• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권12호
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• pp.25-32
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• 2018

본 논문은 암반에 형성되어 있는 불연속면이 지진 또는 발파에 의해 유발되어 암반을 통해 전달되는 동적 전단응력파에 미치는 영향에 대해서 수치해석적 매개변수 연구를 통해 조사하고 그 결과를 제시하는 것이다. 수치해석적 매개변수 연구를 수행하기 위해서 먼저 이론적 해를 얻을 수 있는 조건에 대해서 타당성해석을 수행하고 그 결과를 이론해와 비교한 후 암반조건 및 불연속면 조건을 달리한 경우에 대해서 매개변수해석을 수행하였다. 암반조건으로는 암반 초기 현장응력 상태가 고려되었으며 불연속면조건으로서는 불연속면의 전단강도 정수인 마찰각과 점착력이 고려되었다. 또한 불연속면의 경사각 또한 매개변수로서 고려되었다. 이와 같은 다양한 조건의 매개변수연구를 통해 전단응력파의 변화를 파악한 결과, 매질을 통해 전달되는 동적 전단응력파는 암반의 초기 현장응력조건 뿐만 아니라 불연속면의 전단강도 및 경사각 조건에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 이를 통해 지진 또는 발파유발 동적하중이 절리형성 암반지층이나 서로 다른 지층으로 이루어진 토사지층을 통과할 때, 지층의 초기응력 상태와 더불어 불연속면 또는 지층경계면의 특성 등을 반드시 고려하여 주변시설물 및 구조물에 대한 동적영향을 파악해야 할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.493-500
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• 2000

Rock Mass Rating has been widely applied to the underground tunnel excavation and many other practical problems in rock engineering. However, Rock Mass Rating is hard to make out because it is difficult to estimate each valuation items through all kind of field situations and items of RMR have interdependence. So the experts of tunnel assessment have problems with rating rock mass. In this study, using multivariate analysis based on domestic data(1011EA) of water conveyance tunnel, we presented rock mass rating system which is objective and easy to use. The constituents of RMR are decided to RQD, condition of discontinuities, groundwater conditions, orientation of discontinuities, intact rock strength, spacing of discontinuities in important order. In each step, we proposed the best multiple regression model for RMR system. And using data which have been collected at other site, we examined that presented multiple regression model was useful.

• 터널과지하공간
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• 제14권6호
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• pp.440-449
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• 2004

암반은 지각을 형성하는 암석의 집합체로서 지질학적인 생성 과정에서 단층, 절리 등의 역학적 불연속면을 포함하고 있다. 이러한 불연속면은 구조상 매우 취약하므로 지하 암반구조물의 안정성을 확보하기 위해서는 불연속면의 특성을 고려한 설계가 필수적이며, NATM터널 시공 시에는 이러한 불연속면을 가능한 빨리 확인하여 굴착공법 및 지보체계의 변경이 조속히 이루어져야 한다. 지하 암반 중에 터널을 굴착하게 되면, 터널 막장면을 포함한 무지보 굴착면 주위에 발생하는 3차원적 응력 전이 현상으로 인하여 막장 전방에 연약대가 존재하거나 파쇄대가 존재하는 경우에 터널의 내공 변위가 특정한 경향을 나타내는 것이 기존 연구 결과로 알려져 있다. 막장 전방의 불연속면 상태에 따른 내공변위 경향을 알아보기 위하여 막장 전방에 존재하는 불연속면의 변형계수, 두께, 방향성 등을 변화시켜가며 3차원 수치해석을 수행하였다. 수치해석 결과에서 다양한 변위성분의 영향선과 경향선의 변화가 실제 측정값들과 비슷하다는 것을 알 수 있었으며 불연속면의 물성, 두께, 방향성에 따라 값의 변화 정도가 달라지는 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제26권3호
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• pp.239-255
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• 2020

