유무를 조사하여야 한다. 지하공동 발견 시에는 수치해석을 통해서 지하안전성을 평가하도록 규정하였다. 하지만, 발견된 지하공동을 수치적으로 모델링하는 방법이 정해지지 않아서 논란의 여지가 있다. 본 연구에서는 지하공동의 형상 및 지표로부터 지하공동까지의 깊이에 따른 영향을 연속체 해석 프로그램을 사용해서 검토하였다. 본 연구를 통해서 지하공동의 형상을 수치모델링에 반영하는 방법을 제시하였고, 지하공동의 형상 및 깊이와 전단강도감소기법으로 산정된 안전율과의 관계를 제시하였다. 본 연구의 결과는 지하안전영향평가에 관한 기초 자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.11-19
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• 2016

PURPOSES : This study identifies the causes and the mechanism of the occurrence of underground cavities. METHODS : A case study on cave-in and a series of model tests with a small soil chamber were conducted. RESULTS : A hypothesis about the mechanism of the cave-in in road was established, and the basic influencing factors on underground cavity expansion were identified. CONCLUSIONS : It was found that the characteristics of shear strength of soil and direction of water flow had a larger influence on cavity formation and expansion than the characteristics of internal erosion. In addition, large cavities suddenly expanded when cavities were caused owing to breakage of buried sewer pipe.

• 자원환경지질
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• 제39권5호
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• pp.597-605
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• 2006

본 연구는 석회규산염암 공동에 의한 지반침하 지역에 3차원 전기비저항탐사를 실시하여 그 결과로부터 지하공동의 영상화를 시도했다. 조사지역은 무안군 용월리에 위치하고 있으며, 충적층 하부에 석회규산염암이 분포하고 있는 곳이다. 이 지역의 지질특성은 충적층 하부 석회규산염암의 용식작용에 의한 돌리네와 파쇄대를 따라 공동이 발달되어 있으며 과거 여러 차례 돌리네의 함몰에 의한 지반침하가 발생하였다. 조사지에 실시한 2차원 전기비저항탐사 결과로부터 지하공동이 분포하고 있는 곳은 주변의 기반암에 비하여 전기비저항이 낮게 나타나고 있는데 그 이유는 대부분의 석회규산염암 공동에 지하수와 점토로 충전되어 있기 때문임을 알았다. 2차원 전기비저항탐사 결과로부터 저비저항 분포 영역을 중심으로 3차원 전기비저항탐사를 실시하고, 전기비저항이 50ohm-m 이하를 지하공동으로 가정하여 3차원 전기비저항탐사 결과로부터 석회규산염암 공동을 영상화 하였다. 이것을 시추조사에서 공동이 발견된 위치와 비교한 결과 양자가 일치하고 있음을 알 수 있었으며, 석회규산염암에 발달되어 있는 지하공동 탐지에 3차원 전기비저항탐사가 유용함을 알 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제25권4호
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• pp.189-200
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• 2022

도심지 도로에서의 지하공동 붕괴로 인한 지반침하 문제는 인명 및 재산 피해로 이어질 수 있기 때문에 이를 예방하기 위해서는 사전에 지하공동을 탐지하고 복구하는 과정이 필요하다. 지하공동 탐지는 주로 지표투과레이더(ground penetrating radar, GPR) 탐사를 통해 이루어지는데, 방대한 탐사 자료로 인해 해석에 많은 시간이 소모되고 전문가의 숙련도와 주관에 따라 해석 결과가 달라질 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 GPR 자료 해석 자동화 및 정량화 기법들이 연구되어 왔으며, 최근에는 딥러닝 기반의 해석 기법들이 많이 활용되고 있다. 이 연구에서는 딥러닝 기반의 GPR 자료해석 기법 중 쌍곡선(hyperbola) 신호를 탐지하는 과정에 대해 기존 연구에서 개발된 기법을 단계별로 실증 예제를 통해 설명하였다. 먼저, 쌍곡선 신호를 자동으로 탐지하기 위해서 딥러닝 기반 YOLOv3 객체탐지 기법을 적용했다. 다음으로는 column-connection clustering (C3) 알고리즘을 통해 쌍곡선 신호만을 추출하였고, 최종적으로 회귀분석을 통해 지하공동의 수평위치를 결정했다. YOLOv3 객체탐지 기법을 이용한 쌍곡선 신호 탐지 성능은 AP50 기준으로 정밀도 84%, 재현율 92%를 달성했다. 지하공동 수평위치 정확도는 4개 샘플에 대해 실제 위치와 약 0.12 ~ 0.36 m 정도의 차이를 보였다. 이를 통해 지하공동에 의해 나타나는 쌍곡선 신호에 대한 딥러닝 기반 탐지 기법의 적용성을 확인할 수 있었다.