HSDI 디젤엔진 흡기메니폴드의 기통간 EGR 분배성에 대한 1D/3D 연동해석

박남섭(Namseob Park),이제형(Jehyung Lee),여권구(Gwonkoo Yeo) 한국자동차공학회 2004 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-

Increasingly stringent exhaust emission regulations, which are expected to come into force within the next couple of years will require substantial reduction of NOx as well as particulate emissions. The small-bore, 01 Diesel engines currently being developed may have to use than 50% recirculated exhaust gas in the intake charge to control NOx emission. The compact geometry of the intake systems may lead to mixing problem with these large quantities of EGR and fresh air prior to induction into the cylinder, and lead to cylinder-to-cylinder maldistribution. This maldistribution could possibly result in a situation where is excessive NOx emissions from cylinders getting too little EGR, along with excessive smoke emissions from those cylinders that get too much EGR. In this work, numerical simulation is applied to improve cylinder-to-cylinder distribution of EGR in a 1.5-L Direct-Injection (DI) Diesel engine using 3D CFD coupled with ID engine cycle simulation. Through a combined effort of modeling, design and simulation, manifolds were developed that improved EGR distribution over the original manifolds while minimizing design changes to engine components. The results confirm the capabilities of the CFD, and in addition illustrate interesting insight regarding the cylinder-to-cylinder EGR distribution.

ETCS L3 안전성 확보를 위한 연동장치와 레일절손검지장치 간 인터페이스 방안

황경환(Kyung-hwan, Hwang),이기서(Key-seo, Lee),홍정기(Jeong-ki, Hong),성동일(Dong-il, Sung),황청하(Chung-ha, Hwang) 한국철도학회 2020 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2020 No.7

본 연구의 내용은 국가 R&D 사업으로 추진중인 ‚자동운전을 지원하는 ETCS L3 급 고속철도용 열차제어시스템 핵심기술 및 궤도회로 기능 대체 기술개발‛과제 중 ETCS L3 기반 열차진로제어 기술개발 내용에 관련되는 부분에 대하여 기술하였다. ETCS Level 3 는 기존의 궤도회로를 사용하지 않으므로 궤도회로를 이용한 레일절손검지를 대치할 수 있는 안전시스템이 필요하다. 본 논문에서는 ETCS L3 용으로 개발중인 DAS(Distributed Acoustic Sensing)기반 레일절손검지장치 (DBRD, DAS based Broken Rail Detector)가 EIS 로부터 진로 및 상태정보 등을 수신 받고 EIS 가 DBRD 로부터 레일절손검지 정보를 수신 받아 보다 안전하게 열차진로를 제어하기 위한 인터페이스 방안을 분석하여 제시하였다.

SDR기반 공용기지국환경의 'Wibro·WLAN·3G' 연동망 핸드오프 기법

이순화,김정섭,이승호,김장복 한국콘텐츠학회 2007 한국콘텐츠학회논문지 Vol.7 No.1

현재 무선 인터넷을 위한 패킷 데이터 서비스가 "WiBroWLAN3G"를 통해 제공되고 있으나 개별망에서는 Seamless한 환경을 만족시키기 어렵다. 그리고 WiBro와 WLAN은 서비스영역이 상대적으로 작아 광역서비스 제공시 기지국수가 늘어나게 된다. 따라서 이용자는 이동시 연속적이고 끊김없는 데이터서비스를 이용할 수 있으며, 사업자는 망 구축비용 및 운용비용 절감을 얻기 위해 통합연동망을 도입할 필요성이 있다. 따라서 본 논문에서는 SDR 공용기지국환경에서 “사용자요구대역폭”과 “단말이동속도”, “단말서비스셀지역”을 고려한 새로운 핸드오프 알고리즘을 제안하고 대역할당, QoS 만족도, 핸드오프 실패율의 우수성을 확인하였다. Today, packet services for wireless internet is provided by WiBroWLAN3G, but it is hard to be satisfied seamless connection in each of networks and wide-area service will increase the number of BS(base station) because WiBro and WLAN has been coverage smaller than 3G. that is, communicate which can use continuous and seamless data service is available when user is moving. Therefore, service provider need to integrate network for reducing management expenses. In this paper, we propose advanced handoff algorithm which is considered by "user demand bandwidth", "MN(Mobile Node) movement speed" and "MN service area" and show that simulating result is superior to "bandwidth allocation","QoS(Quality of Service) rate" and "handoff failure rate"

