• 한국건축시공학회지
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• 제14권6호
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• pp.615-621
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• 2014

본 연구는 수치해석과 폭발 실증시험을 통해 조립식 PC 아치 탄약고의 설계 및 시공도면을 제시하였다. 제안된 탄약고의 방호성능은 미군의 UFC 3-340-02와 한국군의 국방 군사시설 설계기준(탄약고 설계지침)에서 제시된 최대 회전각도로 판별하였다. 아치형 탄약고의 기초설계를 위해 곡면형태인 반원형과 오발형에 대하여 폭발하중에 대한 방호성능을 수치해석을 통해 살펴본 결과 오발형이 타원형에 비하여 지점회전각이 적어 전반적으로 방호성능이 뛰어남을 확일 할 수 있었다. 이를 통해 아치형 조립식 PC 탄약고의 설계안 및 시공도를 제안하였으며, TNT 133.75kg을 구조체 벽체로부터 00m 이격하여 폭발시켜 실제 시공된 탄약고에 대한 방호성능을 검증하였다. 결론적으로, 본 연구에서 제안된 탄약고는 충분한 방호 여유력을 확보하고 있는 것으로 확인할 수 있었다. 향후 이러한 방호 여유력을 고려하여 재료의 절감을 통한 보다 경제적인 탄약고 설계도 가능할 것으로 사료된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제33권3호
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• pp.29-50
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• 2015

측정된 지반진동의 최대입자속도 자료에 대한 통계분석을 통해 환산거리 개념에 기초한 안전발파 설계조건식을 구할 수 있다. 국내에서 널리 사용되는 환산거리에는 자승근 환산거리(SRSD)와 삼승근 환산거리(CRSD)의 두 가지가 있다. 하지만 SRSD와는 대조적으로, CRSD의 장약량 함수는 두 회귀식의 유사한 적합도에도 불구하고 두 함수의 교점을 지나면 기하급수적으로 증가하게 된다. 따라서 CRSD의 지나치게 많은 장약량으로 인해 발생할 지도 모를 구조물의 피해를 방지하기 위해 본 논문에서는 CRSD는 어떤 특정한 거리 이내에서만 사용하도록 제한한다. 한편, 진동의 주파수 스펙트럼에 대한 충분한 고려도 없이 PPV로부터 진동레벨(vibration level; VL)을 예측하거나 환산거리에 따라 VL을 추정하려는 시도들이 있다. 이 시도들은 발파공사 과정에서 소음진동관리법을 충족시키려는 목적으로 이루어지는 것으로 보인다. 소음진동관리법은 생활소음과 생활진동을 주로 취급하고 있다. 그러나 원칙적으로 전체 주파수 스펙트럼 상에서는 속도나 가속도 피크치 사이에는 아무런 상관관계도 존재할 수 없다. 따라서 이러한 상관관계나 추정식의 유도작업은 반드시 동일하거나 매우 유사한 주파수 스펙트럼을 지니는 파동들에 한해서 수행되어야 한다. 끝으로, 구조물의 손상은 PPV 수준과 관련이 있는 것으로 알려져 있으므로 구조물에 대한 지반진동 규제기준에서는 주파수대역별 PPV를 사용하는 것이 바람직하다고 본다.

• 한국안전학회지
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• 제22권3호
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• pp.98-104
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• 2007

