• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.931-946
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• 2018

도심지에서의 공동구의 활용성 증가에 따라 쉴드 TBM 공법이 적용된 터널식 공동구의 시공 및 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 터널식 공동구는 지하굴착 공사로써 건설안전에 상대적으로 취약하지만, 건설업 재해율 감소를 위한 설계안전성 검토 제도 도입에도 불구하고 터널식 공동구 건설에 적합한 위험요소가 제대로 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 터널식 공동구에 적합한 안전 위험요소를 발굴하고 이중에서 중점으로 관리되어야 할 핵심 안전 위험요소를 도출하였다. 도출된 핵심 안전 위험요소는 매트릭스 기법을 적용하여 위험성 평가를 실시함으로써 공동구 계획, 설계 및 시공 단계의 위험성 평가 및 주요 참고 자료로 사용될 수 있도록 하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.75-80
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• 2002

지하공동구에 사용되는 케이블의 연소특성 중 열방출량과 연기 유독성 실험을 수행하였다. 열 방출량 실험은 22.9 kv 전력용 케이블을 대상으로 ISO 9705 규격의 공간에서 수행하였으며 유독성가스의 정량적 위험성 평가를 위하여 NES 713(British-Naval Engineering Standard)을 적용하였다. 실험 결과 측정높이 1.2 m를 기준으로 계산한 케이블의 열 방출 율은 60 kW로 예측되었다. 한편, 케이블의 연기유독성을 위한 NES 실험 결과, 인체에 치명적인 CO의 경우 30분 노출시 사망에 이를 수 있고 의식불명상태가 될 수 있는 수준으로 판정되었다

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.1443-1448
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• 2015

현재 대부분의 지하공동구 출입관리시스템은 중앙시스템과 자동개폐기 간 네트워크가 유선 상으로 구축되어 있으며, 네트워크 인프라의 부재 그리고 리더기의 야외 노출 등 지하공동구의 특수한 환경에서의 문제점들이 노출되어 있다. 이에 본 논문에서는 지하공동구의 출입관리에 대한 문제점들을 파악하고 이를 해결하기 위해 지하공동구의 특수 환경에 적합하며, 체계적인 출입 및 점검 이력의 관리가 가능한 스마트 폰 인증키 기반 지하공동구 출입관리시스템을 제안한다. 제안한 출입관리시스템은 현장 네트워크의 별도 통신망 구축 없이 스마트폰에서 지원하는 블루투스를 사용하여 출입이 가능하며 아울러, 모든 개폐기의 제어 정보를 스마트폰 애플리케이션을 통하여 서버로 전송하여 서버에서의 체계적인 통제 및 이력관리가 가능하다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.364-373
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• 2022

연구목적: 본 논문은 지하공동구의 초기 화재 감지를 위해 CCTV를 활용한 AI 연기 객체 감지 모델을 개발하는데 목적이 있다. 연구방법:비정형성이 높은 연기 객체의 감지 성능을 제고하기 위해 화재 감지에 특화된 딥러닝 객체 감지 모델을 지하공동구 연기 감지에 특화되도록 학습시켰고, 학습데이터셋의 정제 및 학습 중 Gradient explosion 완화 등 감지 성능 개선을 위한 방법들을 적용해 모델 결과를 비교하였다. 연구결과: 결과는 제안된 방법을 통해 모델 성능을 향상시켰고 mAP 등의 지표를 평가를 통해 개발 모델이 우수한 성능을 보유하고 있음을 보여준다. 최종 모델은 지하공동구 환경의 연기에 대해 미탐이 낮은 반면 오탐이 다수 발견되는 성능을 보였다. 결론: 본 논문의 모델은 지하공동구 관리시스템과 연계를 통해 보완함으로써 지하공동구의 연기 객체 감지에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Spatial Information Research
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• 제5권1호
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• pp.115-131
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• 1997

