• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.149-152
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• 2008

광섬유센서 계측시스템의 대표적인 방식인 광섬유격자센서(FBG센서)는 포인트 센서 개념의 센서로써 측정하고자 하는 지점에 설치되는 반영구적이며, 분해능이 우수한 센서이다. 광섬유센서는 유리섬유의 코어(Core)/클래딩(Cladding)부분과 유리섬유를 보호하기 위한 코팅(Coating)으로 구분된다. 이와 같이 구성된 광섬유에 외력이 작용할 경우 유리섬유부분과 코팅부분 사이에서 미끄러짐(Slip)현상이 쉽게 발생하는 단점이 있어 패키징을 한 후 데이터에 오류가 생기는 경우가 있었다. 두 재료 간에 발생하는 미끄러짐(Slip)현상을 방지하기 위해서 광섬유의 코팅을 부분적으로 박피한 후 유리섬유부분을 직접 특정한 고정구로 고정하는 방식을 적용하고 프리스트레인을 부가하여 외력에 의한 변형을 정밀하게 측정할 수 있게 하였다. 콘크리트의 변형률을 측정하기 위하여 1미터의 게이지길이를 갖는 광섬유격자센서를 고정하고 프리스트레인을 부가함으로서 광섬유센서의 장점을 더욱 높여 콘크리트구조물의 인장 및 압축 거동을 정밀하고도 장기간 지속적으로 측정할 수 있게 하였으며, 이를 이용하여 인근의 전력구 공사 기간 동안 지하철 콘크리트 라이닝구조물의 안전을 감시하였다.

• Wind and Structures
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• 제29권6호
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• pp.417-430
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• 2019

To study the wake influence of an upstream bridge on the wind-resistance performance of a downstream bridge, two adjacent long-span cable-stayed bridges are taken as examples. Based on wind tunnel tests, the static aerodynamic coefficients and the dynamic response of the downstream bridge are measured in the wake of the upstream one. Considering different horizontal and vertical distances, the flutter derivatives of the downstream bridge at different angles of attack are extracted by Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations and discussed, and the change in critical flutter state is further studied. The results show that a train passing through the downstream bridge could significantly increase the lift coefficient of the bridge which has the same direction with the gravity of the train, leading to possible vertical deformation and vibration. In the wake of the upstream bridge, the change in lift coefficient of the downstream bridge is reduced, but the dynamic response seems to be strong. The effect of aerodynamic interference on flutter stability is related to the horizontal and vertical distances between the two adjacent bridges as well as the attack angle of incoming flow. At large angles of attack, the aerodynamic condition around the downstream girder which may drive the bridge to torsional flutter instability is weakened by the wake of the upstream bridge, and the critical flutter wind speed increases at this situation.

• Wind and Structures
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• 제22권2호
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• pp.211-234
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• 2016

Super long-span bridges provide people with great convenience, but they also bring traffic safety problems caused by strong wind owing to their high decks. In this paper, the large eddy simulation together with dynamic mesh technology in computational fluid dynamics (CFD) is used to explore the mechanism of a moving vehicle's transient aerodynamic force in crosswind, the regularity and mechanism of the vehicle's aerodynamic forces when it passes through a bridge tower's wake zone in crosswind. By comparing the calculated results and those from wind tunnel tests, the reliability of the methods used in the paper is verified on a moving vehicle's aerodynamic forces in a bridge tower's wake region. A vehicle's aerodynamic force coefficient decreases sharply when it enters into the wake region, and reaches its minimum on the leeward of the bridge tower where exists a backflow region. When a vehicle moves on the outermost lane on the windward direction and just passes through the backflow region, it will suffer from negative lateral aerodynamic force and yaw moment in the bridge tower's wake zone. And the vehicle's passing ruins the original vortex structure there, resulting in that the lateral wind on the right side of the bridge tower does not change its direction but directly impact on the vehicle's windward. So when the vehicle leaves from the backflow region, it will suffer stronger aerodynamic than that borne by the vehicle when it just enters into the region. Other cases of vehicle moving on different lane and different directions were also discussed thoroughly. The results show that the vehicle's pneumatic safety performance is evidently better than that of a vehicle on the outermost lane on the windward.

• 한국가스학회지
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• 제4권3호
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• pp.26-32
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• 2000

최근 국내에서는 효율적인 공간활용을 위해 해저터널을 이용하여 전력을 공급하는 것이 시도되고 있으며, 해저터널내에 에너지 공급 기간시설물(전력케이블, 가스배관, 송유관, 지역난방배관 등)들이 같이 포설될 수 있으면 공사비 절감의 효과는 엄청날 것이므로 관심도가 높아지고 있다. 따라서 본 논문에서는 세계최초로 몰타르(Mortar)로 충진되어 있는 해저터널에서 전력케이블과 가스배관이 병행할 경우, 유도에 의한 교류부식에 대하여 검토하였으며, 아직 국내에는 유도전압 제한치가 마련되어 있지 않으므로 인$\cdot$축의 안전적인 측면과 시스템의 보안적인 측면을 세심하게 검토하여 이에 대한 제한치를 정립하였고, 유도전압이 최소가 되도록 전력케이블의 상배치를 최적으로 설계하였다. 이 결과들은 실 사례에 적용되었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제12권4호
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• pp.48-58
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• 2009

