초록 ▼

극한지(極寒地) 건설기술 개발은 남·북극과 같은 미개척 건설 시장의 선점과 시베리아 지역에서의 미래 에너지 자원 개발이라는 관점에서 볼 때 중요한 과제이다. 극한지에서의 건설기술은 환경적 제약(저노동, 급속, 초경량)으로 인한 특수 설계 및 시공 기술이 필요하지만, 국내 기술수준은 걸음마 수준이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 남·북극 과학기지 건설을 통한 미개척건설 시장의 선점에 필요한 건설 기술 개발에 초점을 맞추고, 나아가 미래 에너지 자원 개발을 위한 동토지역 내에 극한 환경 건설기술 실용화에 중점을 두고 있다. 4차년도 연

극한지(極寒地) 건설기술 개발은 남·북극과 같은 미개척 건설 시장의 선점과 시베리아 지역에서의 미래 에너지 자원 개발이라는 관점에서 볼 때 중요한 과제이다. 극한지에서의 건설기술은 환경적 제약(저노동, 급속, 초경량)으로 인한 특수 설계 및 시공 기술이 필요하지만, 국내 기술수준은 걸음마 수준이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 남·북극 과학기지 건설을 통한 미개척건설 시장의 선점에 필요한 건설 기술 개발에 초점을 맞추고, 나아가 미래 에너지 자원 개발을 위한 동토지역 내에 극한 환경 건설기술 실용화에 중점을 두고 있다. 4차년도 연구기간에는 극한지용 지반평가 장비의 시작품(휴대용)을 제작하여 북극현장에서 적용 가능성을 평가하고 확인하였으며, 극한지 구조물 모니터링 시스템(하우징 기술 포함)을 남극 장보고과학기지에 적용하기 위한 설계 및 시작품을 제작하였다. 극한지 환경재현 시험인프라인 극한공학실험실에서 온도제어형 말뚝설계를 위한 기준점을 제시하였다. 또한, 비포장 급속복구 공법의 시제품 제작을 완료하였으며, 재료성능 평가를 통하여 극한지 현장조건을 고려한 그라우트 최적 배합설계를 검증하였다. 마지막으로, 유한요소해석 및 실내실험을 통하여 인공지반용 지지판의 구조성능 및 안정성을 검증하였으며, 국내 관련기준 정비를 위하여 한국형 동결지반의 품질평가 기준(KS) 제정 프로세스 완료하였다. 기타, 연구성과 중 많은 부분(광역적 극지지반분석기법, 영구동토 장기계측 등)이 극지현장에서의 성능검증 통한 적용가능성을 검토하였다.

Abstract ▼

The development of the consturction technologies in the extreme location is an important task from the viewpoint of developing the future energy resources in Siberia and preoccupying unexplored construction market like the Arctica. The construction technologies in the extreme location require specia

The development of the consturction technologies in the extreme location is an important task from the viewpoint of developing the future energy resources in Siberia and preoccupying unexplored construction market like the Arctica. The construction technologies in the extreme location require special design and construction technologies due tn environmental restrictions (Jow labor, rapid, ultralight) but the technology level in Korea is at the early onset. The study focuses on the construction technology development in the explored construction market by building the Arctic science base and commercializing the construction technologies under the extreme condition in the frozen soil for the future energy resources development. The (portable) prototype of the equipment measuring the ground in the extreme location was manufactured and the applicability was assessed and confirmed in the th research period.
Also, the monitoring system for the structure in the extreme location (including housing technologies) was designed and the prototype was manufactured tn apply tn the Jang Bogo science base. The applicability was verified by assessing the column structure with the temperature control in the extreme engineering lab or the test infrastructure for the reproduction of the extreme location and the benchmark was proposed tn design the column in the frozen soil through the adfreeze bond strength analysis. Also, the prototype for unpaved rapid restoration method was completed and the optimized mixture design with the grout was verified considering the site condition in the extreme location through the material performance assessment. Last, the structural performance and the stability for the supporting plate on the artificial ground were verified through the finite element analysis and indoor experiment and the process for the quality assessment standard (KS) was completed for the frozen ground of Korea. Other research results were assessed and verified in the extreme location (wide polar ground analysis, long-term measurement for the permanent frozen soil).

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 극한지 하부구조 급속시공 플랫폼 기술 개발 ... 2
• 요약문 ... 3
• Summary ... 4
• 목차 ... 5
• Contents ... 7
• 표목차 ... 8
• List of Tavles ... 10
• 그림목차 ... 12
• List of Figures ... 16
• 제1장 서론 ... 21
• 1. 연구와 배경 ... 21
• 1.1 연구 필요성 ... 21
• 1.2 연구의 비전 및 목표 ... 22
• 1.3 연구 내용(세세부과제 구성) ... 23
• 2. 연구내용 ... 24
• 2.1 1세세부과제 : 극한지 지반평가 및 모니터링 시스템 개발 ... 24
• 2.1.1 연구필요성 ... 24
• 2.1.2 연구목표 및 연구내용 ... 24
• 2.2 2세세부과제 : 극한지 지반 안정화 기술 개발 ... 26
• 2.2.1 연구필요성 ... 26
• 2.2.2 연구목표 및 연구내용 ... 26
• 2.3 3세세부과제 : 극한지 지반거동을 고려한 현위 대응형 지지시스템 개발 ... 29
• 2.3.1 연구필요성 ... 29
• 2.3.2 연구목표 및 연구내용 ... 29
• 2.4 4세세부과제 : 극한환경 대응재료 및 급속시공 기술 개발 ... 32
• 2.4.1 연구필요성 ... 32
• 2.4.2 연구목표 및 연구내용 ... 32
• 3. 세세부과제와의 연관성 ... 34
• 4. 추진체계 및 전략 ... 35
• 4.1 추진체계 ... 35
• 4.2 추진전략 ... 35
• 제2장 연구성과 ... 38
• 1. 대표성과 ... 38
• 1.1 극한지 지반조사 및 광역적 평가기술 ... 38
• 1.1.1 극한지 동결지반 평가기준 도출 ... 38
• 1.1.2 극한지 지반조사 기법 개발 ... 42
• 1.1.3 극한지 광역적 건설환경분석 기반 적지선정기법 연구 ... 51
• 1.2 극한지 하부구조 설계기술 ... 55
• 1.2.1 동토지반 말뚝기초 설계정수 분석 ... 55
• 1.2.2 현장조건 고려 극한지용 그라우트 재료 설계 ... 65
• 1.2.3 극한지 구조물 유지관리시스템 개발 및 평가 ... 80
• 1.3 극한지 하부구조 급속시공재료 및 공법 ... 101
• 1.3.1 비포장급속복구공법 ... 101
• 1.3.2 온도제어형 말뚝구조체 지지성능평가 ... 119
• 1.3.3 실지점조건 지지판 성능검증 및 사용조건 고려 구조시스템 설계 ... 129
• 2. 연구성과(outcome) ... 148
• 2.1 연구결과의 현장적용 성과 ... 148
• 2.2 정책반영 및 기준정립 ... 149
• 2.3 학술 및 산업적 성과 ... 149
• 제 3장 결론 ... 150
• 1. 결론 ... 150
• 2. 향후 연구계획 ... 156
• 3. 기대 및 파급효과 ... 157
• 3.1 기대효과 ... 157
• 3.2 기술적 파급효과 ... 157
• 3.3 경제·산업적 파급효과 ... 157
• 3.4 사회·문화적 파급효과 ... 158
• 참고문헌 ... 159
• 서지자료 ... 162
• Bibliographic Data ... 163
• 끝페이지 ... 164