인공신경회로망을 이용한 미시추구간의 암반분류에 관한 연구

양인재(In-Jae Yang),강문구(Moon-Gu Kang),한명식(Myung-Sik Han),서재영(Jae-Young Seo),김광명(Kwang-Myung Kim) 대한토목학회 2002 대한토목학회 학술대회 Vol.2002 No.11

폐광지역 지반공사시 지반침하 관리를 위한 기준

양인재(In Jae Yang),이승아(Seung Ah Lee),백동호(Dong Ho Baik) 한국암반공학회 2017 터널과지하공간 Vol.27 No.5

본 연구에서는 폐광지역 지반침하 관리시 토목분야(도로, 철도 등)의 계측관리기준을 그대로 준용하고 있는 현행 계측수행 상의 문제점을 개선하기 위해 광산분야에서 적용할 수 있는 새로운 정량적 계측관리기준을 제시하였다. 광해관리공단의 협조를 얻어 폐광지역에서 수행된 지반침하 관련 자료들을 수집하였고, 이 중 현장에서 실측된 수동계측자료들을 토대로 새로운 계측관리기준치 설정에 대한 여러 기법들에 대해 연구하였다. 그 결과, 계측치들의 평균값, 3사분위수, 95% 신뢰도, 최대값 등의 통계량을 통해 계측항목별 계측관리기준치를 설정, 제안하였다. In this study, a new quantitative instrumentation and measurement standards applicable to the field of mining has been proposed to improve the problems of the current measurement practices that apply the measuring standards of the civil engineering field (road, railway, etc.). With the data coordination of the mine reclamation corporation, we collected data on ground subsidence in the abandoned mine area, and studied various techniques for establishing a new management reference value based on the manual measurement data measured in the field. As a result, new instrumentation and measurement standards is set up and proposed by using statistics like the average value, the third quartile, the 95% confidence, and the maximum value.

부산시 수정산배수지터널 TBM 굴진시 공법적합성을 평가하기 위한 암반의 지질공학적 평가

양인재 ( In Jae Yang ),은성민 ( Seong Min Eun ),김우종 ( U Jeong Kim ),우상우 ( Sang Woo Woo ) 대한지질공학회 2002 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2002 No.-

지반침하 방지를 위한 고효율 수압식 충전 현장실험에 관한 연구

양인재(In-Jae Yang),최남수(Nam-Soo Choi),전철수(Chul-Soo Jeon),이상은(Sang-Eun Lee),신동춘(Dong-Choon Shin) 한국암반공학회 2014 터널과지하공간 Vol.24 No.5

최근 국내에서는 폐광산 지반보강공사를 실시함에 있어 수압식 충전법을 적용하는 사례가 증가하고 있으나 효율적인 충전법 적용을 위한 다양한 연구가 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 수압식 충전공법의 충전효율 개선을 위한 충전재료의 입도, 충전관의 형태 및 충전관 직경을 변경해 가면서 현장실험을 실시하였다. No.100체 통과백분율이 16.3% 인 모래를 이용하여 수직관 및 이경티관의 종류에 따른 충전량을 실험결과, 수직관을 이용하여 수로관에 충전한 경우 모래 충전량이 28.84 ton이였고, 100 mm 이경티관을 사용하여 충전한 경우 모래 충전량이 42.62 ton, 80 mm 이경티관을 사용하여 충전한 경우 모래 충전량이 53.33 ton, 50 mm 이경티관을 사용하여 충전한 경우 모래 충전량이 63.33 ton으로 각각 약 47.8%, 84.9%, 119.6% 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 단순 충전관의 형태만 변경해도 충전 효과를 극대화 할 수 있을 것으로 기대된다. Hydraulic filling methods are widely applied to suppress the land subsidence recently. But the research on high-efficiency hydraulic filling to protect the land subsidence is rare. In this study, field experiments to improve the efficiency of the hydraulic filling method are performed by changing the property, specification of the filling material and injection pipe. The filling amounts using vertical injection pipe, reducing tee (ø100 mm) pipe, reducing tee (ø80 mm) pipe and reducing tee (ø50 mm) pipe showed 28.84 ton, 42.62 ton, 53.33 ton, and 63.33 ton respectively. The filling rates using reducing tee (ø100 mm) pipe, reducing tee (ø80 mm) pipe and reducing tee (ø50 mm) pipe showed 47.8%, 84.9% and 119.6% respectively. Filling efficiency can be incresed by using reducing tee. This study shows that simply changing the type of injection pipe is expected to increase the hydraulic filling rate.

