• 제목/요약/키워드: Disaster Prevention Design

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개착식 터널 프리캐스트 아치 구조물의 변형 거동 연구 (Investigation for the deformation behavior of the precast arch structure in the open-cut tunnel)

  • 김학준;이규필;임철원
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.93-113
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    • 2019
  • 최근 개착식 터널공법으로 널리 사용되고 있는 프리캐스트 라이닝 아치 구조물에 대하여 현장 계측과 수치해석 결과를 비교하여 3힌지 프리캐스트 아치 구조물의 거동을 분석하였다. 현장 계측결과, 천단부에서 가장 큰 연직변위가 측정되었으며 초기에는 상방향으로 변위가 발생하다가 뒤채움 흙이 천단부보다 높아지면서 하방향으로 변위가 발생하였다. 천단부는 최종적으로 원 위치로부터 상방향 19 mm에서 변위가 수렴하였다. 측벽부 최대 수평변위 지점에서의 수평변위는 아치상단까지 뒤채움시 터널 내측으로 발생하여 두 지점간의 수평거리가 줄어들다가, 상부 성토가 진행될수록 수평변위는 감소하여 원래 위치로 이동하였다. 프리캐스트 아치구조물에 대한 변위 분석결과, 지반-구조물의 상호작용을 잘 관찰할 수 있었으며 따라서 기존의 강성구조물과 비교하여 경제적인 설계가 가능할 것으로 기대된다. Duncan 모델을 사용한 유한요소 해석결과를 현장 변위 계측값과 변위 형상 등과 비교하면 유사한 결과를 나타내었다. 수치해석 결과에 의한 측벽부의 수평토압계수는 터널 좌측부는 0.4, 우측부는 0.7에서 수렴하여, 편토압이 발생하는 현장상황 및 현장 변위 계측 결과와도 일치하였다.

농업용 저수지 제체에서의 그라우팅 주입효과 확인방법의 검증 (Inspection Method Validation of Grouting Effect on an Agricultural Reservoir Dam)

  • 김형신;문성우;임국묵;서용석
    • 지질공학
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    • 제31권3호
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    • pp.381-393
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    • 2021
  • 농업용 저수지 제체에 대한 그라우팅 주입효과 확인방법을 검증하기 위하여 물리·역학적 방법, 수리학적 방법, 지구물리학적 방법을 적용하여 결과를 분석하였다. 실내시험과 현장시험을 통하여 획득한 데이터들은 그라우팅 주입단계에 따라 ① 그라우팅 이전, ② 그라우팅 중 ③ 그라우팅 직후, ④ 그라우트재재령 28일 이후로 구분하여 획득되었다. 시추과정에서 획득되는 단위중량, 압축강도, 마찰각, 점착력, N값(관입저항치)의 경우 지반 개량을 확인할 수는 있지만, 지반의 불균질성에 기인하는 한계도 나타났다. 현장 투수시험으로 측정된 투수계수는 그라우트재가 고결되기 이전에도 차수성이 확인되어 그라우팅 직후에 저수지 제체의 개량효과를 확인하기에 가장 적합한 것으로 나타났다. 전기비저항탐사는 그라우팅 이전 저수지 제체에 발달하는 포화대와 누수영역 파악 활용에 적합하였다. 표면파탐사(MASW)는 그라우팅 주입 이후에 탄성파속도가 점차적으로 증가하는 경향성이 뚜렷하여 개량효과를 판단하는데 효과적인 것으로 판단되며, 탄성파 속도를 이용하여 동적특성을 산정할 수 있으므로 내진설계의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

서문보의 다기능 어도의 구조해석 (Structural Analysis of Multi-Functional Fishway in Seomoon Weir)

