• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.437-451
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• 2012

최근 3차원 레이저 스캐너는 토목 분야의 적용에 관한 다수의 연구가 수행되고 있으며, 연구 분야 역시 터널 및 교량, 토공량 산정, 시공검측, 암반절리 측정 등 여러 분야에서 이루어지고 있다. 그 중 터널 시공 시 여굴량 및 미굴량을 산정함에 있어 3차원 레이저 스캐너를 활용하는 연구가 점차적으로 이루어지고 있으며, 지금까지의 연구는 스캔 데이터와 2차원 CAD 도면과의 비교를 통해 여굴량 및 미굴량을 산정하는 방식으로 이루어 졌다. 그러나 터널이 비교적 단순한 형상의 구조물이라 하더라도 3차원 형상의 구조물로 정확한 여굴량 및 미굴량을 산정하기 위해서는 3차원적인 비교가 필요하다. 본 연구에서는 3차원 레이저 스캐너로 획득한 스캔 데이터와 3차원 설계 모델링인 BIM을 활용하여 시공시 발생하는 여굴량 및 미굴량을 산정하는 시공오차 평가 프로그램을 개발하였으며, 이를 위한 효율적인 스캔 데이터의 처리 프로세스를 제안하였다. 또한 실제 현장에 3차원 레이저 스캐너를 적용하여 시공오차를 산정하였으며, 프로그램의 성능을 검증하였다.

• 한국조경학회지
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• 제40권4호
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• pp.1-17
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• 2012

본 연구는 서울시 아파트단지의 시기별 녹지배치구조와 식재구조의 변화과정을 분석하여 보다 친환경적인 아파트단지 내 녹지조성 개선방안을 제시하고자 하였다. 연구대상지는 서울시에 조성된 아파트단지 중 조성시기, 용적률, 지하주차장에 의한 지반현황, 녹지율의 차이가 뚜렷한 아파트단지 12개소를 선정하였다. 연구대상지 유형화는 시기별로 녹지율과 지반현황을 기준으로 녹지율이 높은(40% 이상) 자연지반 아파트, 녹지율이 낮은(40% 미만) 자연지반 아파트, 녹지율이 낮은(40% 미만) 인공지반 아파트, 녹지율이 높은(40% 이상) 인공지반 아파트 네 가지로 구분하였다. 아파트단지 녹지배치 구조의 가장 근원적 변화요인은 녹지율과 인공지반 여부로 용적률이 상승하면서 주차장 면적비율도 높아져 상대적으로 녹지율은 낮아졌다. 녹지배치구조가 가장 많이 변한 녹지유형은 전면녹지와 완충녹지로 전면녹지는 녹지율이 높은 자연지반 아파트의 평균 녹지 폭 10.0m에서 3.5m, 2.7m, 4.5m로 시기별로 축소 변화하였다. 완충녹지는 녹지율이 높은 자연지반 아파트에서 평균 녹지 폭 15.0m로 단지외곽 경계부를 연결하였으나, 녹지율이 낮은 인공지반 아파트에서 주차장 확대로 평균 녹지 폭이 7.7m, 2.7m로 점차 축소되고 일부 구간은 단절되었으나, 2001년 이후 녹지에 대한 인식변화로 다시 평균 녹지 폭이 3.8m로 넓어지면서 연결되었다. 녹량 변화를 살펴보면, 녹지율이 높은 자연지반 아파트 녹지용적계수가 $1.27m^3/m^2$이었고, 식재밀도가 높아지면서 녹지율이 낮은 자연지반 아파트의 녹지용적계수가 $3.47m^3/m^2$로 가장 높았다. 반면에 녹지율이 높은 인공지반 아파트의 녹지용적계수는 $0.72m^3/m^2$로 매우 낮은 상태이었다. 식재밀도는 교목 아교목층의 경우 5.0주/$100m^2$에서 14.5주/$100m^2$로 증가하였다. 아파트단지 녹지를 보다 친환경적이고 기능적으로 조성하기 위한 방안으로 녹지율 40% 이상의 아파트단지 내 전면녹지는 녹지 폭 4.5m 이상으로 확대하여 정원개념의 경관 식재지로 조성하고, 후면녹지는 녹지 폭 5.0m이상으로 확대하고 복층구조로 식재하여 녹지량을 증진하는 것을 제시하였다. 측면녹지는 수고가 높은 수종을 식재하여 벽면 차폐와 녹음기능을 증진하고, 완충녹지는 자생수종을 자연림에 가까운 다층구조로 조성하는 생태적 배식기법을 적용하면서 단지내부녹지와 연결해야 할 것으로 판단되었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.199-210
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• 2008

