• 지질공학
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• 제18권2호
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• pp.197-205
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• 2008

보강효과 및 계측조건의 영향이 배제된 무보강 상태의 전변위는 터널 굴착에 따른 암반 거동의 정량적 지표가 될 수 있으며, 이러한 변위는 지질학적 특성에 의존한다. 본 연구는 암반 상태별로 굴착에 따른 암반의 거동 특성을 잘 반영할 수 있는 암반 평가법의 제안을 목적으로 한다. 이를 위해 퇴적암을 기반으로 하는 터널을 대상으로 형상, 굴진장 및 굴착 조건 등이 고려된 3차원 수치해석을 수행하였으며, 이를 통긍 암반 상태에 따른 무보강 상태의 전변위를 산정하였다. 그리고 산정된 전변위를 외적기준으로 하고, 각 RMR 인자들을 설명변수로 하는 수량화분석을 수행하였다. 그 결과 각 RMR 인자의 변위 영향도를 결정하였으며, 최종적으로 수정된 RMR 배점 체계를 제안하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.117-129
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• 2012

본 논문에서는 1995년 서울지하철 5, 7, 8호선 터널구조물에 국내 최초로 설치되어 운영 중에 있는 터널 유지관리 계측시스템에 대한 측정 및 분석주기를 국내 및 국외 적용사례와 국내 터널의 유지관리계측 분석결과 및 시설물안전관리 관계법령기준을 검토하여 향후에 적용할 터널 유지관리계측의 측정 및 분석주기를 설정하고자 연구를 수행하였다. 현재까지의 계측주기로 계측관리를 한 결과 계측주기에 따른 문제는 없는 것으로 판단되었다. 국내 지하철 5, 6호선 4개 터널의 유지관리계측 분석결과 콘크리트 라이닝 응력과 철근응력이 약 45개월 경과시점에서 서서히 수렴하는 것으로 분석되어 계측기 설치 후 약 4년 까지는 계측 측정 및 분석주기를 빈번하게 하고, 4년 이후에는 빈도를 늦추는 것이 타당할 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.339-357
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• 2021

도심지에서의 교통인프라 개발이 활발해 지고, 대심도 지하터널을 이용한 도시의 기반시설 확충으로 인하여 기존 운영되거나 설치된 시설물 또는 구조물 상호 간의 근접시공이 많이 이루어지고 있다. 이에 따라 근접시공으로 인한 시설물 또는 구조물에 미치는 안정성 확보여부는 중요한 이슈가 되고 있으며, 관련법에 의하여 지하터널공사에 따른 지하안전영향 평가를 반드시 수행하여야 한다. 본 연구에서는 근접시공으로 인한 정거장구조물 의 거동특성을 파악하기 위해 동북선도시철도 터널이 계획된 노선 상부의 지하철 6호선 고려대역 정거장 구조물을 대상으로 신설터널에 의한 기존 구조물에 미치는 안전영향평가를 수행하였다. 이를 위하여 정거장구조물의 안전영역 평가 및 굴착방법에 대한 검토와 3차원 수치해석을 통한 상세검토를 수행하였다. 구조물 손상도 평가, 궤도 틀림 및 기존 구조물과 건물 안정성 평가 결과 근접터널공사에 따른 기존 정거장 구조물의 안정성은 확보되는 것으로 평가되었다. 본 연구는 도심지 터널공사에서 근접시 공시 기존의 인접구조물에 미치는 영향을 사전에 검토하는 경우 기본적인 기초 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.25-34
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• 2017

