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보고서 요약서

SUMMARY

Table of Contents

목차

제1장 연구개발과제의 개요 44

1. 연구개발 목적 44

2. 연구개발의 필요성 45

3. 연구개발 범위 48

제2장 국내외 기술 개발 현황 50

1. 국내 현황 및 문제점 50

2. 국내외 특허 동향 51

3. 국내외 연구 동향 53

제3장 연구 수행 내용 및 성과 58

제1절 온라인 암판정 통합운영시스템 및 Test bed 적용 59

1. 가상현장 회의 시스템 및 통합운영시스템 연동 모듈 제작 59

2. 통합운영시스템 개발 및 Test bed 적용 100

제2절 디지털 맵핑 고도화 및 암판정 의사결정 기술 194

1. 정량적 디지털 맵핑 및 활용 모듈 194

2. 터널 암판정 의사결정 모듈 231

제3절 지반정보를 활용한 통합 3D 터널 분석 기술 294

1. 통합 3D 터널 모델 가시화 모듈 294

2. 입체영상을 이용한 터널 표면 입체 가시화 모델 생성 348

제4절 위험지반 암판정 및 지보규모 산정 기술 374

1. 위험지반 지반정수 DB 구축 374

2. 위험지반 세부 암판정 기준 개발 417

3. 위험지반 최적지보규모 산정기술 개발 444

제5절 계측 데이터를 활용한 안정성 모니터링 기술 472

1. 터널변위 감시 시스템 및 운영 방법 472

제6절 온라인 터널 암판정 의사결정 지침 492

1. 온라인 암판정 제도화를 위한 기초자료 분석 492

2. 온라인 암판정 지침 초안 및 센터 운영 최적 모델 도출 510

3. 시스템 실용화를 위한 분석 및 제도화 방안 마련 521

제4장 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 540

1. 연차별 연구목표 대비 달성도 540

2. 정량적 성과 목표 대비 달성도 543

3. 관련 분야 기여도 544

제5장 연구개발성과의 활용계획 545

제6장 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 546

제7장 연구개발성과의 보안등급 550

제8장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 551

제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 552

제10장 연구개발과제의 대표적 연구 실적 553

제11장 기타 사항 558

제12장 참고문헌 562

[뒷표지] 575

표 2.2.1. 분석대상 기술 분류 및 기술범위 51

표 2.3.1. 해외에서 상용화된 주요 시스템 56

표 3.1.1. 연구과제 핵심성과물 및 내용 58

표 3.1.2. 점유주파수대폭에 따른 전력밀도 및 공중선 절대이득 69

표 3.1.3. Wi-Fi 표준에 따른 비교 69

표 3.1.4. 화상회의 시스템 화면구성 및 기능구성 검토결과 72

표 3.1.5. 국내외 화상회의 시스템 기능비교 73

표 3.1.6. 정보공유형 화상회의 프로그램 필요 기능에 따른 예상업무 기능 77

표 3.1.7. 사용자 계정과 연계된 DB 테이블 구성 78

표 3.1.8. 회의실 메뉴 구성 81

표 3.1.9. 화상회의 시스템 서버 및 클라이언트 권장사양 구성 85

표 3.1.10. 사용자 계정과 연계된 DB 테이블 구성 87

표 3.1.11. 온라인암판정 통합운영시스템(Web) 기능 정의 103

표 3.1.12. 통합운영 시스템 업무 흐름도 104

표 3.1.13. 통합운영 시스템 프로세스 계층도 107

표 3.1.14. 터널 기본정보 테이블 목록 118

표 3.1.15. 테이블 명세서 : 계측 119

표 3.1.16. 테이블 명세서 : 계측데이터 120

표 3.1.17. 테이블 명세서 : 암판정요청정보 121

표 3.1.18. 테이블 명세서 : 암판정결과정보 122

표 3.1.19. 테이블 명세서 : 사업정보 123

표 3.1.20. 테이블 명세서 : 회원정보 124

표 3.1.21. 테이블 명세서 : 안전감시 125

표 3.1.22. 테이블 명세서 : 도메인 126

표 3.1.23. 테이블 명세서 : 공구 127

표 3.1.24. 테이블 명세서 : 스테이션 128

표 3.1.25. 테이블 명세서 : 상태 업데이트 129

표 3.1.26. 테이블 명세서 : 터널 130

표 3.1.27. 테이블 명세서 : 터널섹션 131

표 3.1.28. 테이블 명세서 : VARBINARYPNL 132

표 3.1.29. 테이블 명세서 : ROC_TUNNEL_JIBO 133

표 3.1.30. 테이블 명세서 : ROC_RESPONSE_CMT 134

표 3.1.31. 테이블 명세서 : 지역코드 정보 135

표 3.1.32. 테이블 명세서 : 공지사항 136

표 3.1.33. 테이블 명세서 : 붕괴사례 137

표 3.1.34. 테이블 명세서 : 파일정보 138

표 3.1.35. 테이블 명세서 : 자유게시판 139

표 3.1.36. 테이블 명세서 : 자료실 140

표 3.1.37. 테이블 명세서 : 지반물성조사 141

표 3.1.38. 테이블 명세서 : 회의 142

표 3.1.39. 시스템 소프트웨어 환경 146

표 3.1.40. Test bed 현장 개요 159

표 3.1.41. ○○터널 지반조사에 따른 암반등급 선정결과 비교 160

표 3.1.42. 온라인 암판정 통합운영시스템의 디지털 페이스맵핑 DB구축 현황 165

표 3.1.43. 레이저 스캐닝 장비의 요구사양 167

표 3.1.44. 온라인 암판정 통합운영시스템 서버의 요구사양 168

표 3.1.45. ○○ ○터널 설계 및 시공 시 지보타입 비교·분석 169

표 3.1.46. Test bed #2 현장의 Test bed 적용 굴진면 현황 170

표 3.1.47. 소요시간 및 도출결과의 신뢰성 비교분석 176

표 3.1.48. 터널 시공을 위한 1일 소요경비(울산~포항전철 제○공구 ○○터널) 178

표 3.1.49. 최적지보규모 산정기술 적용 시 경제성 비교·분석 결과 181

표 3.2.1. 터널 구조물에 대한 정량적 조사의 기법 국내·외 기술동향 195

표 3.2.2. 테스트 대상 사면의 공학적 특성 196

표 3.2.3. 각도별 reflectance의 최소, 최대, 평균, 감쇠율 분석 198

표 3.2.4. 보정계수를 적용한 각도별 보정 값 및 오차 199

표 3.2.5. 보정계수를 적용한 무채색군의 RGB별 보정 값 및 오차 201

표 3.2.6. 보정 반사강도 값을 반영한 풍화도 index 204

표 3.2.7. 암판정 자료 수집 현장 리스트 209

표 3.2.8. 방식(Method 1~3)별 고려인자 및 가중치 산정 217

표 3.2.9. 미굴진 구간 예상등급의 방식별 부합여부 218

표 3.2.10. 모바일기반 맵핑 소프트웨어의 주요기능 222

표 3.2.11. 모바일 기반 정량적 맵핑 시스템 TB 적용현장 개요 227

