• Prediction for Measurement Range of Vibration due to Blasting of Underground Tunneling

    발파 진동으로 인한 지표면 진동 계측 범위 산정에 대한 연구

    Suk-Min Kong, Yoseph Byun, Sang-Il Choi, Jeong-Heum Kim, Chang-Yong Kim, Seong-Won Lee

    공석민, 변요셉, 최상일, 김정흠, 김창용, 이성원

    Vibrations were measured at the surface of a GTX-A site to assess the impact of blasting on underground tunneling. A numerical analysis …

    지하터널 굴착 시 발파로 인한 진동의 영향이 지표면에 미치는 영향을 분석하기 위해 GTX-A 굴착현장 상부에서 진동을 측정하였다. 또한 해당 현장과 동일한 지반조건 …

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    Vibrations were measured at the surface of a GTX-A site to assess the impact of blasting on underground tunneling. A numerical analysis was conducted using the same ground and blast conditions as those at the site, accompanied by a comparative analysis of other GTX-A sites. This analysis determined the maximum vibration velocity at regular intervals directly above the blasting point at each site. The results were compared with domestic and international vibration standards to establish the vibration measurement range. The specified vibration measurement locations in domestic regulations—“measuring from the closest part of the structure’s foundation to the blasting source, and if conditions make it impossible, measuring from the nearest surface to it”—were evaluated. Furthermore, this study underscores the significance of considering the tunnel drilling depth and soil conditions when selecting a vibration measurement location.


    지하터널 굴착 시 발파로 인한 진동의 영향이 지표면에 미치는 영향을 분석하기 위해 GTX-A 굴착현장 상부에서 진동을 측정하였다. 또한 해당 현장과 동일한 지반조건 및 발파조건으로 역해석을 실시하였으며, 이를 바탕으로 다른 GTX-A 노선 현장들에 대해서 수치해석을 실시하여 비교·분석하였다. 수치해석을 통해 각 현장의 발파지점 직상부로 부터 일정 간격으로 최대 진동속도를 도출하였으며, 결과 값을 국내·외 진동 허용기준과 비교하여 진동 계측의 영향 범위를 산정하였다. 이를 통해 국내 규정에서 “발파원으로부터 가장 근접한 구조물 기초 부위에서 측정하고 여건상 불가능한 경우 이에 근접한 지표에서 측정”으로 명시되어 있는 지반진동 측정 위치에 대해 보다 명확한 진동 계측 위치를 산정하였다.

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    30 April 2024
  • A Study on the Engineering Characteristics of CLSM

    유동성 채움재의 공학적 특성 연구

    Min-Ji Jung, Byeong-Won Jeon, Byeong-Jun Kim

    정민지, 전병원, 김병준

    This study explores the long-term decline in the uniaxial compressive strength of Controlled Low Strength Material (CLSM) by preparing a sample with …

    본 연구에서는 유동성 채움재의 장기 압축강도 저하를 확인하고, 그 원인을 규명하고자 유동성 채움재와 물의 배합비율 1:1 적용하여 시료를 제작하였으며, 재령 7일, 28일 …

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    This study explores the long-term decline in the uniaxial compressive strength of Controlled Low Strength Material (CLSM) by preparing a sample with a 1:1 mixing ratio of CLSM and water. Uniaxial compressive strength tests were conducted after 7 and 28 days of curing. The results revealed that the compressive strength at 28 days was reduced by a factor of 2.85 compared to that at 7 days. Additionally, when expansion was introduced under the same mixing conditions, there was a significant reduction in compressive strength. Point load strength tests based on 7 and 28 days of curing indicated a disparity of 29.27 to 58.76 and 48.19 to 95.13 times, respectively, between the point load strength and the uniaxial compressive strength at 7 days. The differences observed in the findings of this study compared to previous studies may be attributed to variations in the precision of the test method and the sample production process. Therefore, it is essential to establish clear testing methods to accurately evaluate CLSM.