지하매설물은 지방자치단체, 통신공사, 전력공사, 도시가스회사, 지역난방공사 등 관리주체가 다양하며, 서로 다른 기본도 사용에 따른 중복투자발생, 관리부서별 다양한 도면 및 대장자료의 산재, 다양한 관리기관별 업무협조체제의 부재로 인해 통합된 정보부재 등의 문제를 안고 있다. 선진외국에서 GIS를 이용하여 지하매설물을 체계적으로 관리하고, 도시안전관리에도 기여함을 고려할 때, 지하매설물의 효율적 관리방안으로서 GIS 도입에 대한 연구가 절실함을 느낀다. 본 연구에서는 첫째 지하매설물 관리기관별 지하매설물 관리실태를 파악하고 둘째 서울시 지하매설물 관련기관에서 사용할 수 있는 확장성있는 데이터베이스 표준안을 작성하였으며 셋째 지하매설물 데이터베이스 구축에 있어 탐사에 의한 방법과 기존의 각 관리기관에서 보유하고 있는 도면을 이용하는 방법에 대한 가능성 검증 및 기존도면을 이용하여 데이터베이스를 구축하는 경우의 입력절차를 제안하고, 넷째 데이터베이스 구축 후 유지관리를 위한 방안에 대한 대안을 제시하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.7-15
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• 2022

지하 공동구 화재 발생에 따른 직·간접적 피해는 사회 전반에 매우 큰 영향을 미치므로 이를 사전에 예방 및 관리하기 위한 노력이 필요하다. 화재의 발생 원인 중 케이블 자체에서 발생하는 경우는 단락, 누전, 과전류에 의한 발화 및 도체 접속부 과열, 절연체의 졀연 파괴에 의한 스파크 발생으로 인한 발화가 대부분이다. 지하 공동구의 특성에 의해 발생하는 이러한 원인을 조기에 찾아내기 위해서 지하 공동구는 영상분석을 활용한 감지 시스템을 통해 재난 및 안전사고 방지를 위한 상시 관리를 하기 위한 노력을 하고 있으며, 이 중에서 CCTV 기반의 딥러닝 영상분석 기술을 적용한 화재 감지 시스템 개발사례가 보고되고 있다. 하지만 CCTV의 경우는 사각지대가 존재하기 때문에 이를 좀 더 보완하기 위해서 스파크 발생으로 불꽃이 발생하기 전 스파크 소리를 사전에 감지해 화재 예방을 할 수 있는 고성능의 음향 기반 딥러닝 모델을 개발하고자 한다. 본 연구에서 마이크 센서를 이용하여 지하 공동구 환경에서 음향을 수집을 할 수 있는 방안을 프로토타입 모듈 개발과 실험을 통해 제안하며, 결로가 많은 지하 공동구 환경에서 음향 센서를 배치하고 기능 이상 없이 실시간으로 정보 수집 여부에 대한 가능성을 검증한다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.135-147
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• 2015

최근 지하공동구(Underground Common Utility Tunnels)는 도시민이 일상생활을 영위하는데 필요한 전기, 통신, 상수도, 도시 가스, 하수도뿐만 아니라 냉난방시설, 진공 집진관, 정보처리케이블 등의 시설물을 2종 이상 공동으로 수용하기 위한 지하시설물로서 국가의 중추기능을 담당하는 시설이지만, 화재 사고시 신속한 대처가 힘들고 각종 케이블 연소시 발생하는 유독가스 및 연기에 의해 공동구 내에 진입하여 진압하기가 힘들다. 따라서 화재발생시 막대한 재산피해 및 통신두절 등 국가의 중추신경이 마비됨은 물론 시민불편사항을 초래하게 된다. 따라서 본 논문은 지금까지 발생 되어온 국내,외 공동구 화재사례에서 화재발생의 주요원인으로 전기공사로 인한 합선 및 가연성케이블에 의한 열화접촉으로 화재가 발생하는 것이 대다수를 차지하고 있음에 착안하여 실제 공동구 모형을 제작하고 화재를 재현함으로서 과학적으로 화재의 성상을 분석하는데 그 목적이 있다. 화재실험은 지하공동구 내에 정온식 감지선형 감지기(Line type fixed temperature detector), 방화문(Fire door), 연결살수설비(Connection deluge set), 및 환기설비를 설치하고, 송 배전케이블은 일정구간 내화(Fireproof)도료로 도장하며, 난방관은 내화 피복된 상태에서 실험하였다. 그 결과 Type II의 경우 최고온도가 $932^{\circ}C$로 측정되었고, 일정한 온도에서 정온식감지선형감지기가 화재위치를 정확하게 수신반에 표시되었다. 그리고 Type III의 경우인 송 배전케이블은 일정구간 내화도료로 도장한 것은 내화성능이 없는 것으로 나타났고, 내화피복(Fireproof covered)된 난방관은 약 30분 정도의 내화성능이 있는 것으로 나타났다. 또한 화재뮬레이션 결과는 실물화재시험시의 화재하중(Fire load)을 입력하여 실시한 결과로서 최고온도가 $943^{\circ}C$로 실물화재실험시의 $932^{\circ}C$와 거의 일치 하였다. 따라서 공동구 화재하중만으로 화재시뮬레이션을 실시하여 화재성상에 대한 예측이 가능한 것으로 판단되며 시뮬레이션으로 얻은 열방출률(Heat release rate), 연기층의 높이, 산소(O2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2)의 농도 등의 결과 값들은 실제 화재실험시의 값으로 적용시킬 수 있는 것으로 판단된다. 향후 본 연구에서 구축한 국내 지하공동구 화재사고에 대한 실험자료 및 매년 지속적으로 화재사례들을 분석하여 축적하고 법 규정 및 관리 메뉴얼 등을 보완함으로써 국내 지하공동구 화재사고에 대한 보다 신뢰성 있는 정보를 제공해 줄 수 있을 것이며, 효과적이고 체계적으로 지하공동구의 신설 및 유지 관리 보수에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.665-672
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• 2002