  • 이영재;이정신;장형규
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제7권4호
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    • pp.308-319
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    • 2020
  • 본 논문은 경북 영천시 서문보에 최근 건설된 다기능 어도의 현장 적용성을 검토하기 위해 해석 변수를 R/C Slab (S1), R/C+S/C Slab (S2) 및 지하이동통로 규격 (가로 × 세로)을 1.4 × 0.2 m, 1.4 × 0.3 m, 1.4 × 0.6 m와 유속 0.8 m/s, 1.2 m/s, 1.6 m/s 으로 구분하여 해석한 결과 서문보 설계식 안전성을 평가하였다. 서문보의 설계식 보다 R/C+S/C Slab타입이 지하이동통로 출구부는 휨모멘트와 최대응력은 각각 16 - 33%, 24 - 32%, 측벽은 각각 17 - 33%, 20 - 36%, 상부슬래브인 경우도 19 - 33%, 9 - 28% 적게 나타났다. 따라서 최대응력과 휨모멘트가 R/C+S/C Slab 타입이 구조 안전성이 확보되는 것으로 나타났다. 따라서 지하통로는 휨모멘트와 최대 응력이 각각 14%, 18%, 측벽은 17%, 15% 상부슬래브는 16%, 11%의 보완이 요구되는 것으로 판단된다. 이러한 결과는 지하이동통로 규격이 서문보 규격과 동일한 1.4 × 0.3 m 일 때가 1.4 × 0.2 m, 1.4 × 0.6 m보다 안전성이 가장 유리한 것으로 확인되었다. 또한 해석 및 분석 결과를 근거로 서문보 규모의 다기능 어도 적용 시 기본 자료로 활용이 기대된다.

지하주차장 수소연료차 수소탱크 폭발 압력 예측을 위한 기초 연구 (A basic study for explosion pressure prediction of hydrogen fuel vehicle hydrogen tanks in underground parking lot)

  • 이호형;김효규;유지오;이후영;권오승
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.605-612
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    • 2021
  • 지구온난화로 인한 이상기후로 전 세계적 피해가 커지고 있는 가운데, 내연기관의 온실가스 배출을 줄이기 위하여, 친환경자동차 도입이 가속화되고 있다. 이에 각국에서는 수소연료자동차의 안전성 확보를 위해 터널이나 지하주차장과 같은 반밀폐공간에서 수소 연료 폭발에 대비한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 반밀폐공간이라 할 수 있는 지하주차장을 대상으로 수소탱크의 폭발을 등가 TNT 모델을 적용하여 폭발압력을 예측하고 이 값을 폭발압력에 따른 피해범위 및 영향을 분석하였다. 등가 TNT 모델을 적용한 수소탱크 폭발압력 예측 결과 수소용량이 52 Liter인 경우를 기준으로 75 Liter, 156 Liter인 경우 1.5 m 높이에서 각각 약 1.12배, 2.30배 높은 것으로 나타났다. 예측된 최대폭발압력을 충격량으로 환산하여 인체 및 건물에 미치는 영향을 검토한 결과 모든 예측값이 폐 손상 또는 심각한 부분 파괴가 발생할 것으로 예측 되었으며, 예측된 피해정도는 폭발에 따른 충격량만으로 환산 적용한 것이며, 폭발에 따른 부가적인 피해를 고려한다면 실제 피해는 더욱 증가되어 이에 대한 안전 및 방재의 대책이 강구되어야 할 것으로 사료된다.

말뚝지지성토지반 내 지반아칭이 발달할 수 있는 한계성토고의 평가 (Estimation of Critical Height of Embankment to Mobilize Soil Arching in Pile-supported Embankment)

  • 홍원표;홍성원
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권11호
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    • pp.89-98
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    • 2010
  • 성토지지말뚝시스템을 적용하여 연약지반 상에 성토를 설계 시공하고자 할 경우 말뚝지지 성토지반 내에 지반아칭이 발달할 수 있도록 한계성토고를 설계하는 방법이 마련되었다. 먼저 말뚝캡보의 간격이 비교적 넓은 경우를 대상으로 일련의 모형실험을 실시하여 성토단계에 따른 성토하중의 하중전이거동을 조사하고 성토지반 속에 지반아칭이 충분히 발달되기 시작할 때의 성토고를 실험적으로 관찰하였다. 모형실험결과, 하중전이거동은 말뚝지지성토지반 내에 지반아칭이 발달될 수 있느냐 여부를 결정지을 수 있는 성토고에 영향을 많이 받음을 알 수 있었다. 저성토단계에서는 성토지반 속에 지반아칭이 아직 발달되지 못한 관계로 펀칭전단파괴모드에 의하여 성토하중이 말뚝캡보에 하중전이가 진행되었고 고성토단계에서는 지반아칭이 발달하여 지반아칭파괴모드에 의하여 하중전이가 진행되었다. 이들 저성토단계와 고성토단계에서 측정된 연직하중의 실험치는 각각의 파괴모드에 의한 하중전이 메커니즘에 근거하여 이전 연구에서 유도 제시된 이론식들로 산정된 예측치와 좋은 일치를 보였다. 또한 모형실험결과 저성토단계의 펀칭전단파괴모드에 의한 하중전이 메커니즘에서 고성토단계의 지반아칭파괴모드에 의한 하중전이 메커니즘으로 변화하는 시점의 한계성토고가 존재함을 확인 할 수 있었다. 성토지반 속에 지반아칭을 충분히 발달시키려면 성토를 이 한계성토고 보다 높게 설계 시공하여야 함을 알았다. 또한 펀칭전단과 지반아칭에 의한 하중전이 메커니즘에 의거 유도 제안되었던 전이하중 산정 이론식을 같게 놓음으로서 한계성토고를 산정할 수 있는 이론식을 유도할 수 있었고 이 이론식으로 한계성토고의 실험치를 잘 예측할 수 있었다.