표 3.2.12. 모바일 기반 정량적 맵핑 시스템의 현장적용성 평가 결과 228

표 3.2.13. 1차~3차 델파이 조사결과 231

표 3.2.14. 터널 붕괴위험도 평가영향인자의 최종 복합가중치 도출 232

표 3.2.15. 절리면 상태에 대한 등급화 가이드 234

표 3.2.16. 암반강도에 대한 등급화 가이드 234

표 3.2.17. 지반등급에 대한 등급화 가이드 235

표 3.2.18. 절리면 간격에 대한 등급화 가이드 235

표 3.2.19. 절리방향에 대한 보정에 대한 등급화 가이드 236

표 3.2.20. 굴착 단면적에 대한 등급화 가이드 237

표 3.2.21. 심도비에 대한 등급화 가이드 237

표 3.2.22. 지하수 유입량에 대한 등급화 가이드 238

표 3.2.23. 지하수위에 대한 등급화 가이드 238

표 3.2.24. 분할굴착공법에 대한 등급화 가이드 작성내용 239

표 3.2.25. 굴진장에 대한 등급화 가이드 239

표 3.2.26. 지보패턴수준에 대한 등급화 가이드 240

표 3.2.27. 보조공법에 대한 등급화 가이드 240

표 3.2.28. 지보 및 보강 시행 시기에 대한 등급화 가이드 241

표 3.2.29. TR index 검증에 사용된 ○○터널 붕괴사고 현황 245

표 3.2.30. TR-Index 검증을 위한 입력자료 245

표 3.2.31. 암판정 시 요청자료 및 현장준비사항 252

표 3.2.32. 인공신경망 학습 결과와 RMR값의 비교 257

표 3.2.33. 인공신경망 학습 결과와 RMR값의 비교 258

표 3.2.34. 영향인자들간의 상관계수 결과 258

표 3.2.35. KRMR2 값의 결과 259

표 3.2.36. 영향인자 구성 259

표 3.2.37. 전문가 자문을 통한 방법론 수정 260

표 3.2.38. 암반사면에 대한 내적요인에 평가항목 자료조사 272

표 3.2.39. 암반사면에 대한 외적요인에 평가항목 자료조사 272

표 3.2.40. 대상지역의 평가항목에 의한 안정성 평가 결과 273

표 3.2.41. 암반사면의 안정성 평가 결과에 대한 종합적 분석 273

표 3.2.42. 의사결정 모듈 가능 사례 274

표 3.2.43. Learning Rate와 Hidden Units 기능 설명 279

표 3.2.44. MLP 기능 내용 279

표 3.2.45. 학습량에 따른 Target 결과 값의 추론 오차율 비교 286

표 3.2.46. 학습알고리즘에 대한 확인데이터 결과 286

표 3.2.47. Target 값 산출결과와 실제 데이터간의 오차율 287

표 3.2.48. 각 학습데이터 중 오차율에 따라 선별된 데이터 288

표 3.2.49. 선별된 학습데이터를 통한 학습알고리즘 산출 결과 289

표 3.2.50. 선별된 학습데이터를 통한 학습알고리즘 산출 결과 289

표 3.2.51. 전체 및 선별 학습알고리즘을 통한 결과 값 비교 289

표 3.3.1. 지반조사 보고서내 시추공조사를 통한 지하수위 측정결과 307

표 3.3.2. 굴진면 정보(Property) 제공 기능 319

표 3.3.3. 터널 모델링 시각화 기능 319

표 3.3.4. 테스트 결과 흰색, 회색, 검정색에 대한 RGB 값 비교 356

표 3.3.5. 디지털 카메라 및 렌즈 제원 358

표 3.3.6. 휴대용 스트로보 조명 제원(RANGER QUADRA To Go) 359

표 3.4.1. 분석시료의 기반암 및 주요 단층대 389

표 3.4.2. 자갈, 실트/점토의 무게비에 따른 전단강도의 단순회귀분석 결과 392

표 3.4.3. 전단강도의 단순회귀모형식과 95% 신뢰 구간의 상한과 하한의 회귀모형식 395

표 3.4.4. 분석시료의 구성성분 및 기반암의 종류 396

표 3.4.5. 직접전단시험에 이용된 전단상자 규격 및 수직응력 397

표 3.4.6. 각 모델별 다중회귀분석 결과 400

표 3.4.7. 각 모델별 다중회귀식 401

표 3.4.8. 위험지반 지반정수 DB 적용현장 개요 413

표 3.4.9. TB-02에서의 현장조사 결과와 위험지반 지반정수 DB의 비교·분석 결과 414

표 3.4.10. Zone I에 분포하는 굴진면의 불연속면 특성 분석 결과 421

표 3.4.11. 분리암에서 지질상태에 따른 RQD/Jn 값과 Is(50)의 분석 결과 423

표 3.4.12. 분해암에서 각 Type에 따른 슈미트해머 값의 분포비율(Rmax/Rmin값 및 Is(50)의 분석 결과) 428

표 3.4.13. 분석을 통해 결정된 분청토용 점토와 단층점토의 광물함량 비교 431

표 3.4.14. 일축압축강도 시험에 이용된 각 공시체의 배합비 432

표 3.4.15. 건조시간에 따른 각 공시체의 함수비 434

표 3.4.16. 위험지반 세부 암판정 기준개발 적용현장 개요 및 결과 443

표 3.4.17. 3차원 유한요소해석에 이용된 단층 모델 458

표 3.4.18. 3차원 유한요소해석에 이용된 지반정수 459

표 3.5.1. 터널 굴착이 진행됨에 따라 굴진면 상에 처음 출현하는 단층핵의 위치 477

표 3.5.2. 순경사의 단층 모델에 대한 선행 천단변위와 굴진면 수평변위의 회귀분석 결과 482

표 3.5.3. 역경사의 단층 모델에 대한 선행 천단변위와 굴진면 수평변위의 회귀분석 결과 482

표 3.5.4. 굴진면안전감시시스템 TB 적용현장 개요 484

표 3.5.5. TB-01의 굴진면안전감시시스템 적용 결과 485

표 3.5.6. TB-02의 굴진면안전감시시스템 적용 결과 486

표 3.5.7. TB-03의 굴진면안전감시시스템 적용 결과 487

표 3.5.8. TB-04의 굴진면안전감시시스템 적용 결과 488

표 3.5.9. TB-05의 굴진면안전감시시스템 적용 결과 489

표 3.5.10. TB-06의 굴진면안전감시시스템 적용 결과 490

표 3.5.11. TB 적용을 통한 문제점 파악과 개선사항 반영 결과 491

표 3.6.1. 국내 암판정 관련 자료 493

표 3.6.2. 국내 암판정 지침 구성 494

표 3.6.3. 국외 암판정 업무 특징 495

표 3.6.4. 국내 굴착 및 토공사 관련 기술사 및 기사 현황 496

표 3.6.5. 국내 암판정 개선에 대한 의견 499

표 3.6.6. 온라인 암판정 고려 사항에 대한 쌍대 비교 502

표 3.6.7. 온라인 암판정 고려 사항에 대한 쌍대 비교 결과 502

표 3.6.8. 온라인 암판정 지침 구성(안) 503

표 3.6.9. 국내외 온라인 의사결정 시스템 관련 자료 503

표 3.6.10. 부산시 온라인 건설기술 심의 시스템 개발 현황 506

표 3.6.11. 입력 변수 506

표 3.6.12. 온라인/오프라인 의사결정 차이점 (안) 508

표 3.6.13. 온라인 의사결정 시스템 필요 사항(안) 509

표 3.6.14. 중앙심의위원회 구성 511

표 3.6.15. 암판정 위원의 소양 요건 512

