• 지구물리와물리탐사
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• 제7권2호
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• pp.121-129
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• 2004

터널 등과 같은 대규모의 토목공사에서 암반등급 평가에 이용되는 RMR값의 효율적인 추정을 위해 지구물리 탐사자료인 MT역산결과와 시추공에서 직접 얻어진 자료에 대해 지구통계학적 복합해석을 수행하였다. 일반적으로 물리탐사를 통해 획득한 전기비저항 정보는 RMR 값과 정성적으로 양의 상관관계를 갖는 것으로 판단되지만, 직접적인 일대일 대응은 부정확한 결과를 내놓을 수 있다. 이러한 점을 극복하고, RMR값이 공간적 연속성을 갖는 다는 점을 고려하여 지구통계학적 추정 기술을 적용하였다. 본 연구에서는 MT자료에 의한 전기비저항치와 시추공에서 얻어진 RMR값의 상관관계에 대한 평균 분포를 비선형적으로 구하고, RMR의 잔차에 대하여 공간적 해석을 적용하여 보다 실제적인 RMR의 분포를 얻고자 하였다. MT 탐사 결과의 비저항 분포를 2차 자료로 이용하여 1차 자료인 시추공에서 얻은 RMR값을 추정 해석하였다.

• 터널과지하공간
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• 제25권1호
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• pp.76-85
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• 2015

본 연구에서는 암반사면에서 실시간으로 측정된 시간에 대한 변위 자료를 분석하여 암반사면의 잠재적인 파괴시간을 예측하는 소프트웨어를 개발하였다. 소프트웨어는 파괴시간을 추정하기 위한 역속도법, 로그시간-로그속도법, 로그속도-로그가속도법, 비선형최소자승법을 적용하는 네 가지 모듈로 구성되었다. 소프트웨어는 해석모듈 및 GUI의 효율적인 구현을 위하여 VisualBasic.NET 언어를 이용하여 MS Visual Studio 플랫폼에서 제작되었다. 소프트웨어의 기능 및 성능은 기존의 실내 모형사면 실험으로 얻은 변위자료를 사용하여 검토되었으며 지수형 거동을 보이는 활동면에서 실제 파괴시간과 유사한 파괴시간을 예측하였음을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제22권5호
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• pp.330-338
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• 2012

일축압축강도(UCS)는 암석의 주요 물성 중 하나이다. 그러나 항상 UCS 실험을 위한 시료를 취득할 수는 없다. 이러한 경우 점하중시험과 같은 간접시험법이 유용한 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 임계지역에 분포하는 석회암을 대상으로 일축압축강도와 점하중강도지수 사이의 상관관계를 분석하였으며 선형 회귀식이 제안되었다. 또한 석회암을 대상으로 수행된 이전 연구결과와 이번 연구 결과를 비교하였다. 동일한 암종이라도 국내에서 분포하는 지역에 따라 변환계수가 다를 수 있으며, 분석의 정확성을 높이기 위해서는 더 많은 자료가 필요할 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제27권5호
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• pp.324-332
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• 2017

본 연구에서는 암반 절리 내 점성유체 주입시 주입 설계변수가 주입 성능에 미치는 영향을 평가할 목적으로 UDEC 프로그램을 사용하여 1차원 선형유동 해석을 수행하였다. 주입 설계변수로는 주입 압력, 유체 압축률, 주입재의 항복강도 및 점성도의 시간의존성, 주입 압력에 의한 절리의 역학적 변형을 설정하였으며, 주입재의 침투거리 및 주입 유량을 통해 주입 성능을 평가하였다. 수치해석 결과는 이론해를 통하여 파악한 주입 성능양상과 유사한 결과를 보였다. 주입재의 항복강도 및 점성도의 시간의존성을 고려하지 않을 경우, 주입재의 누적 주입량은 시간의존성을 고려한 해석에 비하여 약 1.2배 크게 평가되었다. 또한, 수리-역학 연계해석결과로부터 주입 압력에 의한 절리의 역학적 변형이 발생하는 경우, 절리 간극이 일정한 수리유동 해석에 비하여 누적 주입량이 약 4.4배 늘어나는 결과를 보였다.

• 터널과지하공간
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• 제27권5호
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• pp.303-311
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• 2017

본 연구는 다양한 기하학적 속성을 갖는 총 72개의 DFN 블록에 대하여 DFN 유동모델과 등가의 수리상수를 사용한 연속체 모델을 각각 적용하여 두 결과 간의 상관성을 분석하였다. DFN을 연속체로 가정한 이론적 블록수리전도도와 DFN 유동모델로 산정한 블록수리전도도 사이의 상대오차(ER)가 0.2 이하인 DFN 조건에서 두 접근법 사이에 강한 선형 관계를 이루며 두 결과가 거의 일치하는 것으로 평가되었다. DFN 매질에 대한 연속체 유동해석의 현장적용 가능성을 검토하기 위하여 다양한 DFN 조건을 갖는 지중 원형공동에서의 지하수 유입에 대한 모의 수치실험이 총 48회 수행되었다. 일정한 수리간극의 DFN 매질에 대한 등가연속체 유동모델은 유효한 것으로 평가되었지만 수리간극 변화로 인하여 이방성이 증대되면 DFN 유동모델에 의한 결과에 비하여 과대평가될 가능성이 높다.

