• 터널과지하공간
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• 제31권5호
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• pp.333-359
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• 2021

고준위방사성폐기물 처분시스템에서는 처분용기 인근에서 용기 금속 물질의 부식 등 여러 이유로 인해 수소, 라돈 등의 기체가 발생할 수 있다. 기체 발생 속도가 투수계수가 낮은 벤토나이트 완충재 공극에서의 기체 확산 속도보다 커질 경우, 형성된 기체가 축적된다. 기체 압력이 증가하여 유입 압력에 도달하면 완충재 내부로 기체의 팽창 흐름 및 이류가 발생하게 된다. 기체의 급격한 팽창 흐름 발생 시 방사성 핵종이 완충재 외부로 유출될 가능성이 있으므로, 처분시설의 설계 과정에서 점토 기반 물질에서의 기체 유동의 영향성 및 공학적방벽의 건전성을 평가하기 위해 기체 이동 현상에 대한 거동 특성을 명확하게 규명할 필요가 있다. 전세계적으로 벤토나이트 완충재 내 기체 이동 현상 규명을 위한 실험적 연구와 이를 모사할 수 있는 전산 수치 모델 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 기술보고에서는 현재까지 수행된 기체 주입 시험 및 전산 수치모델 관련 주요연구를 소개하고 향후 기체 이동 현상 규명을 위한 연구 수행 방향에 대해 정리하였다.

• 터널과지하공간
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• 제31권4호
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• pp.221-242
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• 2021

기존의 한국형 기준 처분시스템의 처분 효율을 높인 향상된 한국형 기준 처분시스템(Improved Korean Reference Disposal System, KRS⁺)의 열-수리-역학적 복합거동 성능평가를 위해 TOUGH2-MP/FLAC3D를 이용한 수치모델링 연구가 수행되었다. 사용후핵연료 처분 이후 방사성 붕괴열에 의해 처분시스템의 온도가 상승하고, 방사성 붕괴열이 빠르게 감소함에 따라 온도가 감소하여 최대 온도가 설계기준 온도인 100℃를 넘지 않는 것으로 나타났다. 완충재의 초기 포화도는 온도 상승으로 인한 공극수의 증발로 인해 감소하였다가 주변 암반으로부터 지하수가 유입되어 처분 약 250년 후 포화 상태에 이르렀다. 암반에서는 완충재와 암반의 흡입력의 차이로 인해 암반에서 완충재로 지하수가 유입되어 처분 직후 포화도가 감소하다가 이후 원계 암반으로부터 지하수가 유입되어 포화 상태에 도달했다. 처분시스템 내 열응력과 팽윤압 발생에 의한 주변 암반의 파괴 가능성을 평가하고자 모어-쿨롱 파괴기준식과 스폴링 강도를 사용하였다. KRS⁺ 처분시스템의 처분공의 간격을 감소시키면서 처분시스템의 열적 거동 변화를 확인하였는데, 처분공 간격이 5.5 m 이하에서는 완충재의 설계 기준 온도를 초과하게 된다. 다만, 벤토나이트 완충재 부피의 56.1%의 온도는 90℃ 이하로 유지되었다. 본 연구에서 사용한 수치해석 기법은 향후 응력 모델, 지온 경사 및 입력 물성을 변화시킨 다양한 조건에서의 처분시스템의 THM 복합거동 성능평가에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권4호
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• pp.114-122
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• 2002