    본 연구에서는 유동성 채움재의 장기 압축강도 저하를 확인하고, 그 원인을 규명하고자 유동성 채움재와 물의 배합비율 1:1 적용하여 시료를 제작하였으며, 재령 7일, 28일 기준 일축압축강도 시험을 수행하였다. 일축압축시험 결과 재령 28일 기준 압축강도는 7일 대비 2.85배 감소하였다. 또한, 똑같은 배합 조건에서 팽창제를 첨가하였을 경우 압축강도가 대폭 감소하였다. 현장에서 배합된 유동성 채움재를 재령 7일, 28일 기준으로 점하중강도 시험을 수행하였으며, 똑같은 배합 조건 및 재령 일 기준으로 일축압축강도와의 차이가 재령 7일 기준 29.27~58.76배, 재령 28일 기준 48.19~95.13배로 나타났다. 본 연구결과가 선행연구 결과와 다소 차이를 나타내고 있음에 대한 이유는 시험방법 및 시료 제작 과정에서의 정밀도 차이에 의한 것임으로 유동성 채움재 평가를 위하여 명확한 시험방법에 대한 규제가 필요하다.

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    30 April 2024
  • Swelling behavior Simulation Study of KJ-II Bentonite Buffer Blocks under Various Experimental Conditions

    다양한 실험조건에 따른 경주 벤토나이트 완충재 블록의 팽윤 거동 해석

    Deuk-Hwan Lee, Gyu-Hyun Go, Gi-Jun Lee, Seok Yoon

    이득환, 고규현, 이기준, 윤석

    This study aimed to evaluate the swelling behavior characteristics of KJ-II buffer blocks by performing numerical analysis of swelling pressure measurement experiments …

    본 연구에서는 완충재 블록의 팽윤 거동 특성을 파악하고자 COMSOL Multiphysics의 비선형 탄성모델을 활용하여 완충재 팽윤압 측정실험에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석에서는 실험 조건과 …

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    This study aimed to evaluate the swelling behavior characteristics of KJ-II buffer blocks by performing numerical analysis of swelling pressure measurement experiments using the nonlinear elasticity model of COMSOL Multiphysics. The analysis was conducted under boundary conditions that included isotropic constraints and water injection pressure, mirroring the experimental settings. Validation of the numerical model was achieved by comparing its outputs with experimental results. The validated model was then used to simulate swelling deformations under unconfined conditions and to analyze swelling pressure as influenced by dry density and the geometric shape of the buffer material. The results accurately represented the swelling deformation observed during the saturation process and demonstrated that swelling pressure increases with higher dry density. Moreover, simulations concerning the geometric shape of the buffer material indicated a markedly faster rate of pressure increase in U-shaped samples compared to cylindrical ones. Analysis suggested that stress manifested preemptively near the internal edges of U-shaped samples during saturation. To enhance the simulation’s fidelity to actual buffer material behavior, further refinement of the analysis model using a nonlinear elasticity model is recommended.


    본 연구에서는 완충재 블록의 팽윤 거동 특성을 파악하고자 COMSOL Multiphysics의 비선형 탄성모델을 활용하여 완충재 팽윤압 측정실험에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석에서는 실험 조건과 동일하게 사방 구속조건 및 물 주입압을 경계조건으로 설정하였으며, 실험값과 수치해석 결과를 비교하여 수치해석 모델을 검증하였다. 이후 해당 수치해석 모델을 활용하여 비구속 조건에서의 팽윤변형, 건조밀도별 팽윤압, 그리고 완충재의 기하학 형태에 따른 팽윤압을 모사하였다. 해석결과, 모델은 포화 과정에 따른 팽윤변형 현상과 건조밀도가 높아질수록 팽윤압이 증가하는 현상을 적절히 모사하였다. 또한, 완충재 기하학 형태에 따른 팽윤압 모사 결과에서는 팽윤압이 증가하는 속도가 원통형 시료보다 U자형 시료에서 훨씬 빠르게 나타났고, 포화 과정에 따라 U자형 시료의 내부 모서리에서 선제적으로 응력이 발현되는 것으로 분석되었다. 다만, 완충재의 실제 거동을 보다 정확하게 모사하기 위해서는 비선형 탄소성 모델을 적용하여 해석모델의 수준을 고도화해야 할 것으로 판단된다.

