• 방사성폐기물학회지
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• 제11권2호
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• pp.115-131
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• 2013

미즈나미 지하처분연구시설 프로젝트는 일본원자력연구개발기구가 결정질암 내의 심부 지하 환경에 관해 종합적으로 연구하는 프로젝트이다. 미즈나미 프로젝트는 3개의 중첩되는 단계로 구성된다: 지표기반 조사단계 (단계 1), 건설단계 (단계 2), 운영단계 (단계 3)의 총 20년. 미즈나미 프로젝트의 1단계에서 3단계까지의 전체 목표는 1) 심부지질환경을 조사, 분석, 평가하기 위한 기술 정립, 2) 심부 지하 활용을 위한 일련의 공학적 기술 개발이다. 전체 목표 1을 달성하기 위하여, 1단계 목표를 굴착 전에 지질환경을 모사하고 굴착거동을 예측하는 모든 지표기반 조사결과로부터 지질환경 모델을 구축하는 것으로 설정하였다. 전체 목표 2를 달성하기 위하여, 2단계 목표는 지하시설을 위한 상세 설계 개념과 건설 계획을 수립하는 것으로 설정하였다. 본 논문은 결정질암내 지하수의 수리지화학적 특성을 조사하고 평가하기 위한 지질통합적 방법을 소개한다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.92-119
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• 2010

As the necessity to utilize deep-placed underground spaces is increasing, we have to seriously consider the safety problems arising from the U/G spaces which is a restricted environment. Due to the higher cost of land compensation for above ground area and environmental issues, the plan to utilize deep-placed U/G spaces is currently only being established for the construction of U/G road network and GTX. However it is also expected that the U/G spaces are to be used as a living space because of the growing desires to change the above ground areas into the environmentally green spaces. Accordingly it is necessary to protect the U/G environments which is vulnerable against desasters caused by fire, explosion, flooding, terrorism, electric power failure, etc. properly. We want to introduce the principles of the Quantitative Risk Assessment(QRA) method for preparedness against the desasters arising from U/G environments, and also want to introduce an example of QRA which was implemented for the GOTTHARD tunnel which is the longest one in Europe.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권2호
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• pp.211-219
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• 2023

This study analyzes the changes in the physical properties of grout by irradiating it with ultrasonic energy and assesses the injectability of the grout into deep rock fractures. The materials used in the research are OPC (Ordinary Portland Cement) and MC (Micro Cement), and are irradiated depending on the water/cement ratio. After irradiating the grout with ultrasonic energy, viscosity, compressive strength, and particle size are analyzed, and the results of the particle size analysis were applied to Nick Barton's theory to evaluate the injectability of the grout into deep rock fractures under those conditions. It was found that the viscosity of the grout decreased after ultrasonic wave irradiation, and the rate of viscosity reduction tended to decrease as the water/cement ratio increased. Additionally, an increase in compressive strength and a decrease in particle size were observed, indicating that the grout irradiated with ultrasonic energy was more effective for injection into rock fractures.

• Geomechanics and Engineering
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• 제22권5호
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• pp.375-384
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• 2020

In this study, the application of conventional cubic law to a deep depth condition was experimentally evaluated. Moreover, a modified equation for estimating the rock permeability at a deep depth was suggested using precise hydraulic tests and an effect analysis according to the vertical stress, pore water pressure and fracture roughness. The experimental apparatus which enabled the generation of high pore water pressure (< 10 MPa) and vertical stress (< 20 MPa) was manufactured, and the surface roughness of a cylindrical rock sample was quantitatively analyzed by means of 3D (three-dimensional) laser scanning. Experimental data of the injected pore water pressure and outflow rate obtained through the hydraulic test were applied to the cubic law equation, which was used to estimate the permeability of rock fracture. The rock permeability was estimated under various pressure (vertical stress and pore water pressure) and geometry (roughness) conditions. Finally, an empirical formula was proposed by considering nonlinear flow behavior; the formula can be applied to evaluations of changes of rock permeability levels in deep underground facility such as nuclear waste disposal repository with high vertical stress and pore water pressure levels.