표 3.6.16. 온라인 암판정 위원 자격 조건 512

표 3.6.17. 온라인 암판정 지침 목차 513

표 3.6.18. 온라인 암판정 센터 업무 내용(안) 515

표 3.6.19. 온라인 암판정 센터 재정확보 방안 515

표 3.6.20. 자문회의 일정 및 주요 논의 사항 521

표 3.6.21. 1차 자문회의 주요 의견 522

표 3.6.22. 2차 자문회의 주요 의견 523

표 3.6.23. 온라인 암판정 통합운영시스템 활용을 위한 제도화 방안 524

표 3.6.24. 온라인 암판정 센터 설립을 위한 관련 법률 및 조항 525

표 3.6.25. 3차 자문회의 주요 의견 527

표 3.6.26. 베트남 연간 도로 건설 현황 530

표 3.6.27. 베트남 주요 철도 건설 현황 530

표 3.6.28. 베트남 터널 목록 531

표 3.6.29. 해외 시장 진출 방법의 일반적인 분류 532

표 3.6.30. 개발원조의 형태 533

표 3.6.31. 개발도상국 시스템 적용 방안(안) 534

표 3.6.32. Test bed 운영 결과 주요 도출 사항 535

표 3.6.33. 온라인 암판정 센터 운영 예산 및 구성 538

표 3.6.34. 센터 운영비 예산 총괄(안) 538

표 3.6.35. 센터 운영비 예산 세부 구성(안) 539

표 11.1.1. 각 현장 개요 및 진행 현황 558

그림 1.1.1. 연구개발 목표시스템 적용 개요도 44

그림 1.2.1. 연구개발과제 추진 배경 47

그림 2.2.1. 전 세계 및 각국의 연도별 출원동향 51

그림 3.1.1. 시스템 도입 후 암판정 프로세스 예 59

그림 3.1.2. 3D 입체영상의 원리 및 사물의 돌출관계 60

그림 3.1.3. 3D 입체영상의 촬영 원리 61

그림 3.1.4. 3D 입체영상 취득을 위한 촬영방법 61

그림 3.1.5. 조명 및 카메라 셋팅 조건에 따른 취득 영상 차이 62

그림 3.1.6. 조명 조건에 의해 붉은 음영이 발생한 취득영상 예 62

그림 3.1.7. 실시간 영상전송 시스템 구성 개요도 63

그림 3.1.8. ISM band 대역(국내는 902MHz 대역 제외) 68

그림 3.1.9. 2.4GHz대역에서의 동작신호 및 주파수 채널 형태 68

그림 3.1.10. 시제품 제작을 위한 구성도 70

그림 3.1.11. 터널 시공현장 실시간 영상전송 및 음성 공유 시스템 70

그림 3.1.12. 통합운영시스템 내 화상회의 시스템과 연계도 70

그림 3.1.13. 온라인 암판정 화상회의 시스템 개발 프로세스 71

그림 3.1.14. 화상회의 시스템 화면 구성 비교 73

그림 3.1.15. 가상현장회의 시스템 구성도 74

그림 3.1.16. 정보공유형 화상회의 프로그램 기능 75

그림 3.1.17. 온라인 암판정 통합운영시스템과 정보공유 연계 78

그림 3.1.18. 통합 시스템과 사용자 접근권한 연계 78

그림 3.1.19. 정보공유형 화상회의 시스템 관계도 79

그림 3.1.20. 온라인 암판정 회의일정 및 회의결과 조회 화면 예시 80

그림 3.1.21. 사용자 로그인 후 회의실 목록과 회의실생성 메뉴 80

그림 3.1.22. 회의실 개설 및 메뉴 실행 화면 81

그림 3.1.24. 회의실 참여자 화면 위치선정 메뉴에 따른 위치 구성 82

그림 3.1.25. 참여자간 제어권 설정 및 대화창 구성 화면 83

그림 3.1.26. 화면공유 및 품질설정 84

그림 3.1.27. 화이트보드 기능 화면 84

그림 3.1.28. 모바일 장비를 위한 온라인 암판정 화상회의 모듈 구성도 86

그림 3.1.29. 모바일 장비를 위한 화상회의 모듈 정보공유 구성도 87

그림 3.1.30. 화상회의 시스템 관계도 88

그림 3.1.31. 실행아이콘 디자인 및 메인 화면 UI 구성 89

그림 3.1.32. 사용자 및 접속정보 세팅 UI 구성디자인 89

그림 3.1.33. 회의실 생성 및 접속 UI 구성 90

그림 3.1.34. 회의실 화면 구성 90

그림 3.1.35. 어플리케이션 다운로드 및 설치 화면 91

그림 3.1.36. 실행 메인화면 및 기본설정 메뉴 기능구성 91

그림 3.1.37. 접속 정보 세팅 및 사용자 접속비밀번호 설정 기능 구현 92

그림 3.1.38. 회의실 생성 화면 구현 92

그림 3.1.39. 회의실 접속 화면 구현 93

그림 3.1.40. 회의실 접속화면 및 회의실 옵션 세팅 화면 구현 93

그림 3.1.41. 암판정 관련정보 공유기능 구현 94

그림 3.1.42. 추가 기능 메뉴 및 영상(또는 이미지) 공유 예 94

그림 3.1.43. 화면 캡쳐 및 마킹기능 94

그림 3.1.44. 접근 권한 설정 및 사용자 계정에 따른 회의접근 구성 95

그림 3.1.45. 사용자 로그인 후 회의실 목록과 회의실생성 메뉴 96

그림 3.1.46. 사용자 로그인 항목과 서버 접속 설정화면 96

그림 3.1.47. 회의실개설 화면 97

그림 3.1.48. 회의실접속 및 화면구성 97

그림 3.1.49. 회의실 메뉴 및 초대하기 기능 98

그림 3.1.50. 화면공유시 화면구성 및 영역설정 화면 98

그림 3.1.51. 고급설정 화면 및 화이트보드 기능 화면 99

그림 3.1.52. 통합운영시스템 개요도 100

그림 3.1.53. 통합 운영 시스템 업무 프로세스 102

그림 3.1.54. 통합 운영 시스템 구성도 102

그림 3.1.55. 통합 운영 시스템과 단위시스템 연동 102

그림 3.1.56. 터널시공현황 정보 프로세스 흐름도 110

그림 3.1.57. 암판정사례 정보 조회 프로세스 흐름도 110

그림 3.1.58. 붕괴사례 정보 조회 프로세스 흐름도 111

그림 3.1.59. 지반물성조사 정보 조회 프로세스 흐름도 111

그림 3.1.60. 암판정회의 정보 조회 프로세스 흐름도 112

그림 3.1.61. 공지사항 조회 프로세스 흐름도 112

그림 3.1.62. 자료실 조회 프로세스 흐름도 113

그림 3.1.63. 자유게시판 프로세스 흐름도 113

그림 3.1.64. 회원관리 프로세스 흐름도 114

그림 3.1.65. 암판정요청 프로세스 흐름도 114

그림 3.1.66. 사업관리 프로세스 흐름도 115

그림 3.1.67. 공구관리 프로세스 흐름도 115

그림 3.1.68. 온라인 암판정 통합운영시스템 테이블관계도 116

그림 3.1.69. 온라인 암판정 통합운영시스템 테이블관계도(논리) 117

그림 3.1.70. 온라인 암판정 통합운영시스템 테이블관계도(물리) 117

그림 3.1.71. 통합운영시스템 업무 프로세스 143

그림 3.1.72. 통합 운영 시스템 메인화면(좌) 및 시스템 소개창(우) UI 설계안 144

그림 3.1.73. 시공사례 중 지반물성조사 데이터 입/출력 화면 144

그림 3.1.74. 시공현황 중 현장관리 화면 144

그림 3.1.75. 시공현황 중 설계정보관리 화면 145

그림 3.1.76. 시공현황 중 시공정보관리 화면 145

