• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.889-900
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• 2013

대형 구조물의 기초나 지중 구조물 시공을 위한 대규모 굴착 시 매우 큰 토압이 발생할 수 있다. 이러한 큰 토압을 지지하기 위해 기존에 사용되어 온 강재 버팀보를 적용할 경우 경제성 및 효율성이 저하될 우려가 있다. 이러한 점을 개선하기 위해 PCT(Precast Concrete Truss) 시스템을 고안하였으며 이에 대한 실험 및 해석적 연구를 수행하였다. 콘크리트 트러스 부재의 조립 및 해체를 용이하게 하기 위해 적절한 연결방법이 제안되었다. 이러한 연결부를 포함한 PCT 시스템의 내하력을 검증하기 위해 실대형 실험이 실시되었으며, 실험결과는 구조해석결과와도 비교되었다. PCT 버팀보를 모사한 시험체는 극한하중 도달 시까지 좌굴이 발생하지 않았으나, 연결 부재 상세에 대한 일부 개선점이 도출되었다. PCT 시스템은 대규모 굴착 시 기존의 강재 버팀보를 대체하는 가설구조물로서 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제10권3호
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• pp.297-314
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• 2016

With the mining depth continuously increasing, gas emission behaviors become more and more complex. Gas emission is an important basis for choosing the method of gas drainage, gas controlling. Thus, the accurate prediction of gas emission is of great significance for coal mine. In this work, based on the sources of gas emission from the heading faces and the fluid-solid coupling process, we established a gas continuous dynamic emission model, numerically simulated and applied it to the engineering. The result was roughly consistent with the actual situation and shows the model is correct. We proposed the measures of reducing the excavation distance and borehole gas drainage based on the model. The measures were applied and the result shows the overproof problem of gas emission disappears. The model considered the influence factors of gas emission wholly, and has a wide applicability, promotional value. The research is of great significance for the controlling of gas disaster, gas drainage and pre-warning coal and gas outbursts based on gas emission anomaly at the heading face.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.135-148
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• 2013

최근 도로터널은 장대화되고 있으며 도심지 등의 장대 대심도 도로터널의 계획이 추진되고 있다. 이러한 장대, 대심도 터널 굴착공법은 NATM과 TBM 공법 등이 있으며 유럽에서는 약 80%, 기타 선진국에서도 약 30%의 교통터널에서 Shield TBM 공법을 적용하고 있다. 하지만 국내에서는 대부분의 장비가 외국에서 고가에 수입되고 있어 국내의 TBM 터널 보급률이 상당히 낮아 NATM 굴착방식이 보편적으로 적용되고 있는 실정이다. TBM 터널의 보급을 늘리기 위해서는 TBM 장비의 국내 수급을 통한 경제성의 확보가 필요하며 이를 위해 표준화된 TBM 구경의 선정이 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 도로터널의 표준화된 TBM 최적단면 선정을 위해 교통량에 따라 차로수의 규모 및 내부형상(단층 혹은 복층), 환기방식에 따른 TBM 굴착 내공단면을 활용 방안 등을 검토하여 최적 단면의 산출방안을 제시하고자 하였다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.643-646
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• 2007

도심지 지가가 높아짐에 따라 건축물의 공간 활용도에 대한 기대치가 높아지게 되었고, 건축물은 더 크고, 더 깊고, 더 높게 지어지는 방향으로 나아가고 있다. 이에 따라, 공사의 첫 단계이자 전체 건물의 기초가 되는 지하 공사는 그 중요성이 날로 더해가고 있다. 최소한의 비용으로 최단기간에 터파기 공사를 완료해야 하는 도심지 공사의 특성상 공사 관계자들은 지하 공사를 계획, 설계, 시공, 설계하는 과정에서 심혈을 기울이고 있다. 그럼에도 불구하고 지하 공사 전번에 걸쳐 있는 불확실성과 위험 요소 때문에 공사 실패 사례가 발생하고 있다. 더욱이 이러한 사고가 어느 정도의 경제적 피해를 끼쳤는지에 대한 보고나 연구없이 사고 사례만 알려지기 때문에 지하 공사의 위험성에 대한 경각심이 부족한 것이 우리나라 건축의 현실이다. 이런 사고를 타산지석으로 삼아 터파기 공사 공법을 선정하고 지하 공사를 이행하는데 있어서 하나의 지침이 되기를 바라면서 지하 공사 실패 사례가 과연 어느 정도의 경제적 피해를 발생시키는지를 개산견적 기법을 도입하여 추정해 보았다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.347-352
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• 2007