현재 국내에서 준공 후 30년 이상 된 시설물은 현재 10.5% 수준에서 10년 후 23.9%로 급증할 전망이며, 국가 주요 시설물의 공용연수 증가에 따라 신설보다는 기존 시설물의 안전 확보와 수명을 연장하고 효율적인 유지관리체계 구축을 위해 새로운 평가체계가 필요하다. 본 연구에서는 기존 터널의 여러 구조 형식 중 가장 많이 시공된 NATM 터널에 대하여 체계적인 새로운 평가체계를 마련하고자 하며, 이를 위해 델파이 기법과 AHP 기법을 활용하였다. 기존 평가체계 및 평가항목 검토결과 도출가능한 평가항목이 한정적인 것으로 판단되어 기존에 적용되고 있는 항목에 대한 폐쇄적인 설문과 새로운 항목 도출을 위한 개방형 설문을 병행하여 설문조사를 실시하였다. 조사한 설문결과를 내용타당도 검증을 거쳐 NATM 터널에 적합한 평가인자를 도출하였으며, AHP기법을 활용하여 도출된 평가항목에 대한 가중치를 산정한 후 구조물의 특성에 맞는 평가체계를 새롭게 제시하여, 향후 세부지침 수정 및 보완 시 참고자료로 활용될 수 있도록 하고자 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권3호
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• pp.201-213
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• 2010

최근 도로계획 및 건설추세는 터널의 개소수 증가와 장대터널의 건설이 증가하는 추세에 있으며, 이와 더불어 터널내 사고로 인한 재해발생도 증가하는 경향을 보이고 있다. 터널안에서 재해나 사고는 이용객의 안전에 치명적이므로 방재시설에 대한 사회적관심이 증가 하고 있다. 피난연결통로는 병설터널에서 유용한 방재시설이므로 설치개소가 늘고 있으나 지보패턴에 관한 연구는 미미한 실정이다. 본 연구에서는 경험적 방법으로 지보패턴을 선정하고 이론식과 피난연결통로부의 계측결과를 이용한 역해석으로 적정성을 검증하고자 한다. 또한 지반강도비를 이용한 케이스 스터디를 통하여 본선과 피난연락갱의 접속각도에 따른 보강범위도 검토하고자 한다.

• 터널과지하공간
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• 제20권6호
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• pp.446-454
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• 2010

압축공기를 활용한 가스터빈 발전방식(CAES-G/T)은 태양열이나 풍력과 같은 신재생 에너지의 출력 변동성을 조절하는 유력한 수단 중 하나로 고려되고 있다. 국내에서 CAES 발전이 실용화된다면 지질여건상 암반터널식이 채택될 가능성이 크다. 암반터널식 CAES 시설에서는 압축공기 저장공간을 밀폐시키기 위한 콘크리트 플러그의 설치가 필요하므로 플러그의 형상과 크기를 결정하는 것이 중요한 설계변수가 된다. 파괴에 대한 안전율 분포와 접촉부 접촉압력 분포 분석을 통해 2가지 형태의 콘크리트 플러그에 대한 안정성 평가를 수행하였다. 주어진 지질조건에서는 테이퍼형 플러그가 쐐기형 플러그에 비해 구조적으로 안정한 것으로 나타났다. 쐐기형 플러그의 경우 측면 접촉부에서 분리현상이 예측되었고 이러한 분리면에서 압축공기의 누출 가능성과 마찰저항의 감소가 발생할 수 있음을 보여주었다.

• 터널과지하공간
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• 제33권6호
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• pp.445-471
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• 2023

수만년 이상의 기간동안의 장기 안전성을 확보하는 것이 처분장 건설에서의 최우선 조건이나, 건설 및 운영중 대심도 지하 사용후핵연료 처분장의 역학적 안정성 확보 역시 안전한 터널 공사 및 운영을 위해 필수적인 요소이다. 처분장의 장기 안전성에 중요한 요소인 벤트나이트 충전재 및 완충재의 차폐 성능을 저감시킬 가능성이 있는 숏크리트, 콘크리트, 그라우팅 등의 터널 지보공 및 차수공을 금지 내지는 제한하는 조건은 암반공학자 및 터널 기술자에게 매우 도전적인 과제로 판단된다. 본 연구에서는 처분장 부지 선정과정에서 올바른 처분장의 선정에 도움이 될 수 있는 대심도에 건설할 것으로 예상되는 처분장의 터널 네트워크, 처분 터널 및 처분공의 역학적 안정성을 확보하기 위한 제반 조건의 광범위한 탐색의 일환으로 지하 500 m 심도의 처분장을 무지보 상태로 건설할 경우 2차원 및 3차원 수치해석 검토를 통해 안정성의 확보 가능한 물성 범위를 탐색하고자 하였다. 예비 연구결과 처분장의 중앙터널과 처분터널 안정성 확보 가능 암반물성의 범위를 파악하였으며, 3차원 해석을 통해 수직구 주변 터널 네트워크의 안정성을 확인하여 처분장 건설을 위한 기초적인 암반 조건이 파악된 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제33권5호
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• pp.312-338
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• 2023

