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발파 진동으로 인한 지표면 진동 계측 범위 산정에 대한 연구 (Prediction for Measurement Range of Vibration due to Blasting of Underground Tunneling)

  • 공석민;변요셉;최상일;김정흠;김창용;이성원
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제40권2호
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    • pp.7-17
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    • 2024
  • 지하터널 굴착 시 발파로 인한 진동의 영향이 지표면에 미치는 영향을 분석하기 위해 GTX-A 굴착현장 상부에서 진동을 측정하였다. 또한 해당 현장과 동일한 지반조건 및 발파조건으로 역해석을 실시하였으며, 이를 바탕으로 다른 GTX-A 노선 현장들에 대해서 수치해석을 실시하여 비교·분석하였다. 수치해석을 통해 각 현장의 발파지점 직상부로 부터 일정 간격으로 최대 진동속도를 도출하였으며, 결과 값을 국내·외 진동 허용기준과 비교하여 진동 계측의 영향 범위를 산정하였다. 이를 통해 국내 규정에서 "발파원으로부터 가장 근접한 구조물 기초 부위에서 측정하고 여건상 불가능한 경우 이에 근접한 지표에서 측정"으로 명시되어 있는 지반진동 측정 위치에 대해 보다 명확한 진동 계측 위치를 산정하였다.

신뢰성 기반 쉴드터널의 경계조건 변화에 따른 파괴확률 특성에 관한 연구 (A study on failure probability characteristic based on the reliability analysis according to the variation of boundary conditions)

  • 이규필;박영빈
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.447-458
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    • 2023
  • 본 연구에서는 쉴드터널 세그먼트 라이닝의 하중과 부재저항의 확률적 특성뿐만 아니라 경계조건의 변동성을 고려한 비교모델을 선정하고 신뢰성해석을 수행하였으며, 파괴확률 산정 및 구조안전성 검토를 통해 한계상태설계의 적정성에 대해 분석을 수행하였다. 이러한 지반 정수의 확률특성치를 고려한 해석을 위해 지반스프링계수는 Muirwood식을 적용하여 정량적 값을 산정하여 Mean값으로 고려하였고, 변동계수는 기존 연구자료를 토대로 지반 경계조건 변화에 따른 검토대상 모델들을 선정하였다. 이러한 모델들에 대한 구조해석과 MCS기법을 적용한 신뢰성분석을 통해 파괴확률과 신뢰성지수를 산정하여 지반경계조건 변화에 따른 파괴확률의 변화를 검토하였다.

SEM파일의 이완하중 산정방법별 이완하중량 비교 연구 (A study on the comparison by the methods of estimating the relaxation load of SEM-pile)

  • 김형규;박은형;조국환
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.543-560
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    • 2018
  • 도심지 지하공간의 개발과 운행선 하부를 저토피로 입체 교차화하는 시설 증가에 따라 비개착식 공법의 수요는 점차 증가추세에 있으나 대다수의 공법은 중대구경 강관을 압입하여 루프를 형성하고 내부를 굴착하는 파이프루프(Pipe roof) 계열의 공법이 주로 적용되고 있다. 강관 압입 시 발생되는 이완영역 및 하중은 여러 인자의 영향을 받게 되나 가장 큰 요소는 압입하는 강관의 크기에 좌우되며 이는 강관 루프 내 지중구조물에 작용하는 하중의 크기로 볼 수 있다. 지반의 교란 및 이완하중 발생을 최소화시키기 위해 개발된 SEM공법(Super Equilibrium Method)은 기존의 중대구경 강관 대신 ${\Phi}114mm$ 내외의 소구경 강관을 사용한다. 이 소구경 강관을 SEM파일로 명명하였으며 강관의 선 압입 및 그라우팅 보강을 실시한 후 지반의 침하나 융기 없이 지반 내 횡단구조물을 유압잭을 이용하여 압입하게 된다. 이와 같이 SEM공법의 구성 중 지보역할을 하는 SEM파일은 선단부 굴착 시 지반의 붕락을 방지하고 상재하중을 지지하기 위한 길이 5 m 내외의 Fore poling 파일이며 이 파일의 배치간격, 시공연장, 부재의 강성 등을 산정하기 위해서는 이완영역의 적절한 산정이 필수적이다. 본 논문은 SEM공법의 최적설계를 위하여 SEM파일 압입 시 발생되는 이완하중 산정 값을 비교분석하였다. 이완영역 산정에 근거한 주요 이론식 및 경험식들의 영향인자를 고려하여 분석하고 FEM analysis (유한요소 해석)를 수행하여 SEM파일에 적합한 이완하중 산정을 검토하였다. 또한 실제 SEM파일 압입 및 굴착 시 발생되는 지반이완을 확인하기 위해 강관압입 축소모형실험을 수행하였으며 토피고/강관(H/D)에 따른 지표침하 및 지반이완을 정량적으로 검토하였다.

