• Water Engineering

    Two-Dimensional(2-D) Flood Inundation Modeling Considering Mesh Type and Resolution

    격자유형과 해상도를 고려한 2차원 홍수범람 모델링

    Kim, Byunghyun

    김병현

    In this study, 2-D Godunov type finite volume model which can apply the mixed mesh including triangular and quadrilateral meshes for flood ...

    본 연구에서는 홍수모델링을 위해 삼각격자와 사각격자를 포함하는 혼합격자의 적용이 가능한 2차원 Godunov형 유한체적모형을 이용하여 격자형상과 해상도에 따른 홍수위, 홍수범람범위, 모형의 계산시간을 비교 ...

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    In this study, 2-D Godunov type finite volume model which can apply the mixed mesh including triangular and quadrilateral meshes for flood inundation modeling is used to compare and analyze the flood height, flood extent and model execution time according to mesh type and resolution. The study area is the Upton-upon Severn watershed in Great Britain, where the flood occurred for 22 days from October 29 to November 19, 2000. For the flood modeling, topographic data were constructed using high resolution LiDAR (Light Detection And Ranging). The results of the 2-D flood modeling by the mesh type and resolution were compared with four ASAR (Airborne Synthetic Aperture Radar) images captured during the flood period. This study has shown that flood height and extent can vary greatly depending on the mesh type and resolution, even if identical topography and boundary conditions are used, and that the selection of appropriate mesh type and resolution for the purpose and situation of the 2-D flood modeling is necessary.


    본 연구에서는 홍수모델링을 위해 삼각격자와 사각격자를 포함하는 혼합격자의 적용이 가능한 2차원 Godunov형 유한체적모형을 이용하여 격자형상과 해상도에 따른 홍수위, 홍수범람범위, 모형의 계산시간을 비교·분석하였다. 연구유역은 2000년 10월 29일부터 11월 19일까지 22일 동안 홍수가 발생한 영국의 Upton-upon Severn 유역이다. 홍수 모델링을 위해 고해상도 LiDAR (Light Detection And Ranging)를 이용하여 지형자료를 구축하였으며, 격자유형 및 해상도에 따른 2차원 홍수모델링 결과는 홍수기간 동안 촬영된 4개의 ASAR (Airborne Synthetic Aperture Radar) 영상자료와 비교하였다. 본 연구는 동일한 지형과 경계조건을 사용하더라도, 격자의 형상과 해상도에 따라 홍수위와 범람범위가 큰 차이를 가질 수 있음을 보여주었으며, 2차원 홍수모델링의 목적과 상황에 맞는 적절한 격자유형과 해상도의 선택이 필요함을 보여준다.

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    April 2019
  • Water Engineering

    Analysis on the Hydrologic Behavior of Heavy Snowfall in East Coast Region

    동해안 지역 폭설의 수문학적 거동 분석

    Kim, Nam-Won, Chung, Il-Moo

    김남원, 정일문

    In order to investigate hydrological behavior of the east coast snowfall in February 2014, this study analyzed the changes of the hydrological ...

    본 연구에서는 2014년 2월 동해안 폭설의 수문학적 거동을 검토하기 위해 속초 인근 쌍천 유역을 대상으로 융설로 인한 수문성분의 변화를 분석하였다. 적설과 융설과정을 ...

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    In order to investigate hydrological behavior of the east coast snowfall in February 2014, this study analyzed the changes of the hydrological components due to the snowmelt in the Ssangcheon watershed nearby Sokcho city. The temporal changes of hydrological components through snowfall and snowmelt processes were simulated using SWAT-MODFLOW. As a result of the analysis, snow accumulated until February is fully melted from the late March, 2014, and the stream discharge of April is more than doubled compared to the case of not considering snowmelt. The soil moisture also increased by up to 21 % due to the melting and the groundwater level rose by about 40 cm until the end of April. Thus, the heavy snowfall in February 2014 is considered to play an important role in securing water resources in this region.


    본 연구에서는 2014년 2월 동해안 폭설의 수문학적 거동을 검토하기 위해 속초 인근 쌍천 유역을 대상으로 융설로 인한 수문성분의 변화를 분석하였다. 적설과 융설과정을 통한 수문성분의 시간적 변화를 SWAT-MODFLOW을 이용하여 모의하였다. 분석결과 2월까지 쌓인 눈은 2014년 3월 하순 시점부터 본격적으로 녹아내려 4월의 하천유출량은 융설을 고려하지 않은 경우에 비해 두 배 이상 늘어나는 것으로 분석되었다. 또한 토양수분 역시 융설로 인해 최대 21 % 증가하며 지하수위는 4월말까지 약 40 cm 상승하는 것으로 나타나 2014년 2월의 폭설은 이 지역 수자원 확보에 중요한 역할을 한 것으로 평가된다.

