• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제8권4호
• /
• pp.365-375
• /
• 2006

일반적으로 터널2차라이닝의 구조해석에는 골조해석모델이 적용되고 있다. 본 모델은 경험적 방법에 의한 지반 이완하중을 고려하고 있으나 주관적이고 과대평가되는 경향이 있다. 2차라이닝에 작용하는 지반하중은 숏크리트 및 록볼트와 같은1차지보재의 지지력 상실에 기인한다. 그러므로 2차라이닝에 작용하는 지반하중 산정에는 1차지보재와 지반의 평형상태가 고려되어야 한다. 지반-라이닝 상호작용(Ground-Lining Interaction, GLI)모델은1차지보재의 지지력 상실에 의해 야기된 지반의 변형을2차라이닝이 지지하는 개념을 토대로 수립되었다. 따라서 GLI모델은 복잡한 지반조건과 1차 지보재의 설치조건을 합리적으로 반영한 지반하중을 고려할 수 있다. 2차라이닝에 작용하는 하중은 지반하중 외에 지하수압, 지진하중 등이 있다. 극한강도 설계법을 이용한 라이닝 구조보강을 위해서는 계수하중 및 다양한 하중조합이 고려되어야 한다. GLI모델은 계수하중을 고려하기 곤란하기 때문에 개별 하중에 대해 산정된2차라이닝 단면력에 하중계수를 곱하는 중첩의 원리를 적용하였다. 끝으로, 본 연구에서 제시된 GLI모델을 이용한 2차라이닝 설계방법을 저심도 지하철 터널에 적용하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제9권2호
• /
• pp.109-120
• /
• 2007

대형 대단면 터널의 시공시 지반 변형을 억제시키고 지반의 강성을 증가시키며 차수 및 지수를 확보하기 위해 다양한 사전 보강공법들이 굴착전 막장 천단부 전방에 적용되고 있으나 물성치 결정 및 시공단계 해석에 있어서 여러 오류를 안고 있다. 본 연구에서는 탄성파를 이용하여 사전보강영역의 시간 의존적 강도 및 강성 특성을 분석하는 기법을 제시하였다. 실내실험을 통해 획득한 탄성파속도와 전단강도는 경화시간에 따라 증가하며, 전단강도와 전단강도정수는 탄성파 속도와 일정한 관계를 갖는 것으로 분석된다. 재령에 따른 탄성계수와 점착력을 터널의 시공단계에 따른 시뮬레이션에 적용하여 경시효과가 터널 변위 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 해석결과 $1{\sim}2$일 강도 및 강성을 적용한 결과가 경시효과를 고려한 경우와 갱구부에서 유사한 거동을 하며, 특히 초기 시공부분 및 갱구부에서 터널의 안정성에 큰 영향을 미치는 것으로 분석된다. 본 연구에서 제안된 기법을 통해 향후 사전보강영역의 경시효과를 고려한 터널 거동해석을 위해 실내실험과 수치해석을 병용하여 신뢰성 있는 터널 해석 및 설계를 수행하는 것이 바람직 할 것이다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제22권5호
• /
• pp.641-650
• /
• 2010

콘크리트의 수축으로부터 발생하는 구속응력은 균열을 유발하고, 그에 따라 황산염 및 염화이온의 침투로 인한 철근의 부식으로 인해 콘크리트 구조물의 내구성을 저하시킨다. 특히, W/B가 감소할수록 균열 발생 가능성이 크며, 따라서 고강도 콘크리트(HSC), 초고강도 콘크리트(UHSC)의 수축 및 균열 거동의 정확한 이해와 평가가 필요하다. 하지만, 기존의 비구속 수축 실험은 콘크리트의 강도발현, 응력의 이완, 균열강도 및 구속도 등을 고려할 수 없으며, 균열 발생에 영향을 미치는 수축량의 평가에 한계가 있었다. 따라서 이 연구에서는 비구속 수축실험과 구속 수축실험(ring-test)을 통하여 W/B(30, 25, 16%) 및 혼화재에 따른 HSC, UHSC의 수축, 균열 거동을 평가하였다. 실험 결과, 자기수축 및 총 건조수축은 W/B가 클수록, 플라이애쉬(FA) 및 고로슬래그미분말(BFS)의 치환율이 증가할수록 감소하는 것으로 나타났으며, W/B의 증가 및 콘크리트 두께의 증가, FA의 혼입은 균열 발생을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
• /
• 제22권6호
• /
• pp.403-411
• /
• 2012

최근 국내에서는 폐광산 지반보강공사를 실시함에 있어 수압식 충전법을 적용하는 사례가 증가하고 있으나 효율적인 충전법 적용을 위해 현장 특성을 고려한 다양한 연구가 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 수압식 충전공법의 충전효율 개선을 위한 선단장치 개발을 위하여 수조 모형실험 및 현장실험을 실시하였다. 수조 모형 실험을 통해 동일조건 하에서 선단장치 노즐각도 및 노즐형태 변화에 따른 충전효율을 평가하고, 이로부터 고안된 선단장치 모델을 현장실험에 적용한 결과, 노즐각 $90^{\circ}$관을 사용한 경우 일반적인 수직관을 사용한 경우에 비해 충전량이 약 18% 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이때 안식각은 $30.82^{\circ}$였다. 현장에서는 일반적으로 안식각을 $40^{\circ}$로 가정하고 충전공 간격을 5m에서 최대 10m 이내로 설계하였지만, 본 연구 결과에 따라 안식각을 $30^{\circ}{\sim}35^{\circ}$로 적용하면 충전공 간격을 최소 10m에서 최대 15m까지 넓히는 것이 가능하여 경제적이고 효율적인 채굴적 충전이 가능할 것으로 기대된다.

