• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.623-641
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• 2020

터널식 전력구는 약 5 km 이내의 연장을 기계식 굴착장비인 밀폐형 쉴드TBM을 이용하여 건설된다. 공기지연 예방 및 적기가압을 위해서는 암반등급별 공사기간의 예측정확도를 향상시켜야하며, 투입된 장비의 성능을 고려한 최적운전이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 3.6 m급 쉴드TBM에 적합한 순굴진율 모델을 개발하고자 실대형 굴진시험을 수행하였다. 대표적인 일축압축강도에 대해서 소요추력과 커터헤드 회전속도를 바탕으로 약 100회의 실험을 수행하였다. 이에 풍화암, 연암, 경암분류에 따라 일축압축강도와 장비의 소요추력 조건이 고려된 연직력과 압입깊이 및 일축압축강도와 토크와의 상관관계를 제시하였다. 개발된 순굴진율 모델을 바탕으로 구동부 성능분석과 최적운전 조건에 대해 제시하였다. 본 연구결과를 통해 터널식 전력구 공사기간 단축 및 조기사용에 대한 사용자 편익증대를 기대할 수 있다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.211-216
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• 2007

대형 정수장에서 개인수도꼭지까지 전체 급수 설비에서 수질은 반드시 먹는 물 수질기준을 만족해야 한다. 그러나 현재까지도 수돗물의 공급과정은 과학적으로 모니터링 되거나 관리되지 못하고 있다. 수돗물 특히 대부분의 작은 규모의 정수장은 항상 다양한 오염원 및 불순물 등에 노출되어 있다. 최근 일부 대형 정수장이나 배수지 등에 수질감시 시스템이 사용되고 있다. 특히 인터넷을 이용한 수질 모니터링 방법이 일부 지방자치단체에 도입되었으며 이 시스템은 해당 지역주민들이 언제 어디서나 수질을 확인할 수 있도록 되어있다. 그러나 이 시스템, 즉 대형 시스템에 사용되는 이 방법은 매우 높은 비용을 필요로 하고 이로 인해 아파트, 공공시설, 소규모의 지하저수조 및 고가(高架)저수조와 같은 소규모 급수설비에는 적용하기가 곤란하다. 따라서 본 연구에서는 저가의 개별 수질측정 센서모듈에 대한 통합시스템을 제안한다. 개발된 통합 시스템과 인터넷상에서 동작하는 모니터링 프로그램을 이용하여 저수조 시스템 관리자는 음용수에 대한 수질 특성치를 실시간으로 관리할 수 있다. 또한 제안된 시스템이 모듈화 되어있기 때문에 크고 작고의 규모에 관계없이 저비용으로 다양한 저수조나 정수장에 쉽게 설치할 수 있다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.207-213
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• 2009

정수장에서 수도꼭지까지 전체적인 물 공급 체계에서 수돗물의 수질은 먹는 물 기준에 적합해야 하지만 수돗물 공급과정에서 수질 모니터링과 충분한 관리가 이루어지지 않고 있다. 특히 대부분의 소규모 저수조(지하저수조 또는 고가(高架)저수조)의 수도관은 다양한 오염원에 노출되어 있다. 최근의 수질 모니터링 시스템은 몇몇 대형 정수장과 배수지 등에 설치되어 운영하고 있다. 특히 인터넷을 이용한 수질 모니터링은 언제 어디서나 주민들이 확인할 수 있도록 몇몇 지방자치단체에서 채택하고 있다. 이러한 시스템을 구축하는 것은 대규모 시설을 필요로 하기 때문에, 아파트, 공공건물, 소규모 지하저수조 또는 고가저수조와 같은 규모가 적은 물 공급시설에는 제한적으로 적용된다. 본 연구에서는 저렴한 각각의 수질센서 모듈을 집적화하여 개발한 다항목 수질계측기를 이용하여 인터넷에서 운용되는 온라인 모니터링 프로그램을 개발하였다. 저수조 관리자는 온라인으로 먹는 물의 수질 측정값을 모니터링할 수 있다. 제안된 다항목 수질측정기를 집적화하였으며, 저수조의 크기와 관계없이 저가로 다양한 저수조에 쉽게 적용할 수 있는 시스템이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제6권4호
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• pp.47-58
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• 2005

