• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.341-351
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• 2015

강우가 도로터널에 발생될 경우 공기 중 존재하는 빗방울에 의해 도로터널 내 환기력은 영향을 받을 것이라 예상되지만, 국내 도로터널 환기시스템 설계 시에는 이러한 인자가 고려되지 않은 채 설계되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 비 강우 시와 시간 당 강우량을 변화시켜가며 강우가 도로터널 내 환기력에 미치는 영향을 3차원 수치해석 기법을 이용하여 알아본 결과 강우 시를 기준으로 시간 당 150 mm의 강우가 도로터널에 발생될 경우 도로터널 내부로 유입되는 공기의 유량은 52.34%만큼 감소되었고, 도로터널 입 출구의 압력차이는 22.22% 감소되어 나타나 강우에 의해 도로터널 내 환기력은 감소되는 것으로 나타났다. 시간당 강우량을 변화시켜가며 도로터널에 필요한 제트팬의 대수를 산정해본 결과 비 강우 시에는 12대인 반면 시간 당 강우량이 80 mm인 경우에는 16대, 150 mm 인 경우에는 17대의 제트팬이 필요한 것으로 나타나 도로터널의 환기시스템을 설계할 때에는 강우에 대한 인자가 추가되어야 한다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제20권3호
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• pp.393-404
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• 2017

Side jet effect on the aerodynamic characteristics of a missile was investigated using experimental and computational methods. A couple of side jets were injected toward outward downstream at mid point of missile body. Cold air jet was used in the wind tunnel test, and cold and hot jet were used in the computation. Wind tunnel test was carried out with jet and without jet, and calculation was performed for three cases ; no jet, cold air jet, and hot mixture gas jet. From the comparison of measured and calculated data for all cases, two points could be deduced. Firstly, side jet made static stability to be unstable by increasing body normal force near the side jet exit and by decreasing tail normal force. Secondly, hot mixture gas had more significant effect on the static stability of a missile-type body than cold air jet.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.2207-2212
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• 2008

The next generation of Korean high-speed train under development will be designed for the maximum operating speed of 350km/h and maximum speed of 400km/h. This high-speed operation may cause the noise and vibration problems around tunnel exit due to the higher micro-pressure wave than present level. In this study, the nose shape optimization was conducted for the countermeasure against these problems. Axi-symmetric solver was used for numerical simulation, and response surface was used for efficiency of optimization process. Also the multi-step optimization was conducted to find out more accurate optimal shape. Through these analysis and optimization, it was found out that the optimal nose shapes for minimization of micro-pressure wave are definitely different along the nose length variation. And the mechanism of micro-pressure wave reduction was closely investigated by the analysis of generation process of compression wave in tunnel. The results are expected to be used as design guideline for performance improvement of the next generatin of Korean high-speed train.

• 대한교통학회지
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• 제27권1호
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• pp.17-25
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• 2009

본 연구에서는 중부고속도로 대전${\sim}$통영구간의 장대터널인 육십령터널(L=3.1km)을 대상으로 터널진입부에서부터 터널구간주행을 포함한 터널 진출부까지의 운전자의 시각적 각성수준(Workload)변화를 뇌의 후두엽부분의 생체신호 중 베타파를 이용하여 분석하였다. 실험에 참여한 피실험자는 총 10명으로 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 운전자의 시각적 각성수준은 터널 진입전 200m지점과 비교시 터널입구에서는 약 41% 증가하는 것으로 나타났다. 둘째, 장대터널내에서 주행중인 운전자의 시각 각성값은 터널진입전 200m 지점과 비교시 34.5%증가하였다. 셋째, 장대터널구간을 200m 단위구간으로 나누어 분석한 결과 터널진입후 1.0km구간과 2.4km구간에서 타 구간과 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 장대터널내에서 운전자는 안전한 운전을 위해 평균적인 시각 각성수준을 유지한다고 가정할 때, 시각 각성수준이 터널주행시의 평균수준 이하로 내려간다는 것은 적절한 주행상황이라고 볼 수 없다. 따라서 이 구간은 터널을 주행 중인 운전자가 교통사고를 유발할 수 있는 개연성이 존재하는 지점으로 볼 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.28-36
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• 2024

이 연구에서는 일반적인 도로터널의 피난안전성을 평가하기 위한 해석적 연구를 수행하였다. Fire Dynamics Simulator(FDS)를 활용하여 화재 크기를 변수로 화재시뮬레이션을 수행하였으며, 도로터널의 피난허용시간을 도출하였다. 또한, Pathfinder를 활용하여 피난연결 통로의 간격과 차단문의 폭을 고려한 피난시뮬레이션을 수행하고, 피난요구시간을 산정하였다. 피난허용시간과 피난요구시간을 비교하여 화재 크기, 피난연결통로의 간격, 차단문의 폭에 따른 도로터널의 피난안전성을 평가하였다. 화재 및 피난 시뮬레이션 결과에 따르면 화재 크기와 피난연결통로의 간격이 증가하고 차단문의 폭이 감소할수록 사상자의 수가 증가하였으며, 차단문의 폭이 1.2 m 이상으로 증가하면 피난연결통로 간격이 증가함에 따라 사상자의 수가 감소하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.51-56
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• 2011