온수 지중가온이 참외의 근권환경 및 생육에 미치는 영향 (Effect of Root Zone Warming by Hot Water on Rhizosphere Environment and Growth of Greenhouse- grown Oriental Melon (Cucumis melo L.))

  • 신용습;이우승;도한우;배수곤;최성국
    • 생물환경조절학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.103-109
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    • 1997
  • 참외 금싸라기은천을 신토좌 대목에 호접하여 저온기 참외 시설재배시 지중가온의 효과를 구명하고자, 비닐 하우스내에 온수보일러를 설치하여 지하 35cm 부위에 15mm 엑셀파이프를 180cm 이랑에 2열 매설한 후, 지하 20cm의 최저 지온을 17$^{\circ}C$, 21$^{\circ}C$$25^{\circ}C$로 설정하고 1월 18일부터 4월 18일까지 일정하게 유지 관리하여 무가온구와 비교 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 지중가온에 의한 정식 후 1개월간의 지중 20cm 부위의 적산온도는 무가온구가 441$^{\circ}C$, 17$^{\circ}C$구는 558$^{\circ}C$, 21$^{\circ}C$구는 648$^{\circ}C$ 그리고 $25^{\circ}C$구는 735$^{\circ}C$였다. 2. 지중가온에 따른 터널내 보온효과는 지온이 높을수록 높았는데 2월 5일 무가온구의 터널내 야간 최저 기온은 9.5$^{\circ}C$인데 비하여 17$^{\circ}C$구에서는 11.$0^{\circ}C$, 21$^{\circ}C$구에서는 13.5$^{\circ}C$ 그리고 $25^{\circ}C$구에서는 16.5$^{\circ}C$였다. 3. 정식 30일까지의 초기생육은 지온이 높을수록 초장, 경경, 엽수 및 엽면적이 증가하였으며 특히 고지온구에서 엽면적의 증가가 뚜렷하였다. 정식 30일 후 무가온구의 엽면적 279.5$\textrm{cm}^2$에 비하여 17$^{\circ}C$구에서는 153.4%, 21$^{\circ}C$구에서는 745.6a 그리고 $25^{\circ}C$구에서는 879.4% 정도 증가하였다. 4. 정식 30일 후 지제부를 절단하여 24시간 동안 채취한 목부일비액량은 무가온구의 8.1$m\ell$에 비해 17$^{\circ}C$구에서는 1.2배, 21$^{\circ}C$구에서는 1.3배 그리고 $25^{\circ}C$구에서는 4.8배 많았으나 정식 67일 후에는 무가온구의 10.4$m\ell$에 비해 각각 1.1배, 3.2배 및 3.3배 많았다.

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UAM 효과 평가를 위한 현장실험 및 정량적 2차원 수치해석기법 개발에 관한 연구 (A study on the field tests and development of quantitative two-dimensional numerical analysis method for evaluation of effects of umbrella arch method)

  • 김대영;이홍성;천병식;정종주
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.57-70
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    • 2009
  • UAM(Umbrella Arch Method)의 효과 및 역학적 보강메커니즘에 대한 연구는 국내외에서 수치해석 및 실험 등을 통하여 상당한 진척이 이루어졌으나 실제 설계 및 적용에 있어서는 아직도 3차원 해석의 해석시간과 복잡성 등의 제약 때문에 UAM의 보강영역과 지반과의 환산물성을 이용하는 정량적이지 못한 2차원해석이 주로 사용되고 있다. 이러한 이유로 합리적, 이론적, 정량적이면서도 손쉽게 수행할 수 있는 설계 및 해석기법이 요구되고 있다. 본 연구에서는 UAM의 보강효과가 미치는 범위를 파악하고 그라우팅 전 후의 강관저변지반 물성변화를 파악하기 위하여 연직방향의 UAM 현장실험 및 실내시험을 수행하였다. 풍화토, 풍화암 지반에 UAM 적용시 그라우트의 주입에 의한 주변지반의 물성치 증가는 미미하며, 강관외부와 천공구경 사이의 공간 및 강관내부에 형성된 시멘트구근과 강관으 강성만이 지반보강 효과에 기여한다는 것을 확인하였다. 이러한 결과와 내공변위제어법(CCM; Convergence Confinement Method) 개념을 바탕으로, 2차원 축대칭해석을 실시하여 막장효과, UAM효과와 지보재효과를 종단변위곡선(LDP)으로 나타내었다. 또한, 2차원 평면변형률 해석시 UAM의 지보효과를 내압의 크기로 변환하여 이를 고려하는 하중분담법을 제안하였다. 이 방법과 기존의 등가환산물성을 적용하는 해석을 비교한 결과, 지반조건, 터널의 심도 및 크기, 강관조건, 초기응력상태 등에 따라 차이가 있지만, 기존의 해석방법에서의 변위량이 새로운 방법에 비해 더 크게 발생하는 것으로 나타나, UAM의 종방향 빔 지지효과를 제대로 평가하지 못하는 것으로 나타났다.

