3차원 유한요소해석을 통한 shield TBM 터널 근접시공에 의한 인접 단독말뚝의 거동에 대한 연구

전영진,전승찬,전상준,이철주,Jeon, Young-Jin,Jeon, Seung-Chan,Jeon, Sang-Joon,Lee, Cheol-Ju 한국터널지하공간학회 2020 한국터널지하공간학회논문집 Vol.22 No.1

본 연구에서는 터널 근접 시공으로 인한 기 존재 단독말뚝의 공학적 거동을 파악하기 위하여 터널로부터 말뚝선단의 이격거리와 막장압의 변화를 고려한 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 수치해석에서는 터널 막장압을 고려하여 말뚝의 거동을 분석하였으며, 터널굴착으로 유발되는 지반침하, 말뚝두부침하, 말뚝축력 및 말뚝-지반 사이의 경계면에서 발생하는 전단응력을 고찰하였다. 말뚝이 터널 크라운(crown) 바로 상부에 위치하고 말뚝선단까지의 수직 이격거리가 0.25D (여기서, D는 터널직경)인 경우 초기 응력의 50%에 해당하는 막장압을 적용할 경우 25%의 막장압을 적용한 것과 비교한 결과 말뚝두부의 침하가 약 38% 감소하였다. 또한, 막장압의 크기가 작을수록 지반침하, 말뚝의 축력 및 말뚝-지반 사이에서 발생하는 전단응력이 증가하며, 말뚝이 터널굴착 영향권 밖에 존재할 경우 말뚝에는 압축력 형태의 축력이 발생하였다. 따라서 막장압의 크기 및 터널-말뚝선단의 상대위치는 지반 침하와 말뚝 침하에 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 수행된 연구결과의 경우 기존에 보고된 연구결과를 바탕으로 비교분석을 실시하였으며, 터널굴착으로 인한 말뚝의 거동을 심도 있게 분석하였다. In the current work, a series of three-dimensional finite element analyses have been carried out to understand the behaviour of pre-existing single piles to adjacent tunnelling by considering the tunnel face pressures and the relative location of pile tips with respect to the tunnel. The numerical modelling has analysed the effect of the face pressures on the pile behaviour. The analyses concentrate on the ground settlements, the pile head settlements, the axial pile forces and the shear stress transfer mechanism at the pile-soil interface. The head settlements of the pile (the vertical distance between the pile and the tunnel: 0.25D, where D is the tunnel diameter) directly above the tunnel crown with the face pressure 50% of the in-situ horizontal soil stress at the tunnel springline decreased by about 38% compared to corresponding settlements with a face pressure 25% of the in-situ horizontal soil stress at the tunnel springline. Furthermore, it was found that the smaller the face pressure, the larger the tunnelling-induced ground movements and the axial pile forces were and the higher the degree of the shear strength mobilisation at the pile-soil interface. When the piles were outside the tunnel influence zone, compressive pile forces were developed due to tunnelling. It has been found that the ground settlements and the pile settlements are heavily affected by the face pressures and the position of the pile tip relative to the tunnel. In addition, the computed results have been compared with relevant studies previously reported in literature. The behaviour of the piles has been extensively examined and analysed by considering the key features in great detail.

터널근접시공에 의한 기 존재하는 인접말뚝의 거동에 지반보강이 미치는 영향에 대한 연구

전영진,김성희,김정섭,이철주,Jeon, Young-Jin,Kim, Sung-Hee,Kim, Jeong-Sub,Lee, Cheol-Ju 한국터널지하공간학회 2017 한국터널지하공간학회논문집 Vol.19 No.3