염소 운송차량 가스누출시 피해예측 및 대피방안 (Prediction of Damages and Evacuation Strategies for Gas Leaks from Chlorine Transport Vehicles)

  • 양용호;공하성
    • 문화기술의 융합
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    • 제10권2호
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    • pp.407-417
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    • 2024
  • 이 연구의 목적은 유해화학물질 중 하나인 염소를 운송하는 차량이 사고 등으로 전복되어 가스 누출 시 염소독성(ppm)에 의해 예상되는 피해를 예측하고 최소화를 위한 효율적 대응방안을 마련하는데 있다. 피해예측을 위해 염소차량 운행 중 운전자의 부주의 등으로 발생할 수 있는 염소 누출에 따른 독성(ppm) 피해거리를 ALOHA 프로그램을 적용하여 정량적으로 산정하였다. 독성가스 누출시 피해거리는 누출된 위험물의 양과 누출당시의 기상조건 등에 영향을 받는다. 따라서 위험물질의 누출량과 기상조건의 다양한 변화를 통해 피해거리를 다각적으로 분석하였다. 중간 이하의 조건(누출량:5ton, 풍속:3m/s, 대기안정도:D)으로 산정한 피해거리는 AEGL-2의 경우(LOC:2ppm) 9km로 나타났으며, 이는 염화수소의 독성과 유사하고 심각한 호흡장해 등 인명피해를 발생시킬 수 있는 농도이다. 특히, 도심지역에서의 누출은 대규모 인명피해로 연결될 수 있다. 이에 누출사고 발생 시 누출지점 및 누출량에 따른 적절한 대응을 통해 피해를 최소화 하는 방안을 제시하였다.

식품공장 건축물 바깥쪽으로의 출구 설치기준에 따른 RSET 분석 (Analysis of RSET According to Exit Installation Standards for the Exterior of a Food Manufacturing Plant Building)

  • 박하성;이재욱;공하성
    • 문화기술의 융합
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    • 제10권2호
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    • pp.201-208
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    • 2024
  • 이 연구는 식품공장에서 건축법 제39조(건축물 바깥쪽으로의 출구 설치), 건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙 제11조(건축물 바깥쪽으로의 출구의 설치기준)을 기준에 따라 각 거실로부터 60m, 80m, 100m거리에 출구를 설치했을 때 소방청에서 명시한 소방청 고시 행정규칙인 '소방시설 등의 성능위주설계 방법 및 기준'의 [별표 1]에서 제시하는 화재 및 피난 시뮬레이션의 시나리오 작성 기준 중 W3인 최악의 상황으로 4분(240초)이내에 피난을 성공하여 피난 안전성 평가를 진행하였다. 피난시뮬레이션을 위해 미국 Thunder사의 Pathfinder프로그램을 사용하였다. 본 연구 대상 건축물은 내화구조로 각 거실로부터 100m거리 이내에 출구가 설치되면 건축법에 만족하는 건물이었지만 실험 결과 각 거실로부터 60m거리에 출구가 있을때만 피난 안전성이 지켜졌으며, 80m, 100m거리에 출구를 설치했을 경우 피난안전성이 지켜지지 않고 피난에 실패하는 재실자가 발생하였다. 본 연구에서는 출구 설치기준이 각 거실로부터 100m일 때 비해 60m일 때 피난 소요시간이 47.5%나 줄어들 수 있다는 큰 연구성과를 보여주었다.

