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과제기본정보

SPT업홀 및 HWAW기법을 이용한 지반강성의 2차원 영상화 기법1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 건설기술연구사업 과제번호 04CCTI-C042179-01
국가과학표준분류 1순위 None | None | None 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 -
3순위 None | None | None 과제유형 -
과제명 SPT업홀 및 HWAW기법을 이용한 지반강성의 2차원 영상화 기법
주관연구기관 한국과학기술원
총괄연구 책임자 성명 김기석
소속 (주)희송지오텍 직위 대표이사
기관 대표번호 02-576-3801 FAX 031-8018-2990
총 연구기간 2004-08-20 ~ 2007-08-19
당해연도 연구기간 2004-08-20 ~ 2005-08-19

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
1차년도 109,000,000 3,640,000 32,760,000 36,400,000 145,400,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 전단파 속도는 지반의 동적해석은 물론 정적해석에서 사용되는 매우 중요한 지반정수이며 이러한 전단파 속도를 단순히 1차원으로 결정하는 것보다는 지반의 국부적 특성을 고려하여 2차원으로 영상화하는 것이 필요하다. 본 연구팀에서는 이러한 욕구를 충족시키기 위하여 지반의 전단파 속도를 획득하고 국부적 특성을 잘 모사하는데 유리한 SPT업홀 및 HWAW기법을 이용하여 2차원 영상화를 위한 통합 시스템을 구축하고자 한다.
최종목표 본 과제의 최종 목표는 SPT업홀 및 HWAW기법을 이용한 지반 강성의 2차원 영상화 기술 개발 및 실용화를 달성하는 것이다.
본 과제의 주된 내용은 연구성과의 실용화를 위한 현장 적용 및 검증연구에 있다. 3년의 연구가 종료될 시점에는 SPT업홀 기법과 HWAW기법을 통합하여 지반강성을 2차원 영상화 하는 기술이 현장에 바로 적용될 수 있도록 시험 장비 시스템 구축, 계측 및 해석 등을 관리하는 통합 프로그램의 개발, 시험 규준 및 해석 과정에 대한 통합 매뉴얼 작성을 성과품으로 하고 있다. 이를 위해 다음과 같은 세부목표를 포함한다.
- 통합 시스템을 위한 장비의 개발
- 통합 시스템 운영을 위한 프로그램의 개발
- 통합 시스템 운영을 위한 매뉴얼 작성
- 참여업체로의 기술 이전
연구내용 및 범위 2차원 영상화를 구현하기 위해서 본 연구팀은 시험장비의 구축, 결과 해석 프로그램의 개발, 현장 검증을 통한 평가 이렇게 3가지에 초점을 맞추어 진행하고자 한다. 3년에 걸친 연구 기간동안 예비 현장, 모형부지 및 실제 현장 등에서 실시한 검증을 통해 시험 장비를 개선해 나가고 결과 해석 프로그램을 개발해 나가서 SPT업홀, HWAW기법 2차원 영상화 통합 시스템을 구축하고자 한다.
단계별로는 1차년도에서는 문헌조사 및 수치 해석을 통해 시험법 영향요소에 대해 고찰하고 현장 실험 장비, 데이터 획득 시스템 및 해석 프로그램 등 요소기술을 구축 및 도입하여 예비 현장 실험을 수행하고 그 결과를 분석하여 2차년도 연구 방향을 정립한다. 아바쿠스를 이용하여 여러 모델을 구성하고 업홀 토모그라피 및 HWAW 분석을 위한 신호를 획득, 2차원 영상 결과를 도출하여 모델과 비교, 검증하고자 한다. 또한 업홀 토모그라피 및 HWAW 실험을 현장에서 손쉽게 하기 위한 장비 구성에 초점을 맞추고자 한다. 2차년도에는 1차년도의 예비시험 결과를 바탕으로 현장 실험 장비 및 해석 프로그램을 개선한다. 개선된 시스템을 바탕으로 실외에 실대형으로 조성한 모형 부지에서 현장 검증 시험을 실시한다. 실대형 모형부지는 경사 등을 인위적으로 구성하고 실제 업홀과 HWAW 실험 수행을 통해 경사 등을 정확히 파악하는 지에 대한 검증 작업을 수행하고자 한다. 모형부지에는 지반내에 여러 센서를 삽입하거나 다른 여러 탄성파 탐사 실험을 수행하여 검증 작업의 신뢰성을 증대하고자 한다. 3차년도에서는 1,2차년도의 연구 결과를 바탕으로 현장 실험 장비 상용화 제품 개발, 데이터 획득 시스템 확립, 통합 프로그램의 개발, 통합 매뉴얼 작성을 수행하고 실제 현장에서 검증을 실시한다. 참여업체로의 기술 이전을 통해 실용화 단계를 완성한다. 업홀 토모그라피는 현장에서 자동으로 도달시간 정보를 획득, 토모그라피 기법에 바로 적용할 수 있도록 하며 HWAW 또한 마찬가지로 현장에서 실험하는 것과 동시에 결과를 바로 도출할 수 있는 통합 자동화 시스템을 구축하고자 한다.
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 시험 시스템의 구축 및 예비 현장 실험 수행 - 2차원 영상화 관련 문헌조사 - 수치해석을 통한 시험법 영향요소 고찰 - 현장 실험 장비의 개선 - 데이터 획득 시스템 구축 - 해석 프로그램이 도입 및 개발 - 예비 현장 실험의 수행 - 실내 토조 시험 수행
연구성과 기술적 기대성과 - 양질의 해상도를 가지는 2차원 영상화 기법의 현장적용이 가능해짐.
- 토목 설계 및 시공 전반에 있어서의 경제적이고 안정적인 진행 가능
- 개발된 지표면 가진원으로 타 표면파 탐사의 개량 가능
- 시간-주파수 해석의 비파괴 분야의 적용 확대
- 지반조사기법의 자동화를 위한 노력 확대
사회 경제적 파급효과 - 지반조사 공기의 단축 및 신뢰성 향상에 기여
- 전체적인 공사비 절감 및 시공업체의 경쟁력 향상에 기여
- 국가 사회 간접 자본(SOC) 예산 절감
- 사회간접시설의 안정적 설계 및 시공은 산업 전반에 있어 상승효과 기대
활용방안 - 현재 지반조사시 활용되고 있는 여러 지반 탄성파 탐사 기법을 대체
- 특화된 지반 조사 기법을 바탕으로 지반조사 업체의 운영
- 타 업체로의 기술 이전을 통하여 개발된 영상화 기법을 널리 보급
- 상용화 제품 성공시 특허 출원 뒤 장비 보급 사업을 통한 이윤 증대
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 표준관입시험 업홀 HWAW 영상화 토모그라피
영문 SPT Uphole HWAW Visualization Tomography
최종보고서
최종보고서 파일 다운로드 제공
최종보고서 0869_SPT 업홀 및 HWAW기법을 이용한 지반강성의 2차원 영상화 기법.pdf   다운로드

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