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    April 2019
  • Water Engineering

    Modeling for Debris Flow Behavior on Expressway Using FLO-2D

    FLO-2D를 이용한 고속도로에서의 토석류 거동 모델링

    Lim, Jae-Tae, Kim, Byunghyun

    임재태, 김병현

    This study demonstrates the applicability of the FLO-2D for the influence analysis of the debris flow on expressway. To do this, the ...

    본 연구는 실제 고속도로 인접지역에서 발생한 토석류를 대상으로 고속도로에서의 토석류 거동을 FLO-2D 모형을 적용하여 재현함으로써, 고속도로에서의 토석류 영향 해석에 대한 FLO-2D 모형의 ...

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    This study demonstrates the applicability of the FLO-2D for the influence analysis of the debris flow on expressway. To do this, the behavior of debris flow on the expressway was reproduced by applying the FLO-2D to actual generated debris flow. The study area is a part of the Deokyusan Service Area on the Daejon-Jinju Expressway, where traffic was blocked for 24 hours due to the debris flow in August 2005. Geographical analysis with GIS, hydrological analysis with HEC-HMS, and estimation of the amount of debris flow were carried out using field survey and soil property test data. Then, the optimum parameter combination of FLO-2D was selected through the parameter sensitivity analysis, and the behavior analysis of debris flow on expressway was applied. The comparison of the predictions with the observations shows the availability of FLO-2D for the behavior analysis of debris flow on the expressway.


    본 연구는 실제 고속도로 인접지역에서 발생한 토석류를 대상으로 고속도로에서의 토석류 거동을 FLO-2D 모형을 적용하여 재현함으로써, 고속도로에서의 토석류 영향 해석에 대한 FLO-2D 모형의 활용성을 검증하고자 하였다. 대상유역으로는 2005년 8월 집중호우로 토석류가 발생하여 24시간 동안 교통이 차단된 대전-진주간 고속도로의 덕유산 휴게소구간으로 선정하였다. 발생 토석류에 대한 현장조사 및 토성 시험분석 자료를 활용하여 GIS를 이용한 지형분석, HEC-HMS를 이용한 수문분석, 그리고 토석량을 산정하였다. 그리고 나서 FLO-2D 모형의 매개변수 민감도 분석을 통한 최적 매개변수 조합을 선정한 후, FLO-2D 모형을 적용한 토석류 거동해석을 수행하였다. 모형의 예측치와 실측자료와의 비교·분석을 통하여 고속도로에서 토석류 거동해석을 위한 FLO-2D 활용 가능성을 보여주었다.

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    April 2019
  • Highway Engineering

    A Study on Safe Separation Distance between Tunnel and Interchange

    터널과 입체 교차로간의 안전한 이격거리 연구

    Lee, In-Bae, Kim, Nakseok

    이인배, 김낙석

    Development of mountain area is increasing due to the demand for improvement of traffic convenience and development of underdeveloped area. Therefore, there ...

    현재 국내의 도로는 교통 편리성 향상 및 낙후 지역 개발로 산지부 개발이 많아지고 있어 터널과 입체교차로가 빈번하게 근접되는 구간이 많이 발생하고 있다 ...

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    Development of mountain area is increasing due to the demand for improvement of traffic convenience and development of underdeveloped area. Therefore, there frequently are sections where tunnels and interchanges are located close to each other. These sections do not only affect tunnel planning, types and length of interchanges, but also affect more on route selection. In Korea, several design criteria present each reference value but these values are very similar. In the situation, the minimum value among them is usually applied when planning roads and it could cause traffic safety problems in different site conditions. In this study, the problems of design speed, illuminance adaptation distance, and lane change intervals are analyzed by simulating the cases that the problem could occur when calculating the separation distance between tunnel and interchange. The results obtained from this study can be summarized as following: the driving speed should be applied in case that the site has a big gap between design speed and driving speed because the uniform application of the design speed is not safe; the illuminance adaptation distance should include the influence distance in the section affected by the direct light; in addition, the lane change distance should include the time to perceive the situation of the next lane after the lane change in the section required for successive lane change.