소방공사감리원의 업무수행능력이 아파트 소방시설공사의 완공검사에 미치는 영향 (The Effect of the Performance of Firefighting Construction Supervision Personnel on the Completion Inspection of Firefighting Facility Construction in Apartments)

  • 김상식;공하성
    • 문화기술의 융합
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    • 제5권3호
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    • pp.43-54
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    • 2019
  • 이 연구는 아파트 화재의 대형화를 막기 위해 소방공사감리원의 업무수행능력에 따른 완공검사결과와 소방공사감리원의 성능시험 공기확보의 필요성에 따른 완공검사결과 및 완공검사증명서 발급 후 소방시설 등의 하자 유무상태에 따른 요인을 분석하여 완공검사 결과를 측정하여 소방공사감리원의 업무수행능력을 향상시키 위한 것이다. 연구의 결과를 요약하면 첫째, 소방공사감리원의 업무수행능력에 따라 아파트 완공검사결과에 영향을 미치는 것으로 직업별로 소방공무원보다 소방시설설계업 및 소방공사감리업 종사자가 소방공사감리원의 업무수행능력에 따라 아파트 완공검사 결과 정도는 유의하게 높게 나타났다. 그러므로 아파트에는 아파트 공사감리 경력이 있는 사람을 감리원으로 배치하여 소방공사감리원의 업무수행능력을 향상시킬 필요가 있다. 둘째, 소방공사감리원의 성능시험 공기확보 필요성에 대한 완공검사 결과는 직업별로 소방공무원보다 소방시설설계업 및 소방공사감리업 종사자의 성능시험에 대한 공기확보 필요성이 유의하게 높은 것으로 분석 되었다. 이를 개선하기 위해 건축 준공일까지 완공검사를 할 수 있도록 하며 발주처에서는 완공검사증명서를 건축준공일에 임박하여 발급받도록 강요하지 않도록 장치를 마련할 필요가 있다. 마지막으로, 완공검사증명서 발급 후 완공검사의 하자가 완공검사 결과에 영향을 미치는 것으로 발주자(건축주. 감독관) 종사자보다 소방시설설계업 및 소방공사감리업체 종사자가 유의하게 낮게 분석되었다. 이는 소방시설공사를 마치지 않은 상황에서 발주처. 건설사가 완공검사증명서의 발급을 요구함에 따라 완공검사증명서 발급 후 소방시설 등에 하자가 발생하여 완공검사 결과에 영향을 미친 것으로 분석된다.

『숙천제아도(宿踐諸衙圖)』를 통해 본 조선시대 읍치(邑治)의 공간구조와 관아(官衙) 조경 - 평안도 영유현과 황해도 신천군을 중심으로 - (A Study on the Spatial Structure of Eupchi(邑治) and Landscape Architecture of Provincial Government Office(地方官衙) in the Late Joseon Dynasty through 'Sukchunjeahdo(宿踐諸衙圖)' - Focused on the Youngyuhyun Pyeongan Province and Sincheongun Hwanghae Province -)

