• 농업과학연구
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• 제25권1호
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• pp.97-106
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• 1998

본 연구는 현재 산사태 대책수립에 많이 이용되고 있는 원호활동 해석방법의 문제점을 규명하기 위하여 실시되었으며, 여기서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 40개의 모델사면을 지층에 따라 활동면을 분석해 본 결과, 풍화토와 풍화암의 경계 부분이 다른 부분에 비하여 활동이 일어날 가능성이 높은 것으로 나타났다. 2. 우리나라에서 발생하는 산사태의 대부분이 깊이 2m를 전후로 하여 토층의 경계부근등 주로 불연속면을 따라 발생하기 때문에 절취사변에 대한 산사태의 안정해석을 할때, 무한사면해석을 우선 고려하는 것이 안전한 설계가 될 것으로 판단된다. 3. 사면경사가 일정한 상태에서 사면길이만을 변화 시켰을 경우, 원호활동사면인 경우는 토층이 얕고 사면길이가 짧을수록 안전하였으나 무한사면인 경우는 사면길이에 관계없이 최소안전율은 동일하였다. 4. 우리나라 산사태의 대부분을 차지하는 사면경사 $30^{\circ}$의 조건으로 원호활동해석과 무한활동해석으로 분석한 결과, 상호간의 최소안전율의 차이가 많으며 원호활동해석 방법은 무한활동해석에 비해 과다하게 안전측으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.403-421
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• 2023

도심지 내 지하구조물 개발의 필요성이 증가함에 따라, TBM 터널 시공 중 터널 굴진면 전방예측에 대한 연구가 꾸준하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 TBM 터널 굴착 중 복합지반을 조우하는 상황을 모사한 유한요소(finite element) 수치해석 모델을 개발하였다. 개발된 수치해석 모델은 이론해와 실내실험으로부터 측정된 전기 비저항 결과값과의 비교를 통해 그 성능을 검증하였다. 이후 실제 터널의 형상과 지반조건, 측정전극의 배열 조건 등 전기 비저항 탐사에 대한 영향 변수를 설정하고 이에 따른 매개변수 해석을 수행하였다. 그 결과, 복합지반 내 경계면의 경사가 가파를수록, 복합지반을 구성하는 두 지반 사이의 전기 비저항 차이가 클수록, TBM 굴착 중 전기 비저항 측정값이 더 급격하게 변화함을 확인하였다. 또한, 보다 효율적이고 정확한 복합지반 예측을 위해 적절한 전극 간격 및 전극 배열 위치 선정의 중요성을 제고하였다. 결론적으로, 본 연구에서 개발된 수치해석 모델을 통한 터널 막장면 전방 복합지반 예측은 TBM 터널 시공 과제의 구조적 안정성과 경제적 효율성 증대에 이바지할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권2호
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• pp.157-167
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• 2011

본 연구에서는 복단면개수로및 불규칙한 하상을보이는 횡단면 상에서의 수위-유량곡선 및단위유량횡분포예측을 위한 유한요소모형을 개발하였다. 지배방정식은 정상류와 종방향 등류를 가정한 운동량방정식을 이용하며, 수면은 횡단면에 걸쳐 일정하다고 가정한다. 홍수터 식생의 영향을 반영하기 위해 식생항력이 지배방정식에 포함되었으며, 수치해를 구하기 위해 유한요소법을 적용하였다. 단면형상과 Manning의 조도계수, 식생정보, 종방향 하상경사를 입력자료로 수위-유량 곡선을 예측 가능하며, 주어진 수위에서의 흐름방향 단위유량의 횡방향 분포를 예측할 수 있다. 개발된 모형의 검증을 위해 실측자료 및 Darby and Thorne (1996)의 모형 결과, 그리고 비선형 k-$\epsilon$ 모형의 결과와도 비교하였다. 검증된 모형의 알고리즘을 2차원 모형의 상류단 경계조건 설정에 활용하여, 유입유량을 절점별 단위유량으로 분배시켰을 때와 그렇지 않았을 때의 결과를 비교하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.482-488
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• 2011