일본 태평양 연안의 Tokai, Tonankai 및 Nankai의 3연동지진에 의한 지진해일이 제주도 연안에 미치는 영향

이광호(Lee, Kwang-Ho),김민지(Kim, Min-Ji),조성(Cho, Sung),김도삼(Kim, Do-Sam) 한국해안해양공학회 2012 한국해안해양공학회 논문집 Vol.24 No.4

본 연구는 지진해일의 전파과정을 수치모의할 수 있는 비선형수치모델을 구축하고, 이로부터 최근 일본 태평양 연안에서 발생 가능성이 제기되고 있는 리히터 규모 9.0의 Tokai, Tonankai 및 Nankai의 3연동지진으로 인한 지진해일이 제주도 연안에 미치는 영향을 검토하였다. 수치해석에 있어서는 천해역에서의 천수효과를 충분히 재현하기 위해 격자접속기법을 이용하였으며, 2011년에 발생한 동일본지진과 1983년 동해중부지진에 의한 지진해일에 대한 수치계산을 수행하여 수위변동, 전파시간, 침수계산 등에 대한 기존의 계산치 및 관측치와의 비교로부터 본 수치모델의 타당성을 검증하였다. 3연동지진에 대한 수치모의는 지진해일의 영향을 충분히 고려할 수 있도록 지진 발생으로부터 10시간 동안 계산을 수행하였다. 수치모의를 통해 지진해일의 전파과정에서의 수위변동은 해저수심변화, 굴절, 회절, 반사 등의 영향에 의해 크게 좌우되며, 우리나라 제주도 연안에서는 사계항에서 1.6 m의 최대지진해일고가 추정되었다. This study proposed a two-dimensional horizontal numerical model based on the nonlinear shallow water wave equations to simulate tsunami propagation and coastal inundation. We numerically investigated the possible impacts of tsunami caused by the triple interlocked Tokai, Tonankai and Nankai Earthquakes on the Jeju coastal areas, using the proposed model. The simultaneous Tokai, Tonankai and Nankai Earthquakes were created a virtual tsunami model of an M9.0 earthquake. In numerical analysis, a grid nesting method for the local grid refinement in shallow coastal regions was employed to sufficiently reproduce the shoaling effects. The numerical model was carefully validated through comparisons with the data collected during the tsunami events by 2011 East Japan Earthquake and 1983 central East Sea Earthquake (Nihonkai Chubu Earthquake). Tsunami propagation triggered by the combined Tokai, Tonanakai and Nankai, Earthquakes was simulated for 10 hours to sufficiently consider the effects of tsunami in the coastal areas of Jeju Island. The numerical results revealed that water level fluctuation in tsunami propagation is greatly influenced by water-depth change, refraction, diffraction and reflection. In addition, the maximum tsunami height numerically estimated in the coastal areas of Jeju Island was about 1.6 m at Sagye port.

디지털영상처리기술을 이용한 비접촉식 유체-구조물 연동운동 3차원 측정시스템 개발에 관한 연구

도덕희(DEOG-HEE DOH),조효제(HYO-JAE JO),상지웅(JI-WOONG SANG),황태규(TAE-GYU HWANG),조용범(YONG-BEOM CHO),편용범(YONG-BEOM PYEON) 한국해양공학회 2004 韓國海洋工學會誌 Vol.18 No.4

A simultaneous measurement system that can analyze the flow-structure interaction has been developed. This system consists of four CCD cameras, two for capturing instantaneous flow fields and two for tracking a solid body. The three-dimensional vector fields around a cylinder are measured, while the motion of the cylinder forced by the flow field is measured, simultaneously, with the constructed system. The cylinder is suspended in the working fluid of a water channel, and the surface of the working fluid is forced sinusoidally to make the cylinder bounced. Reynolds number for the mean main stream is about 3500. The interaction between the flow fields and the cylinder motion is examined quantitatively.