    현재 국내의 도로는 교통 편리성 향상 및 낙후 지역 개발로 산지부 개발이 많아지고 있어 터널과 입체교차로가 빈번하게 근접되는 구간이 많이 발생하고 있다. 이러한 구간에서는 터널 계획 및 입체교차로의 형식 또는 연장에 영향을 주고 있지만 더 크게는 노선 선정에 많은 영향을 미치고 있다. 국내 설계기준에서는 각각의 기준을 제시하고, 그 기준 값은 비슷한 값을 제시하고 있으며, 도로 계획 시에는 최소 값을 적용하는 실정으로 현장의 여건이 다를 경우에는 교통 안전상 문제가 발생 할 수 있다. 본 연구는 터널 출구에서 입체 교차로 간 이격거리 산정 시 문제점이 발생할 수 있는 조건의 현장을 사례로 시뮬레이션하여 설계속도, 조도순응거리, 차로 변경구간의 문제점을 분석하였다. 본 연구 수행으로 얻어진 결과는 다음과 같다. 설계속도의 일률적인 적용은 주행속도와 많이 차이나는 여건에서는 안전하지 않으므로 주행속도를 적용하여야 한다. 조도순응 거리는 일반적인 경우가 아닌 직광에 영향을 받고 있는 구간에서는 그 영향 거리를 포함 하여야 한다. 또한, 차로 변경거리는 연속적인 차로변경이 필요한 구간에서 차로변경 후 다음차로의 상황을 파악 할 수 있는 시간이 포함 되어야 한다.

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    April 2019
  • Regional and Urban Planning

    Spatial Strategies of Inclusive Cities through Vulnerability Evaluation - Focused on Busan -

    취약성 평가를 통한 포용도시의 공간적 전략 - 부산광역시를 대상으로 -

    Kang, Youn Won, Kim, Jong Gu, Shin Eun Ho

    강윤원, 김종구, 신은호

    In recent days, efforts have been made voraciously to create urban spaces where everyone can enjoy an equal life by integrating the ...

    최근 도시와 관련된 분야에서 여성, 아동, 노인 등의 약자 및 소외계층을 통합하여 모든 사람들이 도시 안에서 평등한 삶을 누릴 수 있는 도시공간을 ...

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    In recent days, efforts have been made voraciously to create urban spaces where everyone can enjoy an equal life by integrating the socially underprivileged groups including women, children, the elderly, etc. In order to create a inclusive city that accepts everyone regardless of social hierarchy, it is necessary to plan the city by incorporating the marginalized. The purpose of this study is to establish the strategy of inclusive city in each region. To accomplish the goal, we analyze and compile each of the studies that were scattered and make an integrated evaluation index, and evaluate the inclusivity for each region by these indicators.


    최근 도시와 관련된 분야에서 여성, 아동, 노인 등의 약자 및 소외계층을 통합하여 모든 사람들이 도시 안에서 평등한 삶을 누릴 수 있는 도시공간을 만들기 위한 노력들이 활발하다. 사회 계층의 위계와 상관없이 모든 이들을 품어줄 수 있는 포용도시로 가기 위해서는 다양한 약자계층을 통합적으로 다루고 도시를 계획할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 흩어져 진행되고 있는 각각의 연구들을 분석·정리하여 통합 평가지표를 만들고, 이를 통해 각 지역별로 포용성을 평가하여 지역별로 필요한 포용도시 전략을 세워보고자 하였다.

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    April 2019
  • Structural Engineering

    A Study on the Aerodynamic Stability of Long Span Pedestrian Bridges

    장경간 보도교의 내풍안정성에 관한 연구

    Lee, Seungho, Jeong, Houigab, Kwon, Soon-Duck

    이승호, 정회갑, 권순덕

    In recent years, a number of long span cable-stayed pedestrian bridges have been constructed to the advantages of relatively low cost construction ...

    최근 지자체들이 경쟁하듯이 건설하고 있는 장경간 케이블 보도교(일명 출렁다리)는 공원 시설로 인식되어 제대로 된 검토와 설계 없이 진행되는 경우가 있다 ...

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    In recent years, a number of long span cable-stayed pedestrian bridges have been constructed to the advantages of relatively low cost construction and the many tourists visiting. However, most of the pedestrian bridges are located in parks or sightseeing areas, so they are conducted without proper review and design process. It is necessary to review the aerodynamic stability of the long span cable-stayed pedestrian bridge, and it should be designed in detail from various points of view rather than the road bridge. In this study, we investigated the wind characteristics of the cable-stayed pedestrian bridge, and the empirical equations for the relationship between the main span length and the fundamental natural frequencies are presented for future use. In addition, the flutter wind speed limit of the flat plate deck pedestrian bridge calculated using the Selberg’s equation is also presented. The final aerodynamic bridge section which satisfied the aerodynamic stability was found from open grating method. The proposed method can be used for long span cable-stayed pedestrian bridge in the future.