온도에 따른 난지형 마늘 출현 모형 (A Simple Emergence Model of Southern Type Garlic Based on Temperature)

  • 문경환;최경산;손인창;송은영;오순자
    • 한국농림기상학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.343-348
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    • 2014
  • 일 평균기온을 이용하여 난지형 마늘의 출현시기와 출현율을 일별로 예측하는 동적 모형을 개발하였다. 난지형 마늘은 최적온도인 $12.7^{\circ}C$보다 증가하면서 출현율과 출현속도가 감소하였다. 일 평균기온을 입력하여 난지형 마늘의 일별 출현속도를 예측할 수 있는 베타함수와, 출현속도를 누적하여 마늘 출현율의 변화를 예측하는 비선형 모형을 개발하였다. 개발된 모형으로 생장상의 실험결과를 잘 설명할 수 있었다. 모형을 재배기간 온도조건이 다른 온도구배터널에 적용해본 결과 온도구배터널 재배 마늘의 출현시기와 출현율을 비교적 잘 예측할 수 있었다. 그러나 노지 포장에서는 모형에서는 출현시기가 실제 관측된 것보다 5일 정도 빠를 것으로 예측되어 토양수분 등 온도이외의 다른 요인을 반영할 수 있도록 모형의 개선이 필요하였다.

화강암 부순모래의 발파전색효과 연구 (Stemming Effect of the Crushed Granite Sand as Fine Aggregate at the Mortar Blasting Test)

  • 김학성;이상은
    • 터널과지하공간
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    • 제21권4호
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    • pp.320-327
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    • 2011
  • 본 연구는 ○○ 석회석 광산의 화강암 폐석을 이용한 부순 모래를 전색재로 이용하기 위하여 그 현장의 주변에서 쉽게 구할 수 있는 바다 모래, 강 모래, 점토와 물의 전색재와 동일한 조건으로 모르타르 블록의 시험발파를 통해 전색효과에 대한 비교가 이루어졌다. 이때 모르타르 블록은 폭 50 cm, 길이 50 cm와 높이 70 cm로 제작하였다. 전색재료들에 대한 물리.역학적 특성을 알아보기 위하여 체가름 시험, 직접전단시험과 압출시험이 수행되었다. 모르타르 발파시험에서 전색길이 10 cm 및 20 cm에 대하여 폭발 충격압에 따른 강봉의 축방향 변형율과 전색재의 분출속도가 동적 변형율 측정기에 의해 측정되었다. 강봉의 축방향 변형율은 화강암 부순 모래가 가장 크게 나타났으며, 전색재의 분출속도는 물을 전색재로 사용하였을 때 가장 작은 값을 보이고 있다. 이 결과는 사용된 전색재의 발파 공내 다짐단위중량, 입도분포, 전단저항 및 압출시험결과와 상호 연관성을 보이고 있다. 전색재의 분출속도와 축방향 변형률은 서로 지수적으로 반비례하는 경향을 나타낸다.

시설 피복자재와 품종에 따른 참외 엽산 함량 (Folate Contents of Oriental Melon (Cucumis melo) Cultivated in Greenhouse Covered with Different Films and Varieties)