본 연구는 단독말뚝 또는 군말뚝 형태의 기초 하부를 터널이 근접통과할 경우 말뚝의 거동을 파악하기위해 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 이때 터널과 말뚝기초 사이의 지반보강 조건별로 수치해석을 수행하여 결과를 분석하였다. 수치해석에서는 터널굴착으로 인해 유발된 말뚝침하, 축력, 전단응력 및 터널 주변지반의 전체변위를 고찰하였다. 단독말뚝의 두부침하는 지반보강의 범위가 가장 넓은 경우 지반보강을 고려하지 않은 말뚝에 비해 약 16% 감소하며, 말뚝의 최대 축력 또한 지반보강을 고려하지 않은 말뚝에 비해 약 30% 감소하는 것으로 분석되었다. 터널굴착에 따른 말뚝의 거동은 지반보강길이 (종방향 보강)보다는 보강각도(횡방향 보강)에 대해 더 크게 영향을 받는 것으로 분석되었다. 한편 오직 기초판 보강만을 실시한 군말뚝의 경우 선단부근 지반의 변위는 보강을 고려하지 않은 조건의 지반 변위와 비슷하게 나타났다. 이에 비해 말뚝두부에서는 기초판이 말뚝을 크게 구속하여 타 조건 말뚝의 경우에 비해 말뚝상부에서 축력이 약 2.5배 증가하는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 보강조건에 따른 단독말뚝 및 군말뚝의 거동에 영향을 미치는 주요인자를 심도 있게 고찰하였다. In the current work, a series of three-dimensional finite element analysis was carried out to understand the behaviour of pile when the tunnel passes through the lower part of a single pile or group piles. At the current study, the numerical analysis analysed the results regarding the ground reinforcement condition between the tunnel and pile foundation. In the numerical modelling, several key issues, such as the pile settlements, the axial pile forces, the shear stresses and the total displacements near the tunnel have been thoroughly analysed. The pile head settlements of the single pile with the maximum level of reinforcement decreased by about 16% compared to the pile without ground reinforcement. Furthermore, the maximum axial force of the single pile with the maximum level of ground reinforcement experienced a 30% reduction compared to the pile without reinforcement. It has been found that the angle of ground reinforcement in the transverse direction affects the pile behaviour more so than the length of the ground reinforcement in the longitudinal direction. On the other hand, in the case of the pile group with the reinforced pile cap, the ground displacement near the pile tip appears to be similar to the corresponding ground displacement without reinforcement. However, it was found that the pile cap near the pile head greatly restrained the pile head movement and hence the axial pile force increased by about 2.5 times near the pile top compared to the piles in other analysis conditions. The behaviour of the single pile and group piles, depending on the amount of ground reinforcement, has been extensively examined and analysed by considering the key features in great details.

말뚝의 횡방향 이격거리를 고려한 터널굴착이 인접 단독말뚝 및 군말뚝에 미치는 영향에 대한 연구

전영진,김성희,이철주,Jeon, Young-Jin,Kim, Sung-Hee,Lee, Cheol-Ju 한국터널지하공간학회 2015 한국터널지하공간학회논문집 Vol.17 No.6