지하공간의 효율적인 이용을 위하여 여러 분야에서 활발한 연구와 개발이 이루어지고 있으며 최근 들어 해안지역의 대심도 굴착을 통한 지하공간 활용방안에 관한 연구와 시공이 지속적으로 이루어지고 있다. 해안지역 및 매립지반의 침투류 거동은 조위영향에 의한 부정류 흐름이 발생되므로 부정류 흐름해석의 지배인자인 불포화토의 함수특성에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 불포화 함수특성에 따른 대심도 굴착지역의 침투류 거동을 분석하기 위하여 해안 준설매립지역 토사에 대한 함수특성시험을 수행하였으며, 불포화 함수특성에 따라 침투류 해석을 수행하여 실제 계측된 침투유량과 비교 분석하였다. 해안 매립지 토사에 대한 함수특성시험 결과 및 함수특성 계수에 대한 분석결과, Fredlund and Xing의 경험방정식이 해안 매립지반 토사에 대하여 높은 정확도로 실험결과 값을 나타내었다. 함수특성을 고려한 침투해석 결과, 부정류해석 결과가 정류해석 결과에 비하여 양수시험 결과 및 실제 계측된 용수량과 근접한 침투유량이 도출되어 해안 준설매립지반과 같이 불포화토 특성이 지배적인 지반에 대해서는 함수특성을 고려한 부정류 침투해석을 적용하여야 할 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.213-229
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• 2017

최근 도심지 터널은 진출입 Ramp를 포함한 다양한 형태의 네트워크형 터널이 건설되고 있다. 더불어 터널환기 해석을 위한 다양한 네트워크 이론 기반의 1D 프로그램들이 개발되고 있다. 본 연구에서는 비 hardy-cross 법에 기초한 네트워크형 터널에 대한 풍량 및 농도해석이 가능한 프로그램을 개발하였다. 터널 구간내 풍량해석은 Gradient 법에 기초하고 있으며, 농도해석을 위하여 복잡한 네트워크 구조에서 유입과 유출농도를 자동계산 할 수 있는 로직을 개발하였고, 저속풍량구간에서는 수치해석적 오차를 축소시키기 위한 적정 그리드 간격을 제시하였다. 또한, 프로그램의 적정성을 검증하기 위해, 일자형 터널을 대상으로 고전적인 Sokic의 풍속 선도법 및 TVSDM 프로그램과의 풍속비교검증을 수행하였으며 오차율은 1% 이하였다. 또한 최근 건설되는 도심지 터널에 적용중인 최신 환기방식에 대한 네트워크 환기해석을 수행하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.155-170
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• 2020

본 논문의 목적은 NATM 터널에 적용 가능한 리스크 관리 시스템을 구축하는 것이다. 이를 위해 먼저 NATM 터널 현장의 붕괴 사례를 조사하고, 이를 바탕으로 NATM 터널시공 중 발생 가능한 리스크 사건과 그 발생원인인 리스크 요인을 분석하였다. 리스크 요인은 지질, 설계, 시공 리스크 요인의 세 가지 카테고리로 구분하여 분석하였고, 리스크 사건은 과대변형, 과대변형 및 지표침하, 터널내부 붕락, 붕락 및 지표침하/함몰의 네 가지 유형으로 분석하였다. 또한, 리스크 요인으로부터 리스크 사건이 발생하는 일련의 리스크 시나리오를 리스크 요인별로 식별하였으며, 해당 NATM 터널 리스크 시나리오에 대한 리스크 분석 및 평가 방안을 제시하였다. 평가결과에 따라 리스크 대응이 필요한 시나리오에 대해 최적의 리스크 저감 대책공법을 선정하는 방안을 제시하였고, 일련의 NATM 터널 리스크 관리 프로세스를 효과적으로 수행할 수 있도록 NATM 터널 리스크 등록부 및 대책공법 관리대장을 개발하였다. 또한, 구축한 리스크 관리 시스템을 실제 도로터널 프로젝트에 적용하여 리스크 식별, 분석 및 평가, 대응 과정을 수행함으로써 그 타당성을 검증하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(III)
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• pp.287-294
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• 2003