Experimental and discrete element method were used to investigate the effects of joint number and its angularities on the shear behaviour of joint's bridge area. A new shear test condition was used to model the gypsum cracks under shear loading. Gypsum samples with dimension of 120 mm×100 mm×50 mm were prepared. the length of joints was 2cm. in experimental tests, the joint number is 1, 2 and 3 and its angularities change from 0° to 90° with increment of 45°. Assuming a plane strain condition, special rectangular models are prepared with dimension of 120 mm×100 mm. similar to joints configuration in experimental test, 9 models with different joint number and joint angularities were prepared. This testing show that the failure process is mostly governed by the joint number and joint angularities. The shear strengths of the specimens are related to the fracture pattern and failure mechanism of the discontinuities. The shear behaviour of discontinuities is related to the number of induced tensile cracks which are increased by increasing the rock bridge length. The strength of samples decreases by increasing the joint number and joint angularities. Failure pattern and failure strength are similar in both of the experimental test and numerical simulation.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제2권2호
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• pp.41-49
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• 2000

지하 터널 굴착 등의 암반 공학적 문제에 있어서 암반분류가 널리 적용되고 있다. 하지만, 조사 방법이 체계화되어 있지 않아서 터널 지질 전문가라 할지라도 암반분류에 어려움이 많은 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 다변량분석을 이용하여 객관적이고 사용하기 간편한 암반분류법을 제시하였다. RMR 요소는 RQD, 절리상태, 지하수, 강도, 보정, 절리간격 순으로 중요도가 결정되었으며, 각각의 단계에서 RMR에 관한 최적의 다중회귀모형식을 제시하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1998년도 지반조사위원회 봄 학술세미나
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• pp.47-60
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• 1998

본 고에서는 지반 조건의 불균질성 및 이방성에 기인하는 사전 지반 조사의 한계성, 혹은 충분치 못한 사전 지반 조사에 의해 터널 시공 중 발생되었던 터널 사고 사례들을 검토, 분석하고 지반 조사의 터럴 설계 및 시공에서의 활용에 대하여 고찰하였다. 본문에서는 암석(intact rock) 자체는 양호할지라도 암반 내에 존재하는 불연속 면들의 발달 상태 등 지질공학적 요인에 의하여 암반이 취약해지는 경우, 지반 내에 발달하는 불연속면의 사전 인지와 이에 대한 대책 공법 수립의 필요성, 충분하지 못한 사전 지반 조사에 의해 터널 상부에 존재하는 충적층을 사전에 예측하지 못하여 발생된 사고 사례들과 시공 중 지반 조사(막장 관찰, 갱내 선진시추 조사 등) 결과가 터널의 시공에 적용된 예와 특수한 지반조건에서의 터널 변형 사례등을 검토하였다. 결론적으로 터널 시공에 있어서 대상 지반의 지질공학적 특성을 충분히 파악할 수 있는 적절한 지반 조사를 충실히 이행하면 지반 관련 사고를 미연에 방지할 수 있고 경제적인 시공이 될 수 있을 것으로 판단하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1998년도 터널.암반역학위원회 박사학위 논문집
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• pp.3-34
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• 1998

The stability condition of rock slopes is greatly affected by the geometry and strength parameters of discontinuities in the rock masses. Rock slopes Involving movement of rock blocks on discontinuities are failed by one or combination of the three basic failure modes-plane, wedge, and toppling. In rock mechanics, practically all the parameters such as the joint set characteristics, the rock strength properties, and the loading conditions are always subject to a degree of uncertainty. Therefore, a reasonable assessment of the rock slope stability has to include the excavation of the multi-failure modes, the consideration of uncertainties of discontinuity characteristics, and the decision on stabilization measures with favorable cost conditions. This study was performed to provide a new numerical model of the deterministic analysis, reliability analysis, and reliability-based optimization for rock slope stability. The sensitivity analysis was carried out to verify proposed method and developed program; the parameters needed for sensitivity analysis are design variables, the variability of discontinuity properties (orientation and strength of discontinuities), the loading conditions, and rock slope geometry properties. The design variables to be optimized by the reliability-based optimization include the cutting angle, the support pressure, and the slope direction. The variability in orientations and friction angle of discontinuities, which can not be considered in the deterministic analysis, has a greatly influenced on the rock slope stability. The stability of rock slopes considering three basic failure modes is more influenced by the selection of slope direction than any other design variables. When either plane or wedge failure is dominant, the support system is more useful than the excavation as a stabilization method. However, the excavation method is more suitable when toppling failure is dominant. The case study shows that the developed reliability-based optimization model can reasonably assess the stability of rock slopes and reduce the construction cost.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.97-105
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• 2002

