• 터널과지하공간
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• 제14권4호
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• pp.248-260
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• 2004

응력 증가에 의한 취성 암석의 손상은 미세균열의 개시로부터 시작하여 각 개별 균열들의 전파 및 결합에 의해 거시적인 파괴면을 발생시킨다. 전통적으로 암반의 손상 및 파괴현상을 설명하기 위해 거시적인 파괴 기준이나 탄소성 모델과 같은 연속체적인 접근법이 주류를 이루어왔다. 하지만 개별적인 균열들의 개시와 전락 과정을 명시적으로 고려할 수 있다면 현상론적인 관점에서 보다 실제에 가까운 암석 손상 및 파괴 과정을 재현할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 암석의 균열 진전 모델링을 위해 개발된 경계요소 코드인 FRACOD를 이용하여 암석의 손상 및 파괴 과정을 모사한 결과를 제시한다. 수치일축압축시험을 통해 개발된 모델의 적정성을 검증하고 암반의 치수효과를 고려한 현실적인 암석 파괴 과정을 재현하였다. 또한 이러한 접근법의 적용 사례로서, 실제 굴착이 진행중인 심부 수갱 암반 주변에서 심도와 암반 특성에 따라 균열 진전과 이에 따른 암반 손상의 범위를 예측한 결과를 제시하였다. 이 접근법은 취성도가 큰 암반에서 발생하는 안정성 문제에 대한 공학적인 해법을 찾는데 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 터널과지하공간
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• 제10권3호
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• pp.457-468
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• 2000

대형 구조물 기초로 암반에 근입된 현장타설말뚝의 사용이 현저히 증가하고 있음에도 암반의 공학적 물성과 설계정수와의 관련이 명확히 정립되지 못한 실정이다. 이에 본 연구에서는 암반근입말뚝의 거동 특성을 이론적으로 연구하고, 이를 수치적으로 모델링하기 위하여 지반-구조물 상호작용에 관련한 경계면 물성을 기존 연구 결과에 기초하여 합리적으로 산정 하였다. 암반의 물성과 경계면 물성간의 관계를 이용하여 암반근입말뚝의 거동을 수치적으로 모사 할 수 있으며, 또한 현장 계측을 통해 얻은 말뚝의 하중전이 양상이 수치적으로 모사 된 결과와 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
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• pp.147-154
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• 2000

고속철도터널 시공전에 폐광된 광산의 채굴공동의 변형거동이 철도터널의 안정성에 미치는 영향을 조사하고자 이지역에서 지질조사, 암반의 공학적 평가 및 평가요소에 대한 다중회귀분석, 수치해석 입력자료의 취득을 위한 많은 조사를 수행하였다. 암반의 공학적 분류결과 절리면에 대한 상태가 RMR 값을 결정하는데 가장 중요한 변수로 나타났고, Q값을 결정하는데는 절리군의 수가 가장 중요한 변수인 것으로 분석되었다. FLAC에 의한 해석 결과 고속철도구간 서측 하부 50 m지점에 위치한 채굴적의 변형거동은 암반의 역학적 특성에 따라 변형양상은 다를 수 있으나 고속철도터널에 침하성 변위를 유발시킬 가능성이 있을 것으로 판단되었다. 그러나 채굴적을 광체와 같은 역학적 특성을 갖는 재료로 충전 시켰을 때 침하성 변위는 나타나지 않는 것으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제2권2호
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• pp.41-49
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• 2000

지하 터널 굴착 등의 암반 공학적 문제에 있어서 암반분류가 널리 적용되고 있다. 하지만, 조사 방법이 체계화되어 있지 않아서 터널 지질 전문가라 할지라도 암반분류에 어려움이 많은 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 다변량분석을 이용하여 객관적이고 사용하기 간편한 암반분류법을 제시하였다. RMR 요소는 RQD, 절리상태, 지하수, 강도, 보정, 절리간격 순으로 중요도가 결정되었으며, 각각의 단계에서 RMR에 관한 최적의 다중회귀모형식을 제시하였다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2004년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.123-140
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• 2004

저준위 방사성폐기물 안전성 평가를 위해서 안전성 평가 대상에 관한 기술이 이해당사자들이 이해하기 명확하고 쉽게 설정되어야 한다. 방사선적 안전성 평가 시나리오란 처분장으로부터 유출된 방사성 물질들이 공학적 방벽과 천연 방벽을 거쳐 생태계로 어떻게 이동하는가에 대한 설명으로 안전성 평가를 위한 일종의 대본과 같은 역할을 한다. 본 논문에서는 핵종 이동 현상을 RES(Rock Engineering System) 방법론에 의거 기술하였다. 국내 처분장의 특성을 고려하여 처분 시설은 연안에 동굴 처분 방식으로 건설된다고 가정하여 생태계를 산정하고, 공학적 및 천연 방벽들이 처분장 설계 시 예상한 기능들을 수행한다고 가정하여, 기준 시나리오를 설정하였다. 또한 다양한 설계 고려 요소들을 고려하여 대안 시나리오들을 도출하고자 하였다. 도출된 시나리오의 주요 항목들을 평가하기 위해서 AMF(Assessment Method Flowchart)를 도출하였다. 주어진 지형 조건에 따라 확률론적 방사선적 안전성 평가를 위해 각 지층 구조별 이동 거리 및 시간을 CONNECTFLOW를 이용해 산정하고, 그 결과들을 Response surface method를 이용해 확률 밀도함수로 도출하여 방사선적 안전성 종합 평가 코드인 MASCOT-K의 입력 자료로 활용되도록 하였다.

