• 지질공학
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• 제7권3호
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• pp.229-245
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• 1997

대규모의 암반 공동을 이용하는 대표적 시설이 지하유류비축시설과 방사성폐기물처분시설은, 공히 암반이 갖는 천연적인 방벽기능과 안정성 확보를 위한 보장 조치로서 인공방벽시설을 설치한다느 공통점이 있다. 지하유류비축시설의 설계,건설 및 운영의 각 단계에서 모암에 분포한는 지질구조와 그들의 수리학적 특성이 시설이 안전성 및 성능에 가장 중요한 역할을 한다. 시설 설치가 가능한 규모의 암반 block 내에 분포된 단열체제는 고유의 기하학적 특성과 수리적 특성이 혼재되어 복합적인 수리체계를 형성하고 있기 때문에 이에 대한 정확하고 정량적인 조사.평가가 지하비축시설의 수리적 안정성을 좌우하게 된다. 본 논문은 지하유류비축시설의 성능평가에서 요구되는 자연방벽의 수밀성 기능을 평가하기 위하여 지하문체계의 해석과정에서 고려되어야 할 문제점들을 우선 검토하고, 시설의 안전한 운영을 위하여 다루어져야 할 수리 안정성관련 파라메테에 대한 조사 및 평가방법을 다룬다.

• 에너지공학
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• 제20권3호
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• pp.178-184
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• 2011

압축공기저장(CAES) 발전은 가스터빈에 필요한 압축공기를 야간이나 비첨두 시간에 저렴한 전기로 미리 압축해서 저장하였다가 주간에 활용하는 것으로 전력 저장과 발전의 하이브리드 기술이라고 할 수 있다. 그러나 기존 압축공기저장 발전의 경우 심야에 압축공기를 일정부피의 압축공기 저장조에 충전하게 되면 저장조내의 압력은 점점 증가하게 되고, 반대로 주간에 발전을 위해 압축공기를 방출하게 되면 저장조내의 압력은 감소하게 된다. 이와 같이 운전 압력비 조건이 넓은 범위로 변화하여 설계 압력비에서 벗어나게 되는 것은 압축 및 팽창효율이 크게 감소하게 되는 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 기존의 변압식 압축공기저장 발전 방식의 문제점을 해결하기 위해 새로운 방식의 정압식 압축공기저장 발전 방식을 제시하고 있으며, 엑서지 개념을 포함한 에너지 분석을 통해 에너지 밀도 증가와 효율 향상 효과를 예측하였다. 새로운 방식의 정압식 압축공기 저장 발전 방식은 정압식 압축공기 저장 발전과 공압식 양수발전의 하이브리드 개념으로 기존 변압식 압축공기저장 발전 방식에 비해 정압 운전에 의한 효율향상과 에너지 밀도 증가로 압축공기 저장조의 크기를 50%이상 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다.

• 지질공학
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• 제17권1호
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• pp.65-73
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• 2007

지하발전소 시공을 위한 지하대규모 공동 굴착시 소성영역이 크게 발생되므로 일반적으로 장대록볼트를 이용한다. 그러나 장대록볼트 설치시 록볼트 길이에 따른 휨발생과 정착효과에 대한 문제가 야기되고 있다. 따라서 본 연구는 지하대규모 공동 굴착시 가장 효율적인 정착방식을 결정하기 위하여 천단부와 측벽부에서 장대록볼트의 길이를 5.0m, 7.5m, 10.0m, 15.0m와 정착방식을 톱니 모양, 홈 모양 및 매끈한 모양으로 변경시키면서 현장인발시험을 실시하였다. 현장인발시험에 의하여 하중과 변위를 단계별로 측정하고 거동특성을 평가하여 개선된 정착방식을 제시하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제12권4호
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• pp.595-609
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• 2017

Due to high in-situ stress and brittleness of rock mass, the surrounding rock masses of underground caverns are prone to appear splitting failure. In this paper, a kind of loading-unloading variable elastic modulus model has been initially proposed and developed based on energy dissipation principle, and the stress state of elements has been determined by a splitting failure criterion. Then the underground caverns of Dagangshan hydropower station is analyzed using the above model. For comparing with the monitoring results, the entire process of rock splitting failure has been achieved through monitoring the splitting failure on side walls of large-scale caverns in Dagangshan via borehole TV, micro-meter and deformation resistivity instrument. It shows that the maximum depth of splitting area in the downstream sidewall of the main power house is approximately 14 m, which is close to the numerical results, about 12.5 m based on the energy dissipation model. As monitoring result, the calculation indicates that the key point displacement of caverns decreases firstly with the distance from main powerhouse downstream side wall rising, and then increases, because this area gets close to the side wall of main transformer house and another smaller splitting zone formed here. Therefore it is concluded that the energy dissipation model can preferably present deformation and fracture zones in engineering, and be very useful for similar projects.

• 터널과지하공간
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• 제13권6호
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• pp.465-475
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• 2003

본 논문은 지하공동이 건설되는 지역을 대상으로 공동내 지하수 유입량을 계산하기 위하여 영국의 AEA Technology에서 개발한 NAPSAC과 NAMMU를 이용하여 수치 모델링을 실시하였다. 이것은 3차원의 파쇄된 매질에서 지하수 유동에 대하여 아주 유효한 유한요소 소프트웨어 패키지이다. 모델링에 사용된 입력자료는 지표조사, 시추조사, 단일공 수리시험 자료 등을 이용하여 산출하였다. 공동내 지하수 유입량을 보다 정확히 산출하기 위하여 이방성 수리전도도를 고려하였으며 이방성 수리전도도값은 연구지역에 분포하는 균열체계의 확률적 분포특성이 반영된 균열망에서 역산되었다. 연속체 개념의 수치모델링을 통하여 평수기, 갈수기와 풍수기시의 지하 공동내 유입량, 유동시간, 유동경로의 변화를 계산하였다.

