• Geomechanics and Engineering
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• 제29권3호
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• pp.339-348
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• 2022

The bored tunneling method is generally preferred for urban tunnel construction, However the cut & cover tunnel is still necessary for special conditions, such as metro station and access structures. In some case, deep excavation for cut & cover construction is planed of irregular and unusual shape, as a consequence, the convex and concave corner is often encountered during that excavation. In particular, discontinuity or imbalance of the support structure in the convex corner can lead to collapse, which may result in damages and casualties. In this study, the behavior of the convex corner of retaining structure were investigated using 3-dimensional numerical models established to be able to simulate the split-shaped behavior of convex corners. To improve the stability in the vicinity of the convex corner, several stabilizing measures were proposed and estimated numerically. It is found that linking two discretized wales at the convex corner can effectively perform the control of deformation. Furthermore, it was also confirmed that the stabilizing measures can be enhanced when the tie-material linking two discretized wales is installed at the depth of the maximum wall deflection.

• 터널과지하공간
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• 제19권3호
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• pp.236-247
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• 2009

도심지에서의 인구 및 시설물 과밀화 현상으로 인해 지하 공간의 효율적 활용 문제가 대두되고 있으며, 이에 대한 해결책으로 저심도 지하공간의 개발이 증가되고 있다. 그러나 저심도 터널 굴착시 예상치 못한 붕락 문제도 함께 증가하고 있으므로, 터널 붕락으로 인한 인명과 재산의 피해를 줄이기 위해서는 굴착 개시전에 암반거동 유형을 파악하고 분류하는 것이 필요하다. 특히 붕락(cave-in)의 경우 낙반이나 소성변형보다 발생규모가 크고 빠르게 일어나는 특징이 있으므로 이에 대한 대비책이 마련되어야 한다. 본 연구에서는 7가지의 매개변수-일축압축강도, 암질지수, 절리면 상태, 응력 상태, 지하수, 지진 및 진동, 터널 폭을 이용하여 붕락 거동 유형을 파악하고자 하였다. 이러한 매개변수로부터 붕락 거동을 예측하기 위해서는 현장 사례로부터 충분한 자료를 확보하여야하나 현장자료의 부족 등의 현실적인 한계를 고려하여 7가지 매개변수들간의 상호영향성과 가중치를 산정하기위해 전문가 집단의 의견과 암반공학시스템의 원리를 이용하였다. 그 결과로 저심도 암반터널에서의 붕락 거동 지수를 서울 지하철 9호선 000구간에 적용하였다. 한편 288가지 경우의 불연속체 해석을 통해 붕락 발생 유무를 확인하였고 이를 붕락 거동 지수와 비교하였다. 또한 로지스틱 회귀분석을 통해 도출된 회귀식으로 지보패턴별 파괴확률을 산출하였고 이를 붕락 거동 지수와 비교하였다.

• 터널과지하공간
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• 제18권6호
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• pp.465-479
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• 2008

저심도 터널 굴착시 예상되는 암반 거동을 정량적으로 파악하기 위해 계층 분석적 의사결정 방법과 암반 공학 시스템 방법을 적용하여 암반 거동 지수를 산정하였다. 복잡하고 조직화되지 않은 암반 거동을 효과적으로 결정하기 위해 쌍대 비교 매트릭스를 이용하는 계층 분석적 의사결정 방법과 상호 영향 매트릭스를 이용하는 암반 공학 시스템 방법을 적용하였고, 전문가 의견의 불확실성을 극복하고자 퍼지 델파이 방법을 적용하였다. 저심도 암반 터널 굴착 시 예상되는 암반 거동 유형으로 소성 변형, 낙반과 낙석을 제시하였다. 각각의 암반 거동 유형을 결정하기 위해 일축압축강도, 암질 지수와 절리 조건을 포함하는 암반 내생적 매개변수, 응력, 지하수와 지진 조건을 포함하는 암반 외생적 매개변수와 굴착 매개변수를 고하였다. 이를 서울 지하철 O호선 O공구 설계에 적용하여 예상되는 암반 거동 유형을 정량적인 암반 거동 지수로 제시하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.870-873
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• 2011