산업사회의 발전과 더불어 인간의 삶에 대한 욕구도 날로 급변하고 있으며, 주 40시간제가 도입되면서 피크닉을 즐기는 세대가 늘어나고 있는 실정이다. 또한 가스에 의한 사고는 토요일과 일요일에 가장 많이 발생하고 있다. 따라서 가스안전교육원에서는 이러한 가스의 폭발사고에 대한 영향이 매우 위험하다는 것을 교육생에게 알려 현장에서 가스안전관리에 만전을 기하도록 하고자 폭발실험을 실시하고 있다. 본 논문에서는 이러한 폭발실험으로 교육에 참관하는 교육생에게 미치는 영향을 알아보고자 폭발로 인한 과압은 Hopkinson의 삼승근법을 이용하여 계산하고, 인간에게 미치는 영향은 Probit 모델에 적용하여 사고피해예측을 평가하였다. 폭발위치에서 50m 떨어진 곳에서의 피크과압은 1.35kPa이고, 25m 떨어진 곳에서는 3.2kPa이다. 이 값은 Probit 모델에 적용하면 손상가능성이 0%로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제29권3호
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• pp.197-213
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• 2019

본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동해석기법을 이용하여 Mont Terri 지하연구시설에서 수행된 단층 내 물 주입시험을 수치적으로 모델링하고, 단층의 재활성과 수리역학적 거동 특성을 살펴보았다. TOUGH2 해석에서는 단층을 Darcy의 법칙과 삼승법칙(Cubic law)을 따르는 연속체 요소로 모델링하였으며, FLAC3D 해석에서는 미끄러짐과 개폐가 허용되는 불연속 인터페이스 요소를 통해 모사하였다. 현장에서 획득한 단층의 균열개방압력(fracture opening pressure), 주입율, 모니터링 압력, 변위 곡선 등을 바탕으로, 단층의 탄성적 변형과 파괴에 의한 수직팽창 특성을 반영할 수 있는 수리간극모델과 수리역학 커플링 관계를 해석모델에 반영하였다. 한편, 현지응력 조건, 단층의 강도 및 변형 특성에 따른 파라미터 해석을 실시하여 각 입력변수가 해석 결과에 미치는 영향을 분석하였으며, 이를 통해 현장시험 결과를 가장 잘 재현할 수 있는 파라미터 조합을 선정하였다. 해석 결과, 균열개방압력에서 단층의 주입율과 모니터링 압력이 크게 증가하는 현상을 합리적으로 재현할 수 있었다. 하지만, 동일한 입력 변수 조건에서 단층의 전단변위와 파괴영역의 범위는 현장시험 결과에 비해 과대평가되는 결과를 보였다. 이는 해석모델에서는 고압의 주입조건에서 단층의 지속적인 전단파괴가 유도되는 반면, 현장에서는 수리간극의 변화가 전단 미끄러짐보다는 인장력에 의한 단층면의 개방(tensile opening)에 크게 의존하는 것으로 추정되기 때문이다.

• 터널과지하공간
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• 제28권5호
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• pp.400-425
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• 2018

본 논문에서는 국제공동연구인 DECOVALEX-2019 프로젝트 Task B의 연구결과와 현황을 소개하였다. Task B의 주제는 'Fault slip modelling'으로 유체의 주입으로 인해 발생하는 단층의 재활성(미끄러짐, 전단파괴)과 수리역학적 거동을 예측할 수 있는 해석기법을 개발하는 데에 그 목적이 있다. 1단계 연구는 참가팀들이 연구주제에 대해 숙지하고, 벤치마크 모델을 대상으로 단층의 투수특성과 역학적 거동의 상호작용을 모사할 수 있는 해석코드를 개발할 수 있도록 하는 준비 단계의 연구이다. 본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동해석 기법을 사용하여 물 주입으로 인한 단층의 수리역학적 연계거동을 모사하였다. TOUGH2 해석에서는 단층을 Darcy의 법칙과 삼승법칙을 따르는 연속체 요소로 모델링하였으며, FLAC3D 해석에서는 미끄러짐과 개폐가 허용되는 불연속 인터페이스 요소를 통해 모사하였다. 두 가지 수리간극모델에 대하여 수리역학적 커플링 관계식을 수치화하였으며, 연속체 요소(수리모델)와 인터페이스 요소(역학모델)의 거동을 연계할 수 있는 해석기법을 제시하였다. 또한, 단층의 역학적 변형(간극의 변화)으로 인한 수리물성 변화와 기하학적 변화(해석 메쉬의 변형)를 수리해석에 반영할 수 있는 해석기법을 개발하였다. 다양한 압력의 물을 단계적으로 주입하고 이로 인해 유도되는 단층의 탄성거동 및 전단파괴(미끄러짐)에 대해 살펴보았으며, 수리간극의 변화 양상과 원인, 압력 분포와 주입율의 관계 등을 면밀히 검토하였다. 해석 결과, 본 연구에서 개발한 해석기법이 물 주입으로 인한 단층의 미끄러짐 거동을 합리적인 수준에서 재현할 수 있는 것으로 판단할 수 있었다. 본 연구의 해석모델은 Task B에 참여하는 국외 연구팀들과의 의견 교류와 워크숍을 통해 지속적으로 개선하는 한편, 향후 연구의 현장시험에 적용하여 타당성을 검증할 예정이다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제48권3호
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• pp.96-119
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• 2015