최근 들어, 건설시공에 있어서 현장 내 작업자의 안전관리는 중요하게 인식되고 있다. 특히, 터널, 공동구 등 지하구조물에서는 건설 중 붕괴사고가 빈번하게 발생하고 있어 그 중요성이 더욱 강조되고 있다. 하지만, 지하구조물의 특성상 유 무선 통신환경의 구현이 매우 어렵기 때문에 위험사고 발생 시 구조를 위한 현장투입요원과 구조자의 위치추적 및 음성통신이 어려워 구조작업에 많은 어려움이 발생하고 있다. 본 연구에서는 지하구조물 시공시 건설시공의 열악한 환경에 적합하고 작업자의 3차원 위치추적 및 통신 연락이 가능한 무선통신 및 위치인식 통합기술 기반의 지하구조물 현장지원시스템에 대한 최적의 요소기술을 도출하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.133-144
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• 2009

Incheon Bridge, 18.4 km long sea-crossing bridge, will be opened to the traffic in October 2009 and this will be the new landmark of the gearing up north-east Asia as well as the largest & longest bridge of Korea. Incheon Bridge is the integrated set of several special featured bridges including a magnificent cable-stayed girder bridge which has a main span of 800 m width to cross the navigation channel in and out of the Port of Incheon. Incheon Bridge is making an epoch of long-span bridge designs thanks to the fully application of the AASHTO LRFD (load & resistance factor design) to both the superstructures and the substructures. A state-of-the-art of the geotechnologies which were applied to the Incheon Bridge construction project is introduced. The most Large-diameter drilled shafts were penetrated into the bedrock to support the colossal superstructures. The bearing capacity and deformational characteristics of the foundations were verified through the world's largest static pile load test. 8 full-scale pilot piles were tested in both offshore site and onshore area prior to the commencement of constructions. Compressible load beyond 30,000 tonf pressed a single 3 m diameter foundation pile by means of bi-directional loading method including the Osterberg cell techniques. Detailed site investigation to characterize the subsurface properties had been carried out. Geotextile tubes, tied sheet pile walls, and trestles were utilized to overcome the very large tidal difference between ebb and flow at the foreshore site. 44 circular-cell type dolphins surround the piers near the navigation channel to protect the bridge against the collision with aberrant vessels. Each dolphin structure consists of the flat sheet piled wall and infilled aggregates to absorb the collision impact. Geo-centrifugal tests were performed to evaluate the behavior of the dolphin in the seabed and to verify the numerical model for the design. Rip-rap embankments on the seabed are expected to prevent the scouring of the foundation. Prefabricated vertical drains, sand compaction piles, deep cement mixings, horizontal natural-fiber drains, and other subsidiary methods were used to improve the soft ground for the site of abutments, toll plazas, and access roads. Light-weight backfill using EPS blocks helps to reduce the earth pressure behind the abutment on the soft ground. Some kinds of reinforced earth like as MSE using geosynthetics were utilized for the ring wall of the abutment. Soil steel bridges made of corrugated steel plates and engineered backfills were constructed for the open-cut tunnel and the culvert. Diverse experiences of advanced designs and constructions from the Incheon Bridge project have been propagated by relevant engineers and it is strongly expected that significant achievements in geotechnical engineering through this project will contribute to the national development of the longspan bridge technologies remarkably.

• 지적과 국토정보
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• 제51권2호
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• pp.5-20
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• 2021

지하공간통합지도는 2014년도에 전국적으로 발생했던 싱크홀을 계기로 15종의 지하정보를 통합한 국가공간정보로서, 2015년부터 지속적으로 구축되고 있다. 그러나 최근까지도 온수관 파열, 통신구 화재, 지반 침하 등과 같은 지하공간에서의 재난·재해가 지속적으로 발생함에 따라 지하정보의 품질 향상에 대한 요구가 증대되고 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 지하공간통합지도 데이터의 품질 향상을 위한 방안을 마련하고자 하였다. 특히 지하공간통합지도를 통해 관리되는 15종의 지하정보 중 신규 구축 비중이 가장 높은 지하시설물(구조물형) 데이터의 품질검증 개선 방안을 제시하였다. 대부분 육안검수로 진행되고 있는 현재의 검수 방식을 개선하기 위해 품질검사 기준을 좀 더 구체화·세분화하고자 하였다. 이를 위해 현재 품질요소, 세부요소, 세세부요소, 품질검사 기준으로 구성된 검사항목에 품질검사 방법, 품질검사 규칙, Flow Diagram, 해결 가능 오류 유형 항목을 추가하여 속성정보 뿐 아니라 도형정보까지 소프트웨어로 자동검수하기 위한 알고리즘을 개발하였다.