• 보존과학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.395-406
• /
• 2013

문화재의 손상 부위를 대상으로 하는 보존 처리는 원 유물의 재료와 유사한 물질로 복원하고 재처리가 가능하도록 해야 한다. 흙으로 구성된 우리나라의 사찰 벽화는 연질의 재질적 특성을 지니고 있는데, 그간 벽화의 균열과 박락 부위 보강에 사용되는 충전제(메움제)에 관한 연구들이 진행되었고, 전통 재료 활용의 적합성이 여러 연구 결과를 통해 밝혀졌다. 그러나 현재 이러한 연구 결과만을 가지고 사찰 벽화 보존 처리 현장에서 적용하기에는 몇 가지 제한점이 있다. 이는 충전제의 물리적 특성 연구가 부족하였으며 실제 보존 처리 시 요구되는 다양한 혼합 비율에 대한 규격이 마련되어 있지 않다는 점이다. 본고에서는 토벽화 충전제의 물리적 특성을 파악하기 위하여, 1 차 실험은 토양 혼합비 및 유기매제를 달리한 12 조건의 의사시료를 제작하여 비교 분석을 실시하고, 2 차 실험은 1 차 실험에서의 안정적인 조건의 결과를 토대로 실제 보존 처리 대상의 벽체 조건에 맞는 충전제를 제작 및 테스트 후 보존 처리에 적용하였다.

• 지질공학
• /
• 제17권4호
• /
• pp.525-534
• /
• 2007

선단 확장식 소일네일링 공법의 특징은 천공홀보다 큰 직경의 특수 비트로 공저 30cm 정도를 확장하고, 천공직경보다 큰 쐐기형 몸체를 접어서 공저에 삽입한 다음, 쐐기형 몸체를 펼쳐 공벽에 밀착되도록 한 후 그 주위를 그라우팅하고 지반에 정착시키는 공법이다. 본 연구에서는 개발된 공법의 효과를 입증하기 위해 길이 1,300mm, 폭 1,000mm, 높이 1,100mm의 토조에 모형지반을 조성한 후 인발 및 하중재하실험을 실시하였고, 동일한 실험조건으로 일반 소일네일링과 비교하였다. 선단 확장식 네일링이 일반 네일링 공법에 비하여 인발력은 23% 정도 증가하였으며, 벽체의 수평변위는 $1.2{\sim}9.1%$ 정도 감소하였다. 또한 네일에 작용하는 축력은 선단 확장식은 7tonf, 일반 네일은 5tonf이후에서 크게 증가하였으며, 축인장 변형율 분석결과 예상 파괴선이 변체로부터 먼거리에 선단 확장식이 위치하고 있음을 확인하였다. 이들 결과로부터 선단 확장식 네일링이 일반적인 소일네일링 공법에 비하여 보강효과 면에서 우수한 공법임을 입증하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제23권3호
• /
• pp.377-384
• /
• 2011

화재에 취약한 고강도 콘크리트 구조물의 화재 피해를 보다 정확하게 예측하기 위해서는 다양한 구조물의 설계 조건과 가열 조건 하에서 열적 특성을 고려하는 연구가 필요하다. 따라서 이 연구에서는 단면 크기, 피복 두께, 철근 배근을 다르게 한 고강도 콘크리트 기둥을 제작하여 다른 가열 조건하에서 가열하였을 때 발생하는 내부 온도 분포와 폭렬을 관찰하였다. 내부 온도 분포는 콘크리트 타설 전 설치한 열전대를 통해서 측정하였으며 가열 전후에 측정한 콘크리트 기둥 실험체의 무게 손실률과 단면 손실률을 통해서 폭렬을 수치화 하였다. 가열 실험은 비재하 상태에서 ISO 834 화재 곡선을 따라 가열하는 실험과 화재 시뮬레이션을 통해 측정한 온도-시간 곡선을 따라 가열하는 실험의 두 가지로 나누어 수행하였다. 고강도 콘크리트 기둥은 일반적으로 고온에서 폭렬이 발생하여 내부 온도의 급격한 증가와 단면 손실을 나타내었으며, 설계 변수에 따라서는 단면이 클수록, 피복 두께가 작을수록 내부 온도 분포와 단면 손실률이 높게 나타났다. 또한 철근비가 동일한 상태에서 철근 배근을 다르게 하였을 때, 단면이 작은 철근을 여러 개 배치하는 것이 단면이 큰 철근을 적게 배치하는 것 보다 높은 온도 분포와 단면 손실을 보였다. 이 연구를 통하여 화재로 인한 고강도 콘크리트 구조물의 열적 변화를 정확하게 파악함으로써, 내화 안전성을 평가하고 현재 적용되고 있는 내화 성능 관리 기준을 보다 효율적이고 안전하게 정립할 수 있도록 하는데 유용하게 활용될 수 있을 것이라고 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제24권2호
• /
• pp.111-120
• /
• 2012

