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자연, 터널 그리고 지하공간 = Magazine of Korean Tunnelling and Underground Space Association, v.20 no.4, 2018년, pp.111 - 114
이철주 (강원대학교 토목공학과)
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 터널분야에 대해 수행된 원심모형실험을 찾아보기 매우 어려운 이유는? | 원심모형실험은 축소된 모형을 고속으로 회전시켜 현장조건과 유사한 응력조건하에서 지반공학 각 분야의 실험을 수행하는 실험기법이다. 그런데 대부분의 원심모형실험은 점토 혹은 모래로 조성된 지반에 대해 수행되며, 암반에 대해 수행된 실험은 매우 제한적이며 특히 매우 복잡한 터널시공 단계를 원심모형실험에서 적절히 구현하는 것은 더욱 어려운 도전이기 때문에 터널분야에 대해 수행된 원심모형실험은 찾아보기 매우 어렵다(물론 점토 및 모래지반에 대해 수행된 터널 원심모형실험은 일부 존재한다). 원심모형실험과 관련된 몇 권의 대표적인 도서에서 인용된 터널 분야의 실험들은 점토, 모래지반에서 수행된 경우로 국한되어 있다. | |
| 원심모형실험은 무엇입니까? | 원심모형실험은 축소된 모형을 고속으로 회전시켜 현장조건과 유사한 응력조건하에서 지반공학 각 분야의 실험을 수행하는 실험기법이다. 그런데 대부분의 원심모형실험은 점토 혹은 모래로 조성된 지반에 대해 수행되며, 암반에 대해 수행된 실험은 매우 제한적이며 특히 매우 복잡한 터널시공 단계를 원심모형실험에서 적절히 구현하는 것은 더욱 어려운 도전이기 때문에 터널분야에 대해 수행된 원심모형실험은 찾아보기 매우 어렵다(물론 점토 및 모래지반에 대해 수행된 터널 원심모형실험은 일부 존재한다). | |
| 터널시공 과정을 원심모형실험에서 모사함에 있어 근사적인 기법들의 내용은? | 이에 대한 근사적인 기법들을 소개하면 대략 다음과 같다. 즉 시료가 포함된 용기(container)가 고속으로 회전 중인 원심모형실험 도중에 터널굴착 즉 지반손실(volume loss)을 모사하려고 물이 들어있는 얇은 고무튜브로 터널라이닝을 감싼 후 이 물을 천천히 제거하는 방법, 공기가 채워진 주머니의 공기압을 적절히 감소시키는 방법, 열을 가하면 연약해지는 플라스틱 같은 것을 라이닝으로 이용하는 방법, 내부에 얇게 설치된 라이닝을 지지하던 두꺼운 외부라이닝을 밖으로 천천히 밀어서 흙의 자중이 모두 내부 라이닝으로 전해지게 하는 방법 등 다양한 간접적인 방법들이 있다. 일본 및 네덜란드에서 원심모형실험 도중 축소된 굴착기계가 실제로 지반을 굴착하는 경우가 있긴 하지만 굳이 이렇게 까지 할 필요가 있을까 하는 생각이 든다. |
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