    최근 지자체들이 경쟁하듯이 건설하고 있는 장경간 케이블 보도교(일명 출렁다리)는 공원 시설로 인식되어 제대로 된 검토와 설계 없이 진행되는 경우가 있다. 케이블 보도교는 기존 도로 현수교보다 훨씬 유연한 특성으로 인하여 내풍안정성 확보는 반드시 필요하며, 오히려 더 기존의 도로교보다 다양한 관점에서 상세하게 검토되어야 한다. 이에 본 연구에서는 케이블 보도교의 내풍 특성을 파악하고, 고유진동수를 추정할 수 있는 추정식을 제시하였다. 또한 경간장에 따른 플러터 풍속 추정에 대한 추세선을 제시하여 평판 거더 보도교의 내풍안정성 확보의 어려움과 그 한계를 제시하였다. 그리고 풍동실험을 통해 바닥 데크 그레이팅 적용 비율 변화를 통해 내풍안정성을 만족하는 단면을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 방법은 향후 세장 케이블 보도교 계획시 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

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    April 2019
  • Water Engineering

    Superelevation and Bed Variation Due to Attack Angle of Submerged Vanes in Curved Channel

    수제 입사각에 따른 개수로 만곡부의 편수위와 하상변동

    Park, Sang Deog, Paik, Joongcheol, Jeon, Woo Sung, Lee, Hyun Jae

    박상덕, 백중철, 전우성, 이현재

    Since the centrifugal force acts on the flow in the curved channel, a transverse water surface gradient occurs and the thalweg is ...

    개수로 만곡부에서 흐름은 원심력이 작용하기 때문에 횡방향 수면경사가 나타나고 유심선은 만곡 외측으로 치우친다. 수중 수제는 만곡부의 다양한 공학적인 문제를 해결하는 데 사용될 ...

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    Since the centrifugal force acts on the flow in the curved channel, a transverse water surface gradient occurs and the thalweg is biased toward the outer bank. The submerged vanes may be used to solve various engineering problems of the curved channels. In order to analyze the influence of an attack angle and the distance between the vane arrays on the river bed variation and the superelevation in a bend, movable bed hydraulic experiments were conducted in a 90°curved rectangular channel of a small-size gravel bed. Installing the submerged vanes in the bend increases the maximum scour depth. But if vanes are installed in a uniform obtuse angle, the scour depth may be reduced. If the flow rate in the channel bend with vanes equals to the channel forming discharge, the location of the maximum scour depth moved to the downstream and the superelevation increased. However if the flow rate is smaller than that, the location of the maximum scour depth moved upstream and the superelevation decreased. The channel bed change and the superelevation due to the installation of the submerged vanes have been dependent on the interaction of the attack angle, the flow rate, and the distance between the arrays.


    개수로 만곡부에서 흐름은 원심력이 작용하기 때문에 횡방향 수면경사가 나타나고 유심선은 만곡 외측으로 치우친다. 수중 수제는 만곡부의 다양한 공학적인 문제를 해결하는 데 사용될 수 있다. 수중 수제가 흐름방향과 이루는 입사각과 수제 열 간격이 만곡부의 하상변동과 편수위에 미치는 영향을 파악하기 위해서 90°만곡 직사각형 단면 수로에 잔자갈을 깔고 이동상 수리실험을 하였다. 만곡부에 수중 수제를 설치하면 최대 세굴심은 증가하나 균일한 둔각으로 수제를 설치하면 세굴을 줄일 수 있다. 수제를 설치한 만곡부에 수제설치 기준하상의 형성유량과 같은 유량이 흐를 경우 최대 세굴이 발생하는 위치가 하류로 이동하고 편수위는 증가한다. 그 유량보다 작으면 최대 세굴심의 위치가 상류로 이동하며 편수위는 감소한다. 만곡부에서 수중 수제는 입사각, 유량, 수제 열 간격의 상호작용에 따라 하상변동과 편수위에 대한 영향이 다르다.

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    April 2019
  • Water Engineering

    Discharge Computation from Float Measurement in Vegetated Stream

    부자 측정 시 식생을 고려한 유량산정에 관한 연구

    Lee, Tae Hee, Jung, Sung Won

    이태희, 정성원

    Development of vegetation in stream channel increases resistance to flow, resulting in increase in river stage upon flood and affecting change in ...

    하도 내 식생발달은 흐름저항을 크게하여 홍수 시 하천 수위를 상승시키고 수위-유량관계의 변화에도 영향을 미치고 있다. 홍수 시 수위가 첨두에 도달하고 하강하여 하도 ...