철도 차량에서의 화재 발생 시 피난에서 차량에서 승강장이나 터널 같은 외부 환경은 매우 중요하다. 많은 인원이 탑승하게 되는 지하철과 그 승강장의 영향을 알아보기 위해, SIMULEX, PATHFINDER, STEPS를 시나리오에 적용 비교해 보았다. 대상차량은 서울에서 운행되는 차량을 기준으로 하였으며, 대상 승강장은 [도시철도 정거장 및 환승 편의시설 보완설계지침]을 기준으로 제작한 모델을 적용하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.199-201
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• 2008

In this paper, We studied optimum service model of passenger car monitoring system at limited wireless bandwidth subway and railway. High bandwidth is better if we need more services. But, high bandwidth requires more cost at tunnel of subway. More bandwidth make receive sensitivity to bad. We deduced best bandwidth of subway wireless transmission system reflecting the cost of installation and efficiency of system. Consequently, we decide efficient service model of passenger car monitoring system.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.364-369
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• 2012

지하철 무선영상전송을 위한 전용주파수로 분배된 18GHz 대역에 대하여, 지하철 터널구간에서 무선영상전송용 무선장치를 이용하여 전파경로손실특성을 측정하고 전파도달범위를 분석하였다. 측정결과, 터널 내에서 거리에 따른 경로손실지수는 2.0~2.6으로서 일반적인 실외 무선환경에서보다 전송손실이 작았으며, 일반 도로 터널보다는 전송손실이 큰 것으로 나타났다. 터널 구조면에서 보면 직사각형 터널보다 아치형 터널에서 전송손실이 작았으며, 복선터널보다 단선터널에서 전송손실이 작은 것으로 나타났다. 직선구간에서의 안정적인 전파도달범위는 520m로 분석되었다. 곡선구간에서는 경로손실지수가 5.0 이상까지 측정되어 경로손실이 크게 나타났으며, 가시거리통신이 확보되지 않을 경우 일반적인 실외무선환경보다 경로손실이 크다는 것을 확인하였다. 곡선구간에서의 안정적인 전파도달범위는 300m로 분석되었다. 이상과 같은 지하철 터널구간에서의 수신신호강도 측정결과는 18GHz 무선 지상국 설치 간격 최적화 및 지하철 전파환경에 최적화된 핸드오버알고리즘 구현 등 무선영상전송시스템 설계에 활용할 수 있다.

• 한국대기환경학회지
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• 제31권2호
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• pp.164-172
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• 2015

Seoul subway plays an important part for the public transportation service in Seoul metropolitan area. As the subway system is typically a closed environment, frequent air pollution problems occurred and passengers get malhealth impact. Especially particulate matters (PM) is well known as one of the major pollutants in subway environments. The purpose of this study was to compare the concentrations of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ in the Seoul subway system and to provide fundamental data in order to management of subway system. $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ samples were collected in the M station platform and tunnel of Subway Line 4 in Seoul metropolitan and in an outdoor location close to it from Apr. 21, 2010~Oct. 27, 2013. The samples collected on teflon filters using $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ mini-volume portable samplers and PM sequential sampler. The PM contributions were $48.6{\mu}g/m^3$ (outdoor), $84.6{\mu}g/m^3$ (platform) and $204.8{\mu}g/m^3$ (tunnel) for $PM_{10}$, and $34.6{\mu}g/m^3$ (outdoor), $49.7{\mu}g/m^3$ (platform) and $83.1{\mu}g/m^3$ (tunnel) for $PM_{2.5}$. The $PM_{10}$ levels inside stations and outdoors are poorly correlated, indicating that $PM_{10}$ levels in the metro system are mainly influenced by internal sources. In this study, we compared PM concentrations before and after operation of ventilation and Electrostatic Precipitator (EP). Despite the increased PM concentration at outdoor, $PM_{10}$ concentration at platform and tunnel showed the 31.2% and 32.3% reduction efficiency after operation the reduction system. The overall results of this study suggest that the installation and operation of the ventilating system and EP should have served as one of the important components for maintaining the air quality in the subway system.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.27-32
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• 2018

