• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.7 no.1
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• pp.27-36
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• 2005

The objective of this study was to analyze the smoke movement and to investigate the effect of exhaust ventilation using by shafts for case of fire in long tunnels. Based on Froude modeling, the 1/50 scaled model tunnel (20 m long) was constructed by acrylic tubes and test were carried out systematically. The results of the shaft height test show that the effect on exhaust ventilation by a shaft delays the propagation time of backlayering, and the temperature decreases as the shaft height increases. If the fire occurs downstream of the shaft, the backlayering develops to get stronger by the shaft exhaust effect and then the propagation of CO and temperature increase along with propagation of CO. That is to say, in the case of fire downstream of the shaft, the shaft has the advantage of smoke exhaust effects, but it might result in a dangerous situation for the escaping passengers due to the more developed backlayering.

• Geotechnical Engineering
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• v.29 no.11
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• pp.27-34
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• 2013

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.108-108
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• 2023

기후변화 및 도시화로 인해 도시 내에서 증가하는 홍수로 인명 및 재산피해가 꾸준히 발생하고 있다. 특히 2022년 8월 8일 서울특별시 및 경기도 지역에 내린 폭우로 인해 8명 이상의 인명피해와 1300억원 이상의 재산피해가 발생하였다. 이러한 도시홍수를 근본적으로 방어하기 위하여 미국, 일본 등의 국가에서는 대심도 빗물저류배수터널을 활용하고 있다. 국내에서도 2011년 서울특별시 강서구 및 양천구에 발생하는 홍수를 방어하기 위하여 국내 최초 대심도 빗물저류배수터널인 '신월 빗물저류배수시설'을 건설하여 현재 운영 중에 있다. 대심도 빗물저류배수터널은 초기 개수로 흐름에서 만관 후 관수로 흐름으로 전이되는 구조물로 계획과 운영이 매우 어려운 시설이다. 이에 미국, 일본, 중국, 이탈리아 등 국가에서 대심도 빗물저류배수터널과 관련한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 대심도 빗물저류배수터널의 유입시설 중 감세부에 해당하는 수직갱과 감세지의 깊이에 따른 감세지 바닥 압력변화를 알아보기 위하여 수리실험을 수행하였다. 그 결과 감세지 깊이가 깊어질수록 바닥면의 압력이 증가하는 것으로 분석되었으며 바닥면의 압력이 감세지 깊이만큼의 정수압을 포함하는 경우 정수압 대비 최대 2.0배, 정수압을 포함하지 않는 경우 정수압 대비 최대 1.0배 인 것으로 분석되었다. 수직갱 깊이에 대한 실험 결과는 수직갱 깊이가 짧아질수록 압력이 감소하는 경향을 보이는 것으로 분석되었는데 이는 회전수 및 회전력과 관련 있는 것으로 판단된다. 향후 수직갱 직경, 수직갱 깊이에 대한 추가 연구가 필요한 것판단되며 이를 통하여 수직갱 깊이-감세지 깊이에 대한 정량적인 연구와 분석을 통해 경제적이고 안정적인 대심도 빗물저류배수터널 감세지 설계가이드라인을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.369-369
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• 2016

홍수피해 저감을 위한 지하방수로나 지하저류지 등은 홍수 방어를 위한 도심 내의 토지 확보 부담을 줄이며, 집중 호우 발생 시 내수를 초기에 신속하게 배제하여 제내지 침수 피해를 줄이는데 효율적으로 활용된다. 미국 및 일본, 홍콩과 같은 외국에서는 이미 지하방수로 및 지하저류지를 활용한 홍수피해 저감방안을 수립하여 활용하고 있으며, 최근 국내에서도 치수 계획 수립 시 지하방수로 혹은 지하저류지 시설 도입이 활발히 검토되고 있으나 적용사례가 전무하여 제반기술이 부족하고 많은 시행착오가 예상된다. 제반설계기술의 경우는 구조적인 방안이 모색되어야 하며 대표적으로, 지하방수로 유입구 형상이, 동일한 흐름조건에 대한 유량배제효율에 가장 지배적인 영향인자로 알려진 바 있으며 다양한 유입구 형상설계방안이 기존 실험적 연구 및 외국 설계지침에 제안된 바 있다. 지하방수로는 접근 수로를 통해 유입된 유량이 유입구를 지나며 가속되어 와류 흐름을 형성하며 수직 갱도로 유입되는 구조를 갖기 때문에 지하방수로의 방류 효율을 높이기 위해서는 유입구에서 흐름 특성을 파악하는 것이 중요하다. 이때 유입흐름특성이 사류일 경우 혹은 급격하게 유입 유량이 많아지는 경우 수직 갱도 내에 공기 공동이 형성되어 구조물 파손, 와류의 발생으로 인한 배제효율 감소 등의 피해를 야기할 수 있으므로 수리학적으로 규명할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 지하방수로의 기존 유입구형상에 대한 장단점을 비교하고, 개선점을 적용하여 수리모형을 제작하여 개수로 실험장치에 설치하고 다양한 유입흐름조건에 따라 수리실험을 수행하였다. 그 결과 유입흐름조건에 따라 발생하는 유입구의 공기 공동의 발달 및 소멸 그리고 규모변화를 정량적으로 분석하여, 유입부의 가능 단면적이 큰 수직갱도인 경우, 유량배제 효율이 감소되는 분석결과에 적절하게 일치하였으며, 본 연구결과는 향후 지하방수로 설계의 제반기술의 수립 시 효율적인 활용이 가능하다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.15 no.6
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• pp.559-570
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• 2013

