• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.483-494
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• 2022

도심지 지상공간의 포화로 인한 지하공간 개발은 지속적으로 증가하고 있으며, 지하공간은 교통, 상하수도, 통신구, 전력구 및 각종 복합 문화 공간으로 활용되고 있다. 지하공간을 굴착하는 대표적인 방법으로 국내에서는 NATM (New Austrian Tunneling Method)과 같은 화약을 이용한 발파 공법이 주로 사용되어왔다. 하지만, 발파 공법은 터널 굴착 시 진동과 소음을 유발하기 때문에 굴착 인근 지역 주민들의 민원이 많이 발생한다. 최근 도심지 대심도 지하공간 굴착공사가 증가하고 있어 발파 진동과 소음 저감을 위한 근본적인 노력과 기술이 필요로 되고 있는 상황이다. 본 연구에서는 GTX-A 노선 일부구간의 현장 발파 진동 계측자료 및 지반조사자료와 설계자료를 활용하여 동일 발파, 터널조건에서 심도에 따른 발파 진동 변화를 수치해석을 통해 예측하고자 한다. 또한 발파 위치 직상부로부터의 이격거리에 따라 발파 진동의 감소 경향을 분석하여 주택가와 같은 인구 밀집 지역으로부터 필요한 이격거리를 제시하고자 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.743-755
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• 2018

터널은 지하공간과 유사한 반밀폐 형태로서 화재 발생 시 연기가 빨리 차오르고 외부로 연기가 천천히 빠져나가는 구조이다. 이에 따라 교통사고로 인한 화재 발생 시 사고차량 뒤에 차량이 연속으로 정차되어 차량을 이용한 피난이 어려우며, 화재 현장에 소방차 진입이 어렵기 때문에 소화하기가 매우 어렵다. 따라서 국내외적으로 터널 방재등급을 설정하고 이에 맞는 방재시설을 설치하고 운영하고 있다. 우리나라 도로터널은 1 km 미만의 터널의 80.0%를 차지하고 있으며, 1 km 미만의 터널은 방재등급 3등급으로서 제연시설을 설치하지 않아도 된다. 본 연구에서는 내열시로코 팬을 이용한 에어커튼 시스템을 1 km 미만 터널에 제연설비로 활용하기 위해서 실물화재실험을 통하여 성능평가를 수행하였다. 이에 따라, $250^{\circ}C$의 온도에서 60분 이상 작동하는지 내열시험을 통해서 확인하였으며, 실물화재실험을 수행하여 에어커튼 내부(터널 화재방향)에서는 온도 및 이산화탄소 농도가 급격히 상승하였지만, 에어커튼 외부(터널 외기방향)에서는 초기의 상태를 유지하고 있는 것을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제11권1호
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• pp.77-94
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• 2016

A forked tunnel, as a special complicated underground structure, is composed of big-arch tunnel, multi-arch tunnel, neighborhood tunnels and separate tunnels according to the different distances between two separate tunnels. Due to the complicated process of design and construction, surrounding jointed rock mass stability of the big-arch tunnel which belongs to the forked tunnel during excavation is a hot issue that needs special attentions. In this paper, an elasto-plastic damage constitutive model for jointed rock mass is proposed based on the coupling method considering elasto-plastic and damage theories, and the irreversible thermodynamics theory. Based on this elasto-plastic damage constitutive model, a three dimensional elasto-plastic damage finite element code (D-FEM) is implemented using Visual Fortran language, which can numerically simulate the whole excavation process of underground project and perform the structural stability of the surrounding rock mass. Comparing with a popular commercial computer code, three dimensional fast Lagrangian analysis of continua (FLAC3D), this D-FEM has advantages in terms of rapid computing process, element grouping function and providing more material models. After that, FLAC3D and D-FEM are simultaneously used to perform the structural stability analysis of the surrounding rock mass in the forked tunnel considering three different computing schemes. The final numerical results behave almost consistent using both FLAC3D and D-FEM. But from the point of numerically obtained damage softening areas, the numerical results obtained by D-FEM more closely approach the practical behaviors of in-situ surrounding rock mass.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.249-259
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• 2020

지중 구조물의 한계상태설계를 위한 설계 기준이 해외에서는 이미 발표된 바 있고 국내에서도 설계법 개정을 위한 연구가 수행되고 있다. 지진 시 파괴확률을 추정하기 위해서는 신뢰성 분석에서 확률변수를 고려해야 한다. 본 연구에서는 국내 지반 확률 특성치를 고려한 토압에 대한 변동계수와 지진하중 효과에 대한 변동계수를 적용하여 기존 쉴드 터널 설계 단면에 대한 지진 시 파괴확률을 계산하였다. 산정된 파괴확률로부터 신뢰도지수(β)를 산정하고 하중 계수의 변화에 따른 신뢰도지수를 분석한 결과와 국내외 연구결과를 토대로 쉴드 터널 세그먼트 라이닝의 지진 시 목표 신뢰도지수(β_T)는 2.3이 합리적인 것으로 분석되어, 지진 시 한계상태설계를 위한 목표 신뢰도 지수로 제안하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 A
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• pp.159-161
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• 2000

This paper examines the thermal circuit of underground tunnels installed power cables. It can be appreciated to understand the mechanism of heat transfer and to calculate the current carrying capacity of power cables in tunnel.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.421-433
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• 2024

