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터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space 9건

  1. [국내논문]   복공식 지하 압축공기에너지 저장공동의 내압구조에 대한 반복하중의 역학적 영향평가   피인용횟수: 1

    천대성 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부 ) , 박찬 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부 ) , 정용복 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부 ) , 박철환 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부 ) , 송원경 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부)
    터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space v.22 no.2 = no.97 ,pp. 77 - 85 , 2012 , 1225-1275 ,

    초록

    피로파괴는 반복적인 하중에 의해 재료 내에 균열이 발생하고, 진전함에 따라 재료의 물성이 약화되어 최종적으로 파괴에 이르는 현상을 말하며, 일반적으로 반복적인 하중이 가해지는 기계나 구조물 등은 피로파괴를 고려한다. 암반구조물의 경우 일반적으로 동적인 반복하중에 의한 피로파괴보다는 정적인 크립에 의한 피로 파괴를 경험하는 경우가 대다수이다. 그러나 압축공기와 같은 물질을 지하에 저장하는 경우 물질의 입 출에 의한 내부 압력의 변화가 발생하기 때문에 지하저장시설이 위치하는 암반과 내부 콘크리트의 동적 피로파괴 특성을 검토해야한다. 본 연구에서는 복공식 지하 압축공기에너지 저장공동 내부에 설치되는 콘크리트 라이닝의 반복굴곡하중에 대한 물성변화와 플러그가 설치된 경계에서의 반복전단하중에 대한 물성변화를 실험적인 방법에 의해 알아보았다. 반복전단시험을 통해 적절한 수직응력에서 평면 인터페이스의 플러그도 역학적인 안정성을 확보할 수 있음을 알 수 있었다. 반복굴곡시험에서는 반복재하에 따른 콘크리트 라이닝의 강도저하 현상을 확인하였으며, 이로부터 S-N 곡선을 구하였다.

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  2. [국내논문]   수치해석과 연계한 지하구조물의 확률론적 신뢰성 평가를 위한 점추정법의 적용성에 관한 비교 연구   피인용횟수: 1

    박도현 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부 ) , 김형목 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부 ) , 류동우 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부 ) , 최병희 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부 ) , 한공창 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부)
    터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space v.22 no.2 = no.97 ,pp. 86 - 92 , 2012 , 1225-1275 ,

    초록

    점추정법은 exact probabilistic method로 간주되는 Monte Carlo simulation에 비해 계산의 정확도는 다소 떨어지지만, 성능함수의 통계 모멘트를 분석하기 위한 샘플링 수를 크게 줄일 수 있는 해석 과정에서의 간편함과 비교적 정확한 통계 모멘트의 계산으로 인해 지반 및 암반공학에서의 확률론적 신뢰성 평가에 자주 사용되고 있다. 본 연구에서는 Rosenblueth와 Zhou & Nowak의 점추정법과 Monte Carlo simulation의 계산 결과를 비교 분석하여 점추정법의 정확도와 적용성을 조사하였다. 비교 분석은 해석적 해가 주어진 탄성 지반내 원형터널의 라이닝 지보 문제를 대상으로 하였다. 분석 결과, 해석적 해가 비선형 함수임에도 불구하고, 점추정법과 Monte Carlo simulation에 의해 계산된 통계 모멘트가 평균 약 1-2%의 오차를 보여 수치해석과 연계한 지하구조물의 확률론적 신뢰성 평가를 위한 점추정법의 적용성을 확인하였다.

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  3. [국내논문]   균열암반의 역학적 등가물성의 수치해석적 결정을 위한 2차원 및 3차원 해석의 비교  

    민기복 (서울대학교에너지자원공학과 ) , 알렌토로발 (프랑스국립산업환경연구원)
    터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space v.22 no.2 = no.97 ,pp. 93 - 105 , 2012 , 1225-1275 ,

    초록

    균열암반의 등가역학적 물성을 수치해석적으로 결정할 때 2차원 및 3차원 해석을 비교하였다. 수직균열모델과 암반균열망(DFN) 모델이 균열암반의 형상으로 이용되었으며 3차원 모델으로부터 다양한 방향으로 2차원 모델을 절단하여 역학적 물성을 비교하였다. 본 연구의 지질데이터는 영국 셀라필드 지역의 자료를 기본으로 사용하였다. 직교균열모델에서는 컴플라이언스텐서의 변환을 이용한 해석적 방법이 물성결정을 위해 이용되었으며 암반균열망모델에서는 수치실험이 실시되었다. 2차원 모델에서는 균열이 항상 모델평면과 직교한다고 가정하기 때문에 탄성계수는 항상 3차원보다 크게 계산이 되었다. 2차원 해석에서의 포아송비는 3차원 해석보다 큰 값을 나타내는 경향이 있었으나 반대의 경향도 관찰되었다. 본 논문은 3차원 형상을 단순화시켜 사용하는 2차원 해석의 한계를 정량적으로 고찰하였다는데 의의가 있다.

