• 터널과지하공간
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• 제11권2호
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• pp.174-181
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• 2001

지하채굴로 생성된 공동이 충전되지 않은 상태로 있으면 공동 천반의 이완과 붕락에 의해 지반침하 및 지표함몰이 발생한다. 특히, 채굴적 상부에 구조물이 건축될 경우 구조물의 안정성에 심각한 영향을 미친다. 본 연구는 A 채광 지역 채굴적의 충전상태 및 채굴적 분포상황을 조사하기 위해 시추조사와 시추공 카메라 조사를 수행하였으며, 표준관입시험을 통해 암반의 물성 및 지반의 지지력을 측정하였다. 또한 전산해석 프로그램(FLAC)을 이용해 채굴적 상부에 구조물이 구축될 경우 발생하는 지반침하 및 지반침하가 구조물의 안정성에 미치는 영향을 조사하였다. 지반조사 결과 채굴적은 대부분 전석이나 광미(tailing)등과 같은 물질로 충전된 상태였고, 충전물의 공학적 분류는 SM에 속했다. 측정 자료를 근거로 실시한 전산해석 결과충전된 채굴적 상부에 구조물이 구축될 경우 구조물 및 지반의 안정성에 는 큰 문제가 없는 것으로 조사되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제34권3호
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• pp.195-208
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• 2013

지하 폐광도에 의한 지반침하 지역에서 전기비저항탐사와 시추공영상촬영을 통하여 지하공동의 분포 파악 및 지반 침하의 시간에 따른 변화량 측정을 수행하였다. 전기비저항탐사가 가능했던 연구지역 1에서는 100-150 ohm-meter 정도 낮은 비저항을 가지는 이상대가 관찰되었으며 시추조사와 시추공영상촬영 결과에서 폐갱도를 확인하였다. 연구지역 2는 도로로 피복되어 전기비저항탐사 수행이 불가능하였으나 광맥분포를 고려한 시추조사에서 채굴적 및 폐갱도를 확인하였다. 또한 시추공영상촬영을 43일간 총 6차례에 걸쳐 수행하여 시간에 따른 지하매질의 수직 이동 변위를 측정하였다. 지반침하로 인한 지하매질의 수직이동양상은 하부에서 상부보다 3배 이상 큰 규모로 발생하며 그 지속기간 역시 4배 이상 오랫동안 발생했음을 확인하였다. 효과적인 지하공동 탐지 및 지반침하 작용 모니터링을 위해서는 전기비저항탐사와 시추공영상촬영기법을 활용하는 것이 유용함을 알 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.113-121
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• 2002

석회암 지역에서 불규칙하게 발견되고 있는 공동의 규모와 위치를 표준화하여 터널에 미치는 영향을 수치해석적으로 접근하여 영향권을 설정하였다. 공동의 불규칙한 모서리 부분의 응력집중 문제는 해석의 한계때문에 타원형으로 모델링 되었다. 공동의 위치가 터널의 천단부와 하부 모서리에 있는 경우 가장 큰 영향을 나타났다. 굴착되는 터널크기의 공동이 1D (터널직경)정도 이격되어 있으면 안정성에는 큰 영향이 없는 것으로 나타났다. 터널과 공동의 이격거리가 0.25D (터널직경) 이내의 경우에는 변위 및 지보재에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.86-93
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• 2016

본 연구에서는 토조에 설치한 관의 종류 및 매립 깊이, 공동 깊이 및 포장 조건 등에 대한 GPR(Ground Penetrating Radar) 탐사를 진행하여 매립관의 종류 및 공동 탐사 능력을 실험적으로 규명하였다. 아스팔트 포장 및 비포장의 경우, 콘크리트 포장 및 철근 콘크리트 포장 대비 매립관의 탐사가 용이한 것으로 평가되었다. 또한 공기 공동의 경우, 매립 깊이 1 m에서는 탐지가 가능한 것으로 평가되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권3호
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• pp.285-293
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• 2018

In densely populated urban areas with a large amount of infrastructure, ground subsidence events can result in massive casualties and economic losses. In South Korea, the incidence of ground subsidence in urban areas has increased in recent years and the number of underground cavities suspected of causing such events has significantly increased. Therefore, it is essential to develop techniques to prevent the occurrence of underground and ground subsidence. In this study, a field test, laboratory test, and numerical analysis were conducted to determine the optimal compaction degree of the upper support layer of any underground cavity below the level of sewer pipes in order to prevent such cavities from collapsing and leading to ground subsidence accidents. During the field test, an underground cavity was simulated using ice, and the generation of the cavity was confirmed using ground penetrating radar. The ground investigation was performed using a cone penetration test, and the compaction of the ground where ground subsidence occurred was evaluated with a laboratory test. The behaviour of the ground under various conditions was predicted using a numerical analysis based on the data obtained from the field test and previous studies. Based on these results, the optimal compaction degree of the ground required to prevent the underground cavity from causing ground subsidence was predicted and presented.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권9호
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• pp.35-44
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• 2005