• 터널과지하공간
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• 제10권3호
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• pp.441-446
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• 2000

폐갱도를 이용하여 관광공원을 조성할 목적으로 지하에 건설될 예정인 대형 지하광장의 안정성을 분석하기 위하여 FLAC3D를 이용한 3차원 수치해석을 수행하였다. 모델링은 두 단계로 나누어 실시되었다. 첫 단계는 지하광장 자체의 안정성 분석이며, 두 번째 단계는 인근의 채굴적이 미치는 영향분석이다. 첫 번째 단계에서는 모델의 불평형력 수렴 여부, 광장 주변의 소성 또는 인장파괴 영역의 발생상황 그리고 변위 양상으로써 광장의 안정성을 판단하였다. 두 번째 단계에서는 채굴적의 존재 유무에 따른 광장 주변의 응력상태 변화를 분석하였다. 해석결과 대형 지하광장은 역학적으로 아무런 문제가 없으며 채굴적으로 인한 영향도 받지 않는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제11권2호
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• pp.174-181
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• 2001

지하채굴로 생성된 공동이 충전되지 않은 상태로 있으면 공동 천반의 이완과 붕락에 의해 지반침하 및 지표함몰이 발생한다. 특히, 채굴적 상부에 구조물이 건축될 경우 구조물의 안정성에 심각한 영향을 미친다. 본 연구는 A 채광 지역 채굴적의 충전상태 및 채굴적 분포상황을 조사하기 위해 시추조사와 시추공 카메라 조사를 수행하였으며, 표준관입시험을 통해 암반의 물성 및 지반의 지지력을 측정하였다. 또한 전산해석 프로그램(FLAC)을 이용해 채굴적 상부에 구조물이 구축될 경우 발생하는 지반침하 및 지반침하가 구조물의 안정성에 미치는 영향을 조사하였다. 지반조사 결과 채굴적은 대부분 전석이나 광미(tailing)등과 같은 물질로 충전된 상태였고, 충전물의 공학적 분류는 SM에 속했다. 측정 자료를 근거로 실시한 전산해석 결과충전된 채굴적 상부에 구조물이 구축될 경우 구조물 및 지반의 안정성에 는 큰 문제가 없는 것으로 조사되었다.

• 터널과지하공간
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• 제21권3호
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• pp.164-173
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• 2011

본 연구에서는 압축공기에너지 저장 공동의 콘크리트 플러그 최적 형상을 조사하기 위해 플러그 형상에 따른 저장 공동의 안정성을 수치해석적으로 평가하였다. 고려한 플러그 형상은 원통형, 암반에 근입된 원통형, 테이퍼형, 쐐기형이었고, 강도감소법에 의한 안전율과 압축 공기의 압력으로 인해 콘크리트에 발생하는 항복 영역의 부피비를 토대로 안정성을 분석하였다. 안정성 분석 결과, 암반에 근입된 원통형과 테이퍼형 플러그가 원통형과 쐐기형 플러그보다 역학적으로 더 안정한 것으로 분석되었다. 그러나 암반에 근입된 플러그의 경우 플러그와 암반이 접촉하는 부분에서 응력 집중이 발생하여 암반에 근입된 원통형 플러그보다는 테이퍼형 플러그 가 최적의 형상인 것을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제23권4호
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• pp.319-325
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• 2013

본 연구의 목적은 지하공동 내에 고압 압축공기를 저장하는 경우 발생할 수 있는 리스크를 평가하는 것이다. 문헌 조사와 CAES의 특성에 대한 연구를 통해 CAES 지하 저장 공동 개발과 관련된 리스크 요인을 선정하였다. 대분류 리스크 요인으로 기획 설계단계, 시공단계, 운영 유지관리단계의 3개를 고려하였으며, 중분류 리스크 요인으로 8개를, 소분류 리스크 요인으로 총 24개의 리스크 인자들을 선정하였다. 전문가 설문을 통해 얻어진 자료를 분석하기 위하여 AHP 기법을 적용하였으며 리스크 상호 간 상대적 중요도를 평가하였다. 해석 결과 대분류에서는 운영 유지관리단계 리스크, 중분류에서는 품질 안전 관련 리스크, 소분류에서는 압축공기 저장용 내조시스템의 기밀성 확보 실패가 가장 큰 리스크로 평가되었다.

• 터널과지하공간
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• 제23권5호
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• pp.327-336
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• 2013

우리나라는 99,274 $km^2$의 협소한 면적에 산지가 약 70%을 차지하고 있다. 게다가 인구밀도는 세계 3위의 조밀한 국가이다. 따라서 우리나라는 지하공간을 새로이 활용해야 할 국토로 간주하고 적극적으로 개발할 필요가 있다. 우리에게는 지하공간개발이 선택이 아니라 필수이다. 국내에서는 1970년 이후로 가스 원유비축기지, 지하 양수발전소가 건설되었고 주로 대도시에서 지하철, 상가, 보도, 공동구, 주차장 등의 형태로 지하공간이 활용되어 왔다. 여수 지하석유 비축기지와 지하철은 세계적인 규모이다. 최근에는 지하공간의 개발이 더욱 다양화 되고 또한 대규모화 되고 있는 추세이다. 국내 지하공간 개발현황과 문제점 및 대책에 대하여 소개하였다.