• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.779-793
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• 2019

소요환기량은 터널단면을 결정하기 위한 기초적인 자료로, 터널 내 환기 시스템을 결정하기 위한 주요한 요소이다. 소요환기량은 터널 내 교통량 자료에 기초하고 있으며, 차량으로부터 배출되는 오염물질량과 터널 내 허용농도 기준에 의해 결정된다. 본 논문에서는 처음으로 국내 기준이 한국도로공사에 의하여 규정된 1997년 이후 20년간 변화한 도로터널 환기설계기준을 검토하고 최근의 환경부 '제작차 배출허용기준'과 세계도로협회(WRA) 2019년 설계권고기준 등을 바탕으로, 터널의 특성, 특히 길이 및 종단경사를 고려하여 소요환기량 차이 및 영향을 비교분석하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.347-360
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• 2014

최근 기후변화로 인한 도시침수와 합류식 하수관거 월류수 (combined sewer overflow)로부터 처리되지 않은 하수의 하천유입, 그리고 그에 따른 하천의 오염의 방지를 위해 지하방수로/저류조 겸용의 대형 하수터널의 건설이 증가하고 있다. 이러한 대형 하수터널의 경우 대부분 콘크리트 라이닝을 적용하고 있지만 하수관거 내에서 발생되는 황화수소($H_2S$)로 인하여 콘크리트가 부식될 수 있으므로 이에 대한 적절한 보호공이 필요하다. 본 논문에서는 최소 100년의 수명을 고려하여 설계된 대형 하수터널의 콘크리트라이닝 부식을 방지하기 위해 여러 공법들을 소개하고 각 공법의 일반적인 장단점과 설계 사례를 설명하였다. 하지만 대형 하수터널 라이닝의 부식방지 공법들의 적용 실적이 부족하여 부식방지 공법을 적용한 터널설계 대안에 대한 객관적인 평가가 쉽지 않다. 따라서 본 논문은 설계 사례연구를 통해 콘크리트 라이닝 부식방지 공법선정 프로세스를 소개하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.51-59
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• 2004

본 연구에서는 3차원 전산유체역학 기법을 이용하여 열차터널 내 10MW급 화재발생 시, 대피환경에 대한 1차원 임계속도의 유효성을 평가하였다. 또한 터널의 입구속도가 1m/s, 2m/s (임계속도) 그리고 3m/s일 때의 터널 내 기류분포, 온도분포, 가시거리분포 및 오염물질분포가 대피환경에 미치는 영향을 각각 검토하였다. 그 결과, 세 가지 경우모두, 승객의 안전한 대피환경을 충분하게 제공하지 못할 것으로 예상되어 승객들은 유동방향 하류로 대피하여야 한다. 그러나 3m/s 입구속도의 경우는 1m/s, 2m/s의 경우 보다 승객의 대피환경에 있어서 좀 더 나은 결과를 보인다. 따라서 터널의 방재시스템의 설계 시, 안전한 대피환경을 확보하기 위해서는 임계속도보다 큰 입구속도의 시용이 요구된다.

• 터널과지하공간
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• 제14권5호
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• pp.373-380
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• 2004

본 연구에서는 도로터널 환기시설 설계기준에 의한 소요환기량 산정 시 오염물질의 기준배출량을 환경부 고시기준에 대해 산정하여 차종별, 속도별로 산정된 기준배출량을 모델터널에 적용하여 시뮬레이션 한 결과 기존의 배출량 기준 적용에 대해 소요환기량은 약 49%로 감소되었다. 또한 터널 내 유동손실로서 작용하는 변수 중 터널마찰계수와 입구저항계수 및 등가저항면적을 통계적 분석기법을 이용하여 이들 계수 중 터널의 환기량 산정에 가장 민감하게 영향을 미치는 인자가 마찰계수이며 시뮬레이션을 통해 실제 적용 가능한 계수 범위가 0.018에서 0.021의 값으로 보정될 수 있을 것으로 예상된다. 검증사례로서 4개소의 터널에 적용하였을 때, 최대 약 19.2%의 소요환기량 감소가 예상되며 이에 대해 기존의 설계운용 중인 Jet Fan 설치 대수의 산정에 있어 감소될 수 있으며, 약 연간 운용비용의 저감에 적용 가능할 것으로 사료된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.129-139
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• 2004