최근 지하에 존재하는 석회공동이나 폐광산 채굴적과 같은 지하공동에 의한 사회간접시설물의 피해 사례가 많이 보고되고 있다. 특히 국내 건설 현장에서는 지하공동으로 인해 기존 설계 변경 및 새로운 대책공법 마련으로 과다한 공사비가 지출되는 등 많은 어려움을 겪고 있는 상황이다. 본 연구에서는 산업패기물로 처리되어 국내 환경을 오염시키고 있는 석분토를 이용하여 새로운 지하공동 충전재를 개발하였다. 재발된 충전재의 재료시험결과 압축강도는 $34{\~}60 kgf/cm^2$, 길이변화율은 $0.268{\~}0.776\%$, 흡수율은 $34.3{\~}46.9\%$로 나타났다. 또한, 현탁물 질량시험과 PH 시험을 통하여 개발된 충전재가 수중에서 분리되지 않는 성질이 있으며 환경친화적인 재료임을 확인할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제26권6호
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• pp.493-507
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• 2016

본 연구에서는 축소모형실험을 통해 석회암 공동 상부에 존재하는 구조물 기초의 안정성을 검토하였다. 공동의 형상은 단축장축비율 1/3인 타원형으로 가정하고, 공동의 심도, 위치, 경사, 크기, 개수를 변화시킨 5가지 그룹, 12개 모형들을 실험하였다. 실험결과로서 모형별 균열개시압력, 최대압력, 변형거동, 파괴양상, 침하곡선을 구하였으며, 공동의 제반 조건들이 기초의 안정성에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보았다. 무공동 모형은 전단파괴를 보였으나, 공동 포함 모형들은 관입파괴만 발생한 경우, 전단파괴와 관입파괴가 함께 발생한 경우, 전단파괴가 이중으로 발생한 경우 등의 다소 복잡한 파괴형식을 보였다. 공동의 심도가 작을수록, 크기가 클수록, 개수가 많을수록 기초의 안정성은 감소하였다. 공동의 일부가 기초저면의 직하부에 놓일 때는 부등침하가 관찰되었고, 공동들의 분포상태에 따라 침하곡선은 다른 형태를 보였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1083-1088
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• 2004

Several possibilities on the stability analysis of the railroad tunnels passing through the abandoned mining area are considered in this paper. Previous works on the influence zone due to cavities are investigated to study the effect of the safety deterioration near the cavities which are normally unknown to the engineers. Additional works on the numerical analysis of the influential zone are also performed in 3D space. The praximity of railroad tunnel and unexpected cavities is critical to influence the stability of railroad tunnel under construction. Futhermore, the study on the influence of underground condition like joint and faults should be significantly controlled under both design and construction stage.

• 터널과지하공간
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• 제27권6호
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• pp.387-392
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• 2017

최근 도심지 도로 하부 지반함몰 사고는 상수관로, 하수관거, 통신관로, 가스관로, 배전지중관로, 지하철 등의 다양한 공익시설 및 지하구조물이 시공되고 있으며 이러한 시설물의 부적절한 시공, 노후로 인한 시설물 손상, 유지관리 소홀이 그 원인으로 추정되고 있다. 도로함몰은 도로하부에서 매설관 파손 등의 원인으로 공동이 발생한 후 공동이 성장 확대되어 포장면 하부까지 도달하고 도로를 통행하는 차량의 하중을 도로포장 부분이 지탱할 수 없을 정도의 소성변형이 발생하여 갑자기 함몰이 발생할 경우 인명피해 및 교통장애를 초래하는 등 사회전반적인 안전과 경제 발전에 위협이 될 수 있다. 서울시에서는 도로 하부의 공동이 함몰되기 이전 단계에서 3D GPR 탐사를 통해 발견하여 복구함으로써 지반함몰에 따른 피해를 사전에 차단하는 노력이 우선적으로 진행되고 있으며 그 사례를 소개하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권1호
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• pp.75-84
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• 1997

본 고에서는 지하공동위에 위치한 확대기초의 지지력 산정기법을 제시하였다. 지지력 산정기법의 개발을 위해서 필자에의해 개발된 3차원 탄소성 유한요소해석 프로그램을 이용하여 지하공동위에 위치한 확대기초의 지지력에 대한 매개변수 변환연구를 수행하였다. 매개변수 변환연구의 결과를 이용하여 각 경계조건의 지지력을 평가하고 이를 지지력 산정기법 개발에 필요한 데 이터 베이스로 활용하였으며, 수집된 데이터 베이스에 대한 다중회귀분석을 통해 반 경험적 지지력 산정기법을 개발하였다. 개발된 지지력 산정기법은 기존의 모형기초실험 및 유한요소해석 결과와의 비교를 통해 그 타당성이 검증되었으며, 그 결과 본 연구의 범위내에 해당하는 실제 현장문제에 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 사료된다.