• 제목/요약/키워드: Spherical underground cavity

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구형지하공동 형성이 지표침하에 미치는 영향에 대한 3차원 개별요소해석 (The effect of formation of spherical underground cavity on ground surface settlement : Numerical analysis using 3D DEM)

  • 이상현;이항로;송기일
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.129-142
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    • 2016
  • 지표침하를 발생시키는 다양한 원인 중에 하나로 알려진 지하에서 발생되는 공동은 지반의 불연속적 특징이다. 그러므로 기존의 연속체해석으로 분석하기에는 한계가 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 지표침하를 발생시키는 구형지하공동에 대해서 개별요소법을 활용하여 분석하였다. 지표침하에 영향을 미치는 구형지하공동의 특성인자로서 지반의 물성치, 구형지하공동의 심도 및 크기를 선택하였고, 각 특성인자들의 값의 변화가 지표침하에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 또한 지하공동의 직경에 대한 상대적 깊이와 지표침하의 관계를 분석하였고, 이를 통해 지하공동의 붕괴 예측 및 보강유무를 결정하기 위한 근간을 제시하였다.

반구형 지중공동의 수치해석적 안정성 평가 (Numerical Stability Evaluation of Underground Semi-Spherical Cavity)

  • 이태건;류동우;윤희정
    • 터널과지하공간
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    • 제32권1호
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    • pp.20-29
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    • 2022
  • 지중공동이 존재하는 지반의 거동은 지반함몰의 위험을 평가할 때 반드시 고려해야 하는 사항이다. 지중공동 주변 지반의 전단강도를 알더라도 공동의 크기와 같은 기하학적 요소와 관련된 불확실성으로 인해 정밀한 분석이 어렵다. 본 연구에서는 지반의 강도 및 공동의 기하학적 조건들을 바탕으로 무차원 안정성 상수를 나타내는 도표를 제안하였다. 이를 위해 수치해석이 수행되었으며 안정성 상수는 지반의 강도 정수인 점착력과 마찰각, 그리고 지중 공동의 크기와 심도를 고려한다. 제안도표는 지반 조건을 바탕으로 현장의 안정성을 추정하는 데 도움이 될 수 있다.

손실 매질내에 있는 3차원 지하공동의 Incoherent 역산란 (Incoherent Inverse Scattering of 3-Dimensional Underground Cavity in Lossy Medium)

  • 홍성용;강진섭
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.378-391
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    • 1999
  • 시간조화 평면파가 손실 매질내에 있는 high-contrast 구형 공동에 입사되었을 때 순방향에서 입사파 진행방향에 대해 수직인 측정면에서 계산된 입사파 분극방향(co-polarized) 총전계 전력을 주파수 평균하여 incoherent shadow 전계 전력패턴을 얻었다. 공동의 incoherent 영상은 구좌표 회전측정구조에서 얻은 incoherent shadow 전계 전력패턴을 역투시하여 얻었다. 비유전율이 2이고 도전율이 0.001, 0.003S/m인 손실매질내에 있는 공기로 채워진 구형 공동의 영상재현으로 이 영상재현법의 타당성을 보였으며, 보다 좋은 영상을 얻기 위한 조건들을 조사했다.

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물체의 고유 Pole을 이용한 지하 속의 빈 공간 식별 방안 (A methodology for Identification of an Air Cavity Underground Using its Natural Poles)

  • 이우진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.566-572
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    • 2021
  • 본 논문에서는 도시환경과 모래가 많은 토양 아래에 구 형태의 빈 공간이 있을 경우를 가정하고, 해당 목표물의 고유 pole과 고유 공진주파수를 활용하여 목표물을 식별 및 위치를 추정하는 방안을 제시하였으며 가능성을 분석하였다. EM(Electromagnetic) 시뮬레이터를 활용하여 다양한 형태와 크기를 가진 완전도체(PEC: Perfect Electric Conductor)들을 모델링하였고, 이를 통해 획득한 EM 산란응답에 Cauchy 방법을 적용하여 물체의 고유 특성에 해당하는 고유 pole을 축적하여 pole 라이브러리를 생성하였다. 생성된 pole 라이브러리는 목표물에서 추출한 고유 pole과의 비교를 통해 목표물을 식별할 수 있는 가능성을 제공해 준다. 도시환경과 모래가 많은 토양 아래에 구 형태의 빈 공간이 있음을 가정하고 EM 시뮬레이션 모델링을 통해 얻은 전자파 산란 데이터로부터 관심 목표물의 응답을 추출하였으며, 시간영역에서 임펄스 응답의 시간 지연을 이용하여 목표물의 위치를 추정할 수 있었다. 또한 MP(Matrix Pencil) 방법을 적용하여 목표물의 고유 pole을 추출하였다. 최종적으로 계산된 고유 pole과 고유 공진주파수를 pole 라이브러리와 비교하여 탐지된 목표물을 구 형태의 빈 공간(직경 0.2m)으로 추정할 수 있었으며, 계산된 목표물의 위치(깊이)는 약 84 ~ 93%의 정확도를 보였다.