이 연구는 중국의 중세 목조건축을 대상으로 귀포(轉角鋪作)의 변천을 고찰한 것이다. 연구의 목적은 당대(唐代)부터 금대(金代)에 건축된 목조건축 중 중국정부가 전국중점문물보호단위(國保)로 지정 보호하고 있는 71동의 건물을 대상으로 귀포의 시기별 변천 양상을 살펴보고 변화요인을 파악하는데 있다. 이 연구에서는 귀포를 구성하는 좌우대(左右隊)의 다양한 결구유형에 주목하여 귀포의 변천과 전개과정을 고찰했다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 귀포의 형식 변화는 건축을 주도했던 장인들의 좌우대에 대한 인식 변화와 깊은 관련이 있다. 초기의 귀포에서는 소첨과 대첨으로 구성되는 중공조(重?造) 구성과 일두삼승(一斗三升)의 첨차 구성 원칙이 잘 유지되었으나 건축기술의 발달로 귀포의 출목부(出目部)에 귀잡이한대(말각공)와 좌우대가 결구되면서 다양한 형식이 나타났다. 초기의 귀포에서 진일보한 과도기형 귀포는 홀수 단에 놓인 좌우대의 모양에 따라 세 가지 유형으로 구분된다. 즉 귀한대에 면해 좌우대의 뺄목이 형성되지 않은 '무(無)뺄목형'(요, 북송)을 비롯한 좌우대의 뺄목이 사두(?頭)와 같은 모양인 '사두뺄목형'(북송, 금)과 좌우대의 뺄목이 소공두(小?頭)와 같은 '소공두형'(남송, 금)이 그것이다. 귀포의 후기형인 정형은 각 출목에 사두가 결구되는 유형으로 비록 요대에 형성되었지만 폭넓게 적용된 시기는 원대이후로 추정된다. 요대(遼代)에 이르러 건물의 지붕이 대형화되고 처마가 길게 돌출되는 변화가 나타나면서 하중이 집중되는 귀포를 구조적으로 보강할 필요가 생겼다. 이 시기에 처음 사용된 귀잡이한대는 귀포의 구조 보강을 위해 사용되었지만 이후 귀포의 형식 변화에 큰 영향을 미친 것으로 파악된다. 그리고 요대(遼代)에 발달한 공포재인 익형공(翼型?)은 귀포를 비롯한 건물의 공포형식이 투심조(偸心造)에서 계심조(計心造)로 변화하는데 큰 영향을 주었으며, 이와 같은 변화는 무앙계 건축을 중심으로 귀포의 정형화에 가장 큰 영향을 미쳤다. 하지만 동시기 하앙계 건축에서는 무앙계에 비해 귀포가 '사두(?頭)뺄목형'에서 '소공두형'으로 바뀌는 변화가 서서히 일어났다. 무엇보다 귀포의 변화에 요대의 건축특성이 중요한 역할을 하였음이 주목된다.