• 터널과지하공간
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• 제33권1호
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• pp.57-69
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• 2023

본 연구에서는 2차원 수리-역학적연계 개별요소모델링(DEM)을 사용하여 네델란드 그로닝엔(Groningen) 천연가스전 저류층의 유발지진을 모사하였다. 수치해석 코드는 ITASCA社의 상용프로그램인 PFC2D (Particle Flow Code 2D)를 사용하였으며 본 수치해석 연구에 적용하기 위해 수리-역학적 연계 모델 외 1) 비균질 저류층 압력분포 초기화, 2) 비선형 압력-시간이력 경계조건, 3) 국소 응력 분포 계산 등의 개별모듈을 추가개발, 적용하였다. 그로닝엔 가스전에 분포하는 복잡한 단층 형상을 포함하는 40 × 50 km² 크기의 2차원 모델을 생성하였고, 1960년부터 2020년까지 약 60년 동안의 가스생산, 즉 압 력저하로 인한 단층의 파괴거동을 모사하였다. 유발지진의 시공간적 발생을 수치해석모델로 재현하였고 그 발생 메커니즘을 규명하였다. 또한 저류층 압축으로부터 지표에서의 지반침하의 분포를 예측하였고 그로닝엔에서의 실측자료 사이에 유사성을 확인할 수 있었다. 이를 통해 본 연구에서 소개한 2차원 수리-역학적연계 개별요소모델링(DEM)의 복잡한 지질조건과 수리-역학적 연계 프로세스에 의한 단층거동을 구현할 수 있는 툴(tool)로서의 활용성을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제33권4호
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• pp.209-227
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• 2023

정부는 건설산업의 생산성 혁신을 위해 BIM 기반 스마트 건설기술 활성화방안을 지속적으로 발표하고 있다. 설계단계에서는 BIM 데이터와 다른 첨단기술을 융합하여 설계 자동화와 최적화 수행을 목표로 한다. 국내 해저터널 사업인 남해 서면-여수 신덕 국도 건설공사 기본설계에서는 터널설계 프로세스에 따라 3D 공간정보를 이용한 터널설계 자동화 기술을 개발하여 BIM 기반의 설계를 수행하였다. 터널의 선형설계에 제너레이티브 디자인 기법을 사용하여 만 여건 이상의 케이스를 36시간 내에 도출하고, 설계자가 정의한 목적함수의 정량적 평가를 수행하여 설계자가 요구하는 조건의 최적 선형을 도출했다. AI 기반의 지반분류와 3D Geo Model을 구축하여 최적 선형의 경제성 및 안정성을 평가하였다. AI 기반의 지반분류는 시추 코어 1공당 약 30종의 지반분류를 수행하여 그 정밀도를 향상시켰고, 3D Geo Model의 경우 시공 중 추가되는 지반 데이터를 누적할 수 있다는 점에서 그 활용도를 기대할 수 있다. 3D 발파설계의 경우 Dynamo 상에서 노선상의 모든 보안물건을 검토하여 최적 장약량을 5분 만에 도출하고, 직관적이고 편리한 시공관리를 위해 3D 공간상에 설계 결과를 시각화함으로서 시공 중에 직접 활용할 수 있도록 했다.

• 지질공학
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• 제32권1호
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• pp.59-72
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• 2022