Acoustic emission(AE)/Microseimsic(MS) activities are low-energy seismic events associated with a sudden inelastic deformation such as the sudden movement of existing fractures, the generation of new fractures or the propagation of fractures. These events rapidly increase before major failure and happen within a given rock volume and radiate detectable seismic waves. The main difference between AE and MS signals is that the seismic motion frequencies of AE signals are higher than those of MS signals. As the failure of geotechnical structures usually happens as a high velocity and small displacement, it is not easy to determine the precursor and initiation stress level of failure in displacement detection method. To overcome this problem, AE/MS techniques for detection of structure failure and damage have recently adopt in civil engineering. In this study, AE/MS monitoring system, which consist of sensor, data acquisition and operation program, is constructed with domestic technology. To verify and optimize the developed system, we are now carrying out the field application at an underground research laboratory and the developed AE/MS monitoring will be used in detecting of seismic events with various scales.

• 터널과지하공간
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• 제20권2호
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• pp.82-91
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• 2010

그라우팅 공법은 지하 내 구조물을 건설 시 유입되는 지하수를 억제하거나 암반의 강도를 증대시킬 목적으로 널리 이용되는 암반 개량공의 일종이다. 암반 내 불연속면을 따라 유동하는 그라우트의 유동 특성을 파악하는 것은 이러한 그라우팅 설계 및 그 효과를 예측하는데 필수적이다. 기존의 그라우트 유동 연구에서 그라우트 유동을 층류 유동으로 가정해 왔으나, 마이크로 스케일의 간극을 가지는 좁은 절리 틈새 내에서의유체 유동은 절리 거칠기의 영향을 받아 유동의 속도 단면이 거칠기 부분에서 변하기 때문에 일반적인 층류유동으로 모사하는 데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 거칠기를 가지는 절리 내의 그라우트 유동에 절리 거칠기와 간극이 미치는 영향을 수치해석을 이용하여 조사하였다. 수치해석을 위해 전산유체유동해석 코드인 FLUENT 코드를 이용하였으며 FLUENT 코드에서 제공하는 Herschel-Bulkely 모델과 VOF(volume of fluid) 모델을 적용하여 물과 공기로 채워진 좁은 절리 틈새 내의 그라우트 유동을 모사하였다. 모사된 결과를 그라우트 유동을 위해 제시된 분석해와 기존의 실험실 그라우트 주입 실험 결과와 비교하여 FLUENT 코드의 적합성을 검증하였다. JRC와 간극 변화에 따라 일정 그라우트 주입량 유지에 필요한 주입압을 계산함으로써 마이크로 스케일의 절리 틈새 내 그라우트 유동시 채널 벽면의 거칠기 및 채널 간극의 영향을 정량화하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제41권4호
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• pp.328-336
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• 2016