전자정부와 지식행정

최승원 한국공법학회 2015 공법연구 Vol.43 No.3

정보통신 분야에서의 컨버전스는 융복합콘텐츠와 연동서비스를 의미한다고 할 수 있다. IT 영역에서 컨버전스란 HardwareㆍSoftwareㆍNetworkㆍContent & Service Convergence를 말한다. 이는 5A 즉, anytime, anywhere, anyone 그리고 any platform, any device를 구현하기 위한 핵심이기도 하다. 하드웨어 컨버전스란 데이터가 하드웨어에 종속되어서는 아니 된다는 의미이다. 즉, Any Device를 구현할 수 있어야 한다. 어떤 기기든 상관없이 데이터를 이용할 수 있고, 나아가 기기간에도 데이터가 연동되어야 한다. 소프트웨어 컨버전스란 데이터나 콘텐츠가 가능한 한 소프트웨어에 종속되어서는 아니 된다는 의미이다. 특정 소프트웨어가 하드웨어나 네트워크에 종속되거나 소프트웨어간 호환이 되지 않으면 컨버전스에 장애가 되며, 독점 배타적 플랫폼이나 비표준 소프트웨어 및 하드웨어 종속 어플리케이션은 컨버전스 컨셉과 충돌하게 된다. 네트워크 컨버전스란 데이터 뿐 아니라 가능한 한 하드웨어나 소프트웨어를 네트워크에 종속시켜서는 아니 된다는 의미도 포함한다. IT 컨버전스의 궁극적인 지향점은 콘텐츠와 서비스 컨버전스이다. 위치정보나 자동차 운행정보와 식당이나 주변 관광정보를 연동시켜 준다든가, 여행지의 날씨나 기상정보를 연동시켜 준다든가 등을 위해서는 콘텐츠간 융복합, 콘텐츠와 서비스간 결합 즉, 융ㆍ복합콘텐츠와 연동서비스가 필요하며, 이러한 컨버전스 환경이 전제되어야 한다. 따라서 개방ㆍ공유 정보일수록 특정 디바이스나 소프트웨어에 종속됨이 없이 제공되어야 하는데, 그러려면 비표준을 버리고 표준을 준수하여야 하고, 어플리케이션보다는 웹을 지향하여야 한다. 컨버전스 혁명을 감안하면 오늘날의 전자정부는 온오프라인 융복합 측면에서 접근할 필요가 있다. Paperless가 가야할 미래방향인 것은 분명하고, 문제는 G4C 대국민서비스이다. G4C의 핵심은 수요자 중심의 공공정보 제공 및 민간활용과 다양한 융복합 Paperless Service이다. 개방ㆍ공유ㆍ참여 내지 소통ㆍ협력이라는 정부3.0을 모토로 컨버전스 인프라가 제대로 갖추어진 상태에서, 행정서비스를 전자정부가 부처간 수직적 칸막이가 아닌 수평적 분업과 협업시스템에 의하여 실효적으로 제공할 수 있어야 하고, 이를 통해 PC와 Mobile 환경에서 융복합 콘텐츠와 서비스를 잘 구현해갈 수 있다. 지식기반사회에서 행정지식과 경험 및 노하우를 관리하는 행정체계로 전면적인 개혁을 하여야 하는데, 지식행정시스템을 구축하기 위해서 유념하여야 할 몇 가지가 있다. 첫째, 지식관리(Knowledge Management) 즉, 데이터관리를 하여야 한다. 둘째, 표준화가 중요하다. 우리 사회 전반이 직면하고 있는 현안과제이기도 하다. 표준화는 이종시스템간의 호환연동에 필수적이다. 셋째, PC와 Mobile 동시 구현 내지 Mobile로 이행해가려면 다양한 HW SW 환경을 감안하여 특히 OSMD 즉, One Source Multi Device 컨셉으로 데이터를 관리할 필요가 있다. 넷째, 그러려면 앱보다는 웹을 지향하여야 한다. 다섯째, 고퀄리티 지식검색이 필요한데 이를 위해서는 데이터 관리에 있어서 정형화ㆍ구조화ㆍ유형적 세분화를 지속ㆍ반복적으로 수행하면서 지식의 생애주기 전 프로세스를 통하여 평가나 결과들을 선순환시켜 갈 수 있는 환류시스템을 포함하여야 한다. 여섯째, 웹기반 지식관리에는 정형과 비정형을 다 담을 수 있는 웹문서가 매우 중요한 기능을 하게 된다. 이... Convergence of the information communication field, can be a means linked Services and ConvergentㆍIntegrative content. The convergence in the IT field refers to the HardwareㆍSoftwareㆍNetworkㆍof Content & Service Convergence. This is 5A that is, anytime, anywhere, anyone and any platform, even in the core for implementing any device. The Convergence of hardware, data is a sense that not depending on the hardware. Some regardless in equipment, data can be utilized, the data must be synchronized between the devices further. In other words, it must be able to implement Any Device. The Sofware Convergence, data and contents is a sense that not depending on the hardware. Network Convergence, the data and possible hardware and software to not depend on the network also includes the sense that should not be. Final-oriented point of IT convergence is a convergence of content and