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    Development of vegetation in stream channel increases resistance to flow, resulting in increase in river stage upon flood and affecting change in stage-discharge relationship. Vegetation revealed in stream by water level reaching a peak and then declined upon flood is mostly found as prone. Taking an account of flow distribution with the number of vegetation, prone vegetation layer might be at height where discharge rate is zero (0) (Stephan and Guthnecht, 2002). However, there is a tendency that flow rate is overestimated when applying the height of river bed to flow area with no consideration of the height of vegetation layer in flow rate by float measurement. In this study, reliable flow measurement in stream with vegetation was calculated by measuring the height of vegetation layer after flood and excluding the vegetation layer-projected area from the flow area. The result showed the minimum 4.34 % to maximum 10.82 % of flow deviation depending on the scale of discharge. Accordingly, reliable velocity-area methods would be determined if vegetation layer-projected area in stream is considered in flow rate estimation using the flow area during the flood.


    하도 내 식생발달은 흐름저항을 크게하여 홍수 시 하천 수위를 상승시키고 수위-유량관계의 변화에도 영향을 미치고 있다. 홍수 시 수위가 첨두에 도달하고 하강하여 하도 내 드러난 식생은 대부분 도복(倒伏, prone) 상태에 있다. 이렇게 식생이 도복상태로 되어있는 식생층 구간은 식생된 개수로 흐름의 유속분포를 고려하였을 때 유속이 0인 지점의 높이로 고려된다(Stephan and Guthnecht, 2002). 그러나 부자 측정에 의한 유량산정에 있어서 식생층 구간의 높이를 고려하지 않고 하상높이를 유하면적으로 적용하면 유량이 과대 산정되는 경향이 발생한다. 본 연구에서는 식생된 하천에서 정도 높은 유량을 산정하기 위해 영강의 점촌, 내성천의 향석 지점에서 홍수 후 식생층 높이를 측량하고 통수단면적에서 식생층 투영면적을 제외하여 유량을 산정하였다. 그 결과, 유량의 규모에 따라 차이는 있지만 최소 4.34 %에서 최대 10.82 %의 유량편차를 보였다. 따라서 홍수 시 통수단면적을 적용하여 유량을 산정하는 유속-단면적 방법에 있어서 식생하천에서 식생층 높이의 투영면적을 고려하여 유량을 산정한다면 좀더 적합한 유량산정이 이루어질 것으로 판단된다.

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    April 2019
  • Geotechnical Engineering

    Estimation on External Forces Applied to Suction Caisson Using Seepage Analysis

    침투해석을 이용한 석션 케이슨에 작용하는 외력 평가

    Kim, Jeongsoo, Jeong, Yeon-Ju, Park, Min-Su

    김정수, 정연주, 박민수

    A suction caisson has been widely used for anchor and foundation of offshore structures due to its broad application, simple installation, and ...

    석션 케이슨은 설치 수심제한이 적고, 비교적 단순한 설치공정과 빠른 시공이 가능하기 때문에 해양 구조물용 앵커 및 기초형식으로 활용되고 있으며 그 적용이 점차 ...

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    A suction caisson has been widely used for anchor and foundation of offshore structures due to its broad application, simple installation, and rapid construction. In design of suction caisson foundation, the bearing capacity and the stability of soil are mainly dealt with and analysis methods for them are presented in design codes related to the foundation. On the other hand, the method for structural safety analysis of the suction caisson is not generalized, in particular for load modeling of the caisson under suction. Consequently, there are difficulties in design of the caisson cross section. For this reason, this study analyzed the magnitude and distribution of pore water pressure on inner and outer surface of the caisson using theoretical and numerical seepage analyse, and an approach to reasonably estimate the load applied to the structural analysis of the caisson was presented. Furthermore, effects of penetration depth, anisotropy of permeability, and suction pressure on the pore water pressure were analyzed.


    석션 케이슨은 설치 수심제한이 적고, 비교적 단순한 설치공정과 빠른 시공이 가능하기 때문에 해양 구조물용 앵커 및 기초형식으로 활용되고 있으며 그 적용이 점차 확대되고 있다. 석션 케이슨 기초의 설계는 지반의 지지력 및 안정성 검토가 중심이 되며, 관련 설계기준에서 해석 방법을 제시하고 있다. 반면, 케이슨의 구조적 안전성 분석은 방법이 정형화되지 않았으며 특히 케이슨에 작용하는 하중 모델링에 대한 명확한 산정 방법이 정립되지 않아 석션 케이슨 단면 설계에 어려움이 있다. 이러한 이유로 본 연구에서는 이론 및 수치적 침투해석을 통해 석션압에 의해 발생되는 케이슨 내외부의 간극수압 크기 및 분포를 분석하고, 이를 바탕으로 구조해석에 적용할 수 있는 합리적인 하중 평가 방법을 제시하였다. 추가적으로 관입깊이, 투수계수의 이방성, 석션압 변화가 내외벽에 작용하는 간극수압에 미치는 영향을 분석하였다.