호안은 파랑의 직접적인 영향을 차단하여 배후지역의 이용성을 극대화하기 위해 전빈의 배후면에 건설되는 해안시설물로서 대상지역의 설계파와 조석 조건 하에서 월파가 심각하지 않은 해안에 건설된다. 따라서, 호안의 위치는 주변 환경을 고려하여 가능한 한 높은 위치로 결정하는 것이 일반적이며, 호안의 천단고는 단위시간당 월파량을 허용 가능한 범위 이내로 제어할 수 있도록 계획한다. 그러나 호안 전면의 백사장은 입사 파랑에 의해 계속 변형되고 결국에는 원래 설계 초기의 경사를 유지할 수 없게 되는 경우가 많다. 이러한 호안 전면 지형의 침식과 퇴적에 의해 원래 설계시 고려되었던 천단고와 월파량은 변하게 되며 호안의 설치 깊이가 감소하여 호안의 안정성을 위협하게 된다. 본 연구에서는 2차원 수리모형 실험과 수정 SBEACH모형을 이용한 수치모델링을 통하여, 처오름 지역에 있어서의 호안 전면부의 국부적인 세굴과 호안의 설치깊이의 관계를 검토하였다. 본 연구를 통하여, 수정한 SBEACH에 호안의 위치에 대한 경계조건을 적절히 적용함으로써, 침식형 파랑 입사시 호안 기초에서의 국부세굴 산정이 가능함을 확인 할 수 있었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제2권2호
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• pp.53-68
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• 1997

인공적으로 조성된 시화호는 현재 부분적인 해수혼입을 제외하고는 해수의 순환이 차단된 폐쇄 환경을 이루고 있으며 끝막이 공사 후 6 m 이심에 갇혀있는 잔존 저층해수로 인하여 수직적으로 강력한 염분 의존형 밀도 성층에 의한 2층 구조(two-layered system)를 보이고있다. 이러한 물리적 조건에서 시화호 주변의 6개 주요 하천으로부터 유입되는 막대한 양의 유기물질 및 암모니아염은 시화호의 저산소 및 무산소 환경을 가속화시키고 있으며 이에 따라 시화호의 생지화학적 환경은 흑해(Black Sea)와 같이 전 계절을 통하여 6 m 부근 심도의 밀도경사면을 상하로 뚜렷한 산화와 환원 환경으로 나뉘어지고 있다. 본 연구는 이러한 인위적 환경에서 나타나는 여러 유, 무기 화합물과 원소의 생지화학적 분포특성과 종분화 그리고 과정에 대하여 산화-환원 경계면을 중심으로 다루고자 하였다. 연구 결과 용존산소는 유기물이 축적되어 있는 밀도 경계면 이심의 저층 잔존 해수층에서 고갈되어 있으며 이에 띠라 약 1억톤에 달하는 저층 해수수괴가 환원환경을 이루고있다. 질산염과 아질산염은 산화 환경인 저염의 표층에서 높게 나타났고 환원 환경인 고염의 저층에서는 급격히 감소하여 나타났다. 반면 암모니아염은 저층수괴에서 75에서 360 ${\mu}M$에 이르는 매우 높은 농도를 보이는데 이는 저층으로 침강 유입된 유지불의 혐기성 분해에 따른 ammonification이 주된 원인으로 보인다. 1996년 4월부터 8월까지 약 3억톤의 시화호 내 표층수가 연안으로 방류되고 상당량의 외해수 혼입에도 불구하고 시화호 내 저층수의 환원환경이 유지 또는 가속화되는 주된 원인은 저층의 잔존 해수수괴에 trap 된 침강 유기물의 산소 소비 속도와 제한적으로 공급되는 산소공급이 불균형을 이루고 있기 때문이다. 시화호의 수질 환경면에서 볼 때 현재와 같이 2층구조의 염분도의존형의 밀도 성층이 유지되는 한 사화호 수질의 개선 전망은 밝지 못한 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권3B호
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• pp.175-183
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• 2012