services. ConvergentㆍIntegrative between the content, the bond between the content and services, ie, linked services and convergentㆍIntegrative content. is required. And, these convergence environment must become a prerequisite. Therefore, as the open-public information should be provided not depending on species specific devices or software. For this purpose, a non-standard discard it must conform to standards, not the application, it must aim to web. If consideration of these convergence revolution, e-government of today, it is necessary to accessIt in aspects of onlineㆍoffline, convergentㆍintegrativeIt Paperless is a future direction to go is clear, the problem is a service to the G4C. Core of G4C is to provide the public information of the consumer center, take advantage of the private sector, is a variety of fusion-composite Paperless Service. The are several noted to build knowledge management system. First, knowledge management, that is, it must be the data management. Second, standardization is important. Third, OSMD that is, One Source Multi Device concept, it is necessary to manage the data. Fourth, not the application, it must aim to web. Fifth, in the order requires a high quality knowledge search, while performing a stylized-structured-typical Segmentation in data management to continue and repetitive, and a virtuous cycle of evaluation and results throughout the entire life cycle process of knowledge. The must contain a reflux system which can go to. Sixth, the Web-based knowledge management, web document can contain all of the orthopedic and atypical it would be a very important feature. Seventh, to minimize the human intervention as much as possible, it is important to automate as much as possible. Eighth, knowledge management should aim to consumers customize. The knowledge base of the information society, in order to make the data available in safely and any environment, it is necessary to take norms framework harmony on both sides of the technical issues and normative problems. In particular, in the Cloud environment, state of status and functions and administrative activities of conventional administrative is of course a major change of the study of public law also that never directly is maintained. As a basic principle of the method, the e-democracy, the e-legalism, the e-welfare is an important concept that does not change even in the convergence Revolution. Convergence revolution has continued, to go towards the future to find the the balanced contact of harmony, South Korea has to be accurately understand the direction and the way it should proceed for directing the e-government and knowledge management of IT powerhouse.