지하 공간 활용이 증가하면서 터널 시공 중 발생하는 붕괴 사고의 예방이 중요한 과제가 되고 있다. 본 연구는 터널 시공 중 붕괴 위험을 정량적으로 평가하기 위해 다양한 영향인자를 분석하고, 이를 바탕으로 터널 붕괴 위험도 지수를 제안하였다. 터널 붕괴에 영향을 미치는 14개의 주요 영향 인자에 대해 AHP (analytic hierarchy process)를 통해 가중치를 산정하였다. 27개의 붕괴 사례 데이터를 수집하여 몬테카를로 시뮬레이션을 활용해 각 영향 인자의 등급 점수를 산정하고, 이를 종합하여 터널 붕괴 위험도 지수를 도출하였다. 터널 붕괴 위험도 지수의 평균값은 49.359점으로 분석되었으며, 향후 터널 붕괴 위험도에 대한 막장별 평가결과와 비교를 통해 해당 막장의 붕괴 위험도가 낮은지 높은지 평가할 수 있다. 본 연구는 터널 붕괴 위험도의 주요 인자들을 정량적으로 평가할 수 있는 체계적인 기법을 제시함으로써, 터널 시공 중 발생할 수 있는 붕괴 사고를 사전에 예방하고, 적절한 대책을 수립하는 데 기여할 수 있다. 향후 연구에서는 더 많은 현장 자료를 통해 터널 붕괴 위험도 지수의 신뢰성을 높이고, 이를 바탕으로 한 터널 붕괴 위험도 평가의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제17권1호
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• pp.17-25
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• 2007

전세계적으로 방사성폐기물을 포함한 오염물질 심부처분관련연구는 실험실에서 단위현상들에 대한 관찰 및 자료측정부터 시작하지만, 이 실험자료들은 실제처분장조건을 완벽하게 구비한 상태에서 측정한 것이 아니므로 자료의 검증과 신뢰도 확보가 중요하다. 이런 부분 뿐만 아니라 공학적 규모에서 처분시스템의 성능평가를 위해 지하연구시설을 건설하여 관련연구를 진행하게 된다. 그렇지만, 지하연구시설은 많은 투자비가 든다는 점 외에 환경문제가 중요한 사회적 갈등으로 나타날 가능성이 많다. 이런 지하연구시설을 이용해 실험시 고려해야할 사항들을 검토하고, 세계적인 연구현황과 특징들을 기술하였다. 또, 한국에서 최근 비방사능실험시설로 소규모 지하연구시설을 인허가 받고 본격적인 연구시행단계에 진입하였는데, 오염물질이동관련 연구계획들을 중심으로 소개하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.337-346
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• 2020

도심권의 교통 집중과 정체로 인하여 지하 공간 활용성이 필요함에 따라 지하구조물에 대한 연구가 늘어나고 있다. 그 중 복층터널은 지하구조물을 대표 할 수 있다. 복층터널은 중간슬래브를 기준으로 상, 하부 차도를 구분하여 운영하고 있다. 중간슬래브는 차량의 하중 및 지진하중에 의하여 동적거동을 한다. 특히 지진의 의한 응답특성은 하중의 크기 및 작용 메커니즘이 매우 복잡하고 이론적 접근이 어려워 실험적 연구가 필요하다. 본 연구에서는 붕괴방지 내진 1등급의 복층터널 중간슬래브에 진동 감쇠 고무받침 유무에 따른 안정성 평가를 실시하는데 목적을 두고 있다. 본 진동대 실험에서는 상사율 1/4을 적용하였으며, 모형실험에서 지반과 모형의 일체거동을 묘사하기 위하여 라이닝과 진동대판을 고정시켰으며 이를 통해서 상대거동을 최소화 하였다. 실험대상은 가상복층터널 TBM 표준단면으로 정했다. 기반암에 가해지는 지반운동 수준을 0.154 g (붕괴방지 수준 내진 1등급 인공지진파)이며 이 가속도를 최대로 하는 지진파를 진동대 입력(기반암)에 작용시켜 모형에 증폭현상을 분석하고 진동 감쇠 고무받침 유무에 따른 중간슬래브의 내진 안정성에 대해 평가 분석 하였다. 그 결과, 지진 감쇠 고무받침 유무에 따라서 지진 가속도 감쇠 효과가 최대 40% 이상 있음을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.1369-1376
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• 2005

In case of the drainage type tunnel, the residual water pressure is likely to act on the tunnel lining due to the decrease of water-passing capacity of the filter material. Therefore, this study discussions a method to predict the lining load with the consideration of water passing capacity of the filter material through the literature review and numerical analysis. It is expected from the results of case studies that the design load acting on the concrete lining in the drainage type tunnel could be assumed to be about 50% of the hydrostatic water pressure in steady-state ground-water condition.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.107-118
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• 2021

도로건설의 가속화로 인해 매년 터널의 개소와 터널 연장이 증가하는 추세이다. 터널의 붕락에 관련된 연구는 많이 진행됐으나 바닥부 융기와 관련된 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 연약지반에서 터널의 바닥부 곡률의 영향을 분석하고자 지반범용해석 프로그램을 이용하여 민감도 분석을 실시하였다. 그 결과 터널의 바닥부 곡률이 커질수록 지반조건 및 지보재 두께와 관계없이 안전율이 크게 산출되어 터널의 안정성이 증가됨을 정량적으로 확인하였다. 또한, 터널의 내공변위 및 숏크리트가 받는 최대 휨응력도 감소하여 터널의 안정성이 증대됨을 확인하였다. 따라서 연약지반에서 터널을 굴착할 경우 바닥부에 곡률을 적용하는 것이 터널의 안정성을 증대시킬 것으로 판단된다.