그림 3.1.77. 온라인회의 중 암판정회의 지원 화면 145

그림 3.1.78. 시스템 하드웨어 환경 146

그림 3.1.79. Was의 구성(좌) 및 Spring Framework 모듈(우) 147

그림 3.1.80. Spring Framework 처리구조 147

그림 3.1.81. 사업 정보 조회(좌) 및 공구정보조회(우) 화면 149

그림 3.1.82. 터널정보조회(좌) 및 A계측 정보조회(우) 화면 150

그림 3.1.83. 페이스매핑(좌) 및 보고서(RMR) 조회(우) 화면 150

그림 3.1.84. 굴진면 안전감시 정보 조회(좌) 및 스캐닝자료 조회(우) 화면 150

그림 3.1.85. 굴진면이미지 3D모델(좌) 및 암판정 사례(우) 조회 화면 150

그림 3.1.86. 지반물성조사 자료 기초데이터 수집 및 정리 예 151

그림 3.1.87. 시공사례 하위 메뉴 및 조회 화면 152

그림 3.1.88. 시공사례 상세조회 화면 152

그림 3.1.89. 암판정회의 매뉴 및 상세조회 화면 153

그림 3.1.90. 커뮤니티 하위 메뉴 화면 153

그림 3.1.91. 회원관리 메뉴 화면 154

그림 3.1.92. 암판정 요청 메일 발송 및 사용자 인증 창 구현 154

그림 3.1.93. 암판정요청 메뉴 화면 155

그림 3.1.94. 암판정 요청 메일 발송 및 사용자 인증 창 구현 155

그림 3.1.95. 온라인 암판정 의견 요청서 구성(1) 156

그림 3.1.96. 온라인 암판정 의견 요청서 구성(2) 156

그림 3.1.97. 온라인 암판정 의견 요청서 구성(3) 157

그림 3.1.98. 온라인 암판정 의견 요청서 구성(4) 157

그림 3.1.99. 온라인 암판정 의견 요청서 구성(5) 158

그림 3.1.100. 사업관리, 공구관리 및 지보패턴관리 메뉴 화면 158

그림 3.1.101. 울산-포항 전철○공구 ○○터널 암반등급도 비교 160

그림 3.1.102. 온라인 암판정 통합운영시스템 Test bed 수행 절차 161

그림 3.1.103. Test bed #1 ○○○터널 모델 생성 후 시뮬레이션 창 구동 화면 162

그림 3.1.104. Test bed #2 ○○터널 모델 생성 후 시뮬레이션 창 구동 화면 162

그림 3.1.105. Test bed #1 ○○ ○터널 디지털 페이스 맵핑 호환성 검증 162

그림 3.1.106. Test bed #1(좌) 및 Test bed #2(우) 굴진면 이미지 표출 호환성 검증 163

그림 3.1.107. 지형·터널 모델 연동여부 검토(좌 Test bed #1, 우 Test bed #2 현장) 163

그림 3.1.108. 지보패턴 정보 연동여부 검토(좌 Test bed #1, 우 Test bed #2 현장) 163

그림 3.1.109. 맵핑 DB 연동 및 가시화 검토(좌 Test bed #1, 우 Test bed #2 현장) 164

그림 3.1.110. 굴진면 이미지 로딩 및 가시화 검토(좌 Test bed #1, 우 Test bed #2 현장) 164

그림 3.1.111. 디지털 패이스맵핑 시스템에서 저장되는 맵핑 화면의 예 165

그림 3.1.112. 통합운영시스템 맵핑자료 표출 및 보고서(RMR) 생성 샘플 165

그림 3.1.113. 암판정 대상 굴진면(Test bed #2)에 대한 다시점 이미지 취득 전경 166

그림 3.1.114. 암판정 대상 굴진면 전경 및 굴진면 이미지 3D 모델 검토 예(Sta.84k+064.6) 166

그림 3.1.115. 암판정 대상 굴진면 발파 후 FSMS 적용 및 결과 조회 예(Sta.84k+064.6) 166

그림 3.1.116. 굴진면 다시점 이미지 취득 방법 167

그림 3.1.117. 현장 암판정 소집 및 단위 시스템(요소기술) 현장 적용 전경 170

그림 3.1.118. 현장 굴진면 다시점 이미지를 이용한 3D 모델 결과물(Sta. 87k+291.79) 171

그림 3.1.119. 현장 레이져 스캐닝을 이용한 디지털 맵핑 결과물(Sta. 87k+291.79) 172

그림 3.1.120. 암판정 위원 온라인 암판정 통합운영시스템 등록 173

그림 3.1.121. 암판정 소집 및 의견서 작성 안내메일 발송 173

그림 3.1.122. 안내메일 확인 및 암판정의견서 작성 173

그림 3.1.123. 기존 방식에 의해서 현장에서 수행된 암판정 결과 보고서 예 174

그림 3.1.124. Test bed #1 지보패턴 변경구간(STA. 13+646)에 대한 RMR 평가 및 Face mapping 175

그림 3.1.125. 페이스 맵핑 결과 비교 176

그림 3.1.126. 테스트베드 수행 중 굴진면(Sta. 83k+962.6) 일부 붕괴(전-후 비교) 177

그림 3.1.127. 최적지보규모 산정기술 적용 시 터널 보강길이, 보강 폭에 대한 개념도 181

그림 3.1.128. 미굴진 구간 지질조건 예측 개념도(좌) 및 시스템 구현 화면(우) 182

그림 3.1.129. 소규모 낙석이 발생된 터널에서 굴진면 안전감시시스템 적용 예 183

그림 3.1.130. 이메일 설문 조사 결과 메일 수신 화면 184

그림 3.1.131. 사용자 만족도 조사서 양식 및 답변서 184

그림 3.1.132. 기존 Station 정보 구조(좌) 및 페이스매핑 프로그램 항목 조회 구조 개선(우) 192

그림 3.1.133. 페이스매핑 스캐닝 자료 조회(좌) 및 스캐닝 + 불연속면 자료 조회(우) 193

그림 3.2.1. 정량적 디지털 맵핑 및 활용모듈 개발 흐름도 194

그림 3.2.2. 측점의 측정 원리 195

그림 3.2.3. 스캐닝 원리 196

그림 3.2.4. 풍화등급별 사면현장 스캐닝 작업 수행 197

그림 3.2.5. 기초테스트 수행결과 비교 197

그림 3.2.6. 스캐닝 물체의 회전각도 설정(좌) 및 reflectance values 취득(우) 198

그림 3.2.7. 실내 color test 수행 결과 200

그림 3.2.8. 색상 값에 따른 RGB 값과 reflectance의 비교 200

그림 3.2.9. RGB-Raw_REF 및 RGB-Mod_REF의 상관관계식 산출 201

그림 3.2.10. Reflectance 보정식 검증을 위한 스캐닝 대상 사면 202

그림 3.2.11. Reflectance 보정식 대입 및 검증 202

그림 3.2.12. 풍화도 index 산정 연구 흐름 203

그림 3.2.13. 풍화도별 현장 선별 및 데이터 추출 203

그림 3.2.14. 풍화도 index 산출 방법 204

그림 3.2.15. 현장테스트를 통한 풍화 단계별 풍화도 index 검증 204

그림 3.2.16. 굴진면 지질조사 Sheet 및 사진대지 예시 207

그림 3.2.17. 도로터널 굴진면지질조사 시트 사례 207

그림 3.2.18. 철도터널 굴진면지질조사 시트 사례 208

그림 3.2.19. 발전 수로터널 굴진면지질조사 시트 사례 208