  • 신상섭;이승연
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제49권2호
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    • pp.86-103
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    • 2016
  • 조선후기 문신 한필교(1807~1878년)가 관직을 역임했던 읍치를 대상으로 제작한 "숙천제아도(宿踐諸衙圖)" 화첩의 평안도 영유현과 황해도 신천군 읍치를 분석 자료로 활용하여 실증사료로서의 가치추적, 공간구조 등의 전형성 정립, 관아조경 및 문화경관 특성 도출 등을 시도한 연구결과는 다음과 같다. '풍수형국도' 성격을 겸하며 사방전도묘법으로 그려진 "숙천제아도"의 읍치도는 조선시대 지방고을의 터잡기와 공간구조는 물론 환경설계원칙 등을 파악할 수 있는 사료적 가치를 지닌다. 고을 치소(邑治)는 남북 중심축선에 위계를 설정한 배산임수 체계이며, 전조후침(前朝後寢)의 관아시설, 그리고 3단1묘의 제례처 등 도성에 준한 토지이용과 배치규범을 적용하고 있다. 교통요충지에 자리한 고을 치소는 어귀 장터마당을 결절점으로 안길을 따라 북쪽으로 향하면 관아 문루에 다다르는 노단경이 형성되고, 고갯길 또는 물길을 따라 외부 바깥길로 이어지는 체계를 갖는다. 즉, 동선체계는 바깥길-고갯길-어귀길-장터마당-안길-또는 샛길로 수용력과 위계에 따라 분절되며 3거리 길로 접합되는 양상이다. 지방관아의 토지이용은 3조(三朝)의 개념(외조, 치조, 연조)을 반영한 위계적 구성인데, 동헌의 후원과 객사의 별원을 포함하여 3문3조2원(三門三朝二園)의 공간체계를 보여준다. 고을의 뒷동산 소나무 숲, 명당수인 남천, 안산(案山)에 해당하는 조산(造山), 비보숲 읍수(邑藪) 등 풍수적 경관짜임이 작용되었는데, 겨울철 북서풍 차단과 여름철 상승기류 형성 등 에너지 보존, 색체 항상성, 자연재해 방지와 심리적 안정성 등 쾌적성 조건에 부합되는 환경지속성이 추출된다. 한적한 곳에 자리한 향교는 별도의 원림을 가꾸지 않았으며, 누정은 심신수양, 안분지족, 자연회귀 같은 상징적 가치, 정치적 행사와 윤리관 반영, 유흥상경 등 문화경관 양상이 다양하게 표출되는데, 객사에는 기와를 얹은 와정(瓦亭)이, 동헌과 내아에는 네모꼴 연못을 두고 소박한 모정(茅亭)이 도입되는 차별성을 보여준다. 관아에 지표경관으로 문루가 자리하고, 군사훈련 및 심신수양을 겸한 사정(射亭)이 필수시설로 도입되었다. 아사의 앞뜰은 네모꼴 마당(庭)으로 조경처리를 하지 않은 반면, 정청의 뒤뜰(後園)과 객사의 별원(別園) 등은 장식적으로 가꾸었다. 이러한 관아조경은 공간 성격 및 위계를 반영하되 기능적 지속성(차폐와 방화, 미기후조절 등)과 심리적 건전성, 상징성 등을 복합적으로 고려한 경관미학이라 하겠다. 한편, 소나무, 느티나무, 배나무, 버드나무, 향나무(또는 노송), 연(蓮), 화목(花木) 등이 조경식물로 활용되었는데, 환경심리적 가치가 부가된 배후숲, 조산숲과 비보숲 등과 함께 건전한 문화경관 요소로 자리매김하고 있다. 이러한 분석결과를 일반화 시킬 수 있느냐 하는 문제는 조선시대 읍치의 공간구조 및 환경설계 원칙이 제도적 틀 안에서 정형성으로 작용되고 있어 연구의 한계를 극복할 수 있으리라 판단된다.

토양안정재를 혼합한 녹생토의 전단강도 및 침식저항특성 (Shear Strength and Erosion Resistance Characteristics of Stabilized Green Soils)

  • 오세욱;전진철;김동근;이헌호;권영철
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권12호
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    • pp.45-52
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    • 2015
  • 최근 산림 훼손지를 원래 상태로 되돌리기 위한 생태복원에 대한 관심이 높아지면서 인공 비탈면을 보강하면서 친환경적인 녹화가 될 수 있는 연구가 진행되고 있으며, 이러한 생태복원을 목표로 식생생육의 기반이 되는 인공토양의 조성과 관련된 많은 기술들이 개발되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 하수오니, 톱밥, 제지슬러지, 화강풍화토가 포함되어 사용되고 있는 녹생토와 친환경적인 토양안정재를 활용하여 연구수행을 하였다. 토양안정재와 혼합된 녹생토를 이용해 기본물성실험을 통해 녹생토의 기본적인 특성을 분석하였으며, 친환경적인 토양안정재를 일정비율로 녹생토와 혼합하여 각각의 비율에 따른 전단강도실험을 수행하여 최대전단강도를 분석하고 이에 따른 점착력과 내부마찰각을 산정하였다. 그리고 녹생토와 토양안정재의 혼합비율을 전단강도실험과 동일한 조건으로 비탈면의 기울기를 적용하여 토양안정재의 혼합비율에 대한 침식률과 발아율을 분석하여 주변 환경적 요인에 대처 가능한 토양안정재의 경제적인 혼합비율을 고찰하고자 한다. 실험결과 양생기간과 안정재의 혼합률에 따라 최대 51%까지 전단강도가 증가하였으며, 실험결과를 바탕으로 내부마찰각과 점착력이 모두 상승한 점을 확인하여 안정재가 녹생토의 전단성능 과침식저항 향상에 기여하고 있음을 확인하였다.