• 지구물리
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• 제6권4호
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• pp.261-268
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• 2003

지하의 수없이 매설된 지하매설물의 효율적인 관리는 도시의 원활한 운영을 위한 중요과제가 되어가고 있다 지하 매설물의 위치 및 깊이를 조사하기 위한 지구물리탐사방법으로서 GPR탐사 및 유도전류탐사 등이 주로 적용되고 있으나 가탐심도가 매우 낮으며 지하매질이 불균질 하거나 점토 염분 자갈 등의 지반 및 전자기적 잡음이 심한 곳에서는 조사가 안 되는 경우가 많다 본 연구에서는 지반조건 및 고심도 때문에 지하매설물을 탐지할 수 없는 지역에서 지하매설물 탐지를 효율적으로 수행할 수 있는 비파괴적인 전자탐사기법으로서 고주파수대역 전자탐사법을 적용하였으며 광역상수관이 천부 및 심부에 다수 매설되어 있으나 열악한 지반환경 때문에 물리탐사방법으로 지하매설물의 탐지가 여의치 않은 지역에 고주파수대역 전자탐사법의 효용성 확인을 위해 적용하였다 연구결과 기존의 지구물리탐사방법으로는 위치확인을 할 수 없었던 지하매설관에 대해서 고주파수대역 전자탐사법의 적용은 매우 성공적이었으며 비저항값을 함께 유추할 수 있었다 따라서 본 고주파수대역 전자탐사법은 고심도 지하매설물의 정밀 지구물리탐사에 효과적으로 적용할 수 있으며 문화재유물 등의 조사에도 적용할 수 있을 것으로 판단된다

• 한국측량학회지
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• 제21권2호
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• pp.109-121
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• 2003

지하에는 수많은 각종 시설물이 매설되어 있으며, 이러한 지하매설물의 효율적인 관리는 도시의 원활한 운영을 위한 중요과제가 되어가고 있다. 지하에 매설된 각종 시설물의 위치 및 깊이를 조사하기 위한 지하측량법으로 GPR(Ground Penetrating Radar)탐사 등이 주로 적용되고 있으나, 가탐심도가 매우 낮으며, 지하매질이 불균질하거나 점토, 염분, 자갈 등의 지반 및 전자기적 잡음이 심한 곳에서는 조사가 안 되는 경우가 많다. 본 연구에서는 지반조건 및 고심도 때문에 지하매설물을 측량을 할 수 없는 지역에서 지하매설물의 지하측량을 효과적으로 수행할 수 있는 비파괴적인 전자탐사기법으로서 '고주파수대역 전자탐사법'을 개발하였으며, 광역상수관이 천부 및 심부에 다수 매설되어 있으나 열악한 지반환경 때문에, 그 어느 지하측량법으로도 지하매설물을 측량할 수 없는 지역에 고주파수대역 전자탐사법의 효용성 확인을 위해 적용하였다. 연구결과 기존의 지하측량방법으로는 위치확인을 할 수 없었던 지하매설관에 대해서 고주파수대역 전자탐사법의 적용은 매우 성공적이었으며, 지반정수를 함께 유추할 수 있었다. 따라서 본 지하측량법은 지하매설물의 정밀 지하측량에 효과적으로 적용할 수 있으며, 문화재유물 등의 조사에도 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.725-744
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• 2022