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  4. [국내논문]   암석 절리면 거칠기의 새로운 3차원 정량화 계수   피인용횟수: 5

    박정욱 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부 ) , 이용기 (서울대학교 에너지시스템공학부 ) , 송재준 (서울대학교 에너지시스템공학부 ) , 최병희 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부)
    터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space v.22 no.2 = no.97 ,pp. 106 - 119 , 2012 , 1225-1275 ,

    초록

    암석 절리면의 거칠기는 대부분 2차원 프로파일의 기하학적 특징에 초점을 맞추어 기술되어 왔다. 그러나 거칠기를 합리적으로 평가하기 위해서는 수직 및 전단하중하에서 실제 접촉 상태에 놓여 발현되는 유효 거칠기 특성을 적절히 반영할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 편마암 인장 절리의 복제 시험편에 직접전단시험을 수행하고 전단 방향에 따른 강도 및 거칠기 특성을 고찰하였다. 이 과정에서 절리면의 3차원 형상을 삼각형 요소의 집합으로 재구성하고, 각 요소의 거칠기를 전단 방향에 따른 활성, 비활성 미세거?s각을 이용하여 정의하였다. 수치적 알고리즘을 이용하여 최대전단강도 발현 시 접촉면의 위치와 면적을 예측한 결과, 접촉면의 분포는 미세 거?s각의 분포와 밀접한 관계를 보였으며, 활성거?s각을 갖는 요소만이 전단 거동에 주도적인 역할을 수행하였다. 따라서 활성거?s각의 분포 특성을 모사할 수 있는 확률밀도함수를 제시하고, 이 과정에서 얻어지는 활성거칠 기계수 $C_r$ 을 암석 절리면의 새로운 거칠기 정량화 계수로 제안하였다. 각 시험편에 대한 전단방향에 따른 $C_r$ 과 실험 결과를 비교한 결과, $C_r$ 이 절리면의 거칠기를 정량화하고 전단 강도를 예측하는 데 있어 매우 유용한 파라미터임을 확인하였다.

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  5. [국내논문]   대규모 지하 광산 구조물의 규모 결정을 위한 수치해석적 설계 접근   피인용횟수: 2

    이윤수 (경북대학교 지질학과 ) , 박도현 (한국지질자원연구원 ) , 선우춘 (한국지질자원연구원 ) , 김교원 (경북대학교 지질학과 ) , 강중석 (한국지질자원연구원)
    터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space v.22 no.2 = no.97 ,pp. 120 - 129 , 2012 , 1225-1275 ,

    초록

    최근 친환경적 광산 개발에 대한 사회적 요구에 따라 갱외 시설물도 갱내화하는 경향이 있다. 지하 광산 구조물은 보통 높이보다 폭이 큰 공간을 필요로 하기 때문에 안정성 평가가 중요하다. 본 연구에서는 강도감소법을 이용하여 안전율을 분석하고, 강도감소법과 다변량 회귀분석을 조합하여 지하 광산 구조물의 규모 결정을 위한 수치해석적 설계의 접근방법을 수행하였다. 설계 매개변수는 암반의 전단강도와 측압계수 그리고 지하 광산 구조물의 폭과 설치심도이다. 지하 광산 구조물의 안정성은 입력된 매개변수의 서로 다른 조건하에서 강도 감소법으로 계산된 안전율의 개념으로 평가되었으며, 다양한 다변량 회귀분석을 통해 안전율에 대한 적합한 함수를 얻었다. 최종적으로 최적의 회귀모델을 사용하여 지하 광산 구조물의 규모 결정에 있어서의 초기 설계 정보를 제공하는 도표를 제안했다.

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  6. [국내논문]   터널 지보재로서 케이블볼트의 성능평가에 관한 수치해석적 연구  

    박연준 (수원대학교 공과대학 토목공학과 ) , 박준형 (수원대학교 공과대학 토목공학과)
    터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space v.22 no.2 = no.97 ,pp. 130 - 143 , 2012 , 1225-1275 ,

    초록

    케이블볼트는 장공의 볼트가 필요한 경우나 대용량의 보조지보재로 사용되어졌으나, 지보능력의 상승과 다루기가 용이하다는 점에서 경쟁력을 갖추게 되었다. 다양한 연구로부터 얻어진 실험결과에 근거하여 길이와 고정조건을 변화시켜가며 케이블볼트의 성능을 수치해석적으로 분석하였다. 지보효과는 변위와 숏크리트 응력을 바탕으로 평가하였다. 케이블볼트에 긴장을 가하지 않고 그라우팅만 하였을 때에는 록볼트에 비해 지보효과가 떨어졌다. 그러나 긴장이 가해졌을 경우의 지보능력은 록볼트를 대신하기에 충분하였다. 케이블볼트의 긴장 후에 즉시 그라우팅을 시행하면 지보능력이 오히려 감소되지만 굴착면의 영향을 벗어난 후에 그라우팅을 수행하면 지보능력도 감소되지 않고 장기적인 안정성도 확보할 수 있을 것으로 판단되었다. 주 지보재로서 케이블볼트를 현장에 적용하기 위해서는 보다 다양한 조건에서의 실험실 시험과 현장 시험 등을 포함한 연구가 수행되어야 할 것이다.