그림 3.2.20. 암판정 결과 수집자료 예 209

그림 3.2.21. Face-mapping 산출물 비교 및 자료 저장 형식(XML 포맷) 210

그림 3.2.22. 굴진면 생성 및 현장 사진 촬영 212

그림 3.2.23. 불연속면 개체와 암질 경계를 수작업으로 이동시키는 예 212

그림 3.2.24. 시스템에서 작성되는 RMR sheet 양식 예 213

그림 3.2.25. 레이져 스캐닝에 의한 불연속면 추출 단계 214

그림 3.2.26. 레이져 스캐닝 점군자료를 이용한 불연속면 자동 추출 알고리즘 프로세스 215

그림 3.2.27. 불연속면 자동 추출 알고리즘 프로세스 중 점군자료의 변화 215

그림 3.2.28. 불연속면 추출 기술의 시스템 구현 215

그림 3.2.29. 굴진면 암반의 연·경도 표출 기술의 시스템 구현 216

그림 3.2.30. Method 1~3의 미굴진 구간 암반등급과 설계 및 시공 암반등급의 부합여부 219

그림 3.2.31. 미굴진구간 지질 조건 예측 개념도 219

그림 3.2.32. 디지털 페이스 매핑 시스템 구성도 220

그림 3.2.33. 모바일기반 맵핑 소프트웨어 설계절차 221

그림 3.2.34. 개발모듈 관계도(Database ERD) 221

그림 3.2.35. 모바일기반 맵핑 소프트웨어의 주요 기능 223

그림 3.2.36. 모바일기반 디지털 맵핑 소프트웨어의 주요 기능 223

그림 3.2.37. 풍화도 index 분석 기능 구현 224

그림 3.2.38. 불연속면 자동추출 기능 구현 225

그림 3.2.39. 미굴진 구간 분석 기능 구현 226

그림 3.2.40. 굴진면 관찰도 작성결과 비교(○○터널 울산방향 87k+431.2) 229

그림 3.2.41. 굴진면 관찰도 작성결과 비교(○○터널 울산방향 84k+064.6) 230

그림 3.2.42. 터널 환산단면적과 환산직경의 산정 236

그림 3.2.43. 터널 심도 모식도 237

그림 3.2.44. 터널 붕괴 위험도 지수 산정과정 242

그림 3.2.45. TR index 산정결과 242

그림 3.2.46. 평가영향인자별 TR-Index 지수분석 243

그림 3.2.47. 검증 데이터의 붕괴위험도지수 산정 결과 246

그림 3.2.48. 검증 데이터 붕괴위험도지수 산정 결과에 대한 신뢰성 해석 246

그림 3.2.49. 검증데이터의 항목별 붕괴위험도 지수 247

그림 3.2.50. 암판정 의사결정 지원모듈 시스템 분석도 250

그림 3.2.51. 암판정 의사결정 지원모듈 개발 프로세스 251

그림 3.2.52. 암판정 절차 251

그림 3.2.53. 암판정 업무 흐름도 252

그림 3.2.54. 터널 공학에서 암반 평가와 분류 방법 254

그림 3.2.55. '터널 공학에서 암반 평가와 분류 방법'의 분석과정 255

그림 3.2.56. 인공신경망을 이용한 한국형 터널 암반분류 257

그림 3.2.57. 암판정 의사결정 지원모듈 시스템 분석도 261

그림 3.2.58. 의사결정 지원시스템의 기본 개념도 262

그림 3.2.59. 전문가시스템(Expert Systems)의 예시 263

그림 3.2.60. 사례기반 추론(Case-Based Reasoning; CBR) 265

그림 3.2.61. 퍼지논리시스템 266

그림 3.2.62. 신경망(neural network) 267

그림 3.2.63. 유전자 알고리즘 268

그림 3.2.64. 국내 사면 보강공법의 유형자료 분석 269

그림 3.2.65. 사면안정성을 위한 인공신경망 구조도 270

그림 3.2.66. 인공신경망을 통한 학습결과 검증 270

그림 3.2.67. 인공신경망(MLP: Multilayer Perceptron)의 구조 275

그림 3.2.68. 입도(자갈의 무게비, 모래의 무게비, 실트/점토의 무게비)와 전단응력 관계 276

그림 3.2.69. MLP 소스코드 샘플 277

그림 3.2.70. MLP 모듈 인터페이스 구성 278

그림 3.2.71. 데이터 입력 화면 278

그림 3.2.72. 데이터 결과 값 및 에러 값 그래프 화면 279

그림 3.2.73. 전문가 의사결정 유형 테스트 및 시스템 통합 과정 구성도 280

그림 3.2.74. 터널 암판정 의사결정 지원모듈 설치 파일 및 관련 모듈 설치 화면 281

그림 3.2.75. 터널 암판정 의사결정 지원모듈 실행화면 282

그림 3.2.76. 터널 암판정 의사결정 지원모듈 실행화면 구성설명 282

그림 3.2.77. 학습 데이터 필드 설정방법 283

그림 3.2.78. 학습데이터 입력 후 학습실행(좌) 및 결과 값 확인(우) 284

그림 3.2.79. 터널 암판정 의사결정 지원 모듈 검토 데이터 284

그림 3.2.80. 확인데이터 입력과 역전파 정도와 은닉층 설정 285

그림 3.2.81. 학습알고리즘 생성결과 및 확인데이터에 따른 결과 값 생성화면 285

그림 3.2.82. 학습데이터 파라메타 값에 대한 산사태 확산길이간의 상관관계 287

그림 3.2.83. 학습량 819,200번의 학습결과 288

그림 3.2.84. 온라인 암판정 통합운영 시스템과의 시스템 통합 화면 290

그림 3.2.85. 시스템 통합을 통한 의사결정 지원 모듈 실행 화면 291

그림 3.2.86. 토피고 산출 프로그램 개념도 292

그림 3.2.87. 굴진면 천단부 상단 토피고 분석(Web 버전) 293

그림 3.2.88. 굴진면 천단부 상단 토피고 분석(C/S 버전) 293

그림 3.3.1. BIM 연계 터널 시각화 시스템 개념도 294

그림 3.3.2. 통합 3D 터널 모델 가시화 모듈 개발 절차 295

그림 3.3.3. 지형모델 생성 방식 295

그림 3.3.4. 터널 중심선 추출 방식 296

그림 3.3.5. 터널 3D BIM 모델 생성 방식 296

그림 3.3.6. 터널 3D BIM 모델과 굴진면데이터 연계 방식 296

그림 3.3.7. 지형모델 생성 방법에 따른 산출물 비교 297

그림 3.3.8. Contour 생성 298

그림 3.3.9. 암반층 생성 298

그림 3.3.10. 평면 선형데이터와 종단선형데이터를 통한 터널 중심선 추출모듈 299

그림 3.3.11. 단면데이터와 선형데이터를 통한 터널 3D BIM 모델 생성 299

그림 3.3.12. 평면선형데이터(평면선형계산부) 입력 화면 299

그림 3.3.13. 체인별 좌표 생성 화면 300

그림 3.3.14. 종단선형데이터 입력 화면 300

그림 3.3.15. 종단선형데이터 Station 별 계획고 생성 화면 301

그림 3.3.16. 터널 3차원중심선 생성 화면 301

그림 3.3.17. 터널 단면 생성 화면 302

그림 3.3.18. 단면 생성 모듈의 터널 단면 데이터 입력방식에 따른 터널 단면 생성 방식 302

그림 3.3.19. 굴진면별 지보패턴 설계데이터 DB화를 통한 구간별 패턴 선택 303

그림 3.3.20. 구간별 패턴 변화에 따른 터널모델 자동생성 303