착륙장치 시스템의 개발은 설계특성상 충격흡수 성능에 대한 설계 파라메터, 최소한의 작동공간, 복잡성 및 중량과 비용 등의 복합적인 관계를 가지고 있다. 특히 항공기 착륙에 따른 지상충격하중 및 동적거동은 착륙장치 자체 구성품 뿐만 아니라 장착구조물의 설계 하중으로 적용되는 중요한 설계분야이다. 본 연구에서는 T-50 착륙장치를 모델로 ADAMS를 이용하여 지상 충격하중 및 동적거동을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 항공기 운용/환경조건을 고려한 충격흡수특성 해석은 다양한 설계경험을 토대로 수행하였다. 설계변수 설정, 완충기에 작용하는 내력정의, 운동방정식을 유도하여 착륙 수직속도, 착륙 자세, 착륙 수평속도, 완충효율, 장착위치 작용하중 등을 고려한 해석결과와 동적거동 특성을 분석하고 제시하였다. 이러한 해석 결과를 바탕으로 향후 새로운 착륙장치 개발시 범용적인 해석이 용이할 뿐만 아니라 지상/비행시험의 문제점 발생시 고장탐구 해결에 활용할 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제34권4호
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• pp.249-266
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• 2024

벤토나이트 완충재는 공학적방벽재 중 하나로 고준위방사성폐기물의 안전한 처분을 위해 매우 중요한 기능을 수행한다. 특정 지하수 조건에 의해 벤토나이트에 침식 혹은 파이핑 현상이 발생할 수 있으며, 이는 공학적방벽의 전반적인 안전성에 영향을 미친다. 이와 관련된 국내 선행 연구는 모두 실험실 규모에서 수행되었기 때문에, 그 결과의 유용함에도 불구하고 일정 부분 한계를 지닌다. 따라서 한국원자력연구원은 BEPT(Bentonite Erosion and Piping Test)를 계획하여 현장 조건으로의 확장 및 실증 연구를 수행할 계획이다. 자세한 실험 설계에 앞서, 처분 관련 기술 선도국에서 수행된 선행 연구를 수집하여 분석하였다. 적합 실험 부지, 시스템 설계 등을 분석하여 BEPT 상세 설계 시 반영하였다. 본 기술보고는 조사한 해외 사례와 함께 현재 진행 중인 BEPT 실험 현황을 소개하기 위해 작성되었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제21권3호
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• pp.77-82
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• 2015

This survey was conducted to collect basic data about the effect of buffering zone installation in weaned pig house. Buffering zone was installed either inside or outside of pig house to compare changes of temperature, humidity and air velocity of pig room. The body weight and mortality of weaned pigs in house with buffering zone was also measured. There was no difference in temperature, humidity and air velocity between inside and outside buffering zone. Mortality of weaned pig in house with buffering zone was drastically decreased compare to pigs in house without buffering zone that could be useful to maintain constant temperature and decrease mortality.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.169-180
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• 2016

항구도시에서 항만과 도시공간은 상이한 공간특성을 가지고 있지만 서로 상호의존적으로 발전되어 나가야 한다. 기능쇠퇴로 인한 기존 공간의 장소성 상실과 기능 저하는 도시 전체의 이미지를 나쁘게 만들 뿐만 아니라 나아가 지역 경제부흥에도 좋지 않은 영향을 미치고 있다. 이에 일부 선진국에서는 시대변화에 따른 항만공간 특성 및 기능의 변화로 인해 낙후되어가는 항만공간에 대한 연구를 오래전부터 지속적으로 진행해 오고 있다. 본 연구에서는 항만배후단지에 항만과 도시공간 사이의 완충지 역할을 할 수 있는 항만도시 인터페이스 공간의 특성 적용하여 향후 국내 항만배후단지가 주변 공간특성과 항만도시 인터페이스 특성이 부여된 효율적인 공간으로 활용되기 위한 방안을 모색하고자 한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 2부
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• pp.598-607
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• 2007