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    April 2019
  • Geotechnical Engineering

    An Experimental Study on Air Evacuation from Lunar Soil Mass and Lunar Dust Behavior for Lunar Surface Environment Simulation

    달 지상환경 모사를 위한 지반 진공화 및 달먼지 거동에 대한 실험적 연구

    Chung, Taeil, Ahn, Hosang, Yoo, Yongho, Shin, Hyu-Soung

    정태일, 안호상, 유용호, 신휴성

    For sustainable lunar exploration, the most required resources should be procured on site because it takes tremendous cost to transfer the resources ...

    달 탐사에 필요한 모든 자원을 지구에서 이송하는 것은 천문학적인 비용이 들기 때문에 지속가능한 달 탐사를 위해서는 현지에서 필요한 자원을 조달해야 한다. 이것을 ...

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    For sustainable lunar exploration, the most required resources should be procured on site because it takes tremendous cost to transfer the resources from the Earth to the Moon. The technologies required for use of lunar resources refers to In-Situ Resource Utilization (ISRU). As the ISRU technology cannot be verified in the Earth, a lunar surface environment simulator is necessary to be prepared in advance. The Moon has no atmosphere, and the average temperature of the lunar surface reaches to 107 ℃ during the daytime and –153 ℃ at night. The lunar surface is also covered with very fine soils with sharp particles that are electrostatically charged by solar radiation and solar wind. In this research, generation of vacuum environment with lunar soil mass in a chamber and simulation of electrostatically charged soils are taken into consideration. It was successful to make a vacuum environment of a chamber including lunar soils without soil disturbance by controlling evacuation rate of a vacuum chamber. And an experiment procedure for simulating the charged lunar soil was suggested by theoretical consideration in charging phenomena on lunar dust.


    달 탐사에 필요한 모든 자원을 지구에서 이송하는 것은 천문학적인 비용이 들기 때문에 지속가능한 달 탐사를 위해서는 현지에서 필요한 자원을 조달해야 한다. 이것을 가능하게 하는 기술이 현지자원활용 기술이다. 지구에서는 개발된 현지자원활용 기술을 검증할 수 없기 때문에 기술검증을 위한 달 표면 환경 모사 시설이 요구된다. 달 표면은 대기가 없으며, 표면의 평균온도는 낮에는 107°C, 밤에는 –153°C에 달한다. 또한 달 지표는 미세하고 거친 토양으로 덮여 있으며, 태양복사와 태양풍으로 인해 정전기적으로 대전되어 있다. 본 연구는 월면토를 포함한 고진공 환경과 정전기적으로 충전된 토양 모사에 대한 내용을 다루었다. 진공챔버의 감압속도 조절 실험을 통해서 지반 교란없이 토양을 포함한 진공환경을 성공적으로 구축하였고, 달 먼지의 대전 현상 이론 고찰을 통해 달 토양 대전 환경 구현을 위한 실험 방향을 제안하였다.

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    April 2019
  • Geotechnical Engineering

    Numerical Analysis of Effect of Waveform Micropile on Foundation Underpinning During Building Vertical Extension Remodeling

    수치해석을 통한 수직증축 리모델링시 파형 마이크로파일의 보강효과 분석

    Wang, Cheng-Can, Jang, Youngeun, Kim, Seok-Jung, Han, Jin-Tae

    왕성찬, 장영은, 김석중, 한진태

    Micropiles are widely used for foundation underpinning to enhance bearing capacity and reduce settlement of existing foundation. In this study, the main ...

    기존건물의 수직증축시, 추가되는 증축하중을 지지하기 위해서 기초를 보강하는 것은 필수적이다. 일반적으로 기초의 지지력을 증대시키고 침하를 감소시키기 위하여 마이크로파일공법이 널리 활용되고 있다. 본 ...

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    Micropiles are widely used for foundation underpinning to enhance bearing capacity and reduce settlement of existing foundation. In this study, the main objective is to evaluate underpinning performance of a newly developed micropile called waveform micropile for foundation underpinning during vertical extension. Finite element method (FEM) was used to evaluate the underpinning performance of waveform micropile in terms of load-settlement response of underpinned foundation and load sharing behavior. For comparison, underpinning effects of three conventional micropiles with different lengths were also discussed in this study. Numerical results of load-settlement response for single pile demonstrated that bearing capacity and axial stiffness of waveform micropiles were higher than those of conventional micropiles because of the effect of shear keys of waveform micropiles. When additional loads 20 %, which is according to design loads of the vertical extension, were applied to the underpinned foundation, load sharing capacity of waveform micropile was 40 % higher than conventional micropile at the same size. The waveform micropile also showed better underpinning performance than the conventional micropile of length 1~1.5 times of waveform micropile.


