도심지 공동구 최적 설계를 위한 평가 모델 개발

심영종,진규남,오원준,조중연,Sim, Young-Jong,Jin, Kyu-Nam,Oh, Won-Joon,Cho, Choong-Yeun 한국터널지하공간학회 2017 한국터널지하공간학회논문집 Vol.19 No.3

현재 도시형태나 규모, 주변 도로기능이나 공동구 건설형식에 따른 타당성 및 경제성 평가 방법, 공동구내 수용시설물의 최적 배치 등을 고려한 공동구 설계 평가모델은 개발되어 있지 않다. 이에 본 연구에서는 도심지 공동구 도입결정과 도입 결정 이후 적용할 수 있는 공동구 최적 설계를 위한 평가모델을 개발하였다. 이를 위해 본 논문에서는 여러 개의 의사결정 방법 중 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 직선의 방식이 아닌 순환의 방식이 적용 가능한 데밍사이클(Deming cycle)을 선정하였다. 공동구 도입과 설계시 다양한 인자의 반영을 위하여 11개의 상위지표를 설정하여 보다 구체적인 접근을 유도하였다. 또한 Plan-Do-Check-Action(PDCA)의 순환 방식을 기반으로 1차 구상단계, 2차 최적화 단계를 통한 공동구 도입과 설계를 보다 효율적으로 구현할 수 있도록 하였으며, 이를 위한 최적화 평가 프로그램을 개발하였다. In current, there has not been the evaluation model for the optimum design of the multi-utility tunnel by considering urban type and size, the function of surrounding road and feasibility analyses with respect to construction method, and arrangement of accommodation facilities inside multi-utility tunnel. Thus, in this study, we developed the evaluation model for the optimum design of the multi-utility tunnel before and after the decision of the multi-utility tunnel installation. In this paper, we have selected the Deming cycle which is used in various fields among several decision methods for optimizing the design. For the purpose of reflecting the various factors in the design of the multi-utility tunnel, 11 higher indicators were set up to lead to more detailed approaches. In addition, based on the "Plan-Do-Check-Action (PDCA)" circulation method, we can realize the installation of the multi-utility tunnel and design more efficiently through the first phase for conception and the second phase for optimization, and develop the program for the evaluation model accordingly.

지반분류를 위한 시추공 탐사법의 비교 연구

심영종(Young-Jong Sim),정종석(Jong-Suk Jung),박종배(Jong-Bae Park) 한국지반환경공학회 2012 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2012 No.9

Verification of Numerical Technique for Hydraulic Fracturing Stimulation : by Comparison with Analytical Solutions

Sim Young-Jong(심영종) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.4

수압파쇄기술은 가스나 석유, 지열 등 자원추출을 하기 위해 다양한 분야에서 전세계적으로 응용되고 있는 기술이다. 이러한 수압파쇄 작업 시 복수의 균열이 필수적으로 발생하여 균열간 기계적인 상호작용을 유발하는데 이러한 상호작용은 수압파쇄시 얻어질 수 있는 결과(균열 폭, 균열 길이, 보어홀 내 압력)에 큰 영향을 끼치게 된다. 수치해석기법인 경계병치법은 이러한 균열간의 역학적 상호작용을 고려하는데 유효한 수치해석적 기법으로 개발이 되고 있으나 응력확대계수를 계산하는 해석식과의 비교등을 통한 검증이 필요하다. 이를 위해 무한평면에 일축 인장 응력과 전단응력이 작용하는 단일균열의 경우 및 임의의 두 균열이 존재하는 경우의 응력확대계수 및 균열폭 해석식과 본 수치해석기법을 통해 얻은 값을 비교하였다. 그 결과, 본 연구에서 제시한 경계병치법은 해석식과 상당히 근접한 결과를 나타내어, 균열간의 기계적인 상호작용을 고려하는데 유효함을 검증하였으며, 추후 수압파쇄 시 설계에 필요한 균열폭 등의 변수를 계산하는데 사용할 수 있음을 나타내었다. Hydraulic fracturing technology has been widely applied in the industry for the recovery of the natural resources such as gas, oil and geothermal heat from hot dry rock. During hydraulic fracturing stimulation, multiple cracks are created resulting in mechanical interaction between cracks. Such an interaction influences obtaining hydraulic fracturing key parameters (crack opening, length, and borehole net pressure). The boundary collocation method (BCM) has been proved to be very effective in considering mechanical interaction. However, for better confidence, it needs to be verified by comparison with analytical solutions such as stress intensity factors. In this paper, three cases, single fracture in remote uniaxial tension, single fracture in remote shear stress field and two arbitrary segments in an infinite plane loaded at infinity are considered. As a result, the BCM is proved to be valid technique to consider mechanical interaction between cracks and can be used to estimate the hydraulic fracturing parameters such as opening of the fracture, and so on.

