• 보존과학회지
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• 제38권2호
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• pp.124-132
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• 2022

본 연구는 국가민속문화재 일월수 다라니 주머니 매듭과 테두리 장식에 사용된 '금속 장식지'를 대상으로 과학적 분석을 통해 재료적 특성을 파악하였다. 금속 장식지는 SEM-EDS 분석을 통해 은(Ag) 및 황(S)이 확인되어 은제 금속박을 배지에 부착하여 제작한 것으로 추정할 수 있다. 황(S)은 농도와 접촉시간에 따라 은(Ag)을 황색부터 흑색까지 변색시킬 수 있다. 현재는 황색을 확인할 수 없으나, 은(Ag)으로 가금사를 만든 사례가 있어 본래 색을 추정하기 위해서는 추가 연구가 필요하다. 배지는 배면까지 적갈색이다. 함께 검출된 알루미늄(Al)과 규소(Si), 철(Fe)은 전통 편금사(片金絲)의 붉은색 접착제로 추정되는 주토(朱土)의 주성분으로, 금속 장식지의 접착제 관련 성분으로 추측된다. GC/MS 분석 결과에서 접착제 성분은 아교(阿膠)로 확인할 수 있었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제40권3호
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• pp.19-32
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• 2022

수소는 다른 연료에 비해 에너지효율이 높고 유해물질이 배출되지 않아 미래의 청정에너지원으로 인식되고 있다. 그러나 수소는 밀도가 낮아 운반 및 저장시에 부피가 커서 압축하거나 특별한 운반체를 사용해야 하며, 공기중에 노출 시 화재나 폭발의 위험성이 있다. 수소-공기 혼합물의 폭발에 관한 실험이나 수치해석적 연구가 진행되어 오고 실물 수소 충전소를 대상으로 한 폭발 시뮬레이션에 관한 연구사례는 극히 드물다. 본 연구에서는 실제 수소 충전소를 대상으로 Lidar 스캐닝을 수행하여 point cloud 데이터를 획득하고 수소 충전소 3 차원 구조 모델을 작성한다. 3 차원 구조모델은 Ansys 사 AUTODYN 에 적용되어 수소 충전소의 수소폭발을 가정한 TNT 등가량의 폭발 시뮬레이션을 실시하고 주변에 전파하는 폭발압력을 계산하여, 수소 충전소 폭발에의한 주변 보안 건물의 안전거리에 관한 정보를 제공한다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.117-127
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• 2023

연구목적: 국내외 냉장·냉동 창고 수는 증가 추세에 있으며 최근 잇따라 대형 냉장·냉동 창고의 화재가 발생하고 있다. 화재는 꾸준히 발생하고 재산피해액은 매년 증가 추세를 보여 대형 냉장·냉동 창고에서 발생하는 화재 예방에 대한 부분의 중요성이 커지고 있다. 연구방법: 실제 냉장·냉동 창고를 현장 조사하고 화재 사례 등을 분석하여 화재 위험성을 도출 및 그 특성을 분석하였으며 국외의 냉장·냉동 창고의 적응성 있는 소방기술로 대두되고 있는 저산소 화재예방시스템(ORS)에 대해 조사해 화재시뮬레이션(FDS) 를 통해 냉동 창고 모델링을 진행하여 산소농도에 따른 화재성상을 분석하였다. 연구결과:화재시뮬레이션을 통해 산소 농도 21%, 저산소 화재예방시스템 작동 상태인 15.7%와 추가로 17.7, 16.7%를 분석한 결과 21, 17.7, 16.7%상태에서 3~4분 이내에 플래시오버에 도달하였으나 산소농도를 15.7%로 낮춘 경우 13분간 화원을 가해도 착화되지 않았다. 결론: 본 연구에서는 저산소 화재예방시스템의 개념 및 전반적인 부분을 이해하고 화재시뮬레이션을 통해 냉동 창고 모델링하고 산소농도에 따른 분석을 진행해 저산소 화재예방시스템(ORS)의 화재방호 적응성에 대해 분석하였다. 앞으로 실대형 실증실험과 관련 규정이 마련되어 화재의 사각지대에 놓인 냉장·냉동 창고의 화재 예방에 대한 솔루션이 제공되길 기대한다.