가격조정조항에 대한 독일법과의 비교 연구(II)

박신욱(Shin-Uk Park) 한국재산법학회 2023 재산법연구 Vol.39 No.4

본고(本稿)에서는 선행연구인 “가격조정조항에 대한 독일법과의 비교 연구(I)”에서의 논의를 기초로 가격과 관련된 약관규정이 무효가 되는 경우, 이로 인해 발생할 수 있는 문제를 어떻게 해결할 수 있는지에 관하여 다루고자 하였다. 도시가스로 대표되는 에너지 공급계약은 약관에 의해 체결되는 대표적인 계속적 계약이다. 그 약관을 통해 형성되는 가격이 우리 민법 혹은 약관규제법에 따라 무효가 되더라도, 에너지가 고객에 의해 소비되기 때문에 부당이득의 문제는 필연적으로 발생할 수밖에 없다. 왜냐하면 에너지를 공급하는 사업자에 의해 급부된 가스는 고객에 의해 소비되기 때문에 처분 당시의 가액을 반환해야 하는데, 그 가액을 결정하는 약관규정이 무효가 된, 마치 뫼비우스의 띠(Möbius strip)가 연상되는 상황에 접했기 때문이다. 이러한 상황에서 독일민법 제315조의 규정과 해석이 우리에게 어떠한 의미가 있는지 소개하고자 하였다. 물론 독일에서도 에너지 공급과 관련된 행정법 영역의 개별 법령의 제정과 개정으로 인해 독일민법 제315조가 갖는 독립적인 의미에 대한 부정적인 의견이 존재한다. 그럼에도 계약 당사자 간 힘의 불균형으로 인한 공정하지 않은 약관에 대해 독일민법 제315조는, 우리 민법 제103조 및 제104조와 비교할 수 있는 독일민법 제138조 또는 우리 약관규제법 제6조 등과 비교할 수 있는 독일민법 제307조 등이 적용되기 전의 사법적 통제 가능성을 열어두고 있다는 점을 확인하였다. 또한 이에 근거한 반환범위를 정하는 소위 3년 해결방식(Drei-Jahres-Lösung)을 소개하였다. 이후 우리나라 도시가스 공급규정과 현행 지역별 주택용 도시가스가격의 차이를 확인하고, 제기되는 문제를 우리의 법제에서는 어떻게 해결할 수 있는지 검토하였다. In diesem Beitrag, ausgehend von der Diskussion in der vorangegangenen Studie „Eine rechtsvergleichende Untersuchung über die Preisanpassungsklauseln(Ⅰ)“, ist versucht, die Probleme zu lösen, die auftreten können, wenn die preisbezogenen allgemeinen Geschäftsbedingungen (AGB) ungültig werden. Insbesondere im Falle eines durch Stadtgas vertretenen Energieliefervertrags stellt sich zwangsläufig das Problem der ungerechtfertigten Bereicherung, auch wenn der durch den Vertrag gebildete Preis nach koreanischem BGB (KBGB) oder koreanischem AGB-Gesetz (KAGB-Gesetz) unwirksam ist, weshalb der Energieliefervertrag ein Dauervertrag ist und die Energie dadurch verbraucht wird. Da das vom Energieversorger gelieferte Gas vom Kunden verbraucht wird, muss der Kunde den Wert des Entsorgungsunternehmens als ungerechtfertigte Bereicherung zurückgeben. Da jedoch die preisbestimmenden Bestimmungen in den AGB unwirksam geworden sind, ist dieses zyklische Problem zu einem Möbius-Problem geworden, die Preisfestsetzung schließlich zu lösen. Vor diesem Hintergrund bestätigte die Arbeit, welche Auswirkungen die Bestimmungen und Auslegungen des § 315 BGB auf die koreanische Rechtsordnung haben. Natürlich gibt es negative Meinungen über die eigenständige Bedeutung des § 315 BGB aufgrund der Verabschiedungen und Änderungen zahlreicher Einzelgesetze in Deutschland und EU. Es wurde bestätigt, dass § 315 BGB die Möglichkeit der gerichtlichen Kontrolle vor der Anwendung der § 138, der mit den §§ 103 und 104 im KBGB vergleichbar ist, oder § 307 BGB, der mit der § 6 KAGB-Gesetz vergleichbar ist für missbräuchliche Klauseln aufgrund eines Machtungleichgewichts zwischen den Vertragsparteien offen lässt. Darauf aufbauend wurde die sog. 3-Jahres-Lösung zur Ermittlung des Umfangs der ungerechtfertigten Bereicherung eingeführt. Anschließend wurden Vorschriften für die städtische Gasversorgung in Korea analysiert, die regional unterschiedlichen Gaspreise für Wohnstädte identifiziert und überprüft, wie die zuvor identifizierten Probleme in unserer Gesetzgebung gelöst werden können.

