• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.21-27
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• 2022

최근 탄소중립을 위하여 친환경 에너지원인 수소 에너지에 대한 연구 개발 및 인프라 구축에 대한 관심이 증가되고 있다. 특히, 도심지에 설치되는 수소충전소의 경우에는 수소저장탱크 폭발에 따른 인접 구조물의 안정성을 확보하기 위하여 폭발 위험이 있는 수소저장탱크를 지하(지중)에 배치하여 충분한 안전거리를 확보하는 방안이 고려되고 있다. 적절한 지하 수소인프라의 위치 및 심도를 선정하기 위하여 지하 수소인프라 폭발에 따른 인접 구조물의 영향 평가가 필요하다. 본 논문에서는 지하 수소인프라 폭발에 따른 인접 구조물의 영향을 분석하기 위한 수치모델을 구축하였으며, 등가 TNT (Trinitrotoluene) 모델을 활용하여 수소저장탱크의 폭발압을 산정하였다. 또한, 매개변수해석을 수행하여 지하 수소인프라의 시공조건에 따른 인접 구조물의 안정성을 평가하였다.

• 한국안전학회지
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• 제20권1호
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• pp.101-106
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• 2005

When a underground structure is constructed at the site composed of soft soil, the behavior of a underground structure Is much affected by the motion of soft soil. Therefore, the effect of soil-structure interaction is an important consideration in the design of a underground structure such as tunnel at the site composed of soft soil. This paper presents the results of the study on dynamic response of tunnel structures and soil-structure interaction effects. The computer program SASSI was used in seismic analysis of tunnel structures because it is more capable of analyzing dynamic response or structures considering soil-structure interaction. As regards the results, the flexibility of surrounding soil affects dynamic response characteristics of tunnel structures and response of tunnel structures can be amplified.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제3권4호
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• pp.3-15
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• 2001

일반적으로 지진발생시 터널구조물은 지상구조물에 비해 입는 피해가 매우 작다고 해서 내진설계에 대한 인식이 부족하였다. 그러나, 현재까지 많은 유형의 지하터널이 건설되었고, 앞으로는 더 많은 건설계획이 있으므로 지진시 지하터널구조물에 대한 안정성 확보가 중요하고 많은 연구가 필요하다. 본 논문에서는 지진발생시 터널의 동적거동을 파악하고, 적절한 내진해석을 제안하기 위해서 응답변위법과 동적해석법을 이용하여 내진해석을 실시하였다. 해석 결과는 지진발생시 터널구조물이 지반의 변형에 순응한다는 것을 나타내었고, 응답변위법에 의한 내진해석이 동적해석법에 의한 것보다 대부분의 경우 더 보수적인 해석이라는 것을 보여주었으며, 마지막으로 동적해석시 간편화된 2차원유한요소해석이 복잡한 3차원해석보다 내진해석시 더 효율적이라는 것을 보여주었다. 갱구부의 내진해석결과에서는 지진파가 터널축과 평행하게 진행할 때 갱구부에 설치된 라이닝에 가장 큰 단면력이 발생하는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제22권2호
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• pp.120-129
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• 2012

최근 친환경적 광산 개발에 대한 사회적 요구에 따라 갱외 시설물도 갱내화하는 경향이 있다. 지하 광산 구조물은 보통 높이보다 폭이 큰 공간을 필요로 하기 때문에 안정성 평가가 중요하다. 본 연구에서는 강도감소법을 이용하여 안전율을 분석하고, 강도감소법과 다변량 회귀분석을 조합하여 지하 광산 구조물의 규모 결정을 위한 수치해석적 설계의 접근방법을 수행하였다. 설계 매개변수는 암반의 전단강도와 측압계수 그리고 지하 광산 구조물의 폭과 설치심도이다. 지하 광산 구조물의 안정성은 입력된 매개변수의 서로 다른 조건하에서 강도 감소법으로 계산된 안전율의 개념으로 평가되었으며, 다양한 다변량 회귀분석을 통해 안전율에 대한 적합한 함수를 얻었다. 최종적으로 최적의 회귀모델을 사용하여 지하 광산 구조물의 규모 결정에 있어서의 초기 설계 정보를 제공하는 도표를 제안했다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권9호
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• pp.13-21
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• 2015

최근 도심지에서는 지하수위 변화에 따른 지반침하 및 싱크홀이 다수 발생함에 따라 안정된 지하수위 관리에 대한 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 지반의 지하수위 및 유효응력의 변화가 지하철구조물의 안정성에 미치는 영향을 파악하기 위해 버스환승센터 조성 구간 부지 하부로 통과하는 지하철구조물을 대상으로 연구를 수행하였다. 지하철구조물의 안정성 평가를 위해 수행된 연계해석 및 구조해석 결과 지하수위 저하에 따른 구조물의 안정성은 확보되는 것으로 평가되었다. 이와 같이 도심지 터파기 시공 전 지하수위 변화에 따른 지반거동 및 인접구조물에 미치는 영향을 사전에 검토하고 예측하여 효율적인 공사관리가 이루어져야 할 것이다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.87-94
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• 2016