LCC기반 공동구 설치의 비용 편익 분석 방법론

심영종(Sim, Young Jong),진규남(Jin, Kyu Nam),나귀태(Na, Gwi Tae),조중연(Cho, Choong Yuen) 대한토목학회 2016 대한토목학회 학술대회 Vol.2016 No.10

보강토 일체형 교대구조물의 거동특성에 대한 수치해석적 연구

심영종(Sim, Young-Jong),진규남(Jin, Kyu-Nam),홍은수(Hong, Eun-Soo),박준경(Park, Jun-Kyung),김한성(Kim, Han-Sung),배상우(Bae, Sang-Woo),홍종우(Hong, Jong-Woo) 한국지반신소재학회 2017 한국지반신소재학회 학술발표회 Vol.2017 No.10

수압파쇄시 생성되는 균열의 특성과 그 중요성에 관한 고찰

심영종(Young-Jong Sim),김홍택(Hong-Taek Kim) 한국지반환경공학회 2005 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2005 No.9

Effect of Formation of Segmented Fractures Induced by Fluid Injection on Major Design Parameters

Sim Young-Jong(심영종) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.6

유체를 주입하여 암반을 파쇄하는 기술은 지열이나 석유 및 가스 등을 추출하는데 널리 사용되고 있는 방법이다. 본 기술을 적용 시 단일균열이 형성되면 이러한 에너지를 추출하는데 가장 이상적이다. 그러나 이러한 단일균열의 형성은 매우 드문 현상이며 분할된 형태의 균열생성이 흔한 현상이다. 이에 균열간 기계적 상호작용의 영향으로 설계변수에서도 단일균열을 가정하고 적용되었던 값과 차이를 보일 것으로 예상된다. 본 연구에서는 균열이 분할 생성되었을 경우 기계적인 상호작용을 고려할 수 있는 수치해석기법을 기존의 개발된 모델과 연계하여 설계변수인 길이, 균열폭, 그리고 압력을 계산하였다. 그 결과 균열의 형성은 이렇게 유체를 주입하여 암반을 파쇄 시 사용되는 설계변수에 상당한 영향을 끼치는 것으로 나타났다. Rock fracturing technique through fluid injection into the wellbore has been widely used to extract geothermal heat and to enhance oil and gas production. Single fracture formation is ideal for the production. However, it is very difficult to form single fracture formation. Instead, the formation of segmented fracture is a common phenomenon. Therefore, design parameters are expected to be different from those of single fracture because of mechanical interaction between segmented fractures. In this paper, design parameters such as length, aperture, and net pressure are evaluated by using model of segmented fracture in which numerical technique is incorporated to consider mechanical interaction between segments. Results show that the existence of fracture segmentation affects design parameters in fracturing treatment in rock by fluid injection.