Purpose: The heat culture areas of greenhouses have been continuously increasing. In the face of international oil price fluctuations, development of energy saving technologies is becoming essential. To save energy, auxiliary heat source and thermal insulation technologies are being developed, but they lack cost-efficiency. The present study was conducted to save energy by developing a conceptually new semi-basement type greenhouse. Methods: A semi-basement type greenhouse, was designed and constructed in the form of a three quarter greenhouse as a basic structure, which is an advantageous structure to inflow sunlight. To evaluate the performance of the developed greenhouse, a similar structured general greenhouse was installed as a control plot, and heating tests were conducted under the same crop growth conditions. Results: Although shadows appeared during the winter in the semi-basement type greenhouse due to the underground drop, the results of crop growth tests indicated that there were no differences in crop growth and development between the semi-basement type greenhouse and the control greenhouse, indicating that the shadows did not affect the crop up to the height of the crop growing point. The amount of fuel used for heating from January to March was almost the same between the two greenhouses for tests. The heating load coefficients of the experimental greenhouses were calculated as $3.1kcal/m^2{\cdot}^{\circ}C{\cdot}h$ for the semi-basement type greenhouse and $2.9kcal/m^2{\cdot}^{\circ}C{\cdot}h$ for the control greenhouse. Since the value is lower than the double layer PE (polyethylene) film greenhouse value of $3.5kcal/m^2{\cdot}^{\circ}C{\cdot}h$ from a previous study, Tthe semi-basement type greenhouse seemed to have energy saving effects. Conclusions: The semi-basement type greenhouse could be operated with the same fuel consumption as general greenhouses, even though its underground portion resulted in a larger volume, indicating positive effects on energy saving and space utilization. It was identified that the heat losses could be reduced by installing a thermal curtain of multi-layered materials for heat insulation inside the greenhouse for the cultivation of horticultural products by installing thermal curtain of multi-layered materials for heat insulation inside the greenhouse, it was identified that the heat losses could be reduced.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.501-507
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• 2010

본 논문에서는 중력하중 및 풍하중, 지진하중을 받는 지상 8층, 지하 3층의 RC(Reinforced Concrete) 빌딩 시공에 필요한 부재의 재료비를 줄이기 위해 중량을 감소시키는 구조 최적설계를 수행한다. 이를 위해 설계요구사항을 바탕으로 부재의 부피를 최소화하는 설계변수값을 찾기 위한 설계문제를 정식화한다. 최적설계 수행을 위해 상용 PIDO(Process Integration and Design Optimization) 툴인 PIAnO(Process Integration, Automation and Optimization)에서 제공하는 다양한 설계기법들을 이용한다. 먼저 실험계획법(Design of Experiments; DOE)을 이용하여 실험계획을 세우고, 실험점에 따라 건축분야 범용 구조해석 프로그램인 MIDAS Gen을 사용하여 구조해석을 수행한다. 그리고 해석결과를 바탕으로 각 응답에 대한 근사모델을 생성한 후 근사모델의 예측성능을 평가한다. 예측성능이 검증된 근사모델과 최적화기법을 이용하여 최적설계를 수행하고, 설계조건을 만족하면서 부재의 부피를 최소화하는 최적 설계변수값을 도출함으로서 본 논문에서 제안된 설계방법의 유효성을 보이고자 한다.

• 터널과지하공간
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• 제18권1호
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• pp.1-9
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• 2008

미소파괴음(Acoustic Emission, AE)과 미소지진음(Microseismic event, MS event)은 응력의 재분배에 의한 균열이 생성될 때 나오는, 순간적인 에너지 방출에 의한 탄성파이다. AE/MS 이벤트는 일반적으로 대규모의 파괴에 앞서 그 발생이 현저해지는 경향이 있다. 이들은 계측영역의 주파수 대역에 따라 구분되며, MS이벤트에 비해 상대적으로 고주파의 AE 신호는 보다 미세한 파괴를 검출할 수 있다. 일반적으로 암반구조물은 파괴되기까지 작은 변형이 발생하여 종래에 사용되고 있는 변위계측으로는 그 전조현상을 포착하기 어렵기 때문에 국부적인 파괴나 갑작스러운 파괴에 대한 사전예측이 어려운 현실이다. 그러나 AE/MS 이벤트의 파형을 측정할 수 있는 경우 암반구조물의 파괴를 사전에 예측할 수 있으며, 초동이 명확한 경우 미세한 파괴위치지점과 함께 파괴메커니즘의 규명도 가능하다. 본 보고에서는 AE/MS 이벤트에 대한 기본이론과 함께 이들 활용한 계측기술 개발현황과 적용사례 등을 소개한다.