불연속면의 확률특성은 불연속면의 생성이 자연적인 현상에 의해 이루어 졌으며 불연속면의 특성을 파악하기 위한 시험이나 자료 획득의 기술적인 제약, 획득 가능한 자료 양의 제약에 기인한다. 따라서 다른 지반공학분야와 마찬가지로 암반사면해석에서도 불확실성이 필연적으로 개입되며 이러한 불확실성을 효과적으로 다루기 위한 방법으로 확률론적 해석방법이 제안되었다. 그러나 현재까지 제안된 암반사면의 확률론적 해석기 법은 대개 운동학적인 분석이 제외된 상태에서 동역학적인 분석 즉, 불연속면의 방향성이 가지는 분산을 고려하지 않고 전단강도의 분산 상태만 고려한 분석이 수행되어왔다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 문제점을 보완할 수 있도록 불연속면의 기하학적인 특성과 전단 강도 특성 모두의 확률특성을 고려하여 운동학적인 파괴 가능성과 동역학적인 파괴 가능성으로 구분하여 파괴 확률을 산정하였다. 확률론적 해석 방법과의 비교를 위해 획득한 결정론적인 해석에 의한 결과는 일부 확률론적인 해석결과 와 차이를 보이고 있으며 이는 결정론적인 해석을 위해 선택된 자료의 대표값들이 자료들의 분산에 의해 대표성을 보이지 못하고 있기 때문인 것으로 보인다. 따라서 결정론적 해석 기법을 이용하여 사면의 안정성을 분석하기 위하여서는 자료의 대표값 선정에 신중을 기해야 하며 확률론적 해석기법을 보완적으로 사용하는 것이 오류를 줄일 수 있는 방법 중의 하나로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.577-588
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• 2011

본 논문은 복합 불연속면을 갖는 포텐셜 문제의 해석을 위해 확장된 MLS(Moving Least Squares) 차분법을 제시한다. 계면경계를 따라 해(solution)와 수직방향, 접선방향 미분들이 모두 불연속 특이성을 나타내는 복합 불연속면을 묘사하기 위해 계단함수, 쐐기함수, 가위함수와 같은 불연속 특이함수를 추가하여 기존의 MLS 차분법을 개선했다. 계면경계조건은 기지의 조건으로서 지배방정식의 이산화과정에서 추가의 미지계수를 발생시키지 않는다. 포아송 방정식 형태의 지배미분 방정식을 풀기 위해 내부영역과 경계에 절점을 배치하고 차분식을 구성한다. 차분식을 조립한 계 방정식을 직접 풀기 때문에 계산효율성이 매우 우수하다. 수치예제는 제시된 해석기법의 우수성을 잘 보여주며, 균열전파, 이동경계, 상호작용 문제 등 다양한 불연속 문제로의 확장이 기대된다.

• International Journal of Contents
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• 제7권4호
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• pp.50-55
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• 2011

To achieve efficient field formulations and fast numerical computations, the reciprocal relations and equivalence between tangential and normal boundary conditions for electromagnetic fields are discussed in terms of the Maxwell's differential equations. Using the equivalence of each boundary condition, we propose the six essential boundary conditions, which may be applicable to matching electromagnetic discontinuities to efficiently design RF devices. In order to verify our approach, the reflection characteristics of a rectangular waveguide step are compared with respect to six essential boundary conditions.