탄약고 지하 및 주변에 시공된 지하구조물의 안정성 평가의 필요성은 도심지 및 사회기반시설의 확장으로 대두되었다. 그러나 지하구조물에 대한 우발적인 폭발의 영향에 대한 연구는 미진하다. 본 연구에서는 지하구조물의 안정성평가를 위한 방법을 제시하고 사례연구를 통해 적용성을 확인하였다. AUTODYN과 SPACECLAIM을 이용하여 구조체 및 지반모델링을 실시하였으며, 폭발효과를 모의하여 지반의 진동속도를 측정하였다. 사례연구의 결과에 따르면, 70m 지하에 설치된 지하구조물은 모의된 폭발 효과로부터의 영향이 거의 없는 것으로 판단된다. 본 연구에서 활용된 안정성평가방법은 지하형 탄약고 설계에 사용되거나, 혹은 주기적인 진동으로부터 영향하에 있는 지하구조물의 안정성을 평가하는데 활용될 수 있을 것이다.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권3호
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• pp.769-785
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• 2015

Although timber structures have been extensively used in underground temporary supporting system, their actual performance is poorly understood, resulting in potentially conservative and over-engineered design. In this paper, a novel wireless sensor technology, SmartPlank, is introduced to monitor the field performance of timber structures during underground construction. It consists of a wooden beam equipped with a streamlined wireless sensor node, two thin foil strain gauges and two temperature sensors, which enables to measure the strain and temperature at two sides of the beam, and to transmit this information in real-time over an IPv6 (6LowPan) multi-hop wireless mesh network and Internet. Four SmartPlanks were deployed at the London Underground's Tottenham Court Road (TCR) station redevelopment site during the Stair 14 excavation, together with seven relay nodes and a gateway. The monitoring started from August 2013, and will last for one and a half years until the Central Line possession in 2015. This paper reports both the short-term and long-term performances of the monitored timber structures. The grouting effect on the short-term performance of timber structures is highlighted; the grout injection process creates a large downward pressure on the top surface of the SmartPlank. The short and long term earth pressures applied to the monitored structures are estimated from the measured strains, and the estimated values are compared to the design loads.

• 한국안전학회지
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• 제31권3호
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• pp.68-74
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• 2016

This paper presents a new strengthening method of underground box structures against seismic loads for anti-seismic capacity improvement. A threaded steel member with pressure devices(so called 'Pre-flexed member system') is used to improve seismic capacity of the RC box structure. The pre-flexed member system is fixed the corner of opening after chemical anchor was installed by drilling hole on the box structure. The structural performance was evaluated analytically. Two bracing types of strengthening methods were used; conventional bracing method and I-bracing pressure system. For the performance evaluation, seismic analyses were performed on moment and shear resisting structures with and without strength member system. Numerical results confirmed that the proposed pre-flexed member system can enhance the seismic capacity of the underground RC box structures.

• Earthquakes and Structures
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• 제16권6호
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• pp.705-714
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• 2019

Seismic assessment of underground structures is one of the challenging problems in engineering design. This is because there are usually many sources of uncertainties in rocks and probable earthquake characteristics. Therefore, for decreasing of the uncertainties, seismic response of underground structures should be evaluated by sufficient number of earthquake records which is scarcely possible in common seismic assessment of underground structures. In the present study, a practical risk-based approach was performed for seismic risk assessment of an unsupported tunnel. For this purpose, Incremental Dynamic Analysis (IDA) was used to evaluate the seismic response of a tunnel in south-west railway of Iran and different analyses were conducted using 15 real records of earthquakes which were chosen from the PEER ground motion database. All of the selected records were scaled to different intensity levels (PGA=0.1-1.7 g) and applied to the numerical models. Based on the numerical modeling results, seismic fragility curves of the tunnel under study were derived from the IDA curves. In the next, seismic risk curve of the tunnel were determined by convolving the hazard and fragility curves. On the basis of the tunnel fragility curves, an earthquake with PGA equal to 0.35 g may lead to severe damage or collapse of the tunnel with only 3% probability and the probability of moderate damage to the tunnel is 12%.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.259-262
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• 1999

In underground reinforced concrete structures, such as drainage structure, water and chloride ion penetrated into concrete through the cracks of concrete and its permeable property, cause the corrosion of reinforcing steel bar, which accelerates the expansive cracks and deterioration of concrete. It is necessary to control those deterioration of underground structure by improving its permeability and durability through the reasonable solutions in design, construction and materials. In the present study, fly ash concrete, which has good material properties in long-term period, was compared and studied with plain concrete using ordinary portland cement in terms of fundamental mechanical properties, permeability, drying shrinkage and durability. Also, the mix design and field test of low permeable concrete using fly ash were performed. From this study, fly ash concrete can control the penetration of water and chloride ion effectively by forming dense micro-structure of concrete. Therefore, fly ash concrete may increase the long-term function, performance and serviceability of underground structures.