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    30 April 2024
  • Reinforcing Effect of Micropiles According to the Cohesive Characteristics of the Soil Layer Beneath Foundations

    파일직경과 기초하부 토사층의 점착특성에 따른 마이크로파일 보강효과

    Chang-Hwan Jang, Mu-Yeun Kim, Tae-Hyun Hwang

    장창환, 김무연, 황태현

    Micropiles are small, cast-in-place piles with a diameter of 300 mm or less, primarily used to reinforce existing structures and support new …

    마이크로파일은 직경 300mm이하인 소구경 현장타설말뚝을 칭하며, 기존 구조물의 보강과 신축 구조물의 지지 목적으로 주로 활용되어 왔다. 또한 파일의 활용이 증가함에 따라 마이크로파일 …

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    Micropiles are small, cast-in-place piles with a diameter of 300 mm or less, primarily used to reinforce existing structures and support new constructions. As the application of these piles has expanded, extensive research has been conducted on their bearing characteristics, particularly in micropiled rafts. These studies have consistently demonstrated the positive impact of micropiles on foundation reinforcement. However, previous research often overlooked the potential variations in behavior between micropiled and conventional piled rafts based on different pile conditions. Furthermore, the influence of the cohesive characteristics of the soil layer beneath the foundation on the reinforcing effect of the micropiles has not been adequately addressed. This study, therefore, undertook 3D numerical analysis to assess the reinforcing effect of micropiles, considering both pile conditions and the cohesive characteristics of the soil layer beneath the foundation. The findings revealed that micropiles are significantly more effective in non-cohesive soil layers compared to cohesive ones, with the potential to increase the bearing capacity of the raft by up to 3.7 times.


    마이크로파일은 직경 300mm이하인 소구경 현장타설말뚝을 칭하며, 기존 구조물의 보강과 신축 구조물의 지지 목적으로 주로 활용되어 왔다. 또한 파일의 활용이 증가함에 따라 마이크로파일 또는 마이크로파일-레프트의 지지특성에 대한 연구가 활발히 진행되어왔으며, 연구결과를 통해 기초에 대한 파일 보강효과가 입증되었다. 그러나 대부분 기존 연구는 마이크로파일-레프트가 파일조건에 따라 기존 파일-레프트와 다른 거동을 보일 수 있고, 기초에 대한 파일의 보강효과가 기초하부 토사층의 점착특성에 따라 좌우될 수 있음을 고려하지 않았다. 따라서 본 연구에서는 수치해석을 통해 파일조건과 기초하부 토사층의 점착특성에 따른 마이크로파일의 보강효과를 평가하기 위해 3차원 수치해석을 수행하였다. 연구결과, 비 점착특성을 가진 토사층 조건에서의 기초에 대한 마이크로파일의 보강효과가 점착력을 가진 토사층인 경우보다 좀 더 효과적이고, 최대 마이크로파일의 보강효과는 전면기초의 지지력보다 3.7배 정도 증가시킬 수 있는 것으로 나타났다.