• 터널과지하공간
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• 제27권2호
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• pp.100-108
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• 2017

균열텐서 파라미터는 절리의 기하학적 속성이 결합된 효과를 지시하는 척도로 사용할 수 있으며 불연속절리망(DFN)에서 유체 유동통로의 연결 상태를 정량화할 수 있다. 본 연구는 이차원 DFN의 균열텐서 파라미터와 수리적 특성 간의 상관성 분석을 수행하였다. DFN에서 임의 방향으로의 수리전도도는 이에 직교하는 방향으로 산정된 균열텐서성분과 강한 비선형 관계를 갖는 것으로 평가되었다. 서로 다른 규모의 이차원 DFN 블록에서 방향에 따른 균열텐서의 일차불변량($F_0$)을 방사형 도표로 나타내었을 때, 방향에 따른 $F_0$ 값의 유의미한 변화가 없는 원형의 플롯은 절리성 암반을 대표요소체적으로 취급하기 위한 필요조건이 될 수 있다. DFN 블록에서 임의 방향으로 개별체 해석기법으로 산정한 수리전도도와 이론적 수리전도도 사이의 상대오차(ER)는 $F_0$의 증가에 따라 감소한다. $F_0$는 평균 블록수리전도도와 강한 함수관계를 갖는 것으로 분석되었다.

• 터널과지하공간
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• 제21권6호
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• pp.526-535
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• 2011

중간주응력을 고려할 수 있는 새로운 콘크리트 파괴조건식을 제안하였다. 제안된 파괴조건식은 Mohr-Coulomb 파괴조건식과 Willam-Warnke의 파괴조건식의 장점을 수용하고 있으므로 자오면에서는 선형파괴식으로 나타나고 팔면체응력면에서는 항상 볼록인 궤적을 보이며 특이성을 갖지 않는다. 진삼축압축시험 결과를 이용한 회귀분석을 통하여 제안된 파괴조건식의 적합성을 검증하였다. 제안된 파괴조건식에 기초한 안전율 공식을 정의하고 이를 파일롯 플랜트에 설치된 콘크리트 플러그의 안전도 해석에 이용하였다. 제안된 안전율 공식은 팔면체응력면에서 응력상태 점의 파괴곡면에 대한 접근도를 의미한다. 마지막으로 플러그의 응력분포를 계산하기 위해 파일롯 플랜트에 대한 3차원 응력해석을 실시하였다. 플러그의 응력분포는 제안된 안전율 공식을 이용하여 안전율 분포로 변환시켰다. 콘크리트 플러그의 안전율 분포특성 분석을 통해 테이퍼형 및 쐐기형 플러그의 안전도를 평가하였다.

• 터널과지하공간
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• 제9권1호
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• pp.27-35
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• 1999

아치형 공동의 열원 경계에 대한 열전도 특성은 반무한평면이나 원형공동에 대한 열전도 특성과는 다른 양상을 나타낸다. 본 연구에서는 지하 냉동저장 pilot plant 의 운영을 통하여 계측된 저장공동 주위안반내 온도분포패턴의 분석을 통하여 아치형 공동의 열원 경계를 갖는 새로운 열전도식을 유도하였다. 계측된 암반온도 분포패턴은 선형적 변화와 로그함수적 변화의 중간적인 양상을 보였다. 열전파에 미치는 열물성 변수들의 영향도 분석 및 도출된 열전도식과 현장계측에 의한 암반온도 분포양상의 비교를 통하여 암반의 열물성을 추정하였다. 추정된 암반의 열전도도와 비열은 실내시험에 의한 무결 암석의 열물성과 비교해 20~25%의 차이를 보였다. 이는 암반내의 절리와 지하수의 영향에 기인한 것으로 판단되는데, 앞으로 현지암반에 대한 이들 영향요소의 조사와 열물성의 측정 및 비교분석을 통하여 정량적인 상관관계의 규명이 이루어져야 할 것이다.

• 터널과지하공간
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• 제30권3호
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• pp.181-192
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• 2020

Pin-on-disk 시험방법은 ASTM에서 제안한 마모시험방법 중 하나이다. 이 시험법에서는 Pin-on-disk 시험에서 나타나는 핀의 나선운동을 간략히 설명하고 있다. 이 방법을 암석공구의 마모성능을 평가하는데 적용하기 위해서는 핀의 등속도 운동을 수학적으로 구현하여야 한다. 먼저 합산속도에 관여하는 2가지 속도성분(핀의 선형이동속도, 디스크의 회전운동)을 정의하였다. 각각의 성분에 대해 아르키메데스 나선방정식의 등속도 조건을 만족하는 미분방정식을 전개하여 수학 해를 도출하여, 풀이의 난해함을 설명하였다. 이를 해결하기 위한 기존 문헌의 근사해를 조사하고, 정확도와 한계점을 분석하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.231-244
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• 2000

본 연구에서는 지하철구조물, 터널구조물 및 제방 등과 같은 2차원 지반-구조계의 지진응답해석을 위한 주파수영역 동적해석법을 제시하였다. 제시한 방법에서는 구조물과 구조물 주변 근역지반은 유한요소를 이용하고 원역지반은 주파수종속 동적무한요소를 이용하여 모형화하였다. 지진입력은 입력지진파를 수직으로 입사하는 P-파와 SV-파로 가정하여 자유장응답을 구하였으며 외부고정경계법을 적용하여 등가지진하중을 산정하였다. 본 연구기법의 검증을 위하여, 층상 자유장지반과 균질 반무한지반에 매입된 원동형 공동에 대하여 지진응답을 수행하였다. 이들을 다른 기법에 의한 해와 비교한 결과, 본 연구의 기법이 매우 정확함을 알 수 있었다. 마지막으로 지하철 역사의 지진응답해석 예제를 제시하여 본 연구의 적용성을 보였다.