터널의 환기설계에 관련하여 종류식과 횡류식의 환기용량의 산정을 위해서 필요한 제반 가정들을 검토하였고, 종류식 설계에서의 최종 값인 임계유속 산정을 위한 몇 가지의 공식을 분석하였다. 이를 토대로 특정 공식을 개선하기 위한 방안을 실험결과를 토대로 제시하였다. 횡류식 설계에서 국제적으로 사용되고 있는 용량산정에 관한 지침은 화재공학적 의미가 전혀 없으며 관행적으로 적용되어 온 것임을 알 수 있었다. 뿐만 아니라 기존의 횡류식 환기설계에는 설계개념조차 명확하지 않음을 입증하였다. 즉 횡류식 시스템에서는 종류식에서의 "연기의 역류 방지를 위한 최소 유속의 유지"라는 개념조차 없이 환기용량이 결정되어 왔으며, 이것은 터널의 화재환기가 오염물질의 환기로부터 시작되어 정확한 화재공학적 분석이 결여되었기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위한 시도로 횡류식 환기의 설계개념으로서 연기전파거리와 연기축적을 제안하였다. 축소모델 터널을 이용하여 연기전파거리에 관한 실험결과를 제시하였고, 이를 이용하여 기존의 관행대로 설계된 유럽의 터널들에 적용하였을 때 안전성에 문제가 있음을 보였다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2002년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.104-112
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• 2002

최근 도심지 지하철내 누유로 인한 악취·화재의 위험이 대중매체를 통해 보도되어 사회적 문제로 대두되고 있으며, 개정된 토양환경보전법 및 지하수법에 따라 주유소오염에 대한 정화기준이 강화되고 있어 도심지 주유소와 인접한 천층부 지하철터널의 누유대책 마련이 절실히 요구되고 있다. 도심지 지하철터널의 누유대책을 서울시 지하철 00공구 설계사례를 통해 먼저 지하수 유동분석에 의한 지하수위 검토와 오염자 추적에 의한 누유확산 범위를 파악하고, 두 번째로 누유감지센서에 의한 누유조기경보, 유량계 및 수질센서에 의한 수질data화의 수질 및 유량자동모니터링 시스템을 구축하며, 마지막으로 Oil-Stop 맨홀에 의한 누유분리 차단대책을 제안하고자 한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.515-516
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• 2009

산업의 발전과 국토의 효율적인 활용을 위하여 많은 도로 및 철도 터널이 축조되어 사용되어 왔다. 하지만 이러한 터널 구조물의 지하수와 토양의 오염 물질 등으로 인한 손상에 의하여 많은 열화가 진행되고 있는 실정이다. 이러한 노후터널의 보수 보강에 있어 유해이온에 대한 저항성을 높이고 보수 보강 시간의 단축을 위하여 광물질 혼화재료인 고로슬래그 미분말과 급결제를 사용한 모르타르의 최적 배합을 찾는데 목적을 두었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.779-797
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• 2017

최근 도심지의 지상교통시설이 포화수준에 이르렀을 뿐만 아니라 증가하는 교통량으로 인한 교통난과 미세먼지 등의 대기환경 오염의 심화로 인하여 지하도로건설이 각광을 받고 있다. 지하도로건설은 도심지 교통난 해소와 더불어 친환경적인 도시설계가 가능하기 때문에 신설도로 뿐만 아니라 기존도로 역시 지하화 되어 가는 추세이다. 지하도로건설시 IC(분기점)와 JC(나들목) 역할을 수행하는 분기터널의 건설은 필수적이라 할 수 있다. 따라서 분기터널에 의한 기존터널의 영향분석은 필수적으로 고려해야한다. 본 연구에서는 분기터널 굴착 시 기존터널에 미치는 영향을 수치해석을 통해 분석하였다. 분기터널을 기존터널의 직하부를 기점으로 하여 시계방향으로 $45^{\circ}$간격으로 총 5가지의 경우를 설정하였으며, 각각의 경우에서 변위조절방법(Displacement Controlled Model)을 이용하여 지반손실률을 0.5%, 1.0% 그리고 1.5%을 적용하여 수치해석을 실시하였다. 그 결과, 지반손실률이 증가할수록 변위와 파괴범위, 그리고 안정성에 미치는 영향이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 직하부에 위치한 분기터널이 가장 안정성에 취약한 것으로 확인 되었으며, 분기터널의 위치가 연직, 수평방향에 있을 경우보다 대각선방향에 위치할 경우가 변형과 라이닝 파괴 측면에서 불안정한 것으로 나타났다.

