• 터널과지하공간
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• 제23권3호
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• pp.192-202
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• 2013

최근 유가 상승 및 지구 온난화에 대한 온실가스의 규제 강화로 인해 국내 천연가스 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 이에 국내 천연가스 시장의 공급 안전성을 높이기 위하여, 2008년 한국가스공사와 Gazprom 간에 러시아 파이프라인 천연가스 공급에 관한 협약서를 체결하기도 했다. 러시아 PNG 도입계획이 본격화되어 천연가스가 도입되면 겨울철에 가스 수요가 집중되는 국내의 경우엔 천연가스 수급 균형을 위하여 지하저장시설이 필수적으로 요구될 것이다. 본 연구는 암반등급, 토피고, 저장압력, 현지측압계수(Ko)를 변수로 하여 천연가스 저장 공동의 안정성을 정량적으로 평가하였다. 제안된 설계변수에 따른 저장 공동의 거동을 파악하기 위해 축대칭 조건을 사용하여 2차원 응력해석을 수행하였다. 해석 결과 전단강도/전단응력으로 정의된 공동의 안전율은 심도, 암반등급 및 저장압력에 크게 영향을 받았으나 측압계수의 영향은 거의 없었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.275-286
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• 2007

지하암반에서 지하구조물을 구축하는 경우, 지하구조물의 안정성 확보를 위한 굴착, 지보 및 대책공법은 현지 암반응력의 크기 및 방향에 큰 영향을 받게 된다. 따라서 터널과 같은 지하구조물의 설계와 안정성 해석에 있어서 현지 암반응력의 분포특성을 고려하는 것은 대단히 중요한 문제라고 할 수 있다. 본 연구에서는 암반응력을 고려한 터널설계 사례를 통하여 합리적이고, 안정적인 지하구조물 설계 방안에 대하여 고찰하고자 하였다 이를 위하여 Q-System에 의한 암반분류시 입력변수인 응력저감계수(SRF) 평가과정 및 표준지보패턴 설계 사례에 대하여 검토하였다. 또한 터널안정성 해석시 측압계수 크기 및 주응력 방향을 변수로 한 수치해석을 수행하여 터널 안정성 해석시 개선사항에 대하여 제안하였다.

• 지질공학
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• 제17권2호
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• pp.299-307
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• 2007

한반도 남동부 지역 총 84개의 시추공에서 수행된 수압파쇄시험과 오버코어링시험 자료를 수집하여 현생 응력의 방향과 크기를 분석하였다. 한반도 남동부에 작용하는 평균 최대수평주응력 방향은 $N66^{\circ}{\pm}31^{\circ}E$로 나타났다. 주응력간의 상대적인 크기는 대부분의 지역에서 최대, 최소 수평주응력(${\sigma}_H,\;{\sigma}_h$)에 비해 연직응력(${\sigma}_v$)이 가장 작은 thrust fault stress regime을 보였다. 측압계수(K, 수평응력/연직응력) 연구지역의 북동부(삼척과 울진 포함)와 남서부(양산과 거제 포함)에서 상대적으로 높은 값(2.2

• 터널과지하공간
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• 제14권5호
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• pp.327-338
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• 2004

본 연구에서는 터널의 안정성을 정량적으로 평가하기 위해 지반과 지보재의 파괴를 고려한 터널의 안전율에 대한 개념을 정립하고, 안전율을 계산하는 수치해석기법을 정립하고자 하였다. 안전율을 구하기 위해서 지반이 파괴될 때까지 지반의 강도를 감소시켜가며 반복적으로 해석을 수행하는 전단강도 감소기법을 사용하여 지반의 파괴 및 이에 따른 지보재의 파괴를 고려하여 측압계수 및 암반등급에 따른 터널의 안전율을 구하였다. 이 방법을 사용하면 파괴 활동면을 미리 가정하지 않아도 안전율과 파괴 활동면을 동시에 구할 수 있다. 수치해석은 유한 차분법에 기초를 둔 지반해석 프로그램인 FLA $C^{2D}$(ver 3.3)을 사용하였으며, 해석 결과로부터 소성영역의 분포와 지보재의 응력분포를 확인하였다. 해석 결과 양호한 1등급과 2등급의 암반에서는 안전율이 높게 나타났으며, 암반등급이 저하될수록 안전율은 낮게 계산되었다. 또한 측압계수 0.5인 경우가 측압계수 2.0인 경우보다 안전율이 더 크게 확보되는 것으로 나타났다. 본 연구에서 정의된 안전율은 터널의 안정성을 나타내는 정량적 지표로 사용될 수 있음을 확인하였으며. 소성영역, 숏크리트 응력, 록볼트 축력을 검토함으로써 터널에 설치되는 지보재의 양과 설치 위치를 조정하는데 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2006년도 춘계학술발표논문집
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• pp.577-579
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• 2006

본 논문에서는 불연속면과 터널라이닝과의 교차부에 대한 효과적인 지반공학적 검토를 위하여 불연속면의 경사를 고려할 수 있는 3차원 수치해석을 수행하였다. 불연속면이 존재하는 경우, 콘크리트 라이닝에 발생하는 휨압축응력이 불연속면을 주변을 따라 불연속면이 없는 경우에 비해 상대적으로 크게 나타났으며 이는 불연속면의 존재로 인한 응력집중현상에 기인한다. 최대휨압축응력은 측압계수와 함께 증가하였으며, 불연속면을 고려하였을 경우 그 증가폭이 확대되었다.

