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박의섭,정소걸,이대혁,박찬,김호영 한국자원공학회 2005 한국자원공학회지 Vol.42 No.4
Failures of underground LNG storage could occur due to thermal stresses generating cracks in the rock masses and thermal cracks contributed to induce gas leakage and to increase heat flux between LNG and the rock masses. So it is very important to figure out the fracture mechanisms for rock masses under very low temperature conditions. The Particle Flow Code was selected, because it was applied successfully for brittle failure models. This study took extremely simplified geometries and aimed to investigate the effect of different physical conditions such as jointing, in-situ stresses, and frozen heaving pressures on the formation of new cracks and the development of tensile stresses caused by the rock shrinkage during cooling. On the basis of the results from thermo-mechanical modeling using a PFC2D code, it is certain that the presence of joints and frozen heaving pressure had a pronounced effect on the formation of new cracks in the rock mass. The results found in this study are not entirely comparable with those obtained from in-situ experiments due to complicated geological and ground water conditions. However, using PFC2D models it could be possible to estimate the mechanisms of fracture in a rock mass under very low temperature. 일반적으로 지하 LNG 저장공동은 암반내 온도저하로 발생되는 냉열 응력과 저장물의 누출 및 암반과 LNG 간의 열유동을 증가시키는 냉열 균열로 인하여 저장성능이 저하된다. 따라서 저온 암반의 파괴 메커니즘을 이해하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 AECL's Mine-by test tunnel에서 관찰된 취성파괴의 모델링에 성공적으로 적용된 PFC 해석코드가 사용되었다. 이를 위하여 단순한 형태의 해석모델을 가지고 절리, 현장응력 및 동결팽창압 등이 새로운 균열의 생성 및 암석 수축으로 인한 인장응력의 발달에 미치는 영향을 조사하였다. PFC2D 코드를 이용한 열-역학 해석결과, 절리 및 동결팽창압의 존재는 암반에 새로운 균열의 생성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 물론 이런 결과는 복잡한 지질 및 지하수 조건을 가지는 현지암반에서 얻어지는 결과에 완전히 부합되지는 않겠지만, 본 연구에서 제시된 바와 같이 PFC2D를 이용하여 냉열로 인한 암반의 파괴해석을 모사하는 것은 의미가 있는 것으로 판단된다.
박의섭,신희순,김형목,Park, Ui-Seop,Sin, Hui-Sun,Kim, Hyeong-Mok 한국터널지하공간학회 2011 자연, 터널 그리고 지하공간 Vol.13 No.6
해저터널은 태풍, 폭우 등과 같은 악천후에도 안정적으로 자국내 도서지역 및 인접국가간 교통 및 물류수송체계 운용을 가능하게 하는 주요 사회기반시설로서 활용되어왔다. 이러한 해저터널 프로젝트를 안전하고 경제적으로 수행하기 위해서는 해저터널의 공학적 특성을 정확하게 이해하는 것이 매우 중요하다. 이에 해저터널의 지반조사를 중심으로 전반적으로 언급하였다. 해저터널은 육상터널과는 달리 조사, 설계 및 시공단계에 있어 많은 불확실성과 위험성을 가지고 있으므로, 프로젝트의 특성에 맞는 정밀하고 정확한 조사는 해저터널의 성공여부를 좌우할 수 있다. 따라서 계획단계에서 철저한 문헌조사 연구 및 해저지형, 지질구조 등에 대한 이해를 기반으로 해저지반 조사계획을 수립 및 수행하여야 한다. 또한 해저터널의 특성상 완벽한 지반조사는 불가능하므로 광범위한 조사에도 불구하고 사전에 예상치 못한 불량한 지반조건을 마주칠 가능성이 크므로, 불확실성과 위험성을 염두에 두고 설계 및 시공에 임하여야 한다.