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    30 April 2024
  • Stability Assessment of Tunnel Excavation Face Utilizing Characteristics of Collapse Cases

    터널 시공현장 붕괴 사례를 이용한 막장의 안정성 평가 연구

    Mintae Kim

    김민태

    While shield tunneling has demonstrated stability in international cases, the new Austrian tunneling method (NATM) encounters challenges in urban environments with shallow …

    쉴드공법은 국제적인 사례에서 그 안정성을 입증한 반면, 경제적 효율성을 지닌 것으로 알려진 NATM 터널 굴착공법은 피복이 얕고 지반이 풍화되며 지하수가 많은 도심지에 …

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    While shield tunneling has demonstrated stability in international cases, the new Austrian tunneling method (NATM) encounters challenges in urban environments with shallow cover, weathered ground, and high groundwater levels. This paper introduces two typical collapse scenarios observed in urban areas, specifically within weathered bedrock and uncemented sandy soil layers. The collapses are analyzed using six stability evaluation methods, and the results are synthesized to assess the excavation face stability through a hexagonal diagram. The study finds a consistent agreement between the analysis results of the two collapsed tunnel sites and the evaluation outcomes. The employment of the stability evaluation diagram, a comprehensive method that considers the ground characteristics of the target tunnel, proves crucial for ensuring barrier stability during the tunnel design stage. This method is essential for a holistic evaluation, especially when addressing challenging ground conditions in urban settings.


    쉴드공법은 국제적인 사례에서 그 안정성을 입증한 반면, 경제적 효율성을 지닌 것으로 알려진 NATM 터널 굴착공법은 피복이 얕고 지반이 풍화되며 지하수가 많은 도심지에 적용 시 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 도심지의 풍화된 암반층과 미고결 사질토 지반에서 발생할 수 있는 전형적인 두 가지 붕락 사례를 소개하고, 여섯 가지 안정성 평가 방법으로 두 붕락 사례를 분석하였으며, 그 결과를 종합하여 육각형의 다이어그램에 의한 방법으로 터널의 막장 안정성을 평가하였다. 본 연구의 분석 결과, 붕괴한 두 터널 현장의 결과와 평가 결과가 잘 일치하였으며, 대상터널의 지반 특성을 고려한 종합적인 평가 방법인 막장 안정성 평가 다이어그램에 의한 방법은 터널 설계 단계에서 터널의 막장 안정성을 확보하는 데 중요한 역할을 할 것으로 판단된다.

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    30 April 2024
  • Time Series Analysis for Predicting Deformation of Earth Retaining Walls

    시계열 분석을 이용한 흙막이 벽체 변형 예측

    Seunghwan Seo, Moonkyung Chung

    서승환, 정문경

    This study employs traditional statistical auto-regressive integrated moving average (ARIMA) and deep learning-based long short-term memory (LSTM) models to predict the deformation …

    본 연구는 전통적인 통계기반 ARIMA(Auto-Regressive Integrated Moving Average) 모델과 딥러닝 기반 LSTM(Long Short-Term Memory) 모델을 활용하여 굴착 현장의 지중경사계 데이터를 통한 흙막이 …

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    This study employs traditional statistical auto-regressive integrated moving average (ARIMA) and deep learning-based long short-term memory (LSTM) models to predict the deformation of earth retaining walls using inclinometer data from excavation sites. It compares the predictive capabilities of both models. The ARIMA model excels in analyzing linear patterns as time progresses, while the LSTM model is adept at handling complex nonlinear patterns and long-term dependencies in the data. This research includes preprocessing of inclinometer measurement data, performance evaluation across various data lengths and input conditions, and demonstrates that the LSTM model provides statistically significant improvements in prediction accuracy over the ARIMA model. The findings suggest that LSTM models can effectively assess the stability of retaining walls at excavation sites. Additionally, this study is expected to contribute to the development of safety monitoring systems at excavation sites and the advancement of time series prediction models.