그림 3.3.21. 터널3D 모델 상에서의 지보패턴 표시 303

그림 3.3.22. 굴진면 디지털 맵핑 데이터 연계 304

그림 3.3.23. 타 모듈 연계 시스템 구성 304

그림 3.3.24. 시뮬레이션 모델 생성 및 시점 이동 관찰 305

그림 3.3.25. 터널 시공중 지하수 유출 사례 306

그림 3.3.26. 터널 평면도(좌) 및 종단면도(우) 예 307

그림 3.3.27. 디지털 페이스맵핑 모듈 상에 표출된 수리정보 308

그림 3.3.28. 터널 주변 시추공정보를 이용한 3차원 지하수 모델링 308

그림 3.3.29. 온라인 암판정 통합운영시스템과 연계된 BIM 기반 터널 시각화 시스템 개념도 309

그림 3.3.30. 통합 3D 터널 분석 시스템(생성모듈) 실행화면 310

그림 3.3.31. 통합 3D 터널 모델 생성 모듈 관계도 311

그림 3.3.32. 지형모델 생성 방식 311

그림 3.3.33. 지형모델 생성 화면 312

그림 3.3.34. 보링데이터를 이용한 암층 생성 화면 312

그림 3.3.35. 계획모델 생성 방식 313

그림 3.3.36. 계획모델 생성 314

그림 3.3.37. 굴진면 XML 데이터 파싱 및 XML데이터 시뮬레이션 화면 315

그림 3.3.38. 터널 및 지형 가시화 기능 화면 315

그림 3.3.39. 통합 3D 터널 모델과 계측데이터 DB 연계 316

그림 3.3.40. 터널 3D 모델 웹 뷰어 모듈 메인화면 317

그림 3.3.41. 터널 3D 모델 웹 뷰어 시점 이동 기능 317

그림 3.3.42. 굴진면 ON/OFF 기능 구현 318

그림 3.3.43. 터널 정보 데이터 시각화 기능 318

그림 3.3.44. 모드 조절에 따른 화면 변화 비교 320

그림 3.3.45. 굴진면 데이터 ON/OFF 기능 320

그림 3.3.46. 선형데이터 ON/OFF 기능 320

그림 3.3.47. 보링데이터 ON/OFF 기능 321

그림 3.3.48. 터널 모델 on/off 및 투명도 조절 321

그림 3.3.49. 지형 모델 on/off 및 투명도 조절 321

그림 3.3.50. 지형 모델 on/off 및 투명도 조절 322

그림 3.3.51. 온라인 암판정 통합운영시스템과 연계된 BIM 기반 터널 시각화 시스템 개념도 323

그림 3.3.52. 통합 3D 터널 모델 가시화 모듈 고도화 개발 추진절차 324

그림 3.3.53. 연계된 계정 구분 구성도 325

그림 3.3.54. 계정 간 DB 업데이트 버전 관리 구성 관계도 326

그림 3.3.55. 개선된 터널 3D 터널 생성 방식 327

그림 3.3.56. 단일 터널 계획 모델 생성 시 생성모듈과 시뮬레이션 상의 터널 화면 328

그림 3.3.57. 다중 터널 계획 모델 생성 시 생성모듈과 시뮬레이션 상의 터널 화면 328

그림 3.3.58. 다중 터널 계획 모델 연계 데이터 328

그림 3.3.60. 다중 터널 계획 모델 형상 객체 파일 구성(로컬 PC-터널 3D 모델 생성 모듈) 329

그림 3.3.61. 굴진면 데이터 자동 생성 시스템 구성 330

그림 3.3.62. 굴진면 맵핑 데이터 상시 업데이트 구성 331

그림 3.3.63. 터널 3D 모듈이 적용된 온라인 암판정 통합 웹 시스템 메인화면 332

그림 3.3.64. 3D 모델상에서 굴진면 스테이션 위치정보에 따른 DB 연계 333

그림 3.3.65. 연계정보 선택 시 팝업창 생성 예시 333

그림 3.3.66. 굴진면 페이스 맵핑 XML 데이터 레이어 구성 334

그림 3.3.67. 절리의 XML 정보 예시 335

그림 3.3.68. 암질의 XML 정보 예시 335

그림 3.3.69. 암종의 XML 정보 예시 336

그림 3.3.70. 암종의 XML 범례정보 336

그림 3.3.71. 굴진면 맵핑 데이터 변환과정 및 데이터 연계 구성 337

그림 3.3.72. 굴진면 이미지(현장사진) 조회 화면 337

그림 3.3.73. 암판정 사례 검색 항목 338

그림 3.3.74. 검색항목 URL 변경(좌) 및 웹상에서 호출할 경우 게시되는 항목(우) 예시 338

그림 3.3.75. 유사사례 검색 모듈 연계버튼유사사례 DB 검색창 339

그림 3.3.76. 키워드 선택을 통한 검색(좌) 및 결과 표출(우) 화면 339

그림 3.3.77. 원설계, 설계변경, 시공부분으로 구분된 지보패턴 데이터 구성 340

그림 3.3.78. 지보패턴 색상구분 341

그림 3.3.79. 단계별 지보패턴 설정 341

그림 3.3.80. 단계별 지보패턴 분석 시각화 342

그림 3.3.81. 터널의 수치상 중심과 실제 설계상의 중심선의 위치차이 342

그림 3.3.82. 터널 중심선 위치수정 개념도 342

그림 3.3.83. 중심선 이동 설정(좌) 및 이동된 중심선에 따라 생성된 터널 3D 모델(우) 343

그림 3.3.84. C/S 버전에서의 지보패턴 범례 344

그림 3.3.85. C/S 버전에서의 암질 범례 344

그림 3.3.86. C/S 버전에서의 암종 범례 344

그림 3.3.87. Web버전에서의 지보패턴 범례 345

그림 3.3.88. Web버전에서의 암질 범례 345

그림 3.3.89. Web버전에서의 암종 범례 345

그림 3.3.90. 굴진면 선택시 다수 전방 굴진면 시각화 (웹버젼) 346

그림 3.3.91. 굴진면 선택시 선택 굴진면 위치 확인 346

그림 3.3.92. 객체 투명도 설정(Web 버전) 347

그림 3.3.93. 객체 투명도 설정(C/S 버전) 347

그림 3.3.94. 3차원적 구조를 갖는 대상물에 대한 모델링 결과 비교 349

그림 3.3.95. 터널 막장의 3차원 모델링 생성 흐름 351

그림 3.3.96. 테스트 전경 및 모델링 대상 면 351

그림 3.3.97. 다시점 이미지를 이용한 모델링 결과 352

그림 3.3.98. 테스트 현장 및 테스트에 사용된 조명 353

그림 3.3.99. Smar3DCapture를 이용한 모델링 결과 : 스트로보 조명 사용 353

그림 3.3.100. PhotoModelerScanner를 이용한 모델링 결과 : 스트로보 조명 사용 354

그림 3.3.101. Smar3DCapture를 이용한 모델링 결과 : 대형 LED 조명 사용 354

그림 3.3.102. 조명 조건에 따른 모델링 품질(색상) 354

그림 3.3.103. 이미지 취득 시 조명 환경 고려에 대한 영향 356

그림 3.3.104. 현장테스트에 사용된 장비 358

그림 3.3.105. 막장 이미지 취득 시스템 제작 개념도 359

그림 3.3.106. 1인 운용 굴진면 이미지 취득 시스템 및 현장 적용 전경 360

그림 3.3.107. 차량용 굴진면 이미지 취득 시스템 및 현장 적용 전경 360

그림 3.3.108. 청양~우성간 00공구 도로건설공사 현장 취득 이미지 360

그림 3.3.109. 우성방향 모델링 결과 361

그림 3.3.110. 청양방향 모델링 결과 362