이 연구는 섬유 보강 시멘트 복합체(SHCC) 내에 매립된 철근의 겹침이음 성능을 평가하고자 하였으며, 이에 따라 단조 및 반복 재하시의 겹침이음된 철근의 인장 실험을 실시하였다. 총 10개의 SHCC 및 콘크리트 배합이 계획되었으며, 실험체의 변수는 보강섬유 종류(폴리에틸렌 및 강섬유), 팽창재 대체율(0% 및 10%) 및 실험체의 설계강도(30 MPa 및 100 MPa)로 계획하였다. SHCC 및 콘크리트 배합에 매립된 철근의 겹침이음 길이는 각각 콘크리트 구조설계 기준에 의거하여 산정된 겹침이음 길이의 60% 및 100%를 적용하였다. 실험 결과 SHCC에 철근이 매립될 경우 철근의 겹침이 음 성능을 향상시키는 것으로 나타났으며, SHCC 배합에서 보강 섬유 종류(PE-SHCC 및 PESF-SHCC)에 관계없이 겹침 이음된 철근의 인장강도 및 부착강도 증진에 기여하는 것으로 나타났다. 또한 SHCC에 팽창재를 대체할 경우 SHCC에 매립된 철근 겹침이음부의 거동 특성을 개선하는 특징을 보였다. 한편 균열 특성에서는 배합조건 및 재료특성에 따라 PE-SHCC가 PESF-SHCC에 비해 보다 많은 미세균열 특성을 나타내었다. 전언한 바와 같이 이 연구는 SHCC의 변형경화 특성에 따라 매립된 철근과의 상호작용을 증진시킴에 따라, SHCC에 매립된 철근 겹침이음 길이를 감소할 경우에도 양호한 거동 특성을 보이는 것으로 판단된다.

• 교육녹색환경연구
• /
• 제17권2호
• /
• pp.11-21
• /
• 2018

이 연구는 학교 재난안전관리 교육연수과정의 운영실태 분석과 교직원의 수요조사를 통해 바람직한 재난안전 교육과정을 제시하는데 있으며, 분석 결과 다음과 같은 결과를 도출할 수 있었다. 첫째, 학교 재난안전 교육연수과정의 문제점으로 법 제도의 미비와 학교 재난안전 직무와 연계되지 못한 교육과정이었으며 둘째, 전문적 지식을 습득할 수 있도록 법 제도의 개선과 교육연수과정이 다양화 되어야 한다. 셋째, 교육행정직은 시설물 안전 및 유지관리와 재난대응 교육과정으로, 교육(지원)청 기술직은 학교시설 사업승인 절차 및 방법과 건물의 내진보강, 구조안전, 석면 해체 제거 등의 교육과정으로, 교육전문직은 학교 재난안전관리 책임자로서 재난대응을 위한 역할, 재난발생시 조치사항 등의 교육과정으로 편성하고, 교사는 학생의 안전지도 중심으로 편성함으로써 교직원의 직렬별 수요에 맞는 교육연수과정으로 개선해야 할 필요성이 있다. 넷째, 바람직한 교수학습 방법으로는 강의 및 체험학습 방식이 가장 바람직한 것으로 확인되었고, 주요 순위는 지진재해, 화재, 가스, 태풍, 통학로, 전기안전으로 나타났다.

• 접착 및 계면
• /
• 제13권1호
• /
• pp.45-50
• /
• 2012

폴리케톤(polyketone, PK) 섬유는 고무의 강화재로 사용하기 위해서 최근 개발되고 있는 소재이다. 섬유의 고무와의 접착성을 향상시키기 위하여 플라즈마로 표면을 개질하였다. 산소 플라즈마 처리에 의한 섬유표면의 물리적 형태변화를 관찰하기 위하여 주사전자현미경과 원자현미경을 이용하여 관찰하였다. 섬유표면의 화학적 조성변화를 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용하여 알아보았다. 최종적으로 이러한 변화가 PK 섬유와 고무와의 계면접착력에 어떠한 영향을 미치는지를 microdroplet debonding 시험을 통해 분석하였다. 플라즈마 처리에 의하여 섬유표면에 산소함유기들이 증가하는 결과를 보였으며, 처리시간과 처리전력이 증가함에 따라 에칭에 의한 표면조도(RMS roughness)가 증가하였다. 그러나 장시간의 플라즈마 처리조건에서는 표면에 degradation이 발생하여 오히려 표면조도가 감소하는 결과를 보였다. PK 섬유와 고무와의 계면전단강도는 처리시간 60 s의 80 W, 처리전력 60 W의 180 s에서 처리한 경우에 최대 계면전단강도를 나타내었다. 그러나 그 이상으로 증가하면 degradation이 발생하면서 계면전단강도가 감소하였다.