제10회 브루넬 국제강연(10<SUP>th</SUP> Brunel International Lecture) 개최 및 참가수기

심영종(Young-Jong Sim) 대한토목학회 2015 대한토목학회지 Vol.63 No.12

다중으로 분할된 자연수압파쇄 균열 모델링

심영종(Sim Young-Jong) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.6

수압파쇄기술은 주로 지열, 석유, 가스 추출 시 지반의 투수성을 증가시키기 위해 사용되는 공법으로 자연에서 생성된 수압파쇄균열의 원리를 적용함으로써 실제 설계기법을 발전시켜 나아가고 있다. 본 논문에서는 균열간 거리가 아주 근접한 다중으로 분할 생성된 자연 수압파쇄균열을 대상으로 균열간 기계적 상호작용의 영향을 평가하였다. 균열의 수는 71개이며 여기에 사용된 균열폭 자료는 3,339개로 균열간 아주 근접하여 생성 당시 상당한 기계적 상호작용이 예상되었던 균열이다. 이러한 상호작용을 정량적으로 평가하기 위해서 경계병치법을 사용하였으며 측정된 균열폭에 가까운 형상을 얻기 위해 최소자승법을 통한 압력(net pressure)을 계산하였다. 그 결과 상호작용을 고려한 경우 단 2개의 압력변수만으로도 측정치에 가까운 균열폭을 얻을 수 있음을 증명하였다. Fracturing technique using fluid injection into the borehole is widely used technology in the industry for the geothermal heat, oil, and gas extraction. Dealing with fluid-driven natural fractures such as dike and vein indirectly, design technology would be improved by adapting their principles. In this paper, mechanical interaction between the segments is evaluated by modeling highly segmented and closely spaced fluid-driven natural fractures. The number of segments is 71 with 3,339 measured apertures in which the interaction is considerably predicted. To evaluate mechanical interaction, boundary collocation method is used and the net pressure is calculated by using least square method to fit measured apertures. As a result, in case that mechanical interaction is considered, two pressures as fitting parameters are sufficient to capture measured apertures.

원커팅 철근보강 PHC 말뚝의 속채움 콘크리트 부착파괴 성능

천영수,심영종,박종배,Chun, Young-Soo,Sim, Young-Jong,Park, Jong-Bae 한국토지주택공사 토지주택연구원 2011 LHI journal of land, housing, and urban affairs Vol.2 No.4

말뚝두부와 기초판의 연결방법으로서 기존의 강선남김방식은 시공성이 좋지 않고, 말뚝두부에 파손 및 균열이 발생할 가능성이 높을 뿐만 아니라 현장 인명사고가 자주 발생하여 최근에는 대안적인 방법으로서 원커팅에 의한 철근보강 방식이 제안되어 사용되고 있다. 하지만 이러한 방법들은 역학적인 성능규명에 의하여 그 상세가 구체적으로 제안 또는 검증된 사례가 없다. 이 연구는 원커팅 철근보강 방식에 있어서 최적 보강상세를 제안 할 목적으로 후 타설된 말뚝 내 속채움 콘크리트와 말뚝간의 전단마찰 저항력의 부족으로 인한 파괴를 실험을 통하여 규명하고, 적정 채움 깊이를 제안하였다. 실험결과에 근거하여 말뚝 부착파괴 강도를 안전측의 값으로 0.4MPa를 가정한다면, 부착파괴 이전에 철근이 항복에 도달하도록 하기 위해서 속채움 콘크리트의 깊이는 최소한 PHC 450과 PHC 500의 경우 600mm 이상, PHC 600의 경우 1,000mm 이상 확보하여야 할 것으로 판단된다. Existing method protruding strands that are embedded in PHC pile to connect pile head and foundation slab shows poor constructibility. As this causes crack and damage in pile head and casualties often occurs in construction site during the work, alternative method called one-cutting method, in which pile above the ground surface and strands embedded in pile are completely cut and pile head is reinforced with rebar for connection with foundation slab, is currently adopted. However, the capacity of details for these methods are not mechanically proved. In this study, in order to suggest proper details of reinforcement for one-cutting method, failures due to lack of shear resistance between infilled concrete and PHC pile are analyzed through experiments and embedded depth with infilled concrete inside PHC pile is suggested. Assuming that slip failure strength is 0.4MPa, which is obtained from experiment conservatively, to have rebar yielded before slip failure, minimum depth of infilled concrete for PHC 450 and PHC 500, need to be 600mm above, and for PHC 600, 1,000mm above.