본 연구에서는 천수방정식에 Galerkin법과 Petrov-Galerkin 기법의 일종인 SU/PG 기법을 적용하여 유한요소 천수흐름 해석 모형을 개발하고, 다양한 실험수로에서 이송이 지배적인 흐름을 수치 모의하였다. 수로 내부에 얇은 판 형태의 구조물이 존재하는 경우 Fr 수와 Re 수가 매우 낮은 흐름에서는 Galerkin 기법과 SU/PG 기법이 동일한 결과를 나타냈으나, Fr=1.58인 경우 Galerkin법은 발산하여 해를 얻을 수 없었다. 이 경우 SU/PG법은 Newton-Raphson법에 의한 5회의 반복에 의해 수렴된 유속결과를 구할 수 있었다. 사류와 상류가 혼재하여 천이류가 나타나는 단면확대 수로 모의에서 SU/PG 기법을 이용한 본 연구의 경우 상류단 수심조건이 잘 유지되며, 도수가 발생하는 지점 및 도수에 의한 수심 경사, 도수 후의 수심이 모두 Khalifa(1980)의 실험결과와 매우 근사하였다. 이송이 지배적인 사류(Fr=2.74)에 의한 사각도수 모의의 경우에도 Galerkin 기법은 최초 모의시간의 첫 번째 반복 이후 발산하였으나, SU/PG 기법은 도수 경계면을 수치진동 없이 잘 포착하였으며, 해석해와 비교한 수심 및 유속의 최대 오차는 0.2% 이내로 나타나 기존 연구(Levin 등, 2006; Ricchiuto 등, 2007)에 비해 더욱 정확한 결과를 도출하였다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제31권6호
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• pp.427-436
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• 2006

본 연구의 목적은 3차원유한요소분석법을 이용하여 정상 상악 제2소구치의 협측부의 응력분포에 다양한 교합응력이 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 상악 제2소구치의 3차원유한요소모델을 형성한 후 형성된 모델에 3종류의 정적인 500N 점하중의 응력조건을 부여하였다. ANSYS 프로그램 (Swanson Analysis Systems, Inc., Houston, USA)으로 최대주응력과 최소주응력을 4개의 수평면 상(CEJ 상방 1 mm, CEJ 상방 0.5 mm, CEJ, CEJ 하방 0.5 mm)에서 분석하여 다음 결과를 얻었다. 1. peak stress가 협측 백악법랑경계를 따라 비대칭적인 모습으로 나타났다. 2. 압축응력 값은 법랑질의 압축파괴응력 범위 내에 있었지만 인장응력은 법랑질의 인장파괴응력 범위를 넘어섰다. 3. 비우식성치경부병소를 발생시키는 주요인은 설측교두의 협측경사면에 가해지는 교합압에 의한 인장응력이라고 보여진다.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.549-560
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• 2021

쉴드 TBM(Tunnel Boring Machine) 굴진 시 TBM에 작용하는 커터헤드 토크, 추력, 챔버압, 상향력 등은 TBM의 굴진성능을 결정하는 데 매우 중요한 요소들이다. 그러나 균질한 지반 조건에 비해 복합지반을 굴진할 때 TBM에 작용하는 힘들은 그 경향이 달라 TBM 굴진성능을 저해할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 복합지반 굴진이 TBM에 작용하는 토크, 추력, 챔버압, 상향력에 미치는 영향을 수치해석적으로 모사하고자 하였다. 해석 모델은 개별요소법(DEM, discrete element method)과 유한차분법(FDM, finite difference method)을 연계하는 방안을 적용한 TBM 굴진 모델을 사용하였다. 본 연구에서는 상부 화강풍화토와 하부 풍화암으로 구성된 복합지반을 굴진하는 것을 가정하여 굴진을 모사하였으며, 복합지반 경계면의 위치, 경사에 따라 TBM에 작용하는 힘에 대한 영향을 해석적으로 분석하였다.

