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문제 정의
- 본 논문에서는 다양한 형태의 대지지충 구조에 대한 분석 방안을 연구하기 위해 가장 일반적으로 사용하는 수평 지층구조를 이용하여 수직지충 대지구조와 분석을 비교 하였고, 상호간의 분석 오차도 확인하였다. 또한 대지 구조 유형별로 분석된 데이타를 접지설계에 적용 접지저항을 계산하였고, 설계된 사양으로 현장에 시공하여 결과 값을 실측하여 비교하였다.
- 본 논문에서는 접지설계의 오류 및 성능의 신뢰성을 높일 수 있는 대지구조의 분석 유형에 따른 접지설계 및 성능 비교 평가 다루었다[3〕, [51
제안 방법
- 하였고, 상호간의 분석 오차도 확인하였다. 또한 대지 구조 유형별로 분석된 데이타를 접지설계에 적용 접지저항을 계산하였고, 설계된 사양으로 현장에 시공하여 결과 값을 실측하여 비교하였다.
- 본 논문에서는 2-지충의 수직대지구조로 분석하여 적용하였으며, (그림2-3)은 수직지층 구조의 분석 중 2-지층 구조의 대지 저항률의 분석 구조를 나타낸다.
- 방법이다. 본 논문에서는 3-지충의 수평 대지 구조로 분석하여 적용하였으며, (그림2-2)는 다지층 구조의 분석 중 3-지층 구조의 대저항률 분석 구조를 나타낸다.
- 본 논문에서는 시공 현장을 4-점 Wenner 전극법에 의해 대지저항률을 측정W하였고, CDEGS RESAP 모듈 [2]을 이용하여 대지저항률의 대지구조를 분석하였고, MART 모듈로 접지 설계 시뮬레이션을 수행하였다.
- 설계 시공된 접지저항과 지층구조 유형별로 분석 설계된 접지저항 계산치 와의 설계 및 시공 오차를 확인하기 위하여 시공 결과를 비교 연구하였다. [1-2], [4][9].
- 이때 측정된 현장 데이터를 이용하여 수평 및 수직적인 대지 구조를 분석하여 각각의 대지저항률을 분석한다. [1], [4].
- 특성을 확인하였다. 이를 통해 대지구조 유형에 따른 접지시스템을 설계 시공하였을 때 각각의 분석된 대지 구조의 접지성능을 확인 비교하였다. [1-2].
- 접지 설계는 위 표의 대지저항률 데이터를 적용하여 설계하였다. 접지방식은 현장의 암반 특성을 고려하여 보링방식을 적용하였고, XIT 접지봉과 Mesh 전극을 병행하여 접지설계에 적용하여 CDEGS MART 모듈에 의해 접지저항을 계산하고 시뮬레이션 하였다.
- 접지 설계에 적용된 XIT 서지저감 방사침 접지봉은 지름-054, 길이-6m이고, 수평구조 및 수직구조 각각의 지층 유형에 대해 설계하였으며, (그림2-3)은 접지 설계의 구조를 나타내며, 표2-3은 접지설계 계산치를 나타낸다.
- 접지방식은 현장의 암반 특성을 고려하여 보링방식을 적용하였고, XIT 접지봉과 Mesh 전극을 병행하여 접지설계에 적용하여 CDEGS MART 모듈에 의해 접지저항을 계산하고 시뮬레이션 하였다.
- 현장 측정의 대지저항률 데이터를 이용하여 분석한 수평구조와 수직구조 유형의 지질 특성을 반영한 접지 설계를 비교하여 어느 형태의 분석 구조에 실제 현장에 더 가깝게 분석되었는가를 확인한다.
- 현장 측정의 대지저항률을 수직대지구조와 수평대 지구조로 분석에 대한 특성을 확인 비교하였고, 분석에 따른 구조적 특성을 확인하였다. 이를 통해 대지구조 유형에 따른 접지시스템을 설계 시공하였을 때 각각의 분석된 대지 구조의 접지성능을 확인 비교하였다.
- 현장에서 2회 측정된 측정치를 이용하여 대지지층 구조의 수평지충 유형과 수직지층 유형으로 분석하였으며, 각각의 분석치를 접지설계에 적용한다. [1], [3]
- 현장에서 측정된 대지저항률의 대지지충구조 분석을 위해 CDEGS 프로그램[2]의 RESAP 모듈을 활용하였으며, 대지지충구조 분석은 수평지층구조와 수지지층구조유형 2-가지로 분석하였고, 분석된 각각의 지층구조에서 나타나는 오차를 확인하였다, (그림2-2)는 현장 측정치의 입력특성을 나타낸다.
데이터처리
- 분석된 대지저항률을 접지설계에 반영하였고, 접지 시공 후 결과 값을 비교하여 오차를 확인하므로써 성능을 비교 평가하였다.(2), (4), ⑻.
이론/모형
- 대지저항률의 측정은 4-점 Wenner 측정법을 활용하였으며, 측정은 여의도 지역의 터파기가 완료된 시공 현장 부지에서 시행하였고’ 측정시 외부 노이즈로 인한 오차를 최소화하고 시공의 정확성을 높이기 위해 타 작업이 중단된 상태 하에 2회 측정하였다.
- 접지저항의 측정은 IEEE에 규정된 3-점 전위차 측정법으로 측정하였으며, 측정장비는 IEEE, NEC 규정을 만족하는 접지저항 측정기 CA6470 이용하였다[1].
- 현장에서 4-점 Wenner 측정법으로 측정 장비(CA6470)를 이용하여 측정한 N-개의 대지저항률 측정 구조는 (그림 2.1)과 같으며, 현장 측정치는 표2-1과 같다.
성능/효과
- 따라서 대지저항률 분석에서 다지충 분석뿐만 아니라 대지지충 구조의 유형분석도 접지설계의 오차를 줄이는 매우 중요한 요소임을 확인하였다.[9]
- 본 논문의 연구 현장에서는 실측 확인된 시공 결과치와 접지 설계치를 비교해보면 수직 지충 구조의 분석이 더 정확함을 알 수 있었다.
- 분석에 따른 지층구조의 장점을 최대한 활용한다면 경제적이고 안정된 성능을 발휘하는 접지시스템을 구축할 수 있다. 본 여구에 적용된 현장은 기본적으로 암반 특성을 나타내고 있지만 측정거리에 따른 데이터가 매우 큰 차이를 나타내었고 수평지층 및 수직지층 구조의 분석 데이터도 다르게 분석되었다.
- 본 연구의 결과를 통해보면 현장의 지층구조는 분석 유형에 따라 실제와 큰 차이를 나냄을 알 수 있다.
후속연구
- 따라서 현장에 맞는 신뢰성 있고 효율적인 접지 시스템설계를 위해서는 측정 현장 맞는 대지지층 구조 유형의 다양한 분석방법에 대하여 연구할 필요가 있으며, 지층구조의 유형과 지질 특성에 맞게 적용된 접지 설계는 시공 시 오류와 경제적 낭비를 줄여 최상의 접지시스템 구축에 기여하게 될 것이다.
- 차후의 지속적인 연구를 통해 다양한 유형으로 대지 구조를 분석함으로써 접지설계 및 시공의 성능을 평가할 것이다.
- 추후 연구는 외부 환경 변화에 따른 대지지층 구조 유형 분석의 오차에 대한 연구가 이루어 져야할 것이다.
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