• 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.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권7호
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• pp.1259-1266
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• 2022

최근, 구조설계 기준 및 평가방법의 전문화로 인하여, 선급 규칙의 통합화가 이뤄졌었다. 그 좋은 일례가 국제공통규칙(CSR, Common Structural Rule)이다. 그러나, 종강도 하중이 크게 작용하는 화물창 구역에만 국한하여 세부규정이 제시되어 있고, 선수와 선미부 구조에는 별다른 평가 지침이 없다. 언급한 구역의 구조설계는 조선사의 설계 경험에 의존하여 진행하고 있으며, 선급에서도 명확한 기준이 없으므로 구조 손상 문제가 발생하더라도 근본적인 원인을 파악하기가 힘들다. 본 연구에서는 선미부에 주로 발생하고 있는 좌굴 손상의 대표적인 사례에 대한 근본적인 원인을 파악하기 위한 엔지니어링 기반의 해법을 제시하였다. 유한요소해석 모델링 기반 구조 강도 검증을 위하여, 하중 조건, 경계조건, 모델링 방법 그리고 평가 기준에 대한 합리적인 해법을 제시하였다. 선미부에 작용하는 휨 모멘트에 의하여 높이 방향으로 압축하중에 의해서 좌굴이 발생할 가능성이 있으며, 좌굴 강성 증가를 위하여 판 두께 증가 혹은 수직 보강재의 추가가 필요하다. 앞으로도 이 결과는 유사 운반선의 선미부 구조 강도 검토 시 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제22권2호
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• pp.64-79
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• 2023

본 연구는 Monte Carlo 기법을 교통카드기반의 수도권 지하철의 통행배정 문제에 적용하는 과정을 검토하였다. 연구는 우선 교통카드에서 역 간 표본의 통행에서 나타나는 통행시간에 대하여 프로빗 모형의 기반이 되는 정규분포의 가정을 적용하였다. Monte Carlo 통행배정은 역 간 통행에 대하여 평균과 표준편차를 산정하고 이를 개별 링크의 차내시간과 환승의 보행 및 배차간격의 가중치로 적용하는 방안을 제안하였다. 샘플 수가 50 이하로 낮게 나타나는 장거리 통행은 유사 통행의 특성을 이전하는 방안으로 적용하였다. 수도권 지하철 네트워크에 대하여 두 가지 방향에서 연구 결과를 검토하였다. 하나는 선릉-성수의 단일 역 간 통행에 대하여 차내시간 및 환승시간에 랜덤샘플링을 적용하는 방안으로 검증하였다. 다음으로 수도권 지하철 전체에 대해서는 역 간 통행 샘플수에 따라서 50 이상은 역 간 정규분포의 가정을 그대로 수용하였다. 샘플수가 50 이하의 장거리 통행은 역 간 최소거리가 122 (Km)에서 표본의 균등성이 확보되는 상황으로 판단하고 이 거리에서 나타나는 카드자료의 역 간 평균과 표준편차를 적용하였다. 사례연구로서 교통카드자료로 구축된 수도권 지하철을 네트워크를 대상으로 단일OD 및 전체 OD의 통행배정의 결과를 도출하였다. 한편 통행에 대한 샘플링이 부족한 상황에서 추가적인 연구가 필요한 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권2호
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• pp.65-85
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• 2023

기존 재래식 굴착 대비 안전성과 친환경의 이점으로 TBM (Tunnel Boring Machine)의 사용이 전 세계적으로 증가하였다. 특히 EPB (Earth Pressure Balanced) TBM의 경우 Open TBM 대비 다양한 지반에 적용이 가능하고 Slurry TBM에 비해 지상부지가 적게 필요하고 장비의 구조가 간단하며 가격면에서도 이점이 있어 더욱 널리 사용되고 있다. EPB TBM은 주로 토사지반에 널리 사용되는데 사용될 수 있는 지반 범위를 넓히기 위해서 가장 중요한 것은 적절한 첨가제의 사용이다. 첨가제를 사용해 버력을 소성유동화 시키는 것은 EPB TBM의 굴착성능을 높이는데 큰 도움을 줄 수 있다. 다양한 연구를 통해 첨가제의 적절한 배합비와 주입비율이 제시되어 있지만 이는 주로 slump test 등 대기압 상태에서의 실내시험에 국한되어 있어 실제 현장에서의 상황은 지반별, 장비 상태 등에 따라 상이할 수 있다. 본 연구에서는 먼저 경암부터 토사까지 다양한 지반을 가진 현장의 첨가제 사용량을 실내실험을 통해 추정하여 설계치 및 실제 굴진 시 사용량과 비교하였으며, 추가적으로 폐색, 지하수 유입 등 굴진 중 발생한 다양한 문제들에 대한 첨가제 사용을 통한 해결 방안을 모색하였다. 마지막으로 굴진이 어려운 복합지반에서의 첨가제 사용에 대한 제언을 수록하였다.