• 터널과지하공간
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• 제27권4호
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• pp.185-194
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• 2017

본 논문은 싱가포르 케이블 터널NS2 현장 SCL(NATM)터널구간에서 숏크리트 라이닝의 역학적 변형거동을 평가하기 위하여, 터널 막장관찰(Face Mapping)자료에 근거한 암반분류결과와 현장계측을 통한 내공변위결과를 바탕으로 NATM 터널의 공학적 거동 특성을 분석하고자 하였다. 또한 본 현장의 수직구, Adit 터널 및 Enlargement 터널의 NATM 터널 전체를 3차원 모델링하였으며, 시공중 암반분류값에 근거한 암반하중을 산정하여 3차원 유한요소해석을 실시하였으며, 해석결과를 현장계측결과와 비교 검토하였다.

• 지질공학
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• 제10권3호
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• pp.273-275
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• 2000

Engineering Geology를 필자는 지질공학(地質工學)이라 한다. 지질공학은 지반(地盤)의 토질 및 암석의 거동을 역학적인 관점에서의 지질역학(地質力學, Mechanical Geology)과 공학적 판단을 가하여 실제의 공사 등에 응용되는 기초학문이다. 이 분야에서의 중요 부분은 토목 시공 과정 또는 시공후에 발생할수 있는 지질적 문제(지질약선대의 문제 및 지질역학적 문제)등 에 대한 조사연구인 것이다. 따라서 지질공학자는 암반의 기계적인 응답에 대한 요소들을 지질도에 표시하여 시공상의 문제점을 검토, 연구하여 착공여부를 결정하고 지반보강 또는 지질개선을 실시케한다. 문제 중 지반의 거동은 물질 자체의 성질과 불연속성면에 있다. 물질자체의 성질은 입자의 크기에 있고 구조적 집합성에 있는 것이다. 불연속성면은 미세한 균열에서 거대한 단층면에 이르기까지 존재하며, 구조지질역학적 성격에 있다. (중략)

• 터널과지하공간
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• 제21권3호
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• pp.205-215
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• 2011

본 논문은 국내 여러 지역에서 수행된 도로, 철도 및 기타 토목공사를 위한 설계과정에서 이루어진 현지조사 및 시추공을 이용한 현장시험과 실내시험 및 암반평가가 이루어진 화강암의 자료들을 대상으로 물성 및 암반분류방법간의 상관관계에 대해 분석을 실시하였다. 실험실과 현지에서 측정된 화강암의 물성 중에 단위중량, 압축강도, 인장강도, 탄성파속도, 점착력 및 마찰각 그리고 탄성계수 및 변형계수에 대해 분석을 실시하였다. 이들 물성 중에서 압축강도와 각 요소들 사이의 상관관계에 대해서도 검토하였다. 국내 화강암을 대상으로 조사된 RQD, RMR 과 Q 시스템의 암반분류법간의 상관관계에 대해서도 분석을 실시하였고, 기존의 암반분류법간의 상관관계를 보다 간편화하여 상관관계식을 유도하였다. 그리고 현장에서 시추코어를 대상으로 측정된 RQD와 압축강도 값으로부터 RMR 값을 유도하였으며 또한 RMR값을 이용하여 현지암반 탄성계수를 유추하였다.

• 지질공학
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• 제22권4호
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• pp.449-458
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• 2012

암반의 구조적 특성에 대한 확고한 이해는 지반구조물의 효과적인 설계 및 유지관리에 있어서 매우 중요한 요소이다. 이는 암반의 강도, 변형 및 수리지질학적 특성이 주로 암반에 존재하는 불연속면의 연결구조 특성에 좌우되기 때문이다. 그동안 암반의 구조적 특성에 대한 연구에 있어서 상당한 진전이 있었음에도 불구하고 불연속면 분포의 복잡성으로 인하여 암반의 삼차원적 구현 및 가시화에 기반한 지질공학적 해석은 드문 실정이다. 이 연구는 암반의 불연속면 및 불연속면의 연결구조를 삼차원적으로 구현하고 가시화하는 기법을 제시하였다. 이를 위하여 원판형으로 가정한 불연속면의 비선형 방정식을 유도하고 불연속면 교차선과 등가파이프의 위치를 산정할 수 있는 대수학적 알고리즘이 제시되었으며, 또한 연산과정을 수행하는 전산모듈이 작성되었다. 이 연구에서 개발한 불연속면 연결구조의 삼차원적 구현 및 가시화 기법은 불연속체 기반의 암반강도 및 변형성에 관한 연구 또는 수리지질학적 특성에 관한 연구를 수행함에 있어서 활용도가 높을 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제15권1호
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• pp.47-54
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• 2005

암반 불연속면의 조사 및 분석 과정에서 거쳐야할 필수적인 단계 중 하나는 방대한 불연속면 자료로부터 군을 판별하는 것이다. 불연속면 군 분류는 암반분류, 키블록 해석. 개별요소해석 및 불연속연결망 생성과 같은 암반공학적 업무에 있어서 필수적이다. 일반적으로 등고선도를 이용한 수작업 군 분류가 적용되었으나 이 방법은 수작업에 의존한 주관적인 결과를 제공한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 유전자알고리즘을 이용한 불연속면 군 분석기법을 도입하였으며 방향성 자료에 적용하기 위해 기본적인 유전자알고리즘을 변경하였다. 최종적으로 이러한 이론을 적용한 FORTRAN 프로그램 GAC를 개발하였으며 두 가지 형태의 불연속면 자료의 군 분석에 적용하였다. 적용 결과 GAC를 적용한 군 분류는 빠르고 효율적인 군 분석방법임을 확인하였으며 최적의 불연속면 군 수를 결정하는 데 있어서 분산에 근거한 적합도 함수가 Davis-Bouldin 지수에 근거한 적합도 함수보다 효율적인 것으로 나타났다.