광해방지 지반침하방지 기술개발 추진 현황 및 주요 성과

양인재(In Jae Yang),이승아(Seung Ah Lee) 한국암반공학회 2017 터널과지하공간 Vol.27 No.6

광해방지 기술개발사업은 한국의 광산지역 특성에 최적화된 조사 및 설계, 충전효율화를 위한 설계 및 시공, 자동화 계측 및 모니터링을 위한 현장실증을 토대로 기술상용화 기반의 연구를 추진하여 왔다. 1, 2단계 광해방지 기술개발 로드맵(’07~’16)에서는 지반침하 안정성 평가방법, 충전재 및 충전기술 개발, 계측장비 개발의 성과목표를 달성하였다. 향후에는 지반침하 위험지역에 대한 체계적인 관리를 위하여 4차 산업혁명 시대에 걸맞은 지반침하방지 신기술 발굴 및 도입을 통해 기술력을 향상시키고 이와 병행한 사업추진 기술인프라를 강화시켜 나가고자 한다. The mine subsidence prevention technology has been promoted based on the field test for design, construction, automation measurement and monitoring optimized for investigation, design and mine-filling efficiency customized in Korean mining environment. Based on the R&D roadmap (’07~’16) of the 1st and 2nd stage, mine reclamation technology development has been focused on developing method of evaluating subsidence stability, development of filling material and optimum filling technology, and development of measuring instrument. In the future, in order to systematic management for the subsidence risk areas, we intend to enhance technological capabilities and strengthen the technological infrastructure for business promotion in parallel with the discovery and introduction of new technology to prevent subsidence in the 4th Industrial Revolution era.

석탄광산 선탄장에서 작업 공정별 날림먼지의 특성

이승철 ( Seung Chul Lee ),옥윤용 ( Yun Yong Ok ),양인재 ( In Jae Yang ) 대한설비관리학회 2013 대한설비관리학회지 Vol.18 No.4

In this study, we carried out the experiment to identify the size and size distribution characteristics of dustp articles which are generated by the work process of coal preparation plant (hammer crusher, vibration screen, belt-conveyor and feeder). As a result, the dust, which has slow deposition velocity, is verified on average97.64% as the size less than 20㎛ of the particles from 0.5 to 100㎛ and the residence time in the air is long. In the dust collection design, the collection of dust less than 20㎛ is considered desirable and efficient in terms of the air environment or the human body`s damage, but whether the only respire able dust between the 0.5㎛~5㎛, which is the most harmful to the human body, will be collected, or the particles, the working environment in mind, will be collected, it gets up to each company`s choice to operate the coal preparation plant of the mine. These results are applicable to the facility`s design and construction as the basis documents.

인공신경망을 이용한 터널구간의 암반분류 예측

한명식,양인재,김광명,Han, Myung-Sik,Yang, In-Jae,Kim, Kwang-Myung 한국터널지하공간학회 2002 터널기술 Vol.4 No.4