본 논문은 철도차량의 출입문과 역사의 플랫홈 사이에서 승객의 승하차시에 발생할 수 있는 안전사고를 방지하기 위한 안전발판장치에 관한 것으로서, 특히 출입문의 개폐작동에 따라 연동하여 작동되는 안전발판을 구비하는 것에 의해 별도의 동력과 제어장치를 필요로 하지 않음은 물론, 오작동 없이 정확하게 동작되도록 한 철도차량의 안전발판장치에 관한 것이다. 일반적으로, 지하철 역사의 플랫홈과 철도차량 간에는 열차의 원활한 안전주행을 위해 일정한 간격(이하 "연단간격"이라 함)이 유지된다. 이러한 연단간격은 가능한 한 좁게 형성되도록 구축되는 것이 바람직하나 그러기 위해서는 역사를 직선으로 건설해야 하지만, 통상 지하철은 도심의 인구집중지역의 기존 대로를 따라 노선이 결정되어 공사가 이루어지므로 도시가스배관, 도로주변의 고층대형건물, 기존도로의 형상 및 지하수와 같은 여러 가지 조건에 의해 많은 역사들이 곡선부분을 포함하여 건설될 수밖에 없다. 이 때문에, 철도차량과 플랫홈 간의 연단간격이 크게 벌어지는 구간이 형성되어 짧은 정차시간에 많은 사람들이 승하차하면서 연단간격으로 승객의 발이 빠지는 등의 안전사고가 빈번히 발생하고 있다. 이와 같이, 연단간격이 커짐에 따른 사고발생을 줄이기 위하여 연단간격이 큰 부분에 경고등을 설치하거나 경보음을 발생시키는 방법을 사용하였다. 이러한 경보장치는 차량이 지정된 궤도로 진입하면, 경고등에서 빛을 발산하여 차량과 플랫홈 사이의 공간에 대한 위험성을 승객에게 주의시키면서 경보나 안내방송이 나오게 하고, 차량이 역사를 출발하여 궤도를 지나면 그 작동이 멈추는 장치이다. 그러나, 이러한 경보장치는 위험성을 승객에게 알려 승객 스스로가 위험에 대처하도록 하는 주의정보제공의 기능만을 가지는 장치로서, 바쁜 출퇴근 시간이나 혼잡한 상황에서는 만족할 만한 효과를 기대하기 어려웠고, 특히 위험 대처능력이 떨어지는 어린아이나 노약자에게는 위험성이 그대로 상존하는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점으로 인하여 경전철이 있는 나라에서는 경전철용 차량에 승객이 안전하게 승하차할 수 있도록 계단식 발판을 설치하는 차량용 발판이 제공되어 있으나, 국내 지하철에 적용하기에는 차체 및 역사의 구조상 불가능하였다. 차량의 바닥이 플랫홈과 거의 동일 레벨상에 위치하므로 안전발판이 차량의 바닥과 수평이 되도록 작동되어야 하고, 차량에 있어서도 스테인레스 차량인 경우 사이드 빔(Side beam), 알루미늄 차량인 경우 솔바(Sole bar)에 구멍을 뚫으면 전체적인 차체의 강도 및 구조상의 문제가 발생되기 때문이다. 본 논문에서 이전에 개발된 국내외 안전발판장치를 소개하고 연단간격과, 차량 플랫홈의 높이의 차이에서 발생하는 문제를 함께 해결하는 안전발판장치를 해결책으로 제시하고자 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.209-220
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• 2002