• 터널과지하공간
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• 제33권2호
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• pp.95-107
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• 2023

본 연구에서는 휴·폐광산 채굴 공동을 다른 목적으로 사용코자 할 경우, 특히 갱도 내에서 발생하는 반복 교통 진동이 채굴 공동의 장기적인 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 대상 광산은 주방식 채광법이 적용된 지하 석회석 광산이며, 해당 광산이 물류 창고로 활용되는 상황을 가정하여 동적 수치해석을 수행하였다. 특히 해당 광산에서 광산차량의 운행으로 실제 발생하는 교통진동을 직접 측정하여 이를 진동파형 형태로 동적수치해석용 입력자료로 반영하였다. 20,000회의 교통 진동이 반복된 상황을 고려한 동적수치해석 이후, 채굴 공동은 안정적인 것으로 분석되었지만, 해석 단면 전체에 걸쳐 최대주응력의 증가와 탄소성 거동 영역의 추가 발생이 확인되었다. 또한 채굴 공동 벽면의 변위와 체적 변형률, 최대주응력의 변화 양상에서 반복 교통 진동이 지속될 경우, 공동 주변의 응력 변화로 인해 공동의 불안정성이 증대될 수 있음을 확인하였다. 채굴 공동에 작용하는 교통 진동의 영향을 분석한 국내 연구 사례가 부족한 상황에서 본 연구는 국내 휴·폐광산 활용을 위한 기초연구자료로 활용될 것을 기대한다.

• 대한치과보철학회지
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• 제61권2호
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• pp.113-124
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• 2023

목적: 본 연구의 목적은 임플란트 보철물의 종류 및 특성과 생존율 분석을 통해 성공률을 높이는데 도움이 되는 데에 있다. 대상 및 방법: 원광대학교 치과대학 산본치과병원에서 2011~2020년에 식립한 임플란트 중 한 명의 보철전문의에 의해 수복된 사례에 대하여 그 특성과 실패에 대한 상관관계 등을 조사하였다. 실패의 원인은 골유착 실패, 임플란트주위염, 고정체 파절, 지대주 파절, 나사 파절, 나사 풀림, 보철물 파절, 보철물 유지력 상실 등으로 분류했다. 보철방식, 캔틸레버 여부, 식립 위치 등과 임플란트 실패와의 연관성을 분석했다. 결과 분석은 SPSS ver 25.0 (IBM, Chicago, IL, USA)을 이용하여 Chi-square test, Kaplan-Meier 생존분석 등을 통하여 도출했다. 결과: 총 2587개의 임플란트가 식립되었으며, 그 중 1141개의 임플란트가 단일관(Single Crown)으로, 1446개의 임플란트가 고정성 국소의치(Fixed Partial Denture)로 수복되었고 누적생존율은 88.1%이었다. SC의 성공률은 86.2% (984개), FPD의 성공률은 89.6% (1295개)로 통계적으로 유의한 차이를 보였으며 그 중 유의한 차이가 있었던 요인은 지대주 파절, 나사 파절, 나사 풀림 등이었다 (P < .05). 결론: 10년간의 추적조사 결과 생물학적인 요인보다는 생역학적인 요인으로 인한 실패가 더 많이 발생했고 임플란트의 성공률은 보철방식 별로 상이했으며 영향을 미치는 요인도 상이했다. 추후 임플란트의 성공에 관한 추가적인 연구가 더 필요할 것이다.