• 선박안전
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• 제17권
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• pp.24-43
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• 2005

최근 우리나라 어선어업은 한중일 어업협정, 연안 어업자원 감소 및 연안오염 등 사회적, 환경적 변화가 급변하고 있어 이들을 고려한 어선 선형개발이 필요로 한다. 현재 우리나라의 어선 중 연안지역에서 조업하는 5톤 미만의 소형어선은 전체 어선 중 $65\%$ 이상으로 구성되어 있으나 선박의 크기가 작고 부가가치가 낮은 관계로 지금까지 전문적인 연구는 거의 없었던 것이 현실이다. 한편, 서$\cdot$남해 연안에서 작업 및 항해하는 연안어선들의 해양사고 발생율은 전체사고의 $69.6\%$로 매년 증가하고 있는 추세이다. 전체 어선 안전사고 중 부유폐어망, 로프 등이 추진기에 감긴 사고는 전체 사고의 $10.4\%$로 매년 증가하고 있다. 이에, 추진기 손상에 의한 어선 사고와 연관하여 추진기를 보호하기 위한 장치로서 물분사 추진기(Water-Jet), 펌프제트(Pump-Jet)장치들이 있으나 이들은 고가 수입품으로서 영세한 어민들의 소형어선에 장착하기에는 한계가 있어, 본 연구에서는 폐그물, 로프 등 해상 부유물에 의한 추진기 손상이 발생되지 않는 프로펠러 보호터널 부착 추진장치를 개발을 목적으로 한다. 프로펠러 부착 추진장치는 기존 선미를 수정하여 추진기를 선체 안쪽으로 배치하며 돌출되는 부분은 덕트로 보호하고 있으며 이러한 추진기는 워터제트 추진기와는 달리 가격이 싸고 그물이나 부유물에 걸리지 않고 고장 시 신속한 대응이 쉬워 소형 연안어선에 적합할 뿐만 아니라 그물, 부유물, 갯벌이 많은 국내의 서$\cdot$남해 연안에서 작업 및 항해 시 매우 유용할 것으로 판단된다. 본 연구는 `프로펠러 보호터널 부착 연안어선의 선형개발`을 최종목표로 수행하였으며, 연구개발 내용은 기존 소형 연안어선의 분류 및 특성 조사 연구, 프로펠러 보호터널형 선미 선형 개발, 기존 선형 및 보호터널형 선형의 모형시험, 개발선의 구조강도 특성, 프로펠러 설계 및 단독시험, 보호터널 부착 추진기의 효율 검증 및 개발 대상 어선의 조선공학적 제 계산, 설계도작성 등을 실시하였다. 주요 요소 기술로서는 프로펠러 보호터널 부착 선형의 모형시험을 통하여 선미선형을 개발하며 FRP판부재의 구조강도 특성을 분석하고 그 결과를 활용하여 4톤급 연안어선의 시제선을 건조하고 시운전을 통하여 주요성능을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.293-304
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• 2022

최근 국내·외에서 지하도로 및 장대터널의 계획 및 시공으로 인해 설치 빈도가 증가하고 있는 터널 환기탑관련 설치기준에 대한 조사 및 분석, 국내 및 해외의 터널에 대한 환기탑 설치사례분석을 통해 시사점 및 개선점을 고찰하였다. 검토 결과 환기탑위치 및 높이선정 시 오염물질 배출로 인한 환경영향성, 주변 경관과 조화로운 배치, 지상부지의 효율적인 활용 등을 고려하여 주민과의 협의과정 등을 통해 최종 환기탑의 형식을 확정하는 것이 합리적일 것으로 판단된다. 또한, 설계단계에서부터 주변지형과의 자연스런 조화 및 민원방지를 위해 대기질 시뮬레이션을 통한 환기탑 높이 축소 등에 대한 상세한 검토가 필요할 것으로 판단된다.