    본 연구는 전통적인 통계기반 ARIMA(Auto-Regressive Integrated Moving Average) 모델과 딥러닝 기반 LSTM(Long Short-Term Memory) 모델을 활용하여 굴착 현장의 지중경사계 데이터를 통한 흙막이 벽체 변형을 예측하고, 두 모델의 예측 성능을 비교 분석하였다. ARIMA 모델은 시간의 흐름에 따른 시계열 데이터의 선형적 패턴을 분석하는 데 강점을 보이는 반면, LSTM은 데이터의 복잡한 비선형 패턴과 장기 의존성을 포착하는 데 우수한 능력을 보여주었다. 본 연구는 흙막이 벽체 변형 예측을 위해 지중경사계 계측 데이터에 대한 전처리, 다양한 시계열 데이터 길이 및 입력변수 조건 등에 따른 성능 평가를 포함하였으며, LSTM 모델이 ARIMA 모델에 비해 통계적으로 유의미한 예측 성능 향상을 확인하였다. 본 연구의 결과는 굴착 현장에서의 지중경사계 데이터를 활용한 흙막이 벽체의 안정성 평가에 LSTM 모델을 효과적으로 적용할 수 있음을 보여준다. 또한 이를 바탕으로 향후 굴착 현장 전체에 대한 안전 모니터링 시스템 구축과 시계열 예측 모델 발전에 기여할 것으로 기대된다.

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    30 April 2024
  • Performance Assessment of 3D Printed Mechanically Stabilized Earth Retaining Wall Backfilled with Recycling Soil

    3D 프린팅 기술 기반 보강토 옹벽 순환토사 적용 뒤채움재의 성능 평가

    Jae-Hwan Kim, Jeongho Oh

    김재환, 오정호

    In Korea, numerous large-scale infrastructure construction projects and housing site developments are being undertaken. However, due to limited land availability, sourcing high-quality …

    최근 국내는 다양한 대규모 사회기반 시설물 공사 및 택지 개발 등이 시행되고 있으나, 이에 반해 제한적인 국토 여건으로 철도 또는 도로 흙쌓기 …

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    In Korea, numerous large-scale infrastructure construction projects and housing site developments are being undertaken. However, due to limited land availability, sourcing high-quality backfill materials that meet the standards for railroad and road embankment compaction and mechanically stabilized earth (MSE) retaining wall construction poses significant challenges. Concurrently, there has been an increase in structural failures of many MSE retaining walls, attributed primarily to reduced bearing capacity and impaired drainage performance, resulting from inadequate backfill compaction. This study aimed to analyze the structural performance and safety of an MSE retaining wall using recycled soil as backfill. We conducted small-scale model tests utilizing 3D printing technology combined with two-dimensional numerical analysis. The study quantitatively evaluated the MSE retaining wall’s performance concerning the recycled soil mixing ratio and reinforcement installation methods. Furthermore, the utility of 3D printing was confirmed through the production of an experimental wall designed to facilitate easy reinforcement attachment, mirroring the conditions of actual MSE retaining wall construction.


    최근 국내는 다양한 대규모 사회기반 시설물 공사 및 택지 개발 등이 시행되고 있으나, 이에 반해 제한적인 국토 여건으로 철도 또는 도로 흙쌓기 비탈면 다짐 시공 또는 보강토 옹벽 뒤채움재 시공 시 기준에 부합하는 양질의 토사 수급이 어려운 실정이다. 특히, 다수의 보강토 옹벽은 부적절한 뒤채움재 다짐 시공으로 인한 지지력과 배수 성능 저하로 인한 구조물 피해사례 등이 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 뒤채움재로 순환토사를 활용하는 보강토 옹벽에 대하여 3D 프린팅 기술 기반 실내 모형실험 및 2차원 수치해석을 수행하여 구조적 성능 및 안전성을 분석하고자 하였다. 그 결과, 순환토사 배합비 및 보강재 설치 방법에 따른 뒤채움재 성능을 확인하였으며, 3D 프린팅 기술을 통해 실제 보강토 옹벽 시공과 유사하게 보강재 체결이 쉬운 형태의 실험상 벽체를 제작하여 3D 프린터의 활용성을 확인하였다.