    기존건물의 수직증축시, 추가되는 증축하중을 지지하기 위해서 기초를 보강하는 것은 필수적이다. 일반적으로 기초의 지지력을 증대시키고 침하를 감소시키기 위하여 마이크로파일공법이 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 기존의 마이크로파일에 전단키가 추가된 새로운 형식의 파형마이크로파일을 활용하여 연구를 수행하였다. 유한요소해석법(FEM)을 통해 기초보강시 파형마이크로파일의 하중침하거동과 하중분담율을 평가하였으며, 3가지 길이 다른 일반적인 마이크로파일들의 지지거동과 비교를 통해 보강효과를 확인하였다. 해석 결과, 파형마이크로파일의 지지력과 축강성이 일반 마이크로파일보다 크게 나타났으며, 이는 파형 마이크로파일의 전단키에 의한 효과인 것으로 판단된다. 또한, 수직증축 리모델링 시, 기존하중 대비 20 %의 증축하중이 재하될 때, 파형마이크로파일의 하중분담율이 동일한 길이의 일반 마이크로파일에 비해 약 40 % 증가하였으며, 보강효과는 길이 1~1.5배의 일반적인 마이크로파일보다 우수한 것으로 나타냈다.

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    April 2019
  • Construction Management

    Optimization of Material Extruding Performance to Build a 3D Printed Habitat on the Moon and Mars

    달, 화성 3D 프린팅 주거지 건설을 위한 재료 사출기능 최적화 연구

    Lee, Jin Young, Lee, Tai Sik

    이진영, 이태식

    The National Aeronautics and Space Administration (NASA) has long been studying the essential elements of manned planetary exploration and has held several ...

    미국항공우주국은 인류의 타 행성 거주 가능성에 대해 지속적으로 관심을 가지고 관련 연구들을 진행해오고 있다. 이에 대한 관심을 고무시키기 위해 다양한 국제 대회를 ...

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    The National Aeronautics and Space Administration (NASA) has long been studying the essential elements of manned planetary exploration and has held several international challenges to encourage the research works related to it. One of them was the NASA Centennial Challenge Programs which started in 2015. Following the second in 2017, the third is currently going on in 2019. Participating “3D-Printed Habitat Challenge”, one of the challenges in the second program, this research team designed and developed the 3D printer extruding module for the Lunar Simulant (Korea Hanyang Lunar Simulant-1; KOHLS-1) and the polymer. For optimizing the modul, a cylindrical specimen of Ø150×300mm3 volume and a specimen of 200×100×650mm3 volume were manufactured and their compressive and flexural strengths were tested. The findings can help automatize the space construction in the future.


    미국항공우주국은 인류의 타 행성 거주 가능성에 대해 지속적으로 관심을 가지고 관련 연구들을 진행해오고 있다. 이에 대한 관심을 고무시키기 위해 다양한 국제 대회를 추진하여 관련 아이디어를 공유하고 정보를 모으는데 기여하고 있다. NASA Centennial Challenge Program 중 한 가지인 “3D-Printed Habitat Challenge”는 2015년과 2017에 1차, 2차 대회를 진행한 바 있으며, 현재 3차 대회를 진행 중에 있다. 본 연구진은 지난 2차 대회 참가 경험과 해외 협력을 통해 3차 대회를 진행하고 있으며 대회 참가 및 건설 자동화 시공을 위하여 건설용 3D-Printer에 적용 가능한 사출 모듈을 개발하였다. 3D 프린팅 사출 모듈과 한국에서 최초로 개발된 달 복제토 KOHLS-1, 플라스틱 폴리머를 재료로 적층식 공시체를 제작하였다. 또한 3D 프린팅을 활용한 건설 기술의 핵심인 사출 모듈을 최적화하는 과정에서 Ø150×300mm3 부피의 원기둥 공시체와 200×100×650mm3 부피의 보 공시체의 압축강도 및 휨 강도 시험을 진행하였다.

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    April 2019
  • Transportation Engineering

    A Study on the Improvement of the Method to Evaluate the Status of Parking Supply and Demand

    주차장 수급실태 평가 방법의 개선에 관한 연구

    Shin, Hyoung O, Yoon, Jae Yong, Choi, Jin Seon, Lee, Eui Eun

    신형오, 윤재용, 최진선, 이의은

    In order to improve the problem of parking which is getting worse day by day, the municipality carries out a survey on ...