In this paper, the utilization of waste foundry sand produced in the molding process is studied as a backfill material for underground electric utility systems such as concrete box structures and pipe lines for power supply. The physical, chemical and thermal properties for waste foundry sand are investigated for mechanical stability, environmental hazard and power transmission capacity. Also its properties are compared with the natural river sand. The test results show that waste foundry sand can be utilized for underground concrete box structures as a backfill material; however, it can not be applied to underground pipe lines due to high thermal resistivity or low power transmission capacity.

• 국제학술발표논문집
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• The 5th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.367-374
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• 2013

Underground infrastructure systems provide essential public services and goods through buried structures including water and sewer, gas and petroleum, power and communication pipelines. The majority of existing underground infrastructure systems was installed in green field areas prior to development of complex urban built environments. Currently, there is a global trend to escalate major demand for underground infrastructure system renewal and new installation while minimizing disruption and maintaining functions of existing superstructures. Therefore, Engineers and utility owners are rigorously seeking technologies that minimize environmental, social, and economic impact during the renewal and installation process. Trenchless technologies have proven to be socially less disruptive, more environmentally friendly, energy conservative and economically viable alternative methods. All of those benefits are adequate to enhance overall sustainability. This paper describes effective sustainable solutions using trenchless technologies. Sustainability is assessed by a comparison between conventional open cut and trenchless technology methods. Sustainability analysis is based on a broad perspective combining the three main aspects of sustainability: economic; environmental; and social. Economic includes construction cost, benefit, and social cost analysis. Environmental includes emission estimation and environmental quality impact study. Social includes various social impacts on an urban area. This paper summarizes sustainable trenchless technology solutions and presents a sustainable construction method selection process in a proposed framework to be used in urban underground infrastructure capital improvement projects.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.29-39
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• 2017

본 연구에서는 3면이 지중과 접하는 형태의 전력구에서 온도상승을 방지하기 위한 환기시스템 설계에 필요한 벽면에서 열전달계수 등 열설계 자료를 수치해석적인 방법으로 검토하였다. 수치해석 모델은 터널 벽체에서의 열전달을 고려하기 위해서 전력구의 터널의 라이닝을 포함하는 것으로 모델링하였으며, 전력구에 설치되는 전력케이블의 발열량(117~468 kW/km), 전력구내 풍속(0.5~4.0 m/s)에 따른 터널내 공기온도 및 벽체온도, 벽체를 통한 발열량을 CFD시뮬레이션에 의해서 구하였다. 또한 해석결과로부터 벽체열전달계수를 계산하고 환기구간의 터널내 공기온도를 유지하기 위한 한계거리를 검토하였다. 벽체표면에서 대류열전달계수는 입구영역에서는 불안정한 변화를 보이나 약 100 m정도의 이후에는 일정한 값에 수렴한다. 터널벽체열전달계수는 풍속에 따라 $3.1{\sim}9.16W/m^2^{\circ}C$정도이며, 이를 무차원식으로 표현하면 $Nu=1.081Re^{0.4927}({\mu}/{\mu}_w)^{0.14}$이 된다. 열저항 해석기법에 의해서 터널내 온도 예측방법을 제시하였으며, 약 3%이내의 편차로 예측이 가능한 것으로 평가되었다.