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    30 April 2024
  • Failure Envelope of Suction Caisson Foundations in Clay Subjected to Combined Loads

    점성토 지반에 시공된 석션 케이슨 기초의 파괴포락선 산정

    Sangwook Kang, Donghyun Lee, Donghyuk Jung, Taek Hee Han, Jaehun Ahn

    강상욱, 이동현, 정동혁, 한택희, 안재훈

    The global increase in population and subsequent scarcity of terrestrial living spaces necessitates exploration of alternative habitats. Research into the development of …

    세계 인구의 지속적인 증가와 주거 공간 부족에 대한 대응으로, 인류 거주 영역의 새로운 대안과 해양 환경의 활용 방향을 제시하기 위해, 해저 공간 …

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    The global increase in population and subsequent scarcity of terrestrial living spaces necessitates exploration of alternative habitats. Research into the development of underwater living areas provides promising avenues for the expansion of human living spaces and the use of marine environments. This study focuses on the failure envelope of suction caisson foundations subjected to combined loads in a marine setting, utilizing finite element analysis. The foundation is assumed to be embedded in clay characterized by a linear increase in undrained shear strength with depth, employing the von Mises constitutive model for the clay. The resulting failure envelope is represented as a tilted ellipse which expands as the undrained shear strength increases, maintaining a constant ratio between the major and minor axes. A comparative analysis of two suction caisson foundations with varying length-to-diameter ratios revealed that this ratio influences the dimensions of the failure envelope, with a tendency for the major-to-minor axis ratio to increase as the length-to-diameter ratio increases. These findings are critical for the design of suction caisson foundations in offshore environments.


    세계 인구의 지속적인 증가와 주거 공간 부족에 대한 대응으로, 인류 거주 영역의 새로운 대안과 해양 환경의 활용 방향을 제시하기 위해, 해저 공간 개발에 대한 연구가 수행되고 있다. 석션 케이슨 기초는 해저 공간 개발을 위해 연구되고 있는 기초 유형 중 하나이다. 본 연구에서는 유한요소해석을 통해 해양 환경하에 조합하중이 가해진 석션 케이슨 기초의 파괴포락선을 산정하였다. 유한요소해석의 지반은 깊이에 따라 강도가 선형적으로 증가하는 점토 지반으로 가정하였으며, 점토의 구성모델로 von Mises 모델을 적용하였다. 전반적으로 파괴포락선의 형태는 기울어진 타원의 형태를 나타냈다. 깊이에 따른 비배수전단강도의 증가 추세가 커지는 경우, 파괴포락선은 장축과 단축의 비율은 유지되며 크기가 증가하였다. 길이 대 직경비가 다른 두 석션 케이슨 기초의 파괴포락선을 비교했을 때, 길이 대 직경비가 증가함에 따라 석션 케이슨 기초의 파괴포락선의 장축과 단축의 비율이 증가하는 경향을 보였다. 본 해석 결과는 해양 환경에서 석션 케이슨 기초의 설계에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

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    30 April 2024
  • Investigation of Underground buried Cables based on Ground Penetrating Radar Data

    지표 투과 레이더 데이터 기반 지하 매설 케이블 조사

    SungKi Choi, Hyung-Koo Yoon, YoungSeok Kim, Sewon Kim, Hyun-Jun Choi, Dae-Hong Min

    최성기, 윤형구, 김영석, 김세원, 최현준, 민대홍

    Underground buried cables can cause disconnections during the construction of roads and other subterranean structures due to uncertain designs. This paper describes …

    지하 매설된 케이블은 불확실한 설계 도면으로 도로 및 지하 구조물 건설 시 단선이 발생한다. 본 논문은 지하 매설 케이블의 위치를 지표 투과 …

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    Underground buried cables can cause disconnections during the construction of roads and other subterranean structures due to uncertain designs. This paper describes experiments conducted to detect and verify the locations of these cables utilizing ground penetrating radar (GPR). The experiments were carried out at an active road construction site, where cable burial was anticipated. The GPR used operated within a frequency range of 400 MHz to 900 MHz to probe underground structures. The exploration methodology consisted of an initial GPR test to survey the entire area, followed by a secondary test informed by the results of the initial experiment, incorporating a diverse and increased number of lines. The findings confirmed the hyperbolic reflection patterns of cables at consistent locations along the same lines. These patterns were then compared to existing designs to corroborate the presence of cables at the identified locations. This research establishes an effective GPR methodology based on the electromagnetic wave reflection pattern, specifically the hyperbola, to detect difficult-to-locate underground buried cables.