• 터널과지하공간
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• 제12권1호
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• pp.37-42
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• 2002

본 연구에서는 터널의 주요 설계정수인 탄성계수와 측압계수를 산정 할 수 있는 역 해석 알고리즘을 개발하였다. 해석 알고리즘은 범용 유한차분해석 프로그램인 FLAC의 해석과정 내에 직접탐색법 알고리즘을 이용한 FISH 문을 삽입함으로써 구성하였다. 기존 연구에서 사용한 탄성모델에 대하여 본 연구에서 개발한 역 해석 알고리즘의 적합성을 검토하였다. 본 연구에서 개발된 역 해석 알고리즘은 기존 역 해석 기법에 비해 더 적은 반복연산에 더 정확한 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제6권1호
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• pp.43-58
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• 1990

지반앵커의 극한인기저항흉을 구하기 위해서는 파괴면의 위치, 파괴면 위의 수직응력 및 마찰각 을 알지 않으면 안된다. 본 연구에서는 평면변형률 모형실험을 통해서, 앵커주변지반의 변형을 관찰하여 파괴면의 위치를 구하고, 앵커표면의 수직응력,전단응력을 실측하므로써 앵커표면의 응력상태를 분석했다. 그리고, 측압계수와 파괴면의 위치의 관계(파괴모-드)를 구하구 무차원 계수인 극한인발저항력계수를 이용하여 극한51기저항력의 산정식을 제안했다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.253-270
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• 2013

본 연구에서는 파쇄대의 공간적 분포 특성이 터널의 거동에 미치는 영향에 대한 내용을 다루었다. 이를 위해 발파굴착 공법이 적용되는 터널을 대상으로 다양한 파쇄대 조건을 도출하고 이에 대한 2차원 및 3차원 해석을 수행하여 파쇄대의 주향 및 경사, 터널과의 이격거리, 토피고, 측압계수 등에 대한 매개변수 연구를 실시하였다. 해석결과를 토대로 매개변수 조건에 대한 터널 변위 및 지보재 부재력의 변화경향을 고찰하였으며 그 결과 파쇄대의 경사각 및 주향에 따라 터널의 변위 및 지보재 부재력에서 큰 차이를 보였으며 전반적으로 터널의 심도가 깊어질수록 그리고 초기측압계수가 클수록 파쇄대의 공간적 분포 특성에 따른 터널 거동의 차이가 더 심화되는 것으로 나타나 대심도 터널의 경우가 저심도 터널에 비해 파쇄대의 영향이 가중될 수 있는 것으로 검토되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제6권4호
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• pp.303-314
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• 2004

본 연구에서는 터널을 굴착할 때 절리가 있는 암반의 역학적 거동특성을 실험적으로 규명하고자 하였다. 절리와 터널의 이격거리, 측압계수를 변화시키며 실험을 수행하였다. 터널주변에 수직절리가 있는 경우 천단부와 수직절리 반대편의 어깨부에서 가장 큰 영향이 발생되며 측압이 작을 경우에는 천단부 보다 절리 반대편 측벽부에서 접선 방향의 응력이 크게 증가된다. 반면 $45^{\circ}$의 경사절리가 있는 경우 발생하는 압축응력은 절리면 방향의 터널 좌측부가 무절리 상태의 3배정도로 터널의 안정성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.109-118
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• 2001

대구지역은 광범위한 층리가 균일한 형태로 발견되는 지역으로 역학적인 이방성을 나타내고 있다. 이러한 이방성을 가진 지반은 지하 구조물의 거동이 등방과 다른 양상을 보이므로 이방성해석이 수행되어야 한다. 이에 본 연구에서 대구지역 셰일에 대해 암판정상 경암과 보통암에 대해 동일한 시료에서 등방과 이방상태의 탄성정수를 층리각도($\beta$)별로 산출하였고 이것을 바탕으로 하여 유한 요소법을 사용한 이방성 해석을 수행하였다. 해석결과 이방상태의 응력과 변위의 결과는 등방과 다름을 알 수 있었다. 변위는 층리각에 따라 등방에 비해 지표면에서 약 3배까지 증가하며, 록볼트는 최대 2.04배, 숏크리트는 2.93배 증가하게 나타난다. 또한, 측압계수(K$_{0}$)가 이방성 암반과 터널구조물에 미치는 영향을 알 수 있었다. 따라서, 본 지역과 같은 층리가 존재하는 지반의 구조물 건설에서 이방성해석이 필수적임을 알 수 있다.