그림 3.3.111. 청양방향 모델링 결과와 막창관찰도 비교 362

그림 3.3.112. 구미시관내 국도대체우회도로(구포~덕산2)건설공사 현장 취득 이미지 363

그림 3.3.113. 구미시관내 국도대체우회도로 모델링 결과 363

그림 3.3.114. 구미시관내 국도대체우회도로 모델링 결과와 막창관찰도 비교 364

그림 3.3.115. 상주~안동 고속국도 제30호선 00공구 현장 취득 이미지 364

그림 3.3.116. 상주~안동 고속국도 제30호선 00공구 모델링 결과 364

그림 3.3.117. 한림~생림간 도로건설공사 현장 모델링 결과 365

그림 3.3.118. TB-04 현장 취득 이미지 366

그림 3.3.119. TB-04 현장 현장 모델링 결과 및 현장 수기 맵핑 결과 366

그림 3.3.120. TB-06 현장 평가 대상 4개 굴진면 전경 367

그림 3.3.121. TB-06 현장 적용성 평가 결과(Sta. 87K+460.0) 367

그림 3.3.122. TB-06 현장 적용성 평가 결과(Sta. 87K+457.6) 368

그림 3.3.123. TB-06 현장 적용성 평가 결과(87K+456.4) 368

그림 3.3.124. TB-06 현장 적용성 평가 결과(Sta. 87K+455.2) 369

그림 3.3.125. Fbx 포맷 형태 파일의 WRL파일 변환과정 370

그림 3.3.126. 그림 3.2.14 변환된 터널 표면 3차원 모델의 WRL 파일 370

그림 3.3.127. BIM 기반 통합 3D 터널 모델에서의 구동 예 371

그림 3.3.128. BIM 기반 통합 3D 터널 모델 위치좌표 연계 모델링 생성 371

그림 3.3.129. 자동 링크 기능 구현 및 위치좌표 기반 웹 퍼블리싱 372

그림 3.4.1. 위험지반의 정의 374

그림 3.4.2. 위험지반의 지질학적 지질공학적 종류 375

그림 3.4.3. 단층 지도에 겹쳐놓은 현장시료 채취 위치 및 시료채취 수 375

그림 3.4.4. 위험지반 종류 및 암종에 따른 시료채취 수 376

그림 3.4.5. 입도분석을 위한 체분석 실험방법 376

그림 3.4.6. 비정형시료의 직접전단 시험 과정 377

그림 3.4.7. SEM 분석에 이용된 기기의 구성장치 및 기본구조 378

그림 3.4.8. 전체 시료의 물리 역학적 특성의 분포범위별 빈도 379

그림 3.4.9. 위험지반 종류에 따른 상자그림 분석 결과 381

그림 3.4.10. 암종에 따른 상자그림 분석 결과 385

그림 3.4.11. 분석시료의 채취위치 및 지질도 388

그림 3.4.12. 단층물질의 입도와 전단강도 사이의 상관관계 390

그림 3.4.13. 자갈, 실트/점토의 무게비에 따른 전단강도의 표준화 잔차 분석 결과 393

그림 3.4.14. 자갈, 실트/점토의 무게비에 따른 전단강도의 95% 신뢰 구간 분석 결과 394

그림 3.4.15. 단층물질의 입도와 수직응력, 전단강도 사이의 관계를 보여주는 다변량 산점도 397

그림 3.4.16. 전단강도 추정 값(다중회귀식)과 전단강도 결과 값(직접전단시험)의 상관성 분석... 402

그림 3.4.17. CT 촬영을 위한 단층물질의 시료모식도 403

그림 3.4.18. X-ray CT 촬영 개념도 404

그림 3.4.19. X-ray CT 장비(한국건설기술연구원 내) 404

그림 3.4.20. CT를 이용한 경북 안동 지역 단층물질의 내부 방향성 분석 결과 405

그림 3.4.21. CT를 이용한 충북 청주 지역 단층물질의 내부 방향성 분석 결과 406

그림 3.4.22. 단층각력의 사진과 3차원 CT 이미지 407

그림 3.4.23. 형태지수 계산 방법 408

그림 3.4.24. 형태지수별 형상 408

그림 3.4.25. 형태지수별 마찰각과의 상관성 409

그림 3.4.26. 위험지반 지반정수 DB 항목 410

그림 3.4.27. 온라인 통합운영시스템에서의 위험지반 지반정수 조회 411

그림 3.4.28. 온라인 통합운영시스템에서의 위험지반 지반정수 DB 조회 결과 411

그림 3.4.29. TB-01에서의 현장조사 결과와 위험지반 지반정수 DB의 비교·분석 결과 414

그림 3.4.30. TB-03에서의 현장조사 결과와 위험지반 지반정수 DB의 비교·분석 결과 415

그림 3.4.31. 암종에 따른 국내 단층대 지반정수와 위험지반 지반정수 DB의 비교·분석 결과 416

그림 3.4.32. RMR 적용이 어려운 지반 417

그림 3.4.33. 국내 터널의 붕괴원인 분석 결과 418

그림 3.4.34. 연구 터널 주변의 지질도 419

그림 3.4.35. Zone I에서 분석한 굴진면의 평면도상 위치 및 주요단층 등 420

그림 3.4.36. Zone I에서 지질상태에 따른 굴진면 사진 및 맵핑 등 422

그림 3.4.37. 점하중 시험을 위한 시료채취 구역(2×2 m)의 개요도 423

그림 3.4.38. 분리암에서의 각 유형별 RQD/Jn과 점하중지수(Is(50)) 사이의 상관관계 424

그림 3.4.39. 분해암 구간에서 분석된 굴진면 위치 및 주요사진(1) 424

그림 3.4.40. 분해암 구간에서 분석된 굴진면 위치 및 주요사진(2) 425

그림 3.4.41. 슈미트해머 test 구역(3×2 m)의 개요도 425

그림 3.4.42. 각 굴진면에서 측정된 슈미트해머 값의 범위에 따른 분포 비율과 Rmax/Rmin 426

그림 3.4.43. 분해암에서 지질상태에 따른 슈미트해머 값의 분포비율 및 Rmax/Rmin 결과(이미지참조) 427

그림 3.4.44. 각 굴진면에서 측정된 120개 슈미트해머 값의 평균값과 Is(50) 평균값 사이의 관계 428

그림 3.4.45. 분리암에서의 분류 도표 429

그림 3.4.46. 분해암에서의 분류 도표 430

그림 3.4.47. 분석에 이용된 분청토용 점토와 경북 영덕 단층핵의 XRD 분석 결과 431

그림 3.4.48. 인공시료를 이용한 일축압축시험 과정 433

그림 3.4.49. 건조시간에 따른 각 공시체의 무게비 433

그림 3.4.50. S-5의 일축압축강도 시험으로부터 작성된 응력-변형률 곡선 434

그림 3.4.51. 각 공시체의 일축압축강도 시험으로부터 작성된 응력-변형률 곡선 435

그림 3.4.52. 각력 함량에 따른 함수비와 일축압축강도의 관계 436

그림 3.4.53. 응력-변형률 곡선에서 50% 할선변형계수의 결정 437

그림 3.4.54. 각력 함량에 따른 함수비와 일축압축강도의 관계 437

그림 3.4.55. 각력 함량에 따른 일축압축강도와 50% 할선변형계수의 관계 438

그림 3.4.56. 휴대용 관입시험기기와 관입저항시험에 이용된 콘크리트 몰탈용 관입시험기기 439

그림 3.4.57. 각력 함량에 따른 관입저항치와 일축압축강도의 관계 439

그림 3.4.58. 단층핵에서의 공학적 특성 분류표. 440

그림 3.4.59. 통합운영시스템 내 분리암에서의 세부 암판정 기준 441