터널을 설계함에 있어서 굴착방법이나 지보패턴을 결정할 때 어려움을 겪는 주된 요인은 현지 지반에 작용하는 응력조건 및 암반상태를 정확히 파악하는데 한계가 있기 때문이다. 현장 장비의 제약, 터널을 굴착 위치까지 접근성이 난이함 등의 기술적인 제약뿐만 아니라 최근에는 민원이나 각종 인허가 등으로 더욱 많은 제약요건이 존재한다. 그럼에도 불구하고 최근들어 대안설계나 턴키설계를 통하여 직접적인 시추에 의존하지 않더라도 미지의 산악터널구간에 대한 지반정보를 획득할 수 있는 고급화된 물리탐사기술이 눈부시게 발전하는 추세이며 이를 통하여 터널굴착구간의 암반에 대한 직 간접적인 지반정보를 입수할 수 있다. 인공신경망 (ANN)의 장점은 이러한 적은 양의 지반정보와 생물학적인 로직화 과정을 통하여 입력변수에 대한 보다 신뢰성있는 결과를 제공하여 준다는 것이다. 본 연구에서는 미지의 터널굴착구간에 대한 예비 지반정보를 입력항목으로 하여 인공신경망의 오류역전파 학습알고리즘기법에 의하여 학습된 패턴을 가지고 미지의 터널굴착구간에 대한 예비 암반분류 (RMR)를 수행하는데 그 목적을 두었다. 이를 위하여 연장 4km에 달하는 ${\triangle}{\triangle}$터널현장에 대한 인공신경망 모형적용시 입력자료에 대한 적정성을 사전 평가하였고, 그 이후에 물리탐사자료를 입력변수로 활용하여 미지의 터널구간에 대한 RMR을 예측하였다. 그 결과 자료의 일치성이나 예측 RMR에 대한 신뢰도가 높은 것으로 나타났으며, 향후에는 학습효과를 높이기 위한 입력변수의 민감도 분석 (sensitivity analysis)수행 및 모델과정에서 노출된 몇가지 문제점 보완등을 통하여 설계에 적극적으로 활용하고자 한다. Most of the problems in dealing with the tunnel construction are the uncertainties and complexities of the stress conditions and rock strengths in ahead of the tunnel excavation. The limitations on the investigation technology, inaccessibility of borehole test in mountain area and public hatred also restrict our knowledge on the geologic conditions on the mountainous tunneling area. Nevertheless an extensive and superior geophysical exploration data is possibly acquired deep within the mountain area, with up to the tunnel locations in the case of alternative design or turn-key base projects. An appealing claim in the use of artificial neural networks (ANN) is that they give a more trustworthy results on our data based on identifying relevant input variables such as a little geotechnical information and biological learning principles. In this study, error back-propagation algorithm that is one of the teaching techniques of ANN is applied to presupposition on Rock Mass Ratings (RMR) for unknown tunnel area. In order to verify the applicability of this model, a 4km railway tunnel's field data are verified and used as input parameters for the prediction of RMR, with the learned pattern by error back propagation logics. ANN is one of basic methods in solving the geotechnical uncertainties and helpful in solving the problems with data consistency, but needs some modification on the technical problems and we hope our study to be developed in the future design work.

지속가능 에너지 패러다임 변화속에서 석탄의 활용

박제현,양인재,이진수,이청룡,Park, Jay Hyun,Yang, In Jae,Lee, Jin Soo,Lee, Cheong Ryong 대한자원환경지질학회 2020 자원환경지질 Vol.53 No.6

그린뉴딜정책의 실현은 석탄을 연료에서 원료로 활용분야로의 전환을 촉진시킬 것이다. 석탄은 수소의 생산, 인조 흑연 및 활성탄의 제조 원료로 활용될 수 있다. 석탄은 Steam carbon(SC) 반응과 Water-Gas Shift(WGS) 반응 및 탄산화 반응을 통하여 수소를 생산할 수 있으며, CO2격리기술과 연동되어 사용되어야 한다. 인조흑연은 실리콘이나 철 등의 무기촉매의 존재하에서 탄화도가 높은 무연탄 등을 2400~2800℃의 흑연화 온도까지 열처리함으로서 제조될 수 있기 때문에 무연탄은 석유계 피치에 비해 원료 가격경쟁력 측면에서 잠재성이 있다. 한편, 최근 목질기원의 활성탄에 필적하는 넓은 비표면적 혹은 많은 양의 미세기공을 가진 석탄기원의 활성탄이 제조될 수 있음을 여러 연구를 통해 확인되었다. 따라서 석탄기원의 활성탄은 목질기원의 활성탄을 대체할 수 있을 것으로 기대된다. The policy for Green New Deal will promote the shift of the application to coal as feedstock from coal as fuel. Coal can be used as fuel for production of hydrogen and as feedstock materials such as synthetic graphite or activated carbon. Hydrogen is obtained from syngas produced through Steam carbon(SC), Water-Gas Shift(WGS), and Carbonation reactions, and these processes should be used in conjunction with CO2 sequestration technology. Anthracite has a potential in terms of cost advantage as a feedstock compared to a petroleum pitch, because Synthetic graphite is prepared by heat treating an anthracite with high rank to a graphitization temperature which is in the range of 2400~2800℃, in the presence of inorganic catalyst such as silicon or iron. From several studies, it has been confirmed that coal-based activated carbon(AC) is manufactured with quality similar to the large specific surface area and much micropore volume of lignin-based AC, can be prepared. Therefore it is expected that lignin-based AC is replaced to coal-based AC.