고준위방사성폐기물 심층처분시설은 고온의 사용후핵연료에서 핵종 누출을 막기 위해 열적, 역학적, 수리적 안전성이 장기적으로 확보되도록 일반적인 지하터널과는 다른 특별한 설계가 필요하다. 스웨덴 SKB는 고준위방사성폐기물 처분시설의 설계 기준을 수립하고 포쉬마크 지역에 대해 실제 설계를 수행하였다. 그리고 지반 불확실성에 대응하기 위해 모니터링과 그에 따른 설계 변경이 가능한 관찰 기법과 단계별 개발법을 제안하였다. SKB는 지반 유형과 지반 거동을 분류하고 포쉬마크 지역에 존재하는 지반유형과 거동의 조합에 적절한 지보 유형을 대응시키는 독자적인 지보 시스템을 개발하였고 기존 지보 시스템과 비교를 통해 안전성을 확인하였다. POSIVA는 SKB와 유사한 방식으로 온칼로 지역에 대해 지보시스템을 개발하였으나 포쉬마크와는 상이한 지반 특성을 반영하였다. 이를 참고하여, 국내 고준위방사성폐기물 심층처분시설 건설을 위한 설계가 이루어질 수 있을 것이며 국내 특성에 맞는 지보 시스템 또한 수립될 수 있을 것이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.413-418
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• 2016

최근 한중, 한일 해저터널과 같은 대규모 프로젝트가 구체화되고 있으며, 해저터널에 대한 관심이 높아지고 있다. 해저터널은 일반 지상터널에 비해 열차화재에 따른 대규모 피해가 발생할 수 있으며, 기존의 일반터널 방재설계 이외에도 효율적인 소화방안에 관한 연구가 필요하다. 이에 따라, 본 연구에서는 열차화재를 구난역에서 신속하게 진압하기 위하여, 일반적인 포 소화설비를 개량한 '압축공기포(CAF) 소화설비'를 활용한 실물 화재실험을 7차례 수행하였다. 실험은 가상의 터널에 구난역을 설치하고 KTX 열차의 1 량 규모의 가상열차를 대상으로 실시하였다. 압축공기포를 화원에 직접 분사한 경우에 햅탄(Heptane) 원료 30 L의 가연물을 1분 이내에 소화시켰다. 본 실험 연구를 통하여 해저터널 구난역 열차화재 소화설비에 압축공기 포 소화설비가 적합한지 확인하였으며, 해저터널 외에 일반터널에서도 CAF가 갖는 장점을 활용하여 빠르고 손쉬운 소화가 가능하도록 노즐 각도 및 설치위치 등을 변경하여 소화수와 소화약제를 최소화하기 위하여 추가로 실험 연구를 진행해야 한다고 판단된다.

• 지질공학
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• 제17권2호
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• pp.217-224
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• 2007

터널이 굴착되면 응력이 재분배되는 과정동안 변위가 발생한다. 터널의 변위는 굴착 전 선행변위, 굴착 후 미측정 변위, 계측변위로 구분할 수 있다. 일반적으로 굴착 전 선행변위와 굴착 후 미측정 변위의 현장 측정은 어렵기 때문에 터널 굴착에 따른 전변위의 크기와 변화 양상을 산정하기 위한 연구가 많이 수행되어왔다. 본 연구에서는 퇴적암을 기반으로 하는 터널의 지반등급별 전변위를 산정하고 이들의 특성을 파악하기 위하여 역해석 기법을 사용하였다. 계측변위와 3차원 수치해석에 의해 계산된 변위의 오차를 최소한으로 줄여 지반등급별 물성치를 추정하였으며, 굴착에 따른 전변위 분포 양상을 산정하였다. 최종적으로 logistic 모형을 따르는 지반등급별 굴착에 따른 변위의 비선형 회귀식을 산정하였다.