• 터널과지하공간
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• 제32권6호
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• pp.451-463
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• 2022

수직갱도에서 붕괴사고가 일어났을 때, 붕괴현장의 위험도를 신속하게 평가하는 것은 매우 중요하다. 사고현장에서 추가적인 붕괴 위험 때문에 인력을 투입한 직접적인 조사는 불가능하다. 수백 미터 심도를 갖는 수직갱도에서는 무선 신호의 한계와 와류 때문에 고속 라이다 센서를 장착한 드론을 이용한 조사가 불가능하다. 기존 연구에서는 견인방식을 이용한 단일채널 Lidar 센서를 3차원 형상화 장비가 구현되어 적용되었다. 관성(IMU)센서 데이터를 바탕으로 탐사시 발생하는 회전 운동과 진자운동에 대한 보정이 이루어졌고, 인접 측정데이터 간의 유사성 검토를 통해 정밀 보정을 수행하였으나 탐사 깊이가 깊어질수록 오차가 누적되는 현상이 발견되었다(Kim et al.(2020)). 본 논문에서는 다중채널 Lidar 센서를 적용하여 견인장치에 의해 상승이동하면서 연속적인 단면데이터가 수집되었다. 다중채널 Lidar의 방사 특성 때문에 발생하는 데이터 중첩성을 이용하여 동일 심도의 측정데이터 간의 유사성을 통해 회전운동을 정밀 보정하기 위한 기법이 적용되었다. 180 m 심도의 수직갱도에서 구현된 탐사장비를 이용하여 0~165 m 구간이 조사하여 수직갱도의 형상이 3차원 그래픽으로 재구성되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.357-371
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• 2023

TBM을 이용한 전력구 공사에서 수직구는 TBM 장비 및 전력선의 진출입을 위해 필수적인 구조물이다. 수직구는 지반을 수직으로 관통하여 굴착하기 때문에 암반을 굴착하는 경우가 많다. 암반 지반은 대부분 발파나 할암 공법을 적용하여 굴착하므로 이때 발생하는 소음 및 진동, 도로 점유로 인해 민원이 발생하고 있다. 따라서 기존 공법의 대안으로 기계식 굴착장비를 이용한 수직구 굴착을 고려하였다. 다만, 현 기술 수준에서 수직구 굴착장비는 암반의 압축강도 약 120 MPa 이상에서는 굴착성능이 현저히 저하되어 고강도 암반 지반 적용에 한계가 있다. 본 연구에서는 암반에서 기계식 굴착 성능 개선을 위해 연마재 워터젯 기술을 굴착 보조공법으로 활용하는 방안에 대해 검토하였다. 연마재 워터젯 절삭성능에 대한 검증을 위해 암석 절삭실험을 수행하고, 실험결과로부터 이격거리, 이송속도, 수압 조절을 통해 지반조건 변화에 대응하여 굴착성능을 확보하는 것이 적절할 것으로 판단하였다. 또한, 일축압축강도와 RQD, 굴진율의 관계를 이용하여 연마재 워터젯을 이용한 인위적인 절리생성을 통해 굴착성능을 향상시키는 방안을 제시하였다. 본 연구결과는 향후 수직구 기계식 굴착장비 도입을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제6권3호
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• pp.305-313
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• 2020

전력송전을 위한 터널식 전력구는 점차 시공실적이 증가하고 있는 추세이며, 해저 및 대심도 등 시공환경이 어려운 구간의 건설도 증가하고 있다. 이에 소단면 쉴드TBM의 효율적 운영을 위해 굴진율 및 설계모델이 필요하다. 그러나, 제한된 지반조사 회수 및 굴착면 맵핑으로 인하여 암반특성과 굴진데이터를 정확히 매칭시켜 상호간 상관관계 및 굴진율 모델을 도출하는데 어려움이 있다. 이에 소단면 쉴드TBM에 적합한 굴진율 및 설계모델을 제시하기 위하여 커터헤드의 직경이 3.56 m인 실험용 EPB 쉴드TBM을 제작하고, 총 부피 87.5 ㎥인 인공암반 내에서 총 19번의 실대형 굴진실험을 수행하였다. 본 실험은 70MPa의 균질한 암반강도에서 수행되었기 때문에 운전변수인 추력과 커터헤드의 RPM에 따른 굴진율과 기계데이터간 상관관계를 효율적으로 분석할 수 있으며, 실제 굴착메커니즘과 동일하기 때문에 도출된 압입깊이와 토크값은 활용성이 높다. 본 연구를 통해 디스크커터 당 연직력과 압입깊이의 상관관계 및 연직력과 회전력의 상관관계를 도출하였다. 이러한 상관관계들을 이용하여 70 MPa급 암반에 대해 굴진율 예측과 TBM 설계가 가능할 것으로 판단한다. 또한, 인공암반의 RQD가 100%로 현장적용에 대한 한계점에 대해 FPI의 개념을 도입하여 굴진율 모델의 활용성을 증대시키고자 하였다.