• 제목/요약/키워드: Numerical Reconstruction

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The thickness of the soft soil layer and canal-side road failure: A case study in Phra Nakhon Si Ayutthaya province, Thailand

  • Salisa Chaiyaput;Taweephong Suksawat;Lindung Zalbuin Mase;Motohiro Sugiyama;Jiratchaya Ayawanna
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제35권5호
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    • pp.511-523
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    • 2023
  • Canal-side roads frequently collapse due to an unexpectedly greater soft-clay thickness with a rapid drawdown situation. This causes annually increased repair and reconstruction costs. This paper aims to explore the effect of soft-clay thickness on the failure in the canal-side road in the case study of Phra Nakhon Si Ayutthaya rural road no. 1043 (AY. 1043). Before the actual construction, a field vane shear test was performed to determine the undrained shear strength and identify the thickness of the soft clay at the AY. 1043 area. After establishing the usability of AY. 1043, the resistivity survey method was used to evaluate the thickness of the soft clay layer at the failure zone. The screw driving sounding test was used to evaluate the undrained shear strength for the road structure with a medium-stiff clay layer at the failure zone for applying to the numerical model. This model was simulated to confirm the effect of soft-clay thickness on the failure of the canal-side road. The monitoring and testing results showed the tendency of rapid drawdown failure when the canal-side road was located on > 9 m thick of soft clay with a sensitivity > 4.5. The result indicates that the combination of resistivity survey and field vane shear test can be successfully used to inspect the soft-clay thickness and sensitivity before construction. The preliminary design for preventing failure or improving the stability of the canal-side road should be considered before construction under the critical thickness and sensitivity values of the soft clay.

Evaluation method and experimental study on seismic performance of column-supported group silo

  • Jia Chen;Yonggang Ding;Qikeng Xu;Qiang Liu;Yang Zhou
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제90권6호
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    • pp.577-590
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    • 2024
  • Considering the Column-Supported Group Silos (CSGSs) often arranged by rows in practical applications, earthquake responses will be affected by group effect. Since group effect presenting uncertainties, establishing the analytic model and evaluating characteristics of CSGSs seems necessary. This study aimed at providing a simplified method to evaluate seismic performances of the CSGSs. Firstly, the CSGSs with different storage granule heights are used as numerical examples to derive the base shear formula for three-particle dynamic analytical model. Then, the base shear distribution coefficient is defined as the group effect index. The simplified calculation method of the group silos based on the distribution coefficients is proposed. Finally, based on the empty, half, and full granular storage conditions, the empirical design parameters for the group silos system are given by combining finite element simulation with shaking table test. The group effect of storage granule heights of group silos on its frequency and base shear are studied by comparative analysis between group silos and independent single silo. The results show that the frequency of CSGSs decreases with the increasing weight of the stored granule. The connection between the column top and silo bottom plate is vulnerable, and structural measures should be strengthened to improve its damage resistance. In case of different storage granule heights, distribution coefficients are effective to reconstruction the group effect. The complex calculations of seismic response for CSGSs can be avoided by adopting the empirical distribution coefficients obtained in this study. The proposed method provides a theoretical reference for evaluation on the seismic performances of the CSGSs.

F-18-FPCIP 뇌 영상에서 True-X 재구성 기법을 기반으로 했을 때의 Iteration과 Subset의 영향 (The Influence of Iteration and Subset on True X Method in F-18-FPCIT Brain Imaging)