건설 산업의 숙련공 부족현상, 고령화 문제, 임금 상승으로 인한 채산성 악화, 품질의 균일성 및 안전성 확보 등은 향후 국내 건설 산업이 해결해야 할 당면 과제이다. 이러한 문제를 해결하기 위한 하나의 기술적인 접근방법으로써 국${\cdot}$내외에서는 건설 자동화에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있으며, 최근 국내에서는 토공사 작업의 안전성을 확보하기 위해 백호(backhoe)를 대상으로 지능형 굴삭로봇을 개발하기 위한 연구가 진행 중에 있다. 본 연구에서는 지능형 굴삭 로봇을 개발하기 위해 필수적으로 요구되는 기반기술 중 실시간 지반형상 인식 및 토공량 자동산출을 위한 최신 요소기술을 분석하고 최적 대안을 제시하였으며, 이를 위해 국내외 문헌고찰 및 다양한 최신요소 기술의 분석을 통해 지반형상을 실시간으로 인식할 수 있는 5가지 요소기술들에 대한 분석을 선행하였다. 또한 로컬영역의 실시간 지반형상 인식 및 토공량 자동 산출을 위해 3차원 모델링 장비가 갖추어야할 주요 고려요소를 분석하고, AHP 기법을 이용하여 주요 고려요소별 가중치를 산정하고 각 요소기술별 선호지수를 도출하였다. 도출된 선호지수를 바탕으로 최신 요소기술 간의 우선순위를 선정함으로써 3차원 모델링 장비에 적용 가능한 최적 대안을 선정하였다.

• 보존과학회지
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• 제6권2호
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• pp.141-148
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• 1997

각종 국토개발사업이 본격적으로 시작된 1970년대 이후 그에 따른 발굴조사도 매년 증가되고 있다. 다양한 재질로 이루어진 유물은 출토후 보관환경에 따라 돌이킬 수 없는 손상을 받을 수 있다. 출토 유물의 보존에 대한 중요성은 증가되고 있으나, 발굴을 담당하는 기관과 비교하여, 출토된 유물을 보존처리하는 기관은 소수에 불과한 실정이다. 일반적으로 출토된 금속유물은 불안정하여 쉽게 손상되어진다. 특히 주조철제는 발굴후 건조되지 않도록 해야 한다. 이는 출토된 주조철제가 흙, 부식층과 금속심으로 이루어진 층 사이에서 건조로 인해 유물이 순간적으로 붕괴되어지기 때문이다. 출토된 금속유물의 안전한 보존방법은 다음과 같이 요약할 수 있다. (1)먼저 발굴현장에서 금속유물은 환경변화에 따른 손상을 방지하기 위해 유물포장용 특수비닐로 밀봉처리 하거나 알칼리 용액속에 침적시키는 것이다. (2)현장에서 임시 보존처리후 유물은 보존처리실에서 안전한 방법에 의한 처리를 해야 한다. (3)처리된 유물은 일정한 온${\cdot}$습도 유지, 주기적인 상태조사, 자외선 차단 등 안정한 보관환경을 유지시켜야만 재부식을 방지할 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.129-142
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• 2003

본 연구에서는 터널구간에서 예상되는 지하수의 유동에 관한 현상을 규명하기 위하여 지하수 유동시스템의 거동을 3차원으로 해석하였으며, 터널구간의 설계와 시공기법을 선정하는데 해석견과를 활용토록 하고, 건설기간 중에 지하수 유동과 관련한 시공상의 장애를 사전에 파악하여 대책을 수립하는데 필요한 정보로 활용할 수 있도록 하였다. 대상터널은 편도 2차선인 2개의 평행터널인 법기터널 구간으로써 시추조사 및 투수시험을 실시하여 MODFLOW 모델의 매개변수를 추정하였다. 추정된 매개변수를 이용하여 MODFLOW모델에 의해서 굴착터널 내부의 지하수 유동을 해석하고 이로부터의 계산치와 관측치를 비교한 결과 두 값이 거의 일치하였다. 또한 터널굴착에 따라 지하수 유출량을 비교해 보면, 터널시점부터 종점까지 지하수 총유출량은 0.0269㎥/day/$m^2$로 추정되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.5-17
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• 2018

본 연구에서는 연약지반에서의 재하/제하에 대한 안정해석과 응력-변형 해석시 전단 파라미터(UU; Unconsolidated Undrained, CU; Consolidated Undrained(전응력), ${\bar{CU}}$ ; Consolidated Undrained(유효응력))에 따른 초기 지중응력, 강도, 응력-변형 특성을 평가하였다. 시공단계를 고려한 유한요소 해석시 입력하는 전단 파라미터에 따라 초기 지중응력과 이후 해석 결과가 달라질 수 있음을 확인하였다. 특히, Mohr-Coulomb 모델의 입력 파라미터인 내부마찰각(Phi)을 0으로 입력하여 초기 지중응력과 이후 응력-변형 거동을 해석할 경우 잘못된 결과를 도출 할 수 있다는 것을 확인하였다. 전응력 파라미터, CU를 초기 및 전단시 일괄 적용한 해석과 유효응력 파라미터, CU에서 전응력 파라미터, CU로 변경한 해석 결과가 큰 차이를 보이지 않았다. 따라서, 연약지반에 대한 수치해석시 CU 파라미터를 적용하여도 초기 지중응력과 이후 응력-변형 거동에 큰 차이 없이 예측할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 실무에서 적용하기 편한 방법으로 실제 흙의 거동과 동일한 강도를 갖는 Mohr-Coulomb 모델의 전단 파라미터를 산정하는 방법을 제안하였다.

• 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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• 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.