암반공동 열에너지저장소 주변 암반의 열-수리-역학적 연계거동 분석

박정욱(Jung-Wook Park),Jonny Rutqvist,류동우(Dongwoo Ryu),신중호(Joong-Ho Synn),박의섭(Eui-Seob Park) 한국암반공학회 2015 터널과지하공간 Vol.25 No.1

본 연구에서는 TOUGH2-FLAC3D 연계해석기법을 이용하여 암반공동에 고온의 열에너지를 30년간 저장하는 경우 주변 암반에 야기되는 열-수리-역학적 연계거동을 살펴보았다. 열에너지저장에 따른 암반의 거동 특성 및 환경 영향을 예측하고 이에 대한 제어기준을 수립하기 위한 기초 연구로서, 저장소 주변 암반에서 발생하는 열-수리 흐름과 역학적 거동의 상호작용에 대하여 검토하였다. 기본해석으로서 결정질 암반 내 원통형 공동에 350℃의 대용량 열에너지를 저장하는 경우를 모델링하였으며, 열에너지저장소의 단열성능은 고려하지 않았다. 암반 내 열전달의 주요 메카니즘은 암반의 전도에 의한 것으로 판단되며, 암반의 역학적 거동은 수리적 요소보다는 열적 요소에 지배적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 암반과 지하수 가열에 따른 유효응력 재분포 양상과 열팽창으로 인한 암반 변위 및 지표 융기를 검토하였으며, 주변 암반에서의 전단파괴 위험도를 정량적인 수치를 통해 제시하였다. 암반 가열에 따른 열팽창으로 인하여 지표면에서 수 cm의 융기가 발생하였으며, 저장공동 상부에 인장응력이 크게 발달하면서 전단파괴의 위험도가 증가하는 것으로 나타났다. The thermal-hydrological-mechanical (T-H-M) behavior of rock mass surrounding a high-temperature cavern thermal energy storage (CTES) operated for a period of 30 years has been investigated by TOUGH2-FLAC3D simulator. As a fundamental study for the development of prediction and control technologies for the environmental change and rock mass behavior associated with CTES, the key concerns were focused on the hydrological-thermal multiphase flow and the consequential mechanical behavior of the surrounding rock mass, where the insulator performance was not taken into account. In the present study, we considered a large-scale cylindrical cavern at shallow depth storing thermal energy of 350℃. The numerical results showed that the dominant heat transfer mechanism was the conduction in rock mass, and the mechanical behavior of rock mass was influenced by thermal factor (heat) more than hydrological factor (pressure). The effective stress redistribution, displacement and surface uplift caused by heating of rock and boiling of ground-water were discussed, and the potential of shear failure was quantitatively examined. Thermal expansion of rock mass led to the ground-surface uplift on the order of a few centimeters and the development of tensile stress above the storage cavern, increasing the potential of shear failure.

암반공동 열에너지저장소 주변 암반의 열-수리-역학적 연계거동 분석

박정욱,류동우,신중호,박의섭,Park, Jung-Wook,Rutqvist, Jonny,Ryu, Dongwoo,Synn, Joong-Ho,Park, Eui-Seob 한국암반공학회 2015 터널과지하공간 Vol.25 No.2

본 연구에서는 TOUGH2-FLAC3D 연계해석기법을 이용하여 암반공동에 고온의 열에너지를 30년간 저장하는 경우 주변 암반에 야기되는 열-수리-역학적 연계거동을 살펴보았다. 열에너지저장에 따른 암반의 거동 특성 및 환경 영향을 예측하고 이에 대한 제어기준을 수립하기 위한 기초 연구로서, 저장소 주변 암반에서 발생하는 열-수리 흐름과 역학적 거동의 상호작용에 대하여 검토하였다. 기본해석으로서 결정질 암반 내 원통형 공동에$350^{\circ}C$의 대용량 열에너지를 저장하는 경우를 모델링하였으며, 열에너지저장소의 단열성능은 고려하지 않았다. 암반 내 열전달의 주요 메카니즘은 암반의 전도에 의한 것으로 판단되며, 암반의 역학적 거동은 수리적 요소보다는 열적 요소에 지배적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 암반과 지하수 가열에 따른 유효응력 재분포 양상과 열팽창으로 인한 암반 변위 및 지표 융기를 검토하였으며, 주변 암반에서의 전단파괴 위험도를 정량적인 수치를 통해 제시하였다. 암반 가열에 따른 열팽창으로 인하여 지표면에서 수 cm의 융기가 발생하였으며, 저장공동 상부에 인장응력이 크게 발달하면서 전단파괴의 위험도가 증가하는 것으로 나타났다. The thermal-hydrological-mechanical (T-H-M) behavior of rock mass surrounding a high-temperature cavern thermal energy storage (CTES) operated for a period of 30 years has been investigated by TOUGH2-FLAC3D simulator. As a fundamental study for the development of prediction and control technologies for the environmental change and rock mass behavior associated with CTES, the key concerns were focused on the hydrological-thermal multiphase flow and the consequential mechanical behavior of the surrounding rock mass, where the insulator performance was not taken into account. In the present study, we considered a large-scale cylindrical cavern at shallow depth storing thermal energy of $350^{\circ}C$. The numerical results showed that the dominant heat transfer mechanism was the conduction in rock mass, and the mechanical behavior of rock mass was influenced by thermal factor (heat) more than hydrological factor (pressure). The effective stress redistribution, displacement and surface uplift caused by heating of rock and boiling of ground-water were discussed, and the potential of shear failure was quantitatively examined. Thermal expansion of rock mass led to the ground-surface uplift on the order of a few centimeters and the development of tensile stress above the storage cavern, increasing the potential of shear failure.