그림 3.4.60. 통합운영시스템 내 분해암에서의 세부 암판정 기준 441

그림 3.4.61. 통합운영시스템 내 단층핵에서의 세부 암판정 기준 442

그림 3.4.62. Chang et al. (2003)의 단층 지도에 겹쳐놓은 붕괴터널 위치 및 현황 445

그림 3.4.63. 붕괴터널의 지질특성 분석 결과 446

그림 3.4.64. 붕괴터널의 대책공법 분석 결과 446

그림 3.4.65. 붕괴 후 수행된 지반조사 447

그림 3.4.66. 붕괴터널 위험지반의 암종에 따른 물리 역학적 특성 분석 결과 448

그림 3.4.67. 터널 붕괴 사례 DB 항목 449

그림 3.4.68. 통합운영시스템에서의 붕괴 사례 조회 450

그림 3.4.69. 통합운영시스템에서의 붕괴 사례 DB 조회 결과 450

그림 3.4.70. 관리도의 기본 개념도 453

그림 3.4.71. x-MR 관리도에서 MR 값의 계산 방법 455

그림 3.4.72. x 관리도와 MR 관리도의 기본 개념도 455

그림 3.4.73. 붕괴 터널에서 실계측된 변위를 이용한 x-MR 관리도 분석 결과 456

그림 3.4.74. 3차원 유한요소해석에 이용된 수치해석 모델링 457

그림 3.4.75. 단층대의 구성을 나타내는 기본 개념도 458

그림 3.4.76. 3차원 유한요소해석에 이용된 단층모델 458

그림 3.4.77. 붕괴 터널에서 설계 시 적용했던 지반 정수 중 단층핵과 손상대의 구분 459

그림 3.4.78. 터널 굴진면의 5개 지점에서 발생하는 내공변위 460

그림 3.4.79. x-MR 관리도에서 보강구간의 결정 460

그림 3.4.80. 5개 지점에서 작성된 x-MR 관리도의 이상변위 발생구간 461

그림 3.4.81. 터널 보강길이, 보강 폭 및 보강면적을 보여주는 개념도 461

그림 3.4.82. α＝45˚, β＝90˚ 모델의 터널 내공 5개 지점에 대한 x-MR 관리도 분석 결과 462

그림 3.4.83. α＝45˚, β＝90˚ 모델의 단층대 중심(0 m)으로부터 거리에 따른 각 굴진면에서의 보강 폭 463

그림 3.4.84. 순경사 β＝30˚인 모델의 거리에 따른 보강 폭 463

그림 3.4.85. 순경사 β＝45˚인 모델의 거리에 따른 보강 폭 464

그림 3.4.86. 순경사 β＝60˚인 모델의 거리에 따른 보강 폭 464

그림 3.4.87. 역경사 β＝30˚인 모델의 거리에 따른 보강 폭 465

그림 3.4.88. 역경사 β＝45˚인 모델의 거리에 따른 보강 폭 465

그림 3.4.89. 역경사 β＝60˚인 모델의 거리에 따른 보강 폭 466

그림 3.4.90. β＝90˚인 모델의 거리에 따른 보강 폭 466

그림 3.4.91. 각 모델의 보강면적 비교 분석 결과 467

그림 3.4.92. 보강범위 산정표 468

그림 3.5.1. 굴진면 안전감시시스템(FSMS)의 구성도 473

그림 3.5.2. 측정부의 구성 473

그림 3.5.3. 데이터 처리부의 구성 474

그림 3.5.4. 경보부의 구성 474

그림 3.5.5. 굴진면 안전감시시스템의 데이터 분석 흐름도 475

그림 3.5.6. 터널 굴진면상에 수평변위 측정지점 476

그림 3.5.7. 굴진면 수평변위에 대한 x-MR 관리도 분석 결과(순경사(β), α＝30˚) 477

그림 3.5.8. 굴진면 수평변위에 대한 x-MR 관리도 분석 결과(역경사(β), α＝30˚) 478

그림 3.5.9. 단층대 예측 가능 거리 비교·분석 결과 478

그림 3.5.10. 붕괴터널의 굴진면에서 실계측 수평변위를 이용한 x-MR 관리도 분석결과 479

그림 3.5.11. 분석에 이용된 수평변위와 천단변위 측정 지점 480

그림 3.5.12. 분석 구간(터널 상부에 단층대가 위치하는 약 30m 구간) 480

그림 3.5.13. 순경사(β) 30˚인 모델의 선행 천단변위와 굴진면 수평변위 사이의 상관관계 481

그림 3.5.14. 역경사(β) 30˚인 모델의 선행 천단변위와 굴진면 수평변위 사이의 상관관계 481

그림 3.5.15. 통합운영시스템에서의 굴진면 안전감시시스템 구성화면 483

그림 3.6.1. 암판정 요청 체계도 493

그림 3.6.2. 1차 설문조사 문항 497

그림 3.6.3. 1차 설문조사 응답결과(응답자 전공) 497

그림 3.6.4. 1차 설문조사 응답결과(응답자 경력) 497

그림 3.6.5. 1차 설문조사 응답결과(암판정 주요 문제점) 498

그림 3.6.6. 1차 설문조사 응답결과(암판정 전문가 문제점) 498

그림 3.6.7. 1차 설문조사 응답결과(암판정 수행 자료 및 비용) 499

그림 3.6.8. 2차 설문조사 문항 500

그림 3.6.9. 2차 설문조사 응답결과(응답자 현황) 500

그림 3.6.10. 2차 설문조사 응답결과(응답자의 경력) 501

그림 3.6.11. 2차 설문조사 응답결과(온라인 암판정에 대한 견해) 501

그림 3.6.12. 환경의사결정지원시스템의 구조 설계 504

그림 3.6.13. 온라인 심의 페이지 505

그림 3.6.14. 산출된 최종결과물 506

그림 3.6.15. 전문가 의견 반영 507

그림 3.6.16. 온라인 암판정 시스템 업무 흐름도 509

그림 3.6.17. 온라인 암판정센터 조직 및 주요업무(안) 514

그림 3.6.18. 온라인 암판정 센터 비전 및 목표 514

그림 3.6.19. 온라인 암판정 센터 업무 흐름도(안) 516

그림 3.6.20. SDA의 절차 517

그림 3.6.21. 다자간 의사결정 효율화 방안 도출(안) 520

그림 3.6.22. 1차 자문회의 개최 522

그림 3.6.23. 2차 자문회의 개최 524

그림 3.6.24. 3차 전문가 자문회의 529

그림 3.6.25. 한국ODA 시스템 내에서의 KOICA 사업수행체계 533

그림 3.6.26. 테스트 베드 운영 현장 535

그림 3.6.27. 공청회 개최 536

그림 6.1.1. 유라시아 해저터널 NATM 구간 굴진면 암판정 흐름도 546

그림 6.1.2. 유라시아 해저터널 NATM 구간 페이스 맵핑 자료 샘플 546

그림 6.1.3. AMBERG사와 Alphageos사 수집자료 547

그림 6.1.4. São Paulo Rodoanel Mário Covas 터널현장 전경, 장비 및 시공현황 자료 547

그림 6.1.5. 스웨덴 Atlas Copco, 스위스 BASF, 오스트리아 3GSM사 수집자료 548

그림 6.1.6. 한-일 기술세미나 수집자료 548

그림 11.1.1. 진접선(당고개~진접) 모델링 및 자료 등록 현황 559

그림 11.1.2. 중앙선(영천~신경주) 모델링 및 자료 등록 현황 559

그림 11.1.3. 신설선(보성~임성리) 모델링 및 자료 등록 현황 559

그림 11.1.4. 서해선(홍성~송산) 모델링 및 자료 등록 현황 559

그림 11.1.5. 중앙선(도담~영천) 모델링 및 자료 등록 현황 559

그림 11.1.6. 본 연구과제의 연구성과 자료집 560