제한된 토지의 효율적인 활용을 위해 과거로부터 지하공간 개발에 따라 수많은 지반굴착 공사가 이루어져 왔다. 지반굴착은 굴착면 주변지반의 응력변화와 변위를 수반함에 따라 굴착면의 안정성에 영향을 미치게 되어 지반거동에 대한 영향을 예측하는 것이 매우 중요한 문제이다. 이러한 영향 예측을 위한 방법으로 수치해석방법이 주로 이용되며, 최근 컴퓨터 성능 향상과 더불어 수치해석 프로그램의 발달로 매우 복잡한 문제도 적용이 가능해졌다. 그러나 일부 특수해석을 제외하고 대부분 해석모델을 산정 및 적용이 간편한 Mohr-Coulomb 해석모델을 적용함에 따라 굴착면 바닥부에서 실제보다 큰 변위가 발생하는 것으로 예측되어 필요 이상의 보강이 이루어지는 문제점이 발생한다. 본 연구에서는 지반굴착 과정을 모사하여 수치해석을 수행하였으며, 해석모델로 Mohr-Coulomb, Modified Mohr-Coulomb, Duncan-Chang, Hardening Soil 해석모델을 적용하여 그 결과를 비교분석하였다. 본 연구는 수치해석을 통한 지반굴착 문제해결 시 다양한 지반굴착 조건별로 적합한 해석모델 선정을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권6호
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• pp.513-521
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• 2020

In this paper, due to the need for cutting cement-soil group pile composite foundation under the 7-story masonry structure of Zhenghe District and the shield tunnel of Zhengzhou Metro Line 5, a field test was conducted to directly cut cement-soil single pile composite foundation with diameter Ф=500 mm. Research results showed that the load transfer mechanism of composite foundation was not changed before and after shield tunnel cut the pile, and pile body and the soil between piles was still responsible for overburden load. The construction disturbance of shield cutting pile is a complicated mechanical process. The load carried by the original pile body was affected by the disturbance effect of pile cutting construction. Also, the fraction of the load carried by the original pile body was transferred to the soil between the piles and therefore, the bearing capacity of composite foundation was not decreased. Only the fractions of the load carried by pile and the soil between piles were distributed. On-site monitoring results showed that the settlement of pressure-bearing plates produced during shield cutting stage accounted for about 7% of total settlement. After the completion of pile cutting, the settlements of bearing plates generated by shield machine during residual pile composite foundation stage and shield machine tail were far away from residual pile composite foundation stage which accounted for about 15% and 74% of total settlement, respectively. In order to reduce the impact of shield cutting pile construction on the settlement of upper composite foundation, it was recommended to take measures such as optimization of shield construction parameters, radial grouting reinforcement and "clay shock" grouting within the disturbance range of shield cutting pile construction. Before pile cutting, the pile-soil stress ratio n of composite foundation was 2.437. After the shield cut pile is completed, the soil around the lining structure is gradually consolidated and reshaped, and residual pile composite foundation reaches a new state of force balance. This was because the condensation of grouting layer could increase the resistance of remaining pile end and friction resistance of the side of the pile.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.119-128
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• 2016

성능기반 설계에서 구조물의 안정성은 손상 상태와 이를 수치화한 손상 지수에 의해 평가한다. 지상 구조물에 대해서는 이들이 비교적 명확하게 정의되어 있으나 지중 구조물에 대한 연구 수행 사례는 매우 제한적이다. 본 연구에서는 국내 지하철 시스템에 널리 사용되는 박스형 개착식 터널에 작용하는 지진하중에 의한 손상 상태와 손상 지수를 일련의 비탄성 프레임 해석을 통하여 규명하였다. 터널의 3 단계 손상 상태는 구조물에 발생한 소성 힌지의 수에 의해 정의하였다. 손상 지수는 터널 구조 부재의 탄성 모멘트와 항복 모멘트의 비로 정의하여 탄성 해석만으로도 비탄성 거동과 파괴 메커니즘의 모사가 가능하도록 하였다. 또한 손상 지수를 자유장 전단 변형률의 함수로도 제시하였다. 전단 변형률은 1 차원 지반응답해석으로 쉽게 계산할 수 있으므로 이를 이용하여 간편하게 박스형 터널의 초기 내진 안정성 평가가 가능할 것으로 판단된다. 보다 일반적이고 보편적인 적용성 확보를 위해서는 추후 포괄적인 해석을 수행하여 다양한 형태의 터널과 지반에서의 전단 변형률 분포와 불확실성에 대한 연구가 진행되어야 할 것이다. 본 연구에서 제시된 터널 내진설계를 위한 손상 상태, 손상 지수, 그리고 전단파 속도 및 전단변형률 간의 상호관계 플래트폼은 새로운 아이디어를 담고 있으며 추후 설계에 널리 활용될 수 있을 것으로 판단된다.