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  7. [국내논문]   TBM의 굴진성능 예측을 위한 압입시험에 대한 연구   피인용횟수: 2

    정호영 (서울대학교 공과대학 에너지시스템공학부 ) , 전석원 (서울대학교 공과대학 에너지시스템공학부 ) , 조정우 (한국생산기술연구원 대경권지역본부 메카트로닉스연구 그룹)
    터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space v.22 no.2 = no.97 ,pp. 144 - 156 , 2012 , 1225-1275 ,

    초록

    본 논문에서는 TBM의 굴진성능 평가를 위한 실내시험 중 하나인 압입시험의 시험과 결과 분석방법에 대하여 연구하였다. 압입시험은 암석의 굴진저항 및 취성도를 나타내는 여러 지수들을 산정하고 이를 통해 TBM의 굴진율 및 추력을 직접적으로 추정할 수 있는 유용한 실험으로 알려져 있으나 국내에서는 아직 관련된 연구가 수행된 바 없으며 규격화된 시험방법이나 결과해석방법 역시 제시되지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 압입시험의 시험 장비를 재구성하여 제작하였고 다양한 조건에 대하여 시험을 수행하여 합리적인 시험방법과 시편의 크기에 대하여 고찰하였다. 또한 국내의 6개 암종에 대하여 압입시험을 수행하고 하중지수의 산정방법에 대하여 연구하였으며 하중지수로써 PLI와 MLI를 제안하였다. 본 연구에서 제안된 지수인 PLI와 MLI는 동일한 암종을 대상으로 수행된 선형절삭시험결과와 밀접한 상관관계를 보였으며 하중지수를 통해 개략적으로 예측된 단일 디스크커터의 수직하중은 실험값과 10% 오차를 보였다. 압입시험은 TBM의 성능예측을 위한 유용한 실험법임을 확인할 수 있었으며 본 연구는 이를 위한 기초연구로서 그 활용도가 높을 것으로 기대된다.

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  8. [국내논문]   폭약을 이용한 세라믹분말의 충격고화에 관한 연구  

    김영국 (구마모토 대학 충격극한환경연구센터 ) , 김시조 (안동대학교 기계설계공학과 ) , 조상호 (전북대학교 자원에너지공학과)
    터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space v.22 no.2 = no.97 ,pp. 157 - 161 , 2012 , 1225-1275 ,

    초록

    본 논문에서는 산업용 폭약을 이용한 충격고화기술을 ZnO-98%과 $Ga_2O_3$ -2% 혼합분말에 적용하여 직경 30mm, 두께 6mm인 $ZnOGa_2O_3$ 고화체를 형성 시켰다. 고화체의 경도 및 상대밀도는 각각 220~250 Hv, 97%이었으며, 표면에 대한 주사현미경 관찰결과 균열 및 결함은 발생되지 않았으며, 분말입자들은 강한 충격파에 의해 변형되어 서로 결합되었음을 확인하였다. 또한 X-ray 분석결과로부터 입자 간의 격자결합 및 결정자의 변형을 확인 할 수 있었으며, 이러한 격자결합과 결정자의 변형은 높은 전기저항의 원인이 된다는 것을 보여주었다.

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  9. [국내논문]   목차 - 터널과 지하공간 제22권 제2호(통권97호)  


    터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space v.22 no.2 = no.97 ,pp. 162 - 163 , 2012 , 1225-1275 ,

    초록

    본 논문에서는 산업용 폭약을 이용한 충격고화기술을 ZnO-98%과 $Ga_2O_3$ -2% 혼합분말에 적용하여 직경 30mm, 두께 6mm인 $ZnOGa_2O_3$ 고화체를 형성 시켰다. 고화체의 경도 및 상대밀도는 각각 220~250 Hv, 97%이었으며, 표면에 대한 주사현미경 관찰결과 균열 및 결함은 발생되지 않았으며, 분말입자들은 강한 충격파에 의해 변형되어 서로 결합되었음을 확인하였다. 또한 X-ray 분석결과로부터 입자 간의 격자결합 및 결정자의 변형을 확인 할 수 있었으며, 이러한 격자결합과 결정자의 변형은 높은 전기저항의 원인이 된다는 것을 보여주었다.

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