본 연구에서는 3차원 유한요소해석을 실시하여 말뚝에 인접한 터널시공으로 인한 말뚝의 거동을 터널로부터 말뚝선단의 횡방향 이격거리를 고려하여 분석하였다. 단독말뚝 및 간격 2.5d인 $5{\times}5$ 군말뚝을 고려하였다. 여기서 d는 말뚝의 직경을 의미한다. 수치해석에서는 순수하게 터널굴착(tunnelling-induced) 으로 인해 유발된 말뚝침하, 전단응력, 상대변위, 축력분포, 겉보기안전율 및 터널굴착 영향권을 고찰하였다. 말뚝이 터널굴착으로 인한 지반침하 영향권 내부에 존재할 경우 말뚝두부의 침하는 Greenfield 조건의 지표면 침하보다 최대 대략 111% 크게 산정되었고, 군말뚝의 경우 단독말뚝과 비교하여 말뚝침하가 크고 축력이 작게 나타났는데 이는 군말뚝내의 말뚝이 인접지반과 함께 블록(block)의 형태로 거동하는 것으로 분석되었다. 또한 말뚝의 상부에서는 상향의 마찰 저항력이 발생하고 말뚝의 하부에서는 하향의 마찰 저항력이 발생하여 순수하게 터널굴착(tunnelling-induced)으로 인해 말뚝에는 인장력을 발생시켰다. 한편 말뚝이 영향권 외부에 존재할 경우 말뚝에는 tunnelling-induced 압축력이 발생하였다. 수치해석을 통해 분석된 하중-침하 관계로부터 말뚝의 겉보기안전율을 계산한 결과 터널굴착 이전에 비해 대략 45% 감소된 것으로 나타났다. 따라서 이는 말뚝의 사용성에 심각한 문제를 유발시킬 수 있는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 지반침하 영향권에 따른 단독말뚝 및 군말뚝의 거동을 심도 있게 고찰하였다. In the present work, a number of three-dimensional (3D) parametric numerical analyses have been carried out to study the influence of tunnelling on the behaviour of adjacent piles considering the transverse distance of the pile tip from the tunnel. Single piles and $5{\times}5$ piles inside a group with a spacing of 2.5d were considered, where d is the pile diameter. In the numerical modelling, several key issues, such as the tunnelling-induced pile settlements, the interface shear stresses, the relative shear displacements, the axial pile forces, the apparent factors of safety and zone of influence have been rigorously analysed. It has been found that when the piles are inside the influence zone, the pile head settlements are increased up to about 111% compared to those computed from the Greenfield condition. Larger pile settlements and smaller axial pile forces are induced on the piles inside the pile groups than those computed from the single piles since the piles responded as a block with the surrounding ground. Also tensile pile forces are induced associated with the upward resisting skin friction at the upper part of pile and the downward acting skin friction at the lower part of pile. On the contrary, when the piles were outside the influence zone, tunnelling-induced compressive pile forces developed. Based on computed load and displacement relation of the pile, the apparent factor of safety of the piles was reduced up to about 45%. Therefore the serviceability of the piles may be substantially reduced. The pile behaviour, when considering the single piles and the pile groups with regards to the influence zone, has been analysed by considering the key features in great details.

국내 생활SOC 선도사례를 통해 본 목재사용 현황 분석

전영진(Jeon, Young-Jin),김영훈(Kim, Young-Hoon) 한국생태환경건축학회 2022 한국생태환경건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.22 No.1

고받음각 초음속 유동에서의 세장형 몸체 주변에 발생하는 비대칭와류에 대한 수치적 연구

전영진(Young-jin Jeon),지영무(Young-moo Ji),김기수(Ki-su Kim),서형석(Hyung-seok Seo),변영환(Yung-hwan Byun),이재우(Jae-woo Lee) 한국추진공학회 2007 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2007 No.4

PSP 압력측정 시스템의 구축

전영진(Young-Jin Jeon),김기수(Ki-su Kim),서형석(Hyung-Seok Seo),변영환(Yung-Hwan Byun),이재우(Jae-Woo Lee) 한국추진공학회 2008 한국추진공학회지 Vol.12 No.1

임의로 움직이는 물체 주위의 PIV 기법 개발

전영진(Young Jin Jeon),성형진(Hyung Jin Sung) 한국가시화정보학회 2009 한국가시화정보학회 학술발표대회 논문집 Vol.2009 No.11

This paper presents a PIV (particle image velocimetry) image-processing method for determining fluid velocities in the vicinity of an arbitrarily moving body. An image processing technique such as a contour-texture analysis based on user-defined textons is used to obtain the locations of arbitrarily moving interface. After tracking the fluid-wall interface, the particle images near the arbitrary interface are delivered to the mapping process which obtains a coordinate transformation between a curvilinear-real image and a rectangularsynthetic image. Accurate measurements near the interface can be achieved by applying a window deformation algorithm in concert with IPX (image parity exchange) and PIV/IG (interface gradiometry) to the particle image which is transformed to the rectangular coordinate. Quantitative evaluations of this method are performed with computer-generated images, and the results suggest that this method measures unknown interface velocities accurately. A steel flag measurement in a water channel is carried out for examination of this method.

