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암석의 온도의존성을 고려한 열-수리-역학적 상호작용의 수치해석적 연구
Numerical Study on Thermo-Hydro-Mechanical Coupling in Rock with Variable Properties by Temperature

안형준    (코오롱건설 기술연구소 지반연구팀   ); 이희근    (서울대학교 자원공학과  );
  • 초록

    It is necessary to study on thermo-hydro-mechanical effect at rock mass performing project such as radiowaste disposal in deep rock mass. In this study, thermo-hydro-mechanical coupling analysis which is considered interaction and the variation of rock properties induced by temperature increase was performed for the circular shaft when appling temperature of 20 $0^{\circ}C$ at the shaft wall. The shaft is diameter of 2 m and under hydrostatic stress of 5 MPa. In the cases, thermal expansion by temperature increase progress from the wall to outward and thermal expansion could induce tensile stress over the tensile strength of rock mass at the wall. When rock properties were given as a function of temperature, thermal expansion increased, tensile stress zone expanded. Lately, water flow is activated by increase of permeability and decrease of viscosity.


  • 참고문헌 (7)

    1. 방사성 폐기물 저장을 위한 화성암의 열역학적 거동 특성 , 신희순;정소걸 , 터널과 지하공간 / v.,pp.49-65,
    2. Variational principles and finite element simulations for thermo-elastic consolidation , Aboustit B.L.;Advani S.H.;Lee, J.K. , Int. J. Num. and Anal. meth. in geomech. / v.9,pp.49-69,
    3. Lewis R.W.;Schrefler B.A. , The Finite Ele-ment Method in the Deformation and Consolidation of Porous Media / v.,pp.,
    4. Thermal Stress Analysis in Rocks with Nonlinear Properties , Wai R.S.C.;Lo K.Y.;Rowe R.K. , Int. J. Rock. Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr. / v.19,pp.211-220,
    5. Permeability Changes During the Flow of Water Through Westerly Granite at Temperatures of 100℃-400℃ , R. Summers;K. Winkler;J. Byerlee , J. Geoph. Res. / v.83,pp.339-344,
    6. Coupled Seepage, Heat Transfer, and Stress Analysis with Application to Geothermal Problems , Borsetto M.;Carradori G.;Ribacchi R. , Num. Meth. in Heat Transfer / v.,pp.233-259,
    7. Numerical Studies of the Hydro-Mechanical Behaviour of Jointed Rocks , Wei Lingli , doctor thesis, Imperial College / v.,pp.,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (3)

    1. 1998. "Numerical Studies on Thermo-Hydro-Mechanical Couplings for Underground Heat Storage." 터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space, 8(1): 17~25     
    2. 1999. "Groundwater Flow Characteristics Affected by the Seawater Intrusion near Simulated Underground Storage Caverns in the Coastal Area" 지질공학 = The journal of engineering geology, 9(1): 17~29     
    3. 2002. "The Effect of Rock Joints and Ground Water on the Thermal Flow through Rock Mass" 터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space, 12(3): 220~228     

 저자의 다른 논문

  • 안형준 (11)

    1. 1999 "파쇄대 예측을 위한 터널의 3차원 수치해석" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 15 (4): 99~112    
    2. 2002 "저온지열을 이용한 지열히트펌프시스템" 터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space 12 (4): 229~236    
    3. 2005 "죽령터널에서의 TBM 굴착속도 및 커터수명 평가연구" 터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space 15 (5): 378~386    
    4. 2005 "지열에너지 이용 냉난방시스템 성능분석" 지열에너지저널 = Korea journal of geothermal energy 1 (1): 19~25    
    5. 2005 "열응답 시험과 변수 평가 모델을 이용한 그라우트/토양 혼합층의 열전도도 산정" 설비공학논문집 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering 17 (2): 173~182    
    6. 2005 "지열원 열펌프 시스템의 냉${\cdot}$난방 성능 평가" 설비공학논문집 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering 17 (1): 71~81    
    7. 2006 "말뚝형 지중열교환기의 개발과 활용" 지열에너지저널 = Korea journal of geothermal energy 2 (1): 20~30    
    8. 2006 "장대터널 굴착시 발파-라이닝 병행시공 사례연구" 화약·발파 = Explosives & blasting 24 (1): 39~48    
    9. 2007 "사무용건물에서 지열히트펌프냉난방시스템의 운전성능 평가" 한국지열에너지학회논문집 = Transactions of the Korea society of geothermal energy engineers 3 (1): 23~29    
    10. 2007 "미시령터널의 시공사례" 자연, 사람 그리고 터널 = Tunnelling technology 9 (1): 28~38    
  • 이희근 (39)

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