암반 공동 열에너지저장소 주변 암반의 수리적 조건에 따른 열-수리-역학적 연계거동 분석

박정욱(Jung-Wook Park),Jonny Rutqvist,이항복(Hang Bok Lee),류동우(Dongwoo Ryu),신중호(Joong-Ho Synn),박의섭(Eui-Seob Park) 한국암반공학회 2015 터널과지하공간 Vol.25 No.1

본 연구에서는 천부의 암반 공동에 대용량 고온의 열에너지를 저장하는 경우 주변 암반에 야기되는 열-수리-역학적 연계거동을 살펴보고, 이에 지하수위와 암반 투수계수 등 수리적 조건이 미치는 영향을 검토하였다. 해석대상을 투수계수가 비교적 낮은 수준(10<SUP>-17</SUP>m<SUP>2</SUP>)인 결정질 암반으로 가정할 때 열에너지 저장으로 인한 암반 거동에 지하수가 미치는 영향은 크지 않을 것으로 예측되었다. 저장 공동이 지하수위 하부에 위치하는 경우의 온도, 주응력, 변위 분포 등은 저장공동이 불포화대에 위치하는 경우와 거의 동일하게 나타났다. 암반 내 열전달 특성은 암반의 투수계수에 매우 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 암반의 투수계수를 10<SUP>-15</SUP>m<SUP>2</SUP>이하로 가정한 경우 열전달은 주로 암반에 전도에 의한 것으로 판단할 수 있었으나, 투수계수를 10<SUP>-12</SUP>m<SUP>2</SUP>으로 가정하는 경우 지하수 대류에 의한 상향 열유동이 뚜렷이 관찰되었다. 암반 투수계수의 크기에 따라 열수의 대류나 비등으로 인한 상변화 등 복합적인 유동 특성을 나타났으며, 온도, 압력, 포화도 분포가 상이하게 발달하였다. The thermal-hydrological-mechanical (T-H-M) behavior of rock mass surrounding a large-scale high-temperature cavern thermal energy storage (CTES) at a shallow depth has been investigated, and the effects of hydrological conditions such as water table and rock permeability on the behavior have been examined. The liquid saturation of ground water around a storage cavern may have a small impact on the overall heat transfer and mechanical behavior of surrounding rock mass for a relatively low rock permeability of 10<SUP>-17</SUP>m<SUP>2</SUP>. In terms of the distributions of temperature, stress and displacement of the surrounding rock mass, the results expected from the simulation with the cavern below the water table were almost identical to that obtained from the simulation with the cavern in the unsaturated zone. The heat transfer in the rock mass with reasonable permeability ≤ 10<SUP>-15</SUP>m<SUP>2</SUP>was dominated by the conduction. In the simulation with rock permeability of 10<SUP>-12</SUP>m<SUP>2</SUP>, however, the convective heat transfer by ground-water was dominant, accompanying the upward heat flow to near-ground surface. The temperature and pressure around a storage cavern showed different distributions according to the rock permeability, as a result of the complex coupled processes such as the heat transfer by multi-phase flow and the evaporation of ground-water.