도심지에서의 교통인프라 개발이 활발해 지고, 대심도 지하터널을 이용한 도시의 기반시설 확충으로 인하여 도심지 구간에서 대심도 터널시공이 많이 이루어지고 있다. 이에 따라 대심도 터널시공으로 인한 터널안전 문제와 주변 지반 및 구조물의 안전 확보여부는 중요한 이슈가 되고 있으며, 터널시공에 앞서 대심도 터널공사에 따른 리스크를 분석하고 평가하여 리스크 관리를 반드시 수행하여야 한다. 본 연구에서는 대심도 터널과 도심지 터널이라는 특성을 반영하여 터널구간에 대하여 지반조사 자료, 설계 도서, 각종 사전 검토자료 및 시공계획 등을 바탕으로 수직구, 본선터널 및 대단면 터널 정거장 구간의 지하 안전성에 대한 주요 리스크를 분석하고 평가함으로서 수직구, 본선터널과 대단면 터널정거장 구간에 대한 안전리스크를 정량적으로 관리하고자 하였다. 본 연구는 도심지 대심도 터널공사에서 시공시 리스크와 안전 문제를 사전에 검토하는 경우 기본적인 기초 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.21-26
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• 2015

본 연구는 대심도 터널에서 화재발생 시 균일배기방식의 경우에 대하여 최적의 배연용량을 산정함으로서 환기설비의 설계기술기준 정립 및 세부설계인자 도출을 위한 기초자료로의 활용을 목적으로 한다. 수치해석은 FDS 프로그램을 사용하였으며, 대심도 터널 화재 시 비정상유동에 대하여 해석하였다. 화재해석 결과, 터널내부의 풍속이 0 m/s인 경우 배연용량이 $80m^3/s$로 연기이동거리가 250 m이내로 유지되었으나, 내부풍속이 3.0 m/s인 경우 배연용량이 $197.1m^3/s$로 약 2.5배 증가되어야 연기이동거리가 250 m 이내로 유지되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권2호
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• pp.721-728
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• 2018

The surrounding rock mass contains cracks and joints which are distributed randomly around tunnels, and in the process of tunnel blasting excavation, radial cracks could also be induced in the surrounding rock mass. In order to clearly understand the impact of radial cracks on tunnel stability, tunnel model tests and finite element numerical analysis were implemented in this paper. Two kinds of materials: cement mortar and sandstone, were used to make tunnel models, which were loaded vertically and confined horizontally. The tunnel failure pattern was simulated by using RFPA2D code, and the Tresca stresses and the stress intensity factors were calculated by using ABAQUS code, which were applied to the analysis of tunnel model test results. The numerical results generally agree with the model test results, and the mode II stress intensity factors calculated by ABAQUS code can well explain the model test results. It can be seen that for tunnels with a radial crack emanating from three points on tunnel edge, i.e., the middle point between tunnel spandrel and its top with a dip angle $45^{\circ}$, the tunnel foot with a dip angle $127^{\circ}$, and the tunnel spandrel with $135^{\circ}$ with tunnel wall, the tunnel model strength is about a half of the regular tunnel model strength, and the corresponding tunnel stability decreases largely.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권1호
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• pp.19-28
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• 2020

The spatial variability of geotechnical properties can lead to the uncertainty of settlement for frozen soil foundation around the oil pipeline, and it can affect the stability of permafrost foundation. In this paper, the elastic modulus, cohesion, angle of internal friction and poisson ratio are taken as four independent random fields. A stochastic analysis model for the uncertain settlement characteristic of frozen soil foundation around an oil pipeline is presented. The accuracy of the stochastic analysis model is verified by measured data. Considering the different combinations for the coefficient of variation and scale of fluctuation, the influences of spatial variability of geotechnical properties on uncertain settlement are estimated. The results show that the stochastic effects between elastic modulus, cohesion, angle of internal friction and poisson ratio are obviously different. The deformation parameters have a greater influence on stochastic settlement than the strength parameters. The overall variability of settlement reduces with the increase of horizontal scale of fluctuation and vertical scale of fluctuation. These results can improve our understanding of the influences of spatial variability of geotechnical properties on uncertain settlement and provide a theoretical basis for the reliability analysis of pipeline engineering in permafrost regions.