도로터널에서의 미분무수 소화시스템의 화재진압 특성을 조사하기 위해 실물 터널 화재 실험을 수행하였다. 적용된 소화시스템은 압력이 3.5 bar인 저압 물분무 소화설비와 60 bar인 고압 미분무수 소화시스템이다. 미분무수 소화시스템은 물분무 소화시스템의 1/6 만큼의 소화용수량을 사용한다. 화원 (fire source)은 실물 승용차와 유류화재를 모사한 화원면적 $1.4m^2$의 헵탄 연료 팬 화재로 구성하였다. 터널 내의 환기조건을 구현하기 위해 실물모형 터널의 한쪽 끝단에 유속(0.9~3.8 m/sec 범위) 발생장치를 설치하였으며, 화원에서 하류 방향으로 터널 내 온도분포는 K-type 열전대 트리를 사용하여 측정하였다. 실험 결과 고압 미분무수 소화시스템은 B급 화재의 경우 저압 물분무 시스템과 동등한 수준의 냉각효과를 보였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권5호
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• pp.136-143
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• 2010

터널에서 외기에 접촉되는 부분은 입, 출구부와 환기구가 있으며 이러한 부위의 열화와 그 진행속도는 외기의 영향을 받지 않는 구간과는 다른 차이를 보여준다. 실제로 터널에서 외기에 접촉되는 부분뿐만 아니라 외기의 영향을 받는 구간은 일반적인 구간과는 다른 관점에서 접근해야 할 필요가 있고 보수나 보강공법 적용시에도 우선 고려가 되어야 한다. 그럼에도 불구하고 터널의 유지관리시, 점검 및 정밀안전진단시 외부온도의 영향을 받는 구간의 결함 및 열화는 그 범위가 광범위함에도 불구하고 구조체의 안전성에 미치는 영향이 미소하다는 이유로 소홀히 되고 있는 실정이며 일시적인 계절영향, 온도 변화요인에 의한 것으로 판단하여 특별한 관리가 되지 않고 있는 실정이다. 이에 본 논문은 외부온도, 기온의 터널내 영향범위를 산출하기 위해 2개소의 도심지 터널에 대해서 적외선 열화상카메라를 활용하여 터널내의 외부온도 영향범위를 결정하고 그 영향범위에서 발생되는 콘크리트라이닝 또는 콘크리트 구조체의 결함 및 열화원인을 분석하고 유지관리시 중점을 두고 시행해야 할 사항을 제시하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.49-56
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• 2004

지하철은 다른 구조물과 비교하여 화재발생 시 화재진압 및 인명구조에 본질적으로 취약한 구조적 특성을 내포하고 있다. 국내의 경우, 지하철 승강장 제연설비는 전용설비로 구축되어 있지 않고 화재발생 시 승강장환기설비 및 본선터널부의 환기설비를 제연모드로 절환하여 운영되고 있다. 제연효과는 이러한 까닭으로 환기설비의 위치, 용량 및 급배기방식에 종속된다. 본 연구에서는 지하철 승강장에서 열차 화재 발생 시, 승객의 안전한 대피로 확보가 가능한 선로부 환기기의 제연운전 효과의 실효성에 대한 검증을 목표로 한다. 따라서 지하승강장을 대상으로 승강장 내 기류해석 및 3차원 화재시뮬레이션을 수행하여 열차화재에 따른 승강장내 열 및 물질이동특성해석으로부터 선로부 배연운전모드에 따른 특성을 규명함으로서 승객안전성 확보에 목표를 둔다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제32권1호
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• pp.111-123
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• 2023

The slope of an open cut tunnel is located above the exit of the Leijia tunnel on the Changgan high-speed railway. During the excavation of the open cut tunnel foundation pit, the slope slipped twice, a large landslide of 92500 m³ formed. The landslide body and unstable slope body not only caused the foundation pit of the open cut tunnel to be buried and the anchor piles to be damaged but also directly threatened the operational safety of the later high-speed railway. Therefore, to study the stability change in the slope of the open cut tunnel under heavy rain and excavation conditions, a 3D numerical calculation model of the slope is carried out by Midas GTS software, the deformation mechanism is analyzed, anti-sliding measures are proposed, and the effectiveness of the anti-sliding measures is analyzed according to the field monitoring results. The results show that when rainfall occurs, rainwater collects in the open cut tunnel area, resulting in a transient saturation zone on the slope on the right side of the open cut tunnel, which reduces the shear strength of the slope soil; the excavation at the slope toe reduces the anti-sliding capacity of the slope toe. Under the combined action of excavation and rainfall, when the soil above the top of the anchor pile is excavated, two potential sliding surfaces are bounded by the top of the excavation area, and the shear outlet is located at the top of the anchor pile. After the excavation of the open cut tunnel, the potential sliding surface is mainly concentrated at the lower part of the downhill area, and the shear outlet moves down to the bottom of the open cut tunnel. Based on the deformation characteristics and the failure mechanism of the landslides, comprehensive control measures, including interim emergency mitigation measures and long-term mitigation measures, are proposed. The field monitoring results further verify the accuracy of the anti-sliding mechanism analysis and the effectiveness of anti-sliding measures.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제10권1호
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• pp.19-29
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• 2017

An objective of this study is to demonstrate the validity of using a small wind turbine to recover the fluid energy flowing out of an exhaust duct for the generation of power. In these experiments, a butterfly wind turbine of a vertical axis type (D = 0.4 m) is used. The output performance is measured at various locations relative to the exit of a small wind tunnel (W = 0.65 m), representing the performance expected in an exhaust duct flow. Two-dimensional numerical analysis qualitatively agrees with the experimental results for the wind turbine power coefficient and rate of energy recovery. When the turbine is far from the duct exit (more than 2.5 D), an energy recovery rate of approximately 1.3% is obtained.