본 연구는 부산 기장지역의 백악기 흑운모 화강암에 대하여 삼차원 개별체 수치해석 기반의 응력-변형 해석을 수행하고 절리성 암반의 강도 및 변형특성을 평가하였다. 절리성 암반의 역학적 특성에 대한 규모효과 및 REV를 규명하기 위한 워크플로우가 제시되었으며 연구지역에서 결정된 REV(representative elementary volume) 크기의 DFN(discrete fracture network) 큐브 블록에 대한 블록강도, 변형계수, 전단탄성계수, 체적탄성계수 등의 강도 및 변형 파라미터가 산정되었다. 연구지역의 역학적 REV 크기는 15 m 큐브로 평가되었으며 DFN 큐브 블록의 평균 블록강도 및 평균 변형계수는 각각 신선암의 52.8% 및 57.7%로 추정되었다. 연구지역의 절리성 암반은 역학적으로 뚜렷한 직교이방성을 나타내는 것으로 평가되었으며 삼차원 수치해석을 통하여 산정된 변형 파라미터를 이용하여 선형-탄성의 직교이방성 구성모델이 도출되었다. 연구지역에 대한 직교이방성 구성모델은 등가의 연속체 해석을 통한 터널 및 지하공간의 안정성 평가에 활용될 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제33권6호
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• pp.594-609
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• 2023

TBM 공법은 굴착면 안정성 확보 및 주변환경에 비치는 영향을 최소화하기 때문에 도심지나 하·해저터널 등에서 적용 사례가 증가하는 추세이다. 디스크 커터의 수명을 예측하는 대표적인 모델 중 NTNU모델은 커터수명지수(Cutter Life Index, CLI)를 주요 매개 변수로 활용하지만 복잡한 시험절차와 시험장비의 희귀성으로 측정에 어려움이 있다. 본 연구에서는 다중선형회귀분석과 트리 기반의 머신러닝 기법으로 암석물성을 활용하여 CLI를 예측하였다. 문헌 조사를 통해 암석의 일축압축강도, 압열인장강도, 등 가석영함량과 세르샤 마모지수 등을 포함한 데이터베이스를 구축하였고 파생변수를 계산하여 추가하였다. 다중선형회귀분석은 통계적 유의성과 다중공선성을 고려하여 입력 변수를 선정하였고 머신러닝 예측 모델은 변수 중요도를 기반으로 입력 변수를 선정하였다. 학습용과 검증용 데이터를 8:2로 나누어 모델 간 예측 성능을 비교한 결과 XGBoost가 최적의 모델로 선정되었다. 본 연구에서 도출된 다중선형회귀모델과 XGBoost모델을 선행 연구와 예측 성능을 비교하여 타당성을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제33권6호
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• pp.519-533
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• 2023

본 연구에서는 평균 압축강도가 100 MPa 이상인 암석에 대해 픽커터의 선형절삭시험을 실시하였고, 적외선 열화상 카메라를 통해 측정된 픽커터 절삭 시의 발생 온도와 커터 작용력과의 상관관계를 분석하였다. 모든 시험조건에서 최대 온도는 치핑이 발생하는 암석면에서 측정되었고, 암석에 발생한 온도는 픽커터의 작용력과 밀접한 상관관계를 나타내었다. 반면, 픽커터에 발생하는 온도는 대기 온도 대비 최대 36℃ 이내로 상승하였고 커터 작용력과의 상관관계도 뚜렷하지 않았다. 이는 실험실 조건의 짧은 절삭거리와 텅스텐 카바이드 삽입재의 높은 열전도 특성이 원인인 것으로 사료된다. 단, 픽커터의 주요 부위 중에 텅스텐 카바이드 삽입재에 상대적으로 높은 온도가 유지되는 것으로 나타나, 픽커터 절삭 성능의 유지를 위해서는 삽입재와 헤드부 사이에 보강을 실시하거나 픽커터 제작 시에 은납 공정의 품질을 향상시키는 것이 필요할 것으로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제51권2호
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• pp.170-203
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• 2018