폐금속광산 중금속오염토양에서 억새를 이용한 식물안정화공법을 위한 토양개량제 선정

정문호,지원현,이진수,양인재,Jung, Mun Ho,Ji, Won Hyun,Lee, Jin Soo,Yang, In Jae 대한자원환경지질학회 2020 자원환경지질 Vol.53 No.5

본 연구는 폐금속광산의 중금속 오염 토양에서 억새를 이용한 식물안정화공법을 적용하기 위해 토양개량제 처리에 따른 토양내 중금속 이동성과 억새내 중금속 축적형태 등을 분석하여 적정 토양개량제를 선발하고자 수행하였다. 이를 위해 중금속 오염토양을 바닥재 1, 2%, 비산재 1, 2%, 폐석회+굴패각 1, 2%, AMDS 10, 20%, 퇴비 3.4% 등으로 처리하고, 비교를 위해 아무 처리를 하지 않은 대조구에 억새를 식재한 후 6개월을 재배하였다. Mehlich-3에 의한 토양내 중금속 함량, 억새 체내 중금속 이동형태 등을 분석한 결과 AMDS 20%가 식물안정화공법에 가장 효과적인 개량제로 선정되었으며, 2순위는 AMDS 10%가 선정되었다. 폐석회+굴패각, 바닥재와 비산재도 식물안정화공법적용 효과가 대조구에 비해 개선된 것으로 나타났다. 개량제 처리에 따라 일부 중금속의 토양내 유동성이 증가하는 결과를 보여, 실제 사업 적용을 위해 사전에 대상지역의 토양오염 특성을 분석하여 현장특성에 적합하게 토양개량제를 선정해야 할 것으로 사료된다. The objectives of this study were to select optimal soil amendments through analysis of heavy metal availability in soil and uptake to Miscanthus sinensis Anderss. for phytostablization in heavy metal contaminated soil of abandoned metal mine. M. sinensis was cultivated for 6 months at contaminated soil with several soil treatments (bottom ash 1 and 2%, fly ash 1 and 2%, waste lime+oyster 1 and 2%, acid mine drainage sludge (AMDS) 10 and 20%, compost 3.4%, and control). The analysis results of heavy metal concentrations in the soil by Mehlich-3 mehthod, growth and heavy metal concentrations of M. sinensis showed that AMDS 20% was more effective than other amendments for phytostablization, and AMDS 10% showed second effectiveness. Waste lime+oyster, bottom ash and fly ash were also improved compared to control. Mobility of some heavy metal was increased by treatments. Therefore, it is necessary of preparatory investigation of soil condition to select soil amendment to apply on-site phytostablization.

폐금속광산 지역의 비소오염토양 처리를 위한 선별 기술 적용

박찬오,김종원,박준형,이영재,양인재,이재영,ParK, Chan-Oh,Kim, Jong-Won,Park, Jun-Hyoung,Lee, Young-Jae,Yang, In-Jae,Lee, Jai-Young 한국지하수토양환경학회 2013 지하수토양환경 Vol.18 No.5

After the law has been enacted for the prevention and recovery of mining damage in 2005, efforts of remediation have been started to recover heavy metal contaminated soils in agricultural land near mining sites. As part of an effort, the upper part of cultivation layer has been treated through covering up with clean soil, but the heavy metal contamination could be still spreaded to the surrounding areas because heavy metals may be remained in the lower part of cultivation layers. In this study, the most frequently occurring arsenic (As) contamination was selected to study in agricultural land nearby an abandoned metal mining site. We applied separation technologies considering the differences in the physical characteristics of soil particles (particle size, density, magnetic properties, hydrophobicity, etc.). Based on physical and chemical properties of arsenic (As) containing particles in agricultural lands nearby mining sites, we applied sieve separation, specific gravity separation, magnetic separation, and flotation separation to remove arsenic (As)-containing particles in the contaminated soil. Results of this study show that the removal efficiency of arsenic (As) were higher in the order of the magnetic separation, flotation separation, specific gravity separation and sieve separation.