본 연구에서는 실감공간에 대한 청소년의 반응을 바탕으로 향후 기술 개발 방향에 대한 조언을 하기 위하여 총 41명의 학생을 대상으로 소집단 포커스 그룹 인터뷰를 시행하였다. 청소년들이 자주 사용하는 미디어의 종류와 이유, 미디어 사용에서 느끼는 불편한 점, 그들이 상상하는 미래형 미디어의 모습과 실감공간기술에 대한 반응을 묻고, 그 결과를 유형화하였다. 연구 결과 포커스 그룹 인터뷰 참가자들은 자주 사용하는 미디어로 휴대폰과, 인터넷, MP3, 활자 매체 등을 꼽았다. 활자매체의 장점으로는 높은 몰입도를, 인터넷의 장점으로는 편리한 인터페이스, 핸드폰의 장점으로는 이동성이 제기되었다. 그러나 핸드폰과 관련하여 청소년들은 불편한 인터페이스, 작은 용량과 빨리 닳는 배터리를 단점으로 지적했고 뉴미디어 공통적으로 느린 속도, 미디어에 의존하게 되는 강박증적 증세, 사생활 침해의 문제와 대인관계유지에 있어서의 부작용, 높은 이용료 등의 문제가 제기되었다. 이들은 일상생활이 미디어 이용에 의해 방해받고 있으며 미디어 이용으로 인해 불필요한 '필요'가 생겨나고 있다고 지적했다. 미래형 미디어에 대한 바람은 기존 미디어의 단점이 보완, 개선되는 측면에서 제시되었다. 더욱 편리해진 인터페이스와 기존 뉴미디어의 장점이 접목되는 방향의 미디어 통합도 요청되었다. 그러나 실감공간기술에 대해서는 긍정적인 반응보다는 부정적인 반응을 수적으로 우세해 주목을 끌었다. 진화된 형태의 미디어에 대해 긍정적인 반응을 보일 것이라는 예상과는 달리 실감공간기술이 기존의 면 대 면 대인관계를 파괴할 것이며 사생활을 침해하고 건강에 부정적인 영향을 미칠 것이라는 등의 거부감과 공포를 구체적으로 피력한 것이다. 이러한 두려움(fear)은 선행연구에 따르면 사람들이 새로운 매체에 대해 갖는 두려움과 이로부터 발생하는 두려움에 대한 대응은 혁명적 변화의 가능성을 억압하여 기존의 질서와 새로운 질서가 공존하는 기간을 늘림으로써 미시적 차원에서 단절적 역사의 경험을 완화시키는 기능을 하는 것으로 해석된다. 따라서 연구 결과 나타난 실감공간 기술에 대한 부정적인 반응도 이러한 맥락에서 해석될 수 있다. 즉 인터뷰 참가자들이 피력한 두려움은 뉴미디어 도입과 함께 반복되는 현상이며 이것은 새로운 현상이 아니다. 두려움은 기존 질서와 새로운 질서가 공존하는 기간을 연장시킴으로써 완충재로서 기능한다. 따라서 향후 기술 개발과 확산 과정에서 실감공간기술의 긍정적인 면모에 대한 적극적인 홍보가 필요하며 수용자들의 바람과 신기술에 대한 공포감을 이해하고 이를 기술 개발 방향 설정에 적극적으로 반영하는 자세가 요청된다고 하겠다.

• 터널과지하공간
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• 제24권6호
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• pp.405-417
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• 2014

고준위폐기물처분장에서 갭채움재는 완충재와 뒷채움재의 성능을 좌우하는 중요한 공학적방벽의 구성요소이다. 본 논문에서는 갭채움재에 대한 해외 기술현황을 조사하고, 이를 통하여 갭채움재의 개념, 제조기술, 성형특성, 설치기술에 대한 연구결과들을 정리하였다. 갭채움재 개념은 처분방식과 처분개념에 따라서 나라마다 약간씩 차이가 있었다. 갭채움재 물질로는 대부분 벤토나이트를 사용하였고, 충전제로 점토를 사용하였다. 갭채움재는 펠렛, 과립상, 또는 펠렛-과립상 혼합물의 형태로 사용되었다. 갭채움재 펠렛 제조에는 정압축, 롤러압축, 압출-컷팅 방법 등이 사용되었으며, 이 중, 실험과 실제 현장에서의 펠렛 소요량을 감안하여 많은 나라들이 롤러압축방법과 압출-컷팅방법에 대한 기술 확보에 집중하였다. 펠렛 성형특성 실험결과, 펠렛의 건조밀도와 건전성은 수분함량, 구성물질, 제조방법, 펠렛 크기에 민감하였고, 제작 시 압축하중에는 상대적으로 덜 민감하였다. 갭채움재의 설치방법으로는 수직처분공 완충재 갭에서는 부어넣기(pouring) 방법, 붓고 다지기(pouring and tamping) 방법, 진동을 주며 부어넣기(pouring with vibration) 방법 등이 시도되었으며, 수평처분공 완충재와 처분터널의 뒷채움재 갭에서는 숏크리트 기술을 이용한 불어넣기(blowing by use of shotcrete technology) 방법과 오거를 이용한 정치 및 다지기(auger placement and compaction) 방법 등이 시도되었다. 그러나 이 방법들은 아직 기술적으로 초기단계에 있어 앞으로도 계속적인 연구가 이루어질 것으로 예상되었다.