호남지역은 일제강점기부터 현재까지 한일 고고 고대사학 연구자 사이에서 항상 큰 관심을 받았던 지역이다. 근래 이 지역에서 왜계 고고자료 발견 사례가 양적 질적으로 급증하고 있기 때문에 선행 연구와 견해를 재검토할 필요가 커지고 있다. 전방후원형 고분은 기존에 13기로 알려졌지만 최근 발견 사례가 17기까지 증가했다. 한 곳에서 3기가 조영된 사실도 새롭게 밝혀졌으며, 또 일본의 고분시대(古墳時代)를 특징짓는 형상식윤(形象埴輪)이 처음으로 발견됐다. 호남지역 출토 왜계 고고자료에 대한 선행연구는 특정 자료나 특정 유적 유구에 한정된 사례가 많았다. 본고에서는 호남의 모든 왜계 고고자료를 대상으로 수량 고고자료의 종류 출토 위치를 파악한 후 그 변천을 추적하였다. 시기별 특징이나 변화상 등을 바탕으로 왜와 마한세력의 관계 의도 동향을 문헌 자료 등과 관련시켜 검토하였다. 호남지역 출토 왜계 고고자료는 5세기 전엽부터 증가 및 광범위한 분포를 보여주며 7세기 초까지 이어졌다. 4세기 말~5세기 전엽에는 왜계 무구와 왜계 매장주체부, 5세기 중엽~후엽에는 수혜기(須惠器)(계(系)), 5세기 말~6세기 전엽에는 전방후원형 고분과 왜계 횡혈식석실, 6세기 중엽~7세기 초에는 왜계 무구 석침이 중심을 이루어 시기마다 양상이 변화했음을 알 수 있었다. 4세기 말~5세기 전엽의 왜계 고고자료에 대해서는 이 시기에 집중된 백제와 왜의 왕래 기사를 근거로 외교 사절단을 수행했을 무인계층과의 관련성을 상정했다. 5세기 중엽~후엽에는 수혜기(須惠器)(계(系)) 토기가 호남 내륙부로 확산되었다. 물자의 집적에 유리한 지점에서 주로 출토되는 경향이 엿보인다. 전방후원형 고분의 피장자를 북구주(北九州) 제세력에 속한 왜인을 중심으로 한 교역자 집단으로 해석했다. 전방후원형 고분은 대체로 기본적으로 기존 수장묘가 조영되지 않던 지역에서 특별한 세력 기반 없이 돌연 출현했다. 그러나 재지인의 협조 없이 전방후원형 고분을 축조하기란 불가능했을 것이다. 이는 일본 현지와 호남지역 전방후원형 고분의 구축 기술 차이를 보아도 알 수 있다. 한편 일부 전방후원형 고분은 재지 수장묘와 동시기 아니면 직후에 조영되었다는 점에서 재지 집단과의 밀접한 관련성을 추정할 수 있다. 5세기 초 금관가야가 몰락하자 왜 제국(諸國)은 새로운 교섭 상대로 호남지역을 선택하였다. 그 배경에는 왜에서 구하기 어려운 (지하)자원이나 물자를 확보해야 할 절실한 필요가 있었을 것이다. 약 200년에 걸쳐서 사용되고 매장된 호남지역의 왜계 고고자료는 왜인의 다양한 교섭 노력과 관련된 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제9권2호
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• pp.143-149
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• 1996