국내 생활SOC 적용을 위한 해외 대규모 목조건축물 사례분석

전영진(Jeon, Young-Jin),김영훈(Kim, Young-Hoon) 한국생태환경건축학회 2021 한국생태환경건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.21 No.2

The purpose of this study is to identify the possibility of applying wood to living SOC complex facilities through large-scale wooden structures. The study was conducted focusing on overseas cases, and the analysis was based on examining whether wood can be used as a structural building material in living SOC complex facilities. I think it is sufficient whether it is possible to use wood as a structural building material in a living SOC complex. In addition, if research and technology development on wood proceeds further and awareness is improved, the possibility of expanding the demand for wooden buildings can be expected.

퍼지측정을 이용한 실버타운 평가

전영진(Young-Jin Jeon),조주현(Joo-Hyun Cho) 건국대학교 부동산도시연구원 2009 부동산 도시연구 Vol.1 No.2

우리나라는 2008년 7월 현재 65세 이상의 노인인구가 전체인구의 약 10.3%로서 급속한 고령화 현상을 보이고 있으며, 오는 2018년에는 ‘고령사회’에 진입될 것으로 전망된다. 인구의 고령화와 함께 경제력을 갖춘 노인세대들이 증가함에 따라서 실버타운과 같은 노인전용 주거시설에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구는 향후 실버타운에 입주를 희망하는 예비수요자들이 실버타운을 선택할 때 검토하는 사항들을 AHP(Analytic Hierarchy Process)기법을 활용하여 상대적인 중요도를 분석하여 종합지표를 작성함으로써 예비수요자들이 실버타운 선택 시 합리적인 판단을 할 수 있는 평가방안을 제시하는데 그 목적을 두었다. 연구결과는 다음과 같다. 1) 실버타운 선택 시 고려하는 항목의 중요도는 경제성이 가장 높고, 그 다음이 접근성, 쾌적성의 순으로 나타났다. 2) 접근성의 중요도는 대형병원이 가장 높고, 다음으로 대형편의시설과 도심은 비슷하며 대중교통 정류장은 가장 낮게 나타났다. 3) 쾌적성의 중요도는 주거환경이 가장 높고, 다음으로는 서비스, 단지시설로 나타났다. 4) 경제성의 중요도는 입주금액이 가장 높고, 다음으로는 운영주체의 신뢰감과 월 사용비용이 비슷하며, 입주방식이 가장 낮게 나타났다. 5) 입주선택 의사결정에 있어서의 영향 값 상위 5개의 항목은 입주금액, 운영주체의 신뢰감, 월 사용비용, 주거환경, 대형병원과의 근접으로 이들 5개 항목이 의사결정에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 항목별 영향값을 기초로 하여 퍼지측정에 의한 실버타운의 평가결과를 수치화함으로써 예비수요자들이 선택을 하는데 도움을 줄 수가 있을 것이다. Korea’s elderly people over the age of 65 represent approximately 10.3% of total population as of July 1, 2008. As the elderly increase rapidly, it is predicted that Korea will become Aged Society by the 2018. As the elderly with financial abilities increase, elderly living arrangements such as silver town are being highly attracted. The purpose of this study is to suggest a reasonable decision-making method to preliminary demanders by providing evaluation index using AHP methodology. The results were as follows: 1)In the result of importance priority analysis when choosing silver town, the economic factors were evaluated the highest and next was proximity, but amenity was shown the lowest. 2)In the result of importance priority analysis of proximity, proximity to general hospital was evaluated the highest and proximity to large convenience complex and downtown were evaluated similarly, but proximity to station was shown the lowest. 3)In the result of importance priority analysis of amenity, residential environment was evaluated the highest and service was next, but complex facilities were shown the lowest. 4)In the result of importance priority analysis of economic factors, entry fee was evaluated the highest and confidence in operating company and monthly fee were evaluated evenly, but entry contract type was shown the lowest. 5)It was found that 5 high-ranking items with large importance priority were entry fee, confidence in operating company, monthly fee, living environment and proximity to general hospital, which had a great influence on decision-making to move into silver town. It seems useful to apply fuzzy measures in choosing silver town for preliminary demanders by making it possible for evaluation results to be expressed quantitatively.

포스트 코로나 시대의 공공도서관 구조체 연구

전영진(Jeon, young-Jin),김영훈(Kim, Young-Hoon) 대한건축학회 2021 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.41 No.1