• 자원환경지질
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• 제20권4호
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• pp.289-303
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• 1987

당(當) 광산(鑛山)은 1936년(年) 금(金), 은(銀) 광종(鑛種)으로 출원(出願)하였다가 1940년(年) 망간을 추가(追加)하여 망간 광산(鑛山)으로 1975년(年)까지 Mn(30~35%) 110,000여(餘)톤을 생산(生産), 국내생산량(國內生産量)의 70%를 점(占)하였고 1976년(年) Mn광상(鑛床) 하부(下部)에 연(鉛), 아연(亞鉛) 유화광(硫化鑛)을 발견(發見), 현재(現在)까지 Pb十Zn=10% 이상(以上) 원광석(原鑛石) 500,000여(餘)톤을 처리(處理), 연정광(鉛精鑛)(Pb : 62%) 37,000여(餘)톤, 아연정광(亞鉛精鑛)(Zn : 46.5%) 37,000여(餘)톤, 유비광정광(硫砒鑛精鑛)(As : 30%) 5,000여(餘)톤을 생산(生産)하였다. 현재(現在) 일처리(日處理) 220톤 선광장(選鑛場)을 일처리(日處理) 400톤 규모(規模)로 증설계획중(增設計劃中)이다. 당(當) 광산(鑛山)에서 현재(現在)까지 시행(施行)한 갱외시추(坑外試錐)는 75개공(個孔) 18,500여(餘)m, 갱내시추(坑內試錐) 750개공(個孔) 40,000여(餘)m 갱도(坑道) 총연장(總延長) 13,000m에 달(達)하며 지표(地表)(623ML)로 부터 수직(垂直) 300m 하부(下部)까지 갱도(坑道)가 개착(開鑿)되어 있다. 당(當) 광산(鑛山)의 지질(地質)은 여러 조사서(調査書)에 의(依)하여 견해(見解) 차이(差異)를 보여주고 있으나 대체(大體)로 다음과 같은 쪽으로 인정되고 있다. 즉(卽) 본지역(本地域) 루층군(累層群)의 층순(層順)을 하위(下位)로 부터 상위(上位)로 향(向)하여 원남층(遠南層)${\rightarrow}$율리통(栗里統)${\rightarrow}$장산규암층(壯山珪岩層)${\rightarrow}$두음리층(斗音里層)${\rightarrow}$장군석회암층(將軍石灰岩層)${\rightarrow}$동수곡층(東水谷層)${\rightarrow}$재산층(才山層)의 순위(順位)로 보며 장산규암층(壯山珪岩層)과 두음리층(斗音里層)을 조선계(朝鮮系)의 양덕통(陽德統)으로, 장군석회암층(將軍石灰岩層)을 대석회암통(大石灰岩統)으로, 동수곡층(東水谷層)과 함탄층(含炭層)인 재산층(才山層)을 평안계(平安系) 지층(地層)으로 대비(對比)한다. 이들은 본지역(本地域) 북(北)쪽에서는 선(先)캠브리아기(紀)의 원남층(遠南層)과 율리통(栗里統)을 불정합(不整合)으로 덮고 남측(南側)에서는 재산층(才山層)과 원남층(遠南層)이 단층접촉(斷層接觸)하고 있다. 이들 지층(地層)의 주향(走向)은 $N60^{\circ}{\sim}80^{\circ}W$, $N60^{\circ}{\sim}80^{\circ}E$이며 경사(傾斜)는 대체(大體)로 $50^{\circ}{\sim}80^{\circ}N$이며 전체적(全體的)으로 역전(逆轉)된 층서(層序)를 보여주는 바 지질구조(地質構造)에 있어서 단사구조(單斜構造)인지 등사(等斜)습곡의 향사(向斜), 또는 등사(等斜)습곡이 배사구조(背斜構造)인지 아직 밝혀지지 않고 있다. 