• 지구물리와물리탐사
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• 제12권1호
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• pp.154-162
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• 2009

단극 및 쌍극 음원을 이용하여 S파속도 결정에 큰 영향을 미치는 분산특성을 연구하였다. 이를 위하여 동일한 물성을 가지면서 공경을 달리하는 3종류의 시추공모형(${\Phi}520\;mm$. ${\Phi}150\;mm$and ${\Phi}76\;mm$)을 중심으로 이른 분산곡선을 구하고 공경과 공내검층기 존재 유무에 따른 분산 특성의 변화를 비교 분석하였다. 분산곡선의 형태는 단극음원에서 시추공 내의 공내검층기 유무에 크게 영향을 받지 않고 비슷하게 나타난 반면에 쌍극음원에서는 공내검층기 유무가 큰 차이를 보였다. 반면에 절단주파수에서는 쌍극음원에 비하여 단극음원에서 공내검층기 유무에 따른 차이가 크며 특히 소구경 시추공에서 큰 차이를 보여 단극음원을 이용한 토목시추공 음파검층에서 주파수 선택이 매우 중요한 변수가 될 수 있음을 보였다. 수치모델링결과, 절단주파수와 시추공경과의 관계는 기존에 알려진 일반적인 반비례 관계보다는 지수함수적으로 감소하는 관계임을 확인하였으며, 분산모드의 종류나 공내검층기 유무에 상관없이 각 환경에 있어서의 절단주파수 값을 지수함수로 표시할 수 있었다. 특정 시추공 환경에서의 분산곡선 및 분산특성들은 과거 연구결과들로부터 비교적 잘 알려져 있지만 분산곡선의 직접 비교에 의하여 분산특성에 미치는 시추공경과 공내측정기 영향을 보다 구체적으로 밝힐 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.466-469
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• 2007

Heat pumps are used for air-conditioning systems in commercial buildings, schools, and factories because of low operating and maintenance costs. These systems use the earth as a heat source in heating mode and a heat sink in cooling mode. Ground heat exchangers are classified by a horizontal type and vertical type according to the installation method. A horizontal type means that a heat exchanger is laid in the trench bored in 1.2 to 1.8 m depth. And a vertical type is usually constructed by placing small diameter high density polyethylene tube in a vertical borehole. Vertical tube sizes range from 20 to 40 mm nominal diameter. Borehole depth range between 100 and 200 m depending on local drilling conditions and available equipment. In this study, to evaluate the performance of single u-tube with bentonite grouting, single u-tube with broken stone grouting and double n-tube bentonite grouting of vertical ground heat exchangers, test sections are buried on the earth and experimental apparatus is installed. Therefore the heat transfer performance and pressure loss of these are estimated.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2005년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.161-166
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• 2005

The objectives of this paper are to estimate the ground thermal conductivity by ground heat exchangers in two different places - Chooncheon and Wonjoo, and to analyze the effect of ground thermal conductivity on the ground thermal diffusivity and the size of the ground heat exchanger. In Chooncheon area, a single-U type HDPE pipe (25mm diameter) with borehole diameter of 150mm, length of 150m is installed. In Wonjoo area, a single-U type HDPE pipe (40mm diameter) with borehole diameter 150mm, length of 200m is installed. It is found that the ground thermal conductivities are estimated as 2.69 $W/m^{\circ}C$ and 2.99 $W/m^{\circ}C$ in Chooncheon and Wonjoo, respectively. It is also found that the ground heat exchanger size is reduced by 8.6% with 25% increase of ground thermal conductivity, and increase by 11.8% with 25% decrease of ground thermal conductivity.

• 한국지구과학회지
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• 제31권7호
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• pp.681-690
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• 2010

블럭으로 주어지는 물리탐사 자료의 역산결과를 시추공 자료와 복합적으로 시뮬레이션하여 암반등급의 분류에 적용하였다. 물리탐사의 역산결과는 해석 대상에 대한 부가적 수준의 정보를 포함하게 되며, 전체 영역에 대한 정보를 제공한다. 반면, 시추공 자료는 해석 대상에 대한 직접적인 정보를 제공하지만, 그 정보의 공간적 범위가 매우 좁아 포인트 자료로써 이용된다. 블럭으로 주어지는 물리탐사 역산결과와 포인트로 주어지는 시추공 자료를 결합하여 크리깅이나 지구통계학적 시뮬레이션을 수행하기 위해서는, 포인트-포인트, 포인트-블럭, 블럭-포인트 간의 공분산 정보가 필요하다. 이 연구에서는 SGeMS에서 제공하는 Bssim 모듈을 이용하여, 역산 블럭과 시추공 포인트간의 복합적 시뮬레이션을 통해 공간적 특성이 다른 자료를 반영하는 다운스케일 된 결과를 얻었고, 이를 선행연구에서 적용한 지구통계학적 역산 결과와 비교하였다. 그 결과, 본 방법에 의한 다운스케일링 기법이 보다 확장가능하고 유연한 적용이 가능한 것으로 판단하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제15권4호
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• pp.227-234
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• 2012