• 터널과지하공간
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• 제25권5호
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• pp.435-449
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• 2015

풍촌석회암과 막골석회암을 대상으로 $-18{\sim}+32^{\circ}C$의 온도범위에서 총 50회의 인공적인 동결-융해 풍화시험을 수행하고 그로 인한 물리적 성질과 미세구조의 변화를 정량적으로 분석하였다. 두 가지 암종 모두 건조무게와 P,S파 속도는 지속적으로 감소하는 경향을 보였고, 흡수율은 증가하는 경향을 보였다. X선 단층촬영 영상분석 결과 실험 후 공극률이 증가하였으며, 공극부피, 등가직경, 국부두께, 방향성 등 여러 지표에서 공극의 생성 및 확장을 확인할 수 있었다. 막골석회암의 물리적 미세구조적 변화가 풍촌석회암에 비해 크게 나타났는데 이는 초기 상태의 막골석회암이 더 많은 공극과 미세균열을 가지고 있었기 때문으로 추정된다. 본 연구는 암석의 물리적 성질과 미세구조적 성질을 통합적으로 분석함으로써 향후 암석의 풍화 연구에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 저온지역의 건설, 자원개발 활동에 기초자료로써 이용될 것으로 기대된다.

• 지구물리
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• 제8권2호
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• pp.89-92
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• 2005

황해안 대륙붕 지역의 Quinling-Dabie-Sulu 대륙 충돌대의 위치와 퇴적분지의 지하구조를 알아보기 위해서, 한국 자원 연구원 탐해 2호에 의해서 2000년부터 2002년까지 측정된 중력 데이터에 의한 3차원 지하구조 모델링을 실시한 결과, 황해안 연구지역 내의 중력 이상은 주로 퇴적층과 기반암 사이 경계면의 밀도 및 깊이의 변화에 의한 것으로 판단된다. 대륙 충돌대라고 여겨지는 고밀도 지각구조는 황해안 퇴적분지의 남쪽으로 부터 북동 방향으로 한반도의 중서부 지역으로 연결되며, 퇴적 분지 내의 현저하게 밀도가 낮은 물질의 총 부피는 약 20000 km3 정도로 추정되었다. 북중국판과 남중국판의 경계인 Quinling-Dabie-Sulu 대륙 충돌대는 황해안 퇴적분지 남쪽과 북쪽 지역을 지나 각각 임진강 벨트와 충남 홍성 지역으로 연결되며, 북북동 구조선을 따라 동해안 쪽까지 연결되는 것으로 사료된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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• pp.9-14
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• 2005

황해안 대륙붕 지역의 Quinling-Dabie-Sulu 대륙 충돌대의 위치와 퇴적분지의 지하구조를 알아보기 위해서, 한국 자원 연구원 탐해 2 호에 의해서 2000 년부터 2002 년까지 측정된 중력 데이터에 의한 3 차원 지하구조 모델링을 실시한 결과, 황해안 연구지역 내의 중력 이상은 주로 퇴적층과 기반암 사이 경계면의 밀도 및 깊이의 변화에 의한 것으로 판단된다. 대륙 충돌대라고 여겨지는 고밀도 지각구조는 황해안 퇴적분지의 남쪽으로 부터 북동 방향으로 한반도의 중서부 지역으로 연결되며, 퇴적 분지 내의 현저하게 밀도가 낮은 물질의 총 부피는 약 $20000\;km^3$ 정도로 추정되었다. 북중국판과 남중국판의 경계인 Quinling-Dabie-Sulu 대륙 충돌대는 황해안 퇴적분지 남쪽과 북쪽 지역을 지나 각각 임진강 벨트와 충남 홍성 지역으로 연결되며, 북북동 구조선을 따라 동해안 쪽까지 연결되는 것으로 사료된다.