본(本) 시험(試驗)은 산채(山菜) 약초(藥草) 겸용작물(兼用作物)로서 개발가치(開發價値)가 높른 연천도(輦賤島) 전호(前胡)에 대(對)해 내륙적응성(內陸適應性)을 높여 신작물화(新作物化)의 가능성(可能性)을 검토(檢討)하기 위한 일환(一環)으로 용도별(用途別) 적정재식거리(適正栽植距離) 시험(試驗)을 하여 얻어질 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 전호(前胡)의 용도별(用途別) 재식거리(載植距離)에 대(對)한 초장(草長)은 채소형(菜蔬型)의 경우(境遇) 주간(株間)이 소식(疎植)일수록 감소(減少)하였고 약재형(藥材型)에서도 업소형(業蔬型)처림 주문(株問)이 소식(疎植)일수록 초장(草長)이 감소(減少)하는 경향(傾向)을 보였으며 경수(莖數) 용도별(用途別) 재식거리제(栽植距離制) 뚜렷한 차이(差異)를 보이지 않았다. 2. 생엽(生葉) 수량(收量)은 연차별(年次別) 수량(收量)의 차이(差異)는 다소 있었지만 채소형(菜蔬型)에서는 $30{\times}20cm$, 약재형(藥材型)에서는 $60\times30cm$, 채소(菜蔬) 및 약재(藥材) 복합형(複合型)은 $45\times20cm$에서 가장 높았다. 3. 근장(根長)은 채소형(菜蔬型)의 경우(境遇) 재종거리(栽種距離)에 따른 생육(生育)의 차이(差異)를 보이지 않았으나 약재형(藥材型)과 채소(菜蔬) 및 약재복합형(藥材複合型)은 재식거리간(栽植距離間)에 통계적(統計的)인 유의성(有意性)이 인정(認定) 되었다. 4. 지하부(池下部)의 건근(乾根) 수량(收量)을 보면 채소형(菜蔬型)은 밀식(密植)에 비(比)해 소식(疎植)인 $30\times20cm$, 약(藥) 재형(材型)은 밀식(密植)인 $60\times20cm$에서 가장 높은 수량(收量)을 보여 상반(相反)되는 결과(結果)를 보였고, 채소(菜蔬) 및 약재(藥材) 복합형(複合型)은 밀식(密植)인 $45\times20cm$에서 가장 높은 수량(收量)을 보여 재식거리간(栽植距離間)에 통계적(統計的)인 유의성(有意性)을 보였다. 5. 이상(以上)의 결과(結果)를 종합(綜合)해 보면 전호(前胡)의 용도별(用途別) 적정(適正) 재식거리(栽植距離)는 채소형(菜蔬型) $30\times20cm$, 약재형(藥材型) $60\times30cm$, 채소(菜蔬) 약재(藥材) 복합형(複合型) $45\times20cm$에서 지하부(地下部) 생육(生育)이 양호(良好)하면서 생엽(生葉) 및 건근(乾根) 수량(收量)이 증수(增收)되는 경향(傾向)을 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권2호
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• pp.225-231
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• 2020

지구상 물의 총량 중 사람이 사용할 수 있는 담수는 지하수, 빙설 등을 제외하면 0.01 % 이하이기 때문에 물 관리 대응 필요성이 커지고 있다. 주요 국가들은 수자원을 보호하고 효율적으로 활용하기 위해서 자원의 채취단계에서 운영단계에 투입되는 물의 양을 정량적으로 추정할 수 있는 물 발자국 연구를 주로 농업 중심으로 진행하고 있다. 우리나라도 최근 물 부족에 대응하기 위하여 여러 정책을 진행 중에 있으며 건설산업에서도 정책개발은 물론 이를 뒷받침할 수 있는 기초연구의 필요성이 강조되고 있다. 본 연구는 도로의 배수공을 대상으로 공종에 투입되는 자원의 물 소모량을 산정하기 위하여 원료채취단계, 운반단계, 제작단계까지 분석 및 DB를 구축하였다. 물 사용량을 추정방법은 Water Footprint Manual과 환경성적표지 인증안내서에서 제시한 방법을 활용하였으며, 각 공정에 투입된 자재의 물소모계수, 취수원 수역에 따른 물 특성화 인자, 간접수 및 직접수를 고려한 물 발자국을 산정 후 배수공 주요 공법별 원단위 물 사용량을 산정하였다. 물발자국 산정 결과 배수공 자재 중 브라운 아스팔트, 철근, 레미콘이 전체 97 %를 차지하였다. 배수공법별은 암거공, 측구공, 암거날개벽, 철근콘크리트 개거가 전체 92.2 %를 차지하였다. 배수공 전체 단계별 산정된 물 소모량과 물발자국은 원료 채취단계, 운반단계, 제작단계 순으로 나타났다. 본 연구에서 산정된 배수공 전체 자재나 배수공법별의 물발자국은 농업 분야와 건설업 분야 기초 자료로써 활용될 수 있다. 분석의 신뢰도를 높이기 위해서는 추후 국외의 데이터베이스를 더 찾아서 지속적인 검토 및 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제33권2호
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• pp.73-79
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• 2020