  • 전희;최영하;엄영철;백이;유인호;류희룡;현태선;연미영;신용습
    • 생물환경조절학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.32-37
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    • 2008
  • 참외 재배시설에서 시설 내부 필름 표면에 결로현상으로 부착된 수적량과 시설 외부 필름 표면에 부착된 분진 부착량이 적었던 PO-2에서 투광률이 71.2%로 가장 높았다. 겨울철 시설 터널에서 온도가 가장 낮은 새벽 시간의 기온은 노지보다 $11.8{\sim}14.5^{\circ}C$ 정도 높게 나타났으며, 피복자재에 따라서는 최고 $2.7^{\circ}C$차이가 났는데 PO-2에서 가장 높았다. 지온은 터널이 노지보다 $13.0{\sim}15.3^{\circ}C$ 정도 높았으며, PO-2에서 가장 높아 PE보다 $2.3^{\circ}C$ 높았다. 참외 과실 전체에서 엽산을 분석한 결과 엽산함량은 품종에 따라 $68.9{\sim}113.4{\mu}g/100g$ 정도로 나타났다. 저온기에 참외 과육에서 $45{\sim}53{\mu}g/100g$ 정도로 나타났으며, 보온성과 광환경이 우수한 PO-2에서 PE보다 17% 정도 높은 수준을 보였다. 그러나 외기 온도가 $15^{\circ}C$ 이상 확보된 시기에는 $55.2{\sim}75.2{\mu}g/100g$ 정도로 나타났으며, PO-2에서 PE보다 과육에서 36% 높은 수준을 보였다.

지하굴착 이격거리에 따른 흙막이벽체 거동에 대한 실험적 연구 (Experimental study on the behavior of retaining wall according to underground excavation distance)

  • 박종덕;안창균;김도엽;이석원
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.155-164
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    • 2016
  • 본 연구에서는 지상구조물 건설을 위하여 흙막이 벽체를 이용하여 지하굴착이 이루어진 지역에 근접하여 새로운 지하공간이 신설될 때, 지하굴착과 흙막이 벽체간의 이격거리에 따른 흙막이 벽체에 작용하고 있던 토압의 변화 및 지표 침하 변화를 실험적으로 연구하였다. 지하공간 굴착 단계별로 흙막이 벽체의 토압 변화 및 지표 침하를 측정할 수 있는 길이 160 cm, 높이 120 cm의 모형 토조를 제작했다. 실험은 균일하게 조성된 사질토 지반에서 하부 지반에 변위를 가하고, 수직한 흙막이 벽체의 토압 변화 및 지표면 침하를 확인하는 방식으로 수행하였다. 모형실험은 인접한 지하공간 굴착에 따른 흙막이 벽체의 높이별 토압을 측정하기 위하여 흙막이 벽체를 모사하는 우측 벽체 10개 및 지하공간 굴착을 모사하는 하부 벽체 5개로 구성하고 하부벽체를 거동시킴으로서 지하굴착을 모사하였다. 실험 결과, 하부 1단 벽체의 거동 시에는 흙막이 벽체의 토압에 변화가 발생하였으나, 하부 3단의 경우는 지하 굴착이 흙막이 벽체와 충분히 이격되어 토압변화가 크게 발생하지 않았다. 하부 1단 벽체를 굴착한 결과, 우측 하단부 벽체 주변의 응력이 감소되고, 우측 중간부 벽체 주변으로 응력이 재분배되는 아칭현상을 증명할 수 있었다.

서울시 지하역사에서 PM10의 화학적 특성과 오염원의 확인 및 기여도 추정 (Identification of PM10 Chemical Characteristics and Sources and Estimation of their Contributions in a Seoul Metropolitan Subway Station)

  • 박슬바센나;이태정;고현기;배성준;김신도;박덕신;손종렬;김동술
    • 한국대기환경학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.74-85
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    • 2013
  • Since the underground transportation system is a closed environment, indoor air quality problems may seriously affect many passengers' health. The purpose of this study was to understand $PM_{10}$ characteristics in the underground air environment and further to quantitatively estimate $PM_{10}$ source contributions in a Seoul Metropolitan subway station. The $PM_{10}$ was intensively collected on various filters with $PM_{10}$ aerosol samplers to obtain sufficient samples for its chemical analysis. Sampling was carried out in the M station on the Line-4 from April 21 to 28, July 13 to 21, and October 11 to 19 in the year of 2010 and January 11 to 17 in the year of 2011. The aerosol filter samples were then analyzed for metals, water soluble ions, and carbon components. The 29 chemical species (OC1, OC2, OC3, OC4, CC, PC, EC, Ag, Al, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Si, Ti, V, Zn, $Cl^-$, $NO_3{^-}$, $SO_4{^{2-}}$, $Na^+$, $NH_4{^+}$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$) were analyzed by using ICP-AES, IC, and TOR after proper pretreatments of each sample filter. Based on the chemical information, positive matrix factorization (PMF) model was applied to identify the $PM_{10}$ sources and then six sources such as biomass burning, outdoor, vehicle, soil and road dust, secondary aerosol, ferrous, and brakewear related source were classified. The contributions rate of their sources in tunnel are 4.0%, 5.8%, 1.6%, 17.9%, 13.8% and 56.9% in order.