지중송전케이블의 송전용량은 케이블 또는 주변지반의 최대허용온도에 좌우되기 때문에 케이블 주위 되메움재는 운영기간동안 낮은 열저항성을 유지하여야 한다. 케이블 주위에 발생된 열은 되메움재를 통해 즉시 주위에 발산시켜 제거하여야 하며, 그렇지 않으면 통상온도 (50~6$0^{\circ}C$)에서도 열폭주에 의한 절연파괴에 이를 수 있다. 본 논문에서는 되메움재의 열저항을 낮추기 위한 여러 가지 방법에 대해 논하였으며, 다양한 첨가제를 사용하여 시험을 수행함으로써 열저항 효과를 측정하였다. 연구결과, 영광 동림천 모래의 경우 상대적으로 균등한 입도분포를 나타내는 모래로써대단히 높은 열저항치(5$0^{\circ}C$'-cm/watt at 10% 함수비, 260-cm/watt 건조 시)를 나타냈다. 또한 진산 화강암 석분 및모래싸갈(A-2), 석분쇄석 혼합재(E-1)의 경우 양호한 입도와 낮은 열저항(35$^{\circ}C$-cm/wau 10% 함수비, 10$0^{\circ}C$-cm/watt 건조시)을 보여주었으며, 이들 연구결과를 토대로 열저항이 낮은 3가지 형태의 되메움재를 제시하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.123-134
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• 2009

1970 년대 이후, 우레탄 도막방수공법은 자외선에 강하고 탄성 및 수밀성이 뛰어나 지붕 및 지하바닥, 스포츠경기장 등에 널리 활용되고 있다. 그러나 옥상 및 지하공간은 미끄럼으로 인한 위험이 많고 다양한 외력으로 하자발생이 빈번하여, 미끄럼방지기능 및 내구성을 향상시켜야 하고 사용자의 편의성 및 심미적 측면의 기능성을 고려한 우레탄 도막방수공법의 개발이 절실하다. 따라서 기존 우레탄의 장점을 유지하고 성능 및 기능을 향상시킨 다양한 공법이 개발되고 있으며, 최근에 엠보스프레이 코팅시스템(Embo spray coating system)을 활용한 엠보탄(Embo-thane) 도막방수공법이 개발되었다. 본 논문은 엠보탄 도막방수공법의 노출 비노출 바닥재에 대하여 살펴보고 기존의 우레탄 도막방수공법과의 성능 및 기능에 대한 객관적 비교 분석을 실시하기 위하여 인장강도, 신장률, 부착성능, 내마모성, 미끄럼저항성능에 대한 실험적 연구를 실시하였다. 그리고 엠보탄 방수공법의 물리적 성능뿐만 아니라 공법의 설계적 측면을 고려한 평가기준항목 설정과, AHP(Analytic Hierarchy Process)기법을 활용한 VE(Value Engineering)분석을 실시하여, 엠보탄 도막방수공법이 기존의 우레탄 도막방수공법에 비교하여 성능 및 기능에 대한 개선정도를 성능점수(performance index)를 통하여 제시하였다. 또한, 불확실성이 고려된 결과에 대한 평가를 위하여 Monte Carlo Simulation기법을 활용하여 확률적 접근방법을 통한 신뢰도 분석을 실시하고자한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.917-930
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• 2018

도로터널의 방재시설 설계에 화재 위험을 정량적으로 평가하기 위한 정량적 위험도 평가기법이 소방시설물에 대한 성능위주 설계의 일환으로 도입되어 전차종이 통과하는 대단면 터널에 대한 방재시설의 적정성을 평가하는데 활용되고 있다. 그러나 현재 도로 터널에 도입하고 있는 정량적 위험도 평가기법은 대단면 터널에만 적용이 가능하기 때문에 최근 건설이나 계획이 증가하는 소형차 전용 도로터널에 대한 정량적 위험도 평가기법의 개발 필요성이 대두되게 되었다. 이에 본 연구에서는 기존의 터널에 대한 정량적 위험도 평가기법을 기반으로 하여 소형차 전용 도로터널에 적합한 화재발생 시나리오를 제시하고 소형차 전용의 모델터널에 대해서 피난연결통로 간격에 따른 위험도를 분석하고 적용성을 검토하였다. 그 결과로 소형차 전용도로터널의 경우, 현행 사회적 위험도 평가기준을 만족하기 위한 피난연결통로의 적정 간격은 200 m로 평가되었다. 또한 소형차 전용터널에 대한 제배연방식에 따른 위험도를 비교한 결과, 제트팬에 의해서 기류제어가 가능한 대배기구방식이 피난안전확보에 효과적인 것으로 분석되었다.