  • 최재민;김경식;남궁창경;남기표;임기천
    • 핵의학기술
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    • 제14권1호
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    • pp.122-126
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    • 2010
  • F-18-FPCIT는 뇌 선조체에 주로 분포된 도파민 운반체에 강한 친화력을 보이며, 이는 파킨슨 씨 병의 진단에 유용한 진단적 정보를 제공한다. 본 연구에서는 iteration과 subset에 따른 영상의 변화를 관찰하고 적정한 iteration과 subset의 범위를 제안해 보고자 한다. 영상의 획득은 ACR 팬텀과 뇌 질환이 없는 정상인의 뇌 영상을 획득하였다. 정상인의 뇌영상은 F-18-FPCIT를 정맥주사 후 3시간째 획득하였으며, iteration과 subset의 조건을 5가지로 구분하여 영상을 재구성하였다. 영상의 분석은 동일한 위치에 같은 크기의 ROI를 그려 평균, 최대, 최소의 SUV를 측정하였고, 이를 바탕으로 표준편차, 변이계수를 계산하였다. 또한 팬텀영상에서는 각 조건별 열소와 냉소의 SUV를 비교하여 어떠한 조건에서 실제와 가장 비슷한 SUV ratio를 재현하는지 조사하였다. 위 실험에서 얻어진 값은 Spearman test를 통해 유의성을 유무를 판별하였다. 따라 SUV는 증가하였고 이러한 추세는 Spearman test에서 유의성을 나타내었다. 표준편차 역시 iteration, subset조건이 증가함에 따라 값의 증가를 보였다. 산출된 값들은 통계적으로 유의하였다. 팬텀 연구에서는 6 iteraions, 16 iterations 에서 실제와 가장 비슷한 SUV ratio를 재현하였다. 하지만 iteration, subset 조건별로 얻어진 SUV ratio들은 통계적으로 유의하지 않았다.

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풍화대를 통과하는 도로 NATM 터널의 천단부 함몰에 대한 연구 (Analysis on Surface Collapse of the Road NATM Tunnel through the Weathered Rock)

  • 신은철;유재성
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.55-64
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    • 2016
  • 산악지 풍화대를 관통하는 도로 NATM터널에서 록볼트+숏크리트 타설과 강관다단 그라우팅 보강작업 진행 중, 터널 천단부붕락(토피고 25m) 및 지표면 함몰($V=12m{\times}14m{\times}$높이 5m = $840m^3$)과 터널 내 과다한 변위가 발생하였다. 원활한 후속 공사를 위해 각종 조사 자료와 시험, 분석을 통해 함몰(땅꺼짐) 원인을 분석하고 수치해석을 통하여 적절한 갱내외 보강범위를 다양하게 검토한 후 대책공법을 제시하였다. 수치해석 결과 터널 종횡방향 0.5D, 터널 상단 1.0D에서 보강효율이 가장 좋은 것으로 분석되었다. 터널 지상부는 시멘트밀크그라우팅으로, 터널 내부는 대구경강관다단 3열 중첩으로 보강하였다. 라이닝에 철근을 보강하고 잔여 터널구간에 선진수평보링을 적용하여 사전에 막장 전방상태를 파악하고 필요시 적절한 보강을 하도록 하였다.

도시철도 인접지반 깊은 굴착 시 궤도 안정성 평가 (Track Stability Assessment for Deep Excavations in Adjacent to Urban Railways)

  • 전상수;이상승
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.614-627
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    • 2018
  • 국내 도시철도 노선은 이용자의 접근을 편리하게 하기 위하여 주거단지 및 도심지 인근 지역에 시공되는 사례가 많다. 도시 인구 증가로 인하여 교통망 확충과 재건축 등이 지속적으로 이루어짐에 따라 도시철도 인접 지역 굴착이 불가피하며 굴착 시 발생하는 지반 응력 및 지하수위 변화는 도시철도 궤도틀림을 유발한다. 이에 본 논문에서는 삼차원 유한차분 해석 상용프로그램 FLAC3D를 이용하여 도시철도 인접지반 대규모 굴착 시 지하수위에 따른 굴착 부 벽체 수평변위 및 배면지반의 침하와 궤도틀림량 산정 후 이들의 상관관계를 분석하고 궤도틀림 및 지하 박스구조물 안정성 평가를 실시하였다. 그 결과 깊은 굴착 시 지하수위에 따른 궤간틀림은 매우 미소하게 발생하였으나 줄틀림 72.5%, 수평틀림 83.3%, 면틀림 61.9%, 평면성틀림 43.3%로서 상대적으로 큰 차이가 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 흙막이 벽체의 최대 수평 변위 및 벽체 배면 침하 차는 각각 65.1%, 21.4%가 발생하는 것으로 나타났으며 지하수위가 지표면에 위치한 경우 지하 박스구조물의 인장 응력이 허용 기준을 초과하는 것으로 나타났다. 그러므로 도시철도 구조물에 인접하여 깊은 굴착이 시공된 경우 궤도틀림으로 인한 사고를 미연에 방지하기 위해 본 연구에서 수행한 삼차원 수치해석과 실시간 모니터링을 실시하는 것이 바람직하다.