    날로 악화되고 있는 주차문제의 개선을 위하여 지자체에서는 관련법에 의거하여 주차장 수급실태조사를 주기적으로 실시하고 있다. 하지만 기존 평가 방법에서는 조사방법의 한계로 인해 주차공급 ...

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    In order to improve the problem of parking which is getting worse day by day, the municipality carries out a survey on the actual situation of the parking lot supply and demand periodically according to the related law. However, in the existing evaluation method, the parking demand that occurs under the condition that the demand is suppressed by the parking supply and regulation due to the limit of the survey method is investigated. In addition, the analysis is conducted only for the present year, and prediction and analysis of future parking problems are limited. Therefore, we propose a method to evaluate the status of parking supply and demand, which is differentiated to improve the problem of the existing evaluation method. As a result, comparing the existing method with the improved method, it can be seen that the improved evaluation method can be useful for establishing the long-term parking policy for the improvement of parking problems.


    날로 악화되고 있는 주차문제의 개선을 위하여 지자체에서는 관련법에 의거하여 주차장 수급실태조사를 주기적으로 실시하고 있다. 하지만 기존 평가 방법에서는 조사방법의 한계로 인해 주차공급 및 규제에 의해 수요가 억제된 상태 하에서 발생하는 주차수요를 조사하고 있어, 주차 수급문제 진단의 핵심이 될 수 있는 대상지역 내 주차 이용수요의 발생 총량을 정확하게 파악할 수 없는 실정이다. 또한 현황연도만을 대상으로 분석을 실시하고 있어, 장래 주차 문제에 대한 예상과 분석에는 한계를 보이고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 개선하기 위하여 기존 평가 방법과 차별성을 갖는 개선된 주차장 수급실태 평가 방법을 제시하고, 기존 평가 방법을 적용한 분석 결과와의 상호 비교를 통하여 개선된 평가 방법이 주차문제 개선을 위한 장기적 관점의 주차정책 수립에 유용할 수 있음을 보여준다.

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    April 2019
  • Transportation Engineering

    A Study on the Coordinated Traffic Responsive Ramp Metering Control considering Spatial Equity

    공간적 형평성을 고려한 통합 감응 램프미터링 제어 연구 -고속도로 진입로 중심으로-

    Yoon, Jae Yong, Shin, Hyoung O, Lee, Eui Eun

    윤재용, 신형오, 이의은

    Ramp metering is a traffic management technique that reduces the congestion of Expressway by controlling vehicles entering the highway. It is widely ...

    램프미터링은 고속도로로 진입하는 차량들을 제어함으로써 고속도로 본선의 정체를 줄이는 교통운영기법으로, 국외에서는 많이 사용되고 있으며 우리나라도 외곽순환도로 7개소에서 운영중이다. 램프미터링은 본선 정체를 줄이는 ...

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    Ramp metering is a traffic management technique that reduces the congestion of Expressway by controlling vehicles entering the highway. It is widely used outside the country, and Korea is also operating in seven sites (Seoul Ring Expressway). Ramp metering has the advantage of reducing congestion of Expressway, but there are disadvantages, as queuing occurs because vehicles are waiting for ramp, and the ramp queue affects adjacent roads at rush hour. To solve this problem, we improved the ramp metering algorithm to reduce the metering rate more spaces on ramp and to increase the metering rate less spaces. In order to evaluate this, the combined evaluation index was used and it was found that the result satisfied the equity and efficiency at the same time.


    램프미터링은 고속도로로 진입하는 차량들을 제어함으로써 고속도로 본선의 정체를 줄이는 교통운영기법으로, 국외에서는 많이 사용되고 있으며 우리나라도 외곽순환도로 7개소에서 운영중이다. 램프미터링은 본선 정체를 줄이는 장점이 있는 반면 단점도 존재하는데, 램프 출구에서 차량들이 신호를 받고 대기하기 때문에 대기행렬이 발생하고 차량이 많은 시간대는 램프 대기행렬이 인접 도로에 까지 영향을 미치게 된다. 따라서 이를 해결하기 위해 공간적으로 여유가 있는 램프는 진입 수요를 많이 제어하고 공간적으로 여유가 없는 곳은 진입 수요를 적게 제어하도록 램프미터링 알고리즘을 개선하였다. 이를 평가하기 위해 통합평가지수(Combined Index)를 사용하였고 평가 결과 형평성과 효율성을 동시에 만족하는 것으로 나타났다.

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    April 2019