물리검층 중에서 매질의 밀도 측정을 통해 공극률을 계산할 수 있는 밀도검층에 대한 수치 연구 결과는 국내에서는 전무하다고 해도 과언이 아니다. 이 연구에서는 MCNP (Monte Carlo N-Particle) 알고리듬에 기초하여 밀도검층을 수치모형화하고 다양한 시추공 환경이 밀도검층 결과에 미치는 영향을 분석함으로써, 밀도검층 자료해석을 위한 기틀을 마련하고자 한다. 이를 위해, MCNP 알고리듬을 이용한 밀도검층 시물레이션의 적용성을 검토하기 위해 단순한 모형에서의 검출기 반응 연구를 수행하였다. 또한 수치 실험을 위해 한국지질자원연구원에서 사용하고 있는 상용 밀도검층기(Robertson Geologging사)에 기초하여 밀도검층기를 수치모델링하였다. 다양한 밀도의 매질에서 시추공 지름을 바꿔가면서 밀도검층 시물레이션을 수행함으로써, Robertson Geologging사의 밀도검층기를 위한 교정곡선을 제시하였다. 이 교정곡선에 기초하여 매질의 밀도를 보다 정확히 분석하고 다양한 시추공환경 변화가 밀도검층에 미치는 영향을 분석하기 위해, 공내수 유무에 따른 밀도검층 반응의 변화 및 시추공 케이싱의 종류에 따른 밀도검층 반응의 변화를 수치모델링을 통해 분석하였다. 이 연구는 밀도검층 시 시추공환경 변화가 검층결과에 미치는 영향을 이해하는 것을 돕고, 향후 국내 시추공환경의 밀도검층에 대한 보다 정확한 해석을 위한 연구의 기초가 될 것으로 기대한다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.35-42
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• 2018

Among the various ground source heat pump systems, vertical-type heat pump systems have been distributed greatly. Most of the vertical-type ground source heat pump systems have been designed based on the Korean Ministry of Knowledge Economy Announcement in Korea. In this study, the design process of the vertical-type ground source heat pump system in the announcement was analyzed, and the effects of the design parameters on the ground loop heat exchanger were investigated. Borehole thermal conductivity was the highest dominant design parameter for ground loop heat exchangers. The borehole thermal conductivity was changed according to the pipe and grout thermal conductivity. For optimal design of the ground heat pump system, it is highly recommended that the design process in the announcement will be revised to adopt the various tubes and grout which have higher thermal conductivity. In addition, the certification standard for heat pump unit should be revised to develop the heat pump with a small flow rate.

• Geomechanics and Engineering
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• 제6권1호
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• pp.79-98
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• 2014

This paper presents an experimental and numerical study on the evaluation of a thermal response test using a precast high-strength concrete (PHC) energy pile and a closed vertical system with W-type ground heat exchangers (GHEs). Field thermal response tests (TRTs) were conducted on a PHC energy pile and on a general vertical GHE installed in a multiple layered soil ground. The equivalent ground thermal conductivity was determined by using the results from TRTs. A simple analytical solution is suggested in this research to derive an equivalent ground thermal conductivity of the multilayered soils for vertically buried GHEs. The PHC energy pile and general vertical system were numerically modeled using a three dimensional finite element method to compare the results with TRTs'. Borehole thermal resistance values were also obtained from the numerical results, and they were compared with various analytical solutions. Additionally, the effect of ground thermal conductivity on the borehole thermal resistance was analyzed.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.1125-1132
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• 2009

The theory and a probe of the pilot hole wall deformation method, which is a 3-dimensional stress measurement method based on the stress relief principle, were developed. A pilot hole is drilled from the bottom of a borehole and the stress measurement probe is inserted into the pilot hole. The borehole is advanced as the overcoring and the changes in the radius of the pilot hole in three directions and in the axial lengths between the borehole bottom and the pilot hole wall along four axial lines are measured by cantilever type-displacement sensors. The differences between the displacements by the elastic stress analysis and those measured by using the probe were within 3% in the uniaxial compression test of an acrylic resin plate having a hole.

• 화약ㆍ발파
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• 제27권2호
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• pp.48-55
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• 2009

지진 발생시 진앙 추적에 필요한 지각구조 특성 규명과정에서는 인공지진을 발생시킬 필요가 있다. 이런 정도의 큰 지반진동은 대규모 시추공 발파를 통해 발생시킬 수 있으나 이와 같은 대규모 발파는 대부분 주변에 대한 환경적인 악영향을 미치게 된다. 이런 맥락에서 시추공 시험발파를 통해 발파장소 주변의 다양한 구조물에 영향이 없는 최대 장약량을 결정하였다. 시험발파에서는 젤라틴 다이너마이트 400kg을 사용하였다. 시험 결과 측정된 자료로부터 지반진동 수준에 대한 예측식을 유도하였다. 주거용 구조물에 대한 지반진동 허용수준을 3.0mm/s로 설정하였을 때 발파장소 부근의 군용 구조물을 고려한 경우에는 사용 가능한 최대 장약량이 677kg으로 나타났다. 하지만 군용건물들을 고려하지 않고 인근부락의 오래된 건물들을 기준으로 할 때는 최대 2100kg의 폭약을 사용할 수 있는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제18권3호
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• pp.185-193
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• 2008

이 연구에서는 시추공 분석 작업을 통해 획득된 암반절리 방향성이 심도에 따라 변화하는 양상의 확인을 위해 피어슨 카이제곱 통계검정이 실시되었다. 대상 암반은 모암이 화강암질 편마암인 두 지역으로서, 이와같은 엽리가 발달하지 않은 괴상의 암상 선정은, 엽리가 존재하는 암석의 경우 절리 방향성이 엽리에 의해 영향을 받고 엽리의 방향은 습속 등의 지질작용에 의해 심도에 따라 다를 수가 있기 때문이다. 암반 절리들의 방향 파악을 위해 시추공 영상이 이용되었다. 획득된 방향자료를 천부구간과 심부구간의 자료로 분류한 후 21 영역으로 구성된 분할망에 각각 투영 후, 분류표를 작성하여 통계검정을 실시하였으며, 분석결과 두 지역 중 한 지역의 자료는 비동질로 나타났다. 이러한 결과는 터널과 같은 지하구조물의 설계를 위한 암반공학적으로 중요한 절리면의 방향성에 대한 조사시 원위치 조사가 바람직함을 시사한다.