주물 응고 수치해석 복원모델의 설계모델 매핑을 통한 몰입형 가시화 (Immersive Visualization of Casting Solidification by Mapping Geometric Model to Reconstructed Model of Numerical Simulation Result)

  • 박지영;서지현;김성희;이선민;김명희
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제15A권3호
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    • pp.141-149
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    • 2008
  • 본 연구에서는 설계모델과 주물 응고의 유한차분법 기반 해석결과를 결합하여 가시화하는 새로운 방법을 제안하고 VR 디스플레이를 도입하여 입체 가시화함으로써 보다 효과적인 분석작업 환경을 제공한다. 먼저 기존 해석 소프트웨어를 사용하여 얻어진 응고해석 결과를 사각형 메쉬모델로 복원하여 복원모델의 모든 정점의 색이 해당 위치의 온도수치를 표현하도록 한다. 다음으로 설계모델의 모든 정점에 대해 가장 가까운 복원모델의 정점을 탐색함으로써 두 모델을 대응하고 대응점의 색을 설계모델 정점에 지정한다. 이때 설계 모델은 최소의 정점으로 모델의 형상이 이루어져 있어 정점의 분포가 복원모델에 비해 균일하지 않으므로 특정 임계값을 설정하여 삼각형 변의 길이가 이보다 큰 경우 정점을 추가함으로써 형태를 유지하는 메쉬 분할을 수행한다. 구현된 시스템은 설계모델 상에서 응고해석 데이터를 가시화함으로써 사용자가 분석객체 세부영역의 정확한 기하정보를 파악할 수 있으며 VR 디스플레이를 통해 실감나는 작업환경을 제공함으로써 보다 빠르고 효과적으로 문제발생여부를 판단할 수 있다.

방사성폐기물 처분공 주변 암주에서의 균열 진전 및 손상에 대한 수치해석적 연구 (A Numerical Study on the Fracture Evolution and Damage at Rock Pillar Near Deposition Holes for Radioactive Waste)

  • 이희석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.211-221
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    • 2003
  • 스웨덴$\"{A}"{s}"{p}"{o}$지하실험실에서는 방사성폐기물 처분공 사이 암반에서의 파쇄 및 안정성을 예측할 수 있는 능력을 평가하기 위해 $\"{A}"{s}"{p}"{o}$ 암주 안정성 실험 (APSE)이라고 하는 현지 가열 실험이 준비되고 있다. 계획된 시험 조건하의 암주에서의 균열 진전 과정을 합리적으로 예측하기 위해 경계요소 수치해석 코드인 FRACOD가 적용되었다. 암석경계와 무결암석 내에서의 균열 진전을 모사하기 위해 코드를 개선하였다. 또한 굴착 및 열하중에 의해 발생하는 응력분포를 FRACOD모델에 적용하기 위해 새로운 경계요소를 이용한 역해법을 개발하였다. 이 글은 계획된 시험조건에 대한 예측 모델링 결과를 제시한다. 굴착에 의한 응력분포는 암주 벽면에 약간의 균열을 발생시켰다. 120일 동안의 가열에 의해 암주 벽면 중앙부에서 전형적인 전단 균열들의 개시 및 전파가 일어났지만, 전반적으로 암주 내부는 고려되는 조건하에서 안정한 상태를 유지하였다. 기존 절리들의 존재와 균열 물성에 따른 영향이 또한 논의되었다. 해석 결과를 통해 FRACOD가 심부 터널 및 보어홀에서 취성 암반의 균열 진전 현상을 적절히 모델링할 수 있음을 알 수 있다. 취성 암반의 균열 진전 현상을 적절히 모델링할 수 있음을 알 수 있다.