    지하 매설된 케이블은 불확실한 설계 도면으로 도로 및 지하 구조물 건설 시 단선이 발생한다. 본 논문은 지하 매설 케이블의 위치를 지표 투과 레이더(GPR)로 탐지하고 검증하는 실험을 수행하였다. 수행된 실험 장소는 케이블 매설이 예상되는 실제 도로 건설 부지에서 수행하였으며 400MHz~900MHz의 고주파수 대역을 갖는 지표 투과 레이더를 사용하여 지하 내부 구조를 측정하였다. 탐사 방법은 조사 지역 전체를 파악하기 위한 지표 투과 레이더 1차 실험과 1차 실험 결과 기반의 2차 실험을 수행하였으며 측선 방향의 다양성과 개수를 증가시키는 방법을 사용하였다. 실험 결과는 동일선상의 위치에서 일관된 케이블에서 반사되는 파형 특징인 하이퍼볼라를 확인하였으며 설계 도면 비교 결과 해당 위치에 케이블이 매설된 것을 검증하였다. 해당 연구 결과는 탐지하기 어려운 지하 매설 케이블의 위치를 전자기파 반사 파형인 하이퍼볼라를 기반으로 지표 투과 레이더에 적합한 방법론을 제시한다.

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    30 April 2024
  • Methodology to Measure Stress Within Sand Ground Using Force Sensing Resistors

    박막형 압전 센서를 활용한 사질토 지반 지중 응력 측정 방법론

    Dong Kyun Kim, Sang Inn Woo

    김동균, 우상인

    Stress is an invisible physical quantity, necessitating the use of earth pressure cells for its measurement within the ground. Traditional strain-gauge type …

    응력은 비가시 물리량이므로, 지반 내부에서 이를 측정하기 위해서는 토압계가 필요하다. 기존의 스트레인 게이지 기반 토압계는 큰 강성을 가지며, 이는 지반 내부 응력을 …

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    Stress is an invisible physical quantity, necessitating the use of earth pressure cells for its measurement within the ground. Traditional strain-gauge type earth pressure cells, due to their rigidity, can distribute stress within the ground and subsequently affect the accuracy of earth pressure measurements. In contrast, force sensing resistors are thin and flexible, enabling the minimization of stress disturbance when measuring stress within the ground. This study developed a system that utilizes force sensing resistors to measure ground stress. It involved constructing a soil chamber for calibrating the force sensing resistors, assessing the variability of measurements from resistors embedded in sand ground, and verifying the attachment of pucks to the sensing area of the resistors.


    응력은 비가시 물리량이므로, 지반 내부에서 이를 측정하기 위해서는 토압계가 필요하다. 기존의 스트레인 게이지 기반 토압계는 큰 강성을 가지며, 이는 지반 내부 응력을 교란시켜 토압 측정의 정확성에 영향을 준다. 박막형 압전 센서는 얇고 유연하므로, 이를 활용할 경우 지반 내부 응력의 교란을 최소화하여 지중응력을 측정할 수 있다. 본 연구에서는 박막형 압전 센서를 활용하여 지반 내부의 응력을 측정하기 위한 시스템을 구축하였다. 박막형 압전 센서를 교정하기 위한 챔버를 제작하여 사질토 지반 내부에 매설된 박막형 압전 센서의 측정 변동성과 센서의 감지 영역에 부착된 퍽으로 인한 측정 토압의 재현성 향상을 반복실험을 통해 확인하였다.

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    30 April 2024