Prediction of ground-condition ahead of tunnel face using electromagnetic wave-analytical study

터널 시공 도중이나 터널 굴착 직후 주지보재에 의한 보강 전에 터널막장 전방에 존재하는 연약암반 혹은 단층파쇄대로 인해 유발되는 터널막장의 붕괴사고가 빈번이 일어나고 있다. 기존의 지반탐사방법으로는 터널막장부근에 있는 연약암반이나 단층파쇄대를 찾기 어렵다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 극복하고 기존의 탐사방법들을 보완하기 위해 전자기파를 이용한 터널전방 예측방법을 제안하였다. 전기장의 특성을 고려한 Coulomb 및 Gauss 법칙을 이용하여 절리를 가지는 암반에서의 전기장을 해석하였다. 이를 바탕으로 터널막장 전방에 구형연약암반과 단층파쇄대가 존재하는 경우에 대하여 각각 전기장해석을 수행하여 이론식을 도출하였다. 또한 개발된 해석기법을 작용하여 터널 전방에 구형연약이역과 단층파쇄대가 존재하는 경우에 대하여 예제해석을 수행하였다. 해석결과는 터널 전방에 부착된 몇 개의 전극에서 측정된 암반의 저항으로부터 역함수기법을 이용하여 터널 전방에 존재하는 연약지역의 등가 크키, 위치 및 성질을 정확하게 예측할 수 있음을 보여주었다. 암반에서의 전기저항 가탐심도는 터널막장의 크기, 자연전위 및 기타 전기적 신호에 의해 영향을 받음을 알 수 있었다. 제시된 해석기법은 실내시험을 통하여 검증하였다. 가로, 세로, 높이가 각각 5cm인 콘크리트 블록 1800여 개를 가지고서 3방향 절리를 가진 암반상태를 구현하였고 터널 전방에 전기전도도가 콘크리트 블록보다 상대적으로 높은 물질을 이용하여 연약지반을 구현하였다. 모델링을 통한 실험결과는 해석결과와 거의 일치함을 보여주었다

Biogeochemical cycling and marine environmental change study

최종 목표 ○ 연안환경, 우리바다, 인도양에서 생지화학순환을 이해하고 해양환경 변화를 탐지하는 기술을 구축하여 당면한 환경문제를 해결하는 방안을 제시함 연구 내용 ○ KIOST 장기 모니터링 시스템 및 이를 통한 동해와 남해 대기/물리/화학/생물 시계열 관측자료 ○ 제주 연안 오염원 및 외래기원 환경교란물질 탐지 및 이동경향 분석 ○ 동해와 황해에서 탄소와 미량원소/동위원소 생지화학 순환 연구 ○ 해양 방사능 사고 대응 관측 및 모델 정보제공 기술지원 체계 구축 ○ 인도양 다매체 해양 프로세스 이해 연구개발성과 ○ 지역해에 최적화된 해양환경변화 탐지기술 개발 ○ 제주도 연안에서 일어나는 현안문제 해결방안 제시 ○ 인도양 쌍극진동 변동과 물질순화 기작 및 생태계 반응이해 ○ 해양 방사능 사고대응 기술지원 체계 운용 메뉴얼 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 광역-국지적 규모의 환경유해 인자 조기 탐지 기술 및 예보 기술 확보 ○ 유관기관에 해양환경변화 탐지 및 예측 자료를 제공하여 피해저감 활동 지원 ○ 한반도 주변해역에서 기후변화/환경변화/인위적 오염증가에 따른 해양환경 변동이해 ○ 주변해와 대양간의 상호연관성 파악 및 미래기후 변화 예측 능력 향상 ○ 일본 방사능 오염수 방출 계획 실행 시 정부차원의 대응 지원 ○ 국제인도양탐사 프로그램(IIOE-2) 참여 및 인도양 변동 특성 이해에 기여 ○ GEOTRACES 프로그램 참여를 통한 대양연구 선도 기관으로 국제 인식 개선한국해양과학기술