Stochastic investigation on three-dimensional diffusion of chloride ions in concrete

  • Ye Tian;Yifei Zhu;Guoyi Zhang;Zhonggou Chen;Huiping Feng;Nanguo Jin;Xianyu Jin;Hongxiao Wu;Yinzhe Shao;Yu Liu;Dongming Yan;Zheng Zhou;Shenshan Wang;Zhiqiang Zhang
    • Computers and Concrete
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    • 제32권3호
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    • pp.247-261
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    • 2023
  • Due to the non-uniform distribution of meso-structure, the diffusion of chloride ions in concrete show the characteristics of characteristics of randomness and fuzziness, which leads to the non-uniform distribution of chloride ions and the non-uniform corrosion of steel rebar in concrete. This phenomenon is supposed as the main reason causing the uncertainty of the bearing capacity deterioration of reinforced concrete structures. In order to analyze and predict the durability of reinforced concrete structures under chloride environment, the random features of chloride ions transport in concrete were studied in this research from in situ meso-structure of concrete. Based on X-ray CT technology, the spatial distribution of coarse aggregates and pores were recognized and extracted from a cylinder concrete specimen. In considering the influence of ITZ, the in situ mesostructure of concrete specimen was reconstructed to conduct a numerical simulation on the diffusion of chloride ions in concrete, which was verified through electronic microprobe technology. Then a stochastic study was performed to investigate the distribution of chloride ions concentration in space and time. The research indicates that the influence of coarse aggregate on chloride ions diffusion is the synthetic action of tortuosity and ITZ effect. The spatial distribution of coarse aggregates and pores is the main reason leading to the non-uniform distribution of chloride ions both in spatial and time scale. The chloride ions concentration under a certain time and the time under a certain concentration both satisfy the Lognormal distribution, which are accepted by Kolmogorov-Smirnov test and Chi-square test. This research provides an efficient method for obtain mass stochastic data from limited but representative samples, which lays a solid foundation for the investigation on the service properties of reinforced concrete structures.

일본 Nagaoka의 육상 대수층에 주입된 $CO_2$의 관찰을 위한 시간차 시추공간 탄성파 토모그래피 (Time-lapse crosswell seismic tomography for monitoring injected $CO_2$ in an onshore aquifer, Nagaoka, Japan)

  • ;신강 대;동 굉행;설 자구
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제9권1호
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    • pp.30-36
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    • 2006
  • 일본의 첫 번째 파일럿 규모의 $CO_2$격리실험이 Nagaoka 에서 약 1,100m 깊이의 육상 대수층에 10,400 톤의 $CO_2$를 주입하면서 행해졌다. 주입된 $CO_2$ 의 모니터링을 위해서 그 지역에서 행해진 다양한 측정들 중, P 파 속도의 변화를 이용하여 2 개의 관측정 사이에서 대수층 내의 $CO_2$ 분포를 알기 위해 시간차 시추공간 탄성파 토모그래피가 실시되었다. 이 논문은 탄성파 토모그래피에 대한 예비적인 결과들이다. 시추공간 탄성파 토모그래피 측정이 3 회에 걸쳐 실시되었는데, 한 번은 기준 조사로서 주입 전에, 나머지 두 번은 모니터링 조사를 위해 주입 중에 이루어졌다. 모니터링 조사로부터의 속도 분포도를 기준 조사 속도 분포도와 비교하여 속도 차 분포도가 만들어졌다. 속도 차 분포도는 주입된 $CO_2$가 퍼져있다고 예상되는 주입정 주변 대수층 부분에서 소도 감소 지역을 보여준다. 비록 탄성파 토모그래피가 $CO_2$주입에 따른 속도 감소 지역을 제공할 수 있었지만 속도 차 분포도에서 다소 이상한 속도 분포 지역이 관측되었다. 그러한 현상의 발생을 조사하기 위해서 조사 지역을 모사하는 수치모형 실험을 수행하였다. 그 결과 우리는 속도 차 분포도에서 발생한 이상한 속도 분포는 인위적인 오차이거나 이 지역에서 행해진 시추공간 탐사의 송수신기 배열에 의한 고스트라고 확신할 수 있었다. 토모그래피에 의해서 얻어진 최대 속도 감소 비율은 음파검층에 의해 관측된 것보다 아주 작았다. 비록 탄성파 토모그래피에 대한 수치모형 실험에 의해서도 불일치가 확인되었으나 음파검층에 의해 획득한 속도 값에 비교될 수 있는 좀 더 정확한 속도 값을 얻기 위해 앞으로 더 많은 연구가 필요하다.