• 터널과지하공간
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• 제19권3호
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• pp.203-212
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• 2009

지하고준위 방사성폐기물 처분장 근계영역에서의 거동을 예측하는 것은 처분장 설계나 안전성 평가에 중요하다. 본 연구에서는 3차원 유한차분 코드를 이용하여 처분장 설계인자 및 재료물성으로 구성되는 7가지 인자에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 민감도 분석 결과 처분공 간격, 터널 간격, 냉각시간과 암반의 열전도도가 다른 인자에 비해 영향이 큰 것으로 나타났다. 처분장 주변의 암반과 완충재 온도의 통계적인 분포를 구하기 위해 backpropagation 인공신경망 기법이 적용되었다. 학습된 인공신경망의 적합성을 평가하기 위해 무작위로 선정된 입력 인자에 대한 예측이 실시되었다. 인자 값의 변화가 ${\pm}10%$ 인 경우, 신경망은 1% 오차로 신뢰할 수 있는 예측 결과를 보임을 알 수 있었다. 이렇게 학습된 신경망은 다양한 경우에 대한 신속한 온도 예측에 활용할 수 있었다. 완충재와 암반의 온도는 각각 평균 $98^{\circ}C$, $83.9^{\circ}C$ 표준편차는 $3.82^{\circ}C$ 와 $3.67^{\circ}C$로 나타났다. 인공신경망을 이용함으로써 암반과 완충재 온도를 $1^{\circ}C$ 변화시키기 위해 필요한 설계 인자의 조정 범위를 추정할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제32권6호
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• pp.518-529
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• 2022

DECOVALEX-2023 Task C에서는 6개국 9개 참여 기관들이 스위스 Mont Terri 지하처분연구시설에 서 수행된 FE 실험을 대상으로 열-수리-역학 복합거동 모사를 위한 해석코드 개발을 수행하고 있다. 현재 현장시험 결과와 비교 분석을 위한 Step 1이 진행되고 있으며, 본 연구진은 OGS-FLAC 해석 시뮬레이터를 활용하여 일련의 해석을 진행하였다. 해석 결과 히터 가열에 따른 온도 상승이 잘 구현되었고, 상 변화에 따른 완충재 내 포화도 변화를 관측할 수 있었다. 반면 완충재 흡입력의 과대평가로 완충재 내 상대습도, 온도 변화 및 Opalinus 점토암 내 압력 변화가 현장 결과와 다소간 차이를 나타내는 것을 확인하였다. 이를 통해 완충재 흡입력이 처분시스템 해석 시 유동 해석 결과에 지배적인 영향을 미침을 확인할수 있었으며, 향후 지보재 및 초기 수압 모사 개선을 통해 향상된 결과를 도출하고자 한다. 또한, Opalinus 점토암의 열, 수리, 역학적 이방성이 잘 구현되었으며 해석 결과를 통해 OGS-FLAC 시뮬레이터의 처분시스템 해석 적용성을 확인하였다.