화성암체(火成岩體)는 본지역(本地域) 서측(西側)에 쥬라기(紀) 춘양화강암(春陽花崗岩)이 불규칙(不規則)한 실입(實入) 접촉면(接觸面)을 보여주며 시대미상(時代未詳)(백악기(白堊紀)?)의 거정화강암(巨晶花崗岩), 반화강암(半花崗岩)이 소암주상(小岩株狀)으로 몇 곳 실입(實入)하고 산성(酸性)~중성(中性)의 맥암(脈岩)과 염기성(鹽基性) 안산암질암(安山岩質岩)이 실입(實入)해 있다. 광상(鑛床)은 장군석회암층(將軍石灰岩層)에 배태(胚胎)되어 있는 열수교대(熱水交代) 연(鉛), 아연(亞鉛), 은등(銀等)의 혼합(混合) 유화광상(硫化鑛床)으로 다량(多量)의 Mn분(分)을 수반(隨伴)하며 지표부(地表部)에 Mn광상(鑛床)을 형성(形成)하고 있다. 광상(鑛床)의 형태(形態)는 괴상(塊狀), 각력(角礫)pipe상(狀), 맥상(脈狀)으로 나타난다. 광상(鑛床)의 성인(成因)과 생성시기(生成時期)에 대(對)하여 많은 논란(論難)이 있다. 즉(卽) 열수교대(熱水交代)냐, 접촉교대(接觸交代)냐, 동시퇴적기원(同時堆積起源)이냐, 또는 생성시기(生成時期)가 쥬라기(紀)인지 백악기(白堊紀)인지에 대해 이론(異論)이 있다. 본지역(本地域) 광상(鑛床)은 남본(南本), 100우(右), 북(北), 유비철(硫砒鐵), 동(東), 서(西), 재남(才南), 재동(才東), 110호(號) 등(等)이 지표(地表) Mn로두광화대(露頭鑛化帶)와 관련(關聯) 명명(命名)된 바 전(前)4자(者)는 하부(下部)에서 유화광상(硫化鑛床)이 확인(確認)되었으나 나머지 후자(後者)에서는 아직 하부(下部)에 유화광상(硫化鑛床)이 확인(確認)되지 않고 있으며 남본광상(南本鑛床)으로 부터 남동(南東) 300여(餘)m 지점에 장군석회암층(將軍石灰岩層)과 동수곡층(東水谷層) 경계부(境界部)에 Fe 55~60% 자철광상(磁鐵鑛床)이 확인(確認)된 바 신례미(新禮美) 자철광상(磁鐵鑛床)과 유사성(類似性)이 있는 것 같아 흥미(興味)롭다. 당(當) 광산(鑛山)의 현재(現在)까지의 탐광(探鑛)은 남본광상(南本鑛床) 지표로두(地表露頭)(Mn) 하부(下部)에서 확인(確認)된 연(鉛), 아연(亞鉛), 은(銀) 유화광체(硫化鑛體) 하부(下部)와 전탐(電探)에 의(依)해 확인(確認)된 북광체(北鑛體), 갱도접근중(坑道接近中)에 확인(確認)된 100우광체(右鑛體), 유비철광체(硫砒鐵鑛體) 등(等)의 하부(下部) 탐광(探鑛)을 주(主)로 하고 지표(地表) Mn로두(露頭) 하부(下部)에 대(對)한 시추탐광(試錐探鑛0을 병행(竝行)하고 있으며 시추(試錐)에 의(依)해서 지표(地表)로 부터 790m 하부(下部)(해발(海拔) 200ML)까지 광화대(鑛化帶)가 확인(確認)되었다. 향후(向後) 탐광방침(探鑛方針)을 확고(確固)히 수립(樹立)하기 위(爲)하여는 광상(鑛床)의 성인구명(成因究明)은 물론(勿論) 광상(鑛床)의 배태조건(胚胎條件)에 있어 지질구조규제(地質構造規制)와 화강암(花崗岩)의 실입상(實入狀)과의 관계(關係), 광액(鑛液)의 통로(通路)에 대(對)한 지질구조(地質構造), 모암(母岩)의 화학(化學) 물리적(物理的) 특성(特性)에 대(對)한 연구(硏究) 검토(檢討)가 었어야 하겠다.