본 연구는 지황의 플러그 육묘 재배가 생산량을 증가시킬 수 있는지 평가하고, 강원도 남부지역에 플러그 육묘를 이용한 지황 재배 시 중부지역의 직파재배만큼 생산량을 늘릴 수 있는 지 알아보기 위해 수행하였다. 수량의 경우 음성 육묘재배(1,376 ㎏/10a)가 가장 높았고, 그 다음으로 평창 육묘재배(1,256 ㎏/10a), 음성 직파재배(1,253 ㎏/10a), 평창 직파재배(923 ㎏/10a) 순으로 나타나, 강원도에서 육묘재배 시에 중부지역 직파 재배만큼 생산량을 늘릴 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 지황은 근경 굵기가 8-12 ㎜가 중품(中品), 그 이상이 상품(上品)의 등급으로 팔리는데, 재배실험지역과 재배방법에 상관없이 모두 14 ㎜가 넘어 상품성(商品性)에도 문제가 없었다. 그러므로 생산량과 품질 조건을 고려해 볼 때, 플러그 육묘 재배를 통해 생산량을 늘릴 수 있었으며, 강원도에서 플러그 육묘를 이용한 지황 재배 시 중부지방의 직파재배와 비슷한 생산이 가능할 것으로 생각된다. 그러나 본 연구결과를 적용하기에는 늘어나는 생산비와 증가되는 수익을 고려한 경제성 분석이 더 필요할 것으로 생각된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권3호
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• pp.303-320
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• 2019

식물은 다양한 생물적 무생물적 환경요인과 상호작용한다. 한 가지 종이 소유하는 특성을 이해하기 위해서는 다양한 정보가 요구된다. 특별히 어떤 종이 멸종의 위협에 직면해 있는지를 평가하는데 있어서 한두 가지의 정보만으로는 한계가 존재한다. 북방계식물로 우리나라가 분포의 남방한계에 해당하는 층층둥굴레는 2015년 12월까지도 멸종위협에 직면해 있는 것으로 평가되었다. 최근 분포범위가 비교적 넓고 다수의 개체군이 보고되었음에도 개체군의 낮은 유전적 다양성으로 인해 취약하다고 평가 하였다. 본 연구에서는 우선적으로 분포현황을 평가하였다. 이를 바탕으로 분포지의 식생환경, 개체군의 구조, 식물계절학, 토양환경, 자가불화합성 여부를 평가하였다. 마지막으로 분포지에서 나타나고 있는 현재의 위협요인을 평가하였다. 분포지는 일부 산지의 사면에 위치하는 경우를 제외하고 대부분은 하천의 가장자리에 위치한 미사가 퇴적되는 공간에 위치하였다. 대부분은 안정적인 개체군 구조를 나타내었고 재정착하는 유묘가 존재하였다. 지상으로의 줄기 출현은 토양 중에 위치한 근경의 깊이에 따라 차이가 존재하였다. 특히 유묘와 어린 개체는 토양 중에 얕게 근경이 위치하였다. 종자의 결실은 화분매개곤충의 방문과 수분의 성공이 중요한 요인으로 평가되었다. 각각의 분포지에서 관찰된 주요한 위협요인으로는 경작지의 확대, 건물의 신축, 제방과 도로의 건설이 있었다. 관찰된 위협요인에도 불구하고 넓은 분포범위, 270만 개체 이상의 전체 개체 수 및 재정착에 의해 새롭게 형성되는 개체군의 존재에 따라 급격한 감소와 절멸은 나타나지 않을 것으로 예상되었다.