숫자로 본 대한지리학회 60년 (Sixty Years History of the Korean Geographical Society as a Numerical Record)

  • 형기주
    • 대한지리학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.748-761
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    • 2005
  • 본 연구는 대한지리학회 60년의 역사를 그 체제, 예산, 간행물, 회원수, 전공, 논문 등을 통해서 그것이 어떻게 변하여 왔는지를 밝히고, 동시에 학회 60년 역사의 시기구분을 시도 한것이다. 한국에 있어서 서구식 근대지리학의 역사는 불과 60년, 대한지리학회가 창립(1945년 9월11일)되면서 비로소 시작된다. 1960년 IGU 스톡홀름 총회 때, 겨우 국제적 회원국으로 가입하였고, 1963년에 대한지리학회 학회지 창간호가 탄생하였다. 이로부터 불과 40여년 만에 한국은 제 29차 국제지리학 대회를 성공적으로 치루면서 새천년을 시작하였으니 대한지리학회는 한국의 경제성장 만큼이나 급성장한 셈이다. 학회의 회원수는 1966년에 불과 116인이었으나 2004년 현재에 약 1000인에 이르고, 박사학위 소지자는 1960년에 단지 2인이었으나 2004년에 388인, 이중에 약$43\%$는 외국에서 받은 학위이다. 전공별 회원수는 경제${\cdot}$사회지리 분야가 가장 많고, 그 다음이 도시${\cdot}$인구지리 분야이다. 최근10년 동안에 생태지리학을 포함한 자연지리와 지리교육, GIS분야의 전공자수가 급증하고 있는데, 이것은 시대의 요구를 잘 반영하는 현상이다 학회지 창간호가 탄생한 것은 1963년이지만 이것이 정기간행물이 된 것은 1966년 부터이고, 1993년부터 영문판을 포함하여 계간 및 격월간으로 간행되고 있다. 학회지에 계재한 논문의 편수를 보면, 1960${\~}$70년대에는 연간 평균7편, 1980년대에 약 11편, 1990년대에 24편, 새천년에 와서 무려 52편으로 급성장하였다. 1990년대 이후 논문을 계재할 기회가 많아졌고, 회원들의 연구활동이 고무되고 있기 때문이다. 학회지에 실린 전공분야의 분포를 보면, 역시 경제${\cdot}$사회지리 분야가 가장 많고 그 다음이 생태학을 포함한 자연지리학 분야, 그리고 도시 인구지리 분야이다. 앞에 지적한 전공 회원수와 함께 논문계재 편수에 있어서도 문화${\cdot}$역사분야, 지리교육 분야, 응용 및 GIS 분야는 최근에 급성장하는 추세이다. 대한지리학회는 회원수나 그 활동으로 보아서 급성장하고 있으며 국제화 되고있다. 그리고 지난 60년의 역사를 시기별로 나누어 성격을 부여한다면 (1)창립과 혼돈기($1945{\~}1959$), (2)재건기($1960{\~}1969$), (3)체제정비기($1970{\~}1989$), (4)약진기($1990{\~}1999$), (5)국제화시기($2000{\~}\;$)로 나눌 수 있다.