High speed railway can transport large quantity of people and commodities in a short time and has become one of the most desirable and environmentally friendly transportation. However, it is hard to have a complicated route for high speed railways, construction of tunnels is essential to pass through a mountain area. When a high speed train enters a tunnel, pressure wave is created in a tunnel and the wave causes micro pressure wave and discomfort to passengers. In order to alleviate pressure wave in a tunnel, constructing a vertical shaft is one of the most efficient ways. This study represents a numerical analysis module, which takes into account the effect of a vertical shaft in a tunnel. The module can be used in a numerical program (TTMA) specialized for aerodynamics in a tunnel, and it was validated by comparing numerical results with various measurements in Emmequerung tunnel and results from numerical analysis using Fluent.

• Tunnel and Underground Space
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• v.32 no.6
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• pp.451-463
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• 2022

Whenever a mineshaft accidentally collapses, speedy risk assessment is both required and crucial. But onsite safety diagnosis by humans is reportedly difficult considering the additional risk of collapse of the unstable mineshaft. Generally, drones equipped with high-speed lidar sensors can be used for such inspection. However, the drone technology is restrictively applicable at very shallow depth, failing in mineshafts with depths of hundreds of meters because of the limit of wireless communication and turbulence inside the mineshaft. In previous study, a three-dimensional (3D) scanning system with a single channel lidar was fabricated and operated using towed cable in a mineshaft to a depth of 200 m. The rotation and pendulum movement errors of the measuring unit were compensated for by applying the data of inertial measuring unit and comparing the similarity between the scan data of the adjacent depths (Kim et al., 2020). However, the errors grew with scan depth. In this paper, a multi-channel lidar sensor to obtain a continuous cross-sectional image of the mineshaft from a winch system pulled from bottom upward. In this new approach, within overlapped region viewed by the multi-channel lidar, rotation error was compensated for by comparing the similarity between the scan data at the same depth. The fabricated system was applied to scan 0-165 m depth of the mineshaft with 180 m depth. The reconstructed image was depicted in a 3D graph for interpretation.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.9 no.1
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• pp.49-62
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• 2007

A new earth pressure equation acting on the vertical shafts in cohesionless soils has been proposed by modifying the equations proposed by others. In order to verify the modified equation, model tests which can control uniform wall displacement with depth to radial direction were conducted. Model tests were performed with three different wall friction angles and two different relative densities. The measured values were larger than estimated values when assuming $\lambda=1$ ; smaller than those when assuming $\lambda=1-sin\phi$. The parameter, $\lambda$ is the ratio of tangential stress to vertical stress and is the most critical value in proposed equation. A method which can estimate the earth pressure on vertical shafts in layered soils is also proposed by reasonably assuming the failure surface of layered soils and using the modified equation. In order to verify the proposed method, in-situ measurement data have been collected from the three in-situ vertical shafts installed in layered soils. Most of earth pressures converted from measured data match reasonably well with estimated values using proposed method.

• Magazine of korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.6 no.2
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• pp.10-37
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• 2004

• Magazine of korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.2 no.1
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• pp.42-52
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• 2000

• Magazine of korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.6 no.1
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• pp.6-34
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• 2004