| 연구개발개요 |
ㅇ 인구 밀집이 심하고 좁은 국토면적의 70% 이상이 산지인 우리나라는 새로운 공 간 개발 필요성이 날로 심화되고 있으며, 지하공간의 창출과 활용은 환경보존과 신공간창출 측면에서 매우 유용한 대안으로 대두되고 있다. 외국의 경우 대형, 대단면 지하공간 활용을 국가 주요사업의 일환으로 추진하고 있다(Monnikhof et al. 1999, Hulme and Bruchell 1999, Takasaki et al. 2000). 그러나 국내 대형 지하공간 건설기술은 기술면에서 아직 매우 미흡한 수준이다. 지하공간은 기존시설의 지하화를 통한 새로운 공간을 창출하고 협소한 도심의 교통공간을 확장하며 도시기능의 유지와 개선을 위한 각종 시설물망을 구축할 수 있는 이점이 있다. 따라서 대형, 대단면 지하공간 창출은 국토의 효율적 이용과 개발을 지속 가능하도록 한다.ㅇ 연구단은 이미 1차년도 2차년도에 걸쳐 체계적인 연구수행을 위한 핵심 기술 및 시설 확립을 위하여 설계 및 시공 자료를 분석하고 해석적 연구, 모형실험 및 현장실험을 위한 기반 시설 구축 과제들을 수행하였으며, 3차년도에 연구의 완성도를 높이기 위하여 조성된 기반 기술을 바탕으로 다각적 영향인자 이론적, 해석적, 실험적 연구에 중점을 두고 과제를 수행하였다. 4차년도에는 대형/대단면 지하공간 창출을 위한 건설기술의 실용적/실증적 연구를 위해 핵심요소 기술의 현장적용성을 평가하고자 한다.
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| 최종목표 |
ㅇ 본 연구의 최종목표는 현업에 실제적으로 적용 가능한 공비/공기 절감형 지하공간건설기술 패키지 개발로 설정하였다.ㅇ 소규모 지하공간에서 축적된 기존의 국내 지하공간 기술을 배제하지 않고 요소기술로서의 보완과 재발전을 도모함으로써 합리적인 대형 대단면 건설 기술이 창출되도록 본 연구에서 최종목적을 달성하기 위한 세부체계를 설정하였다. 특히 2차년도 부터는 연구실적의 활용성에 비중을 두어 연구수행내용을 사업프로젝트 싸이클에 맞추어 기존의 “지하공간 시공기술 개발-고품질, 고성능 지보재 기술 개발-저비용, 고안정성 보장을 위한 핵심기술개발-얕은 심도 지하공간 건설기술 개발”에서 “계획-조사-재료-설계-시공-유지관리”의 형태로 재구성하였다. 분야별 최종 연구 성과물은 아래와 같다.ㅇ 계획 및 유지관리 - 대형, 대단면 지하공간 건설 계획기준을 정리 - 지하공간 구조물의 유지관리 통합 DB화 시스템 개발ㅇ 지반 조사 - 웹기반 지반 조사 기술 정보시스템 구축 - 지반조사 및 물성산정을 위한 요소기술 개발ㅇ 재료 및 품질 관리 - 고품질, 고성능 재료 개발 및 품질 관리 - 지보시스템 소재에 대한 가이드라인 및 시방서 제안ㅇ 설계기술 개발 - IT를 이용한 지보시스템 설계 프로그램 개발 - IT 기반설계 프로그램을 위한 핵심 요소기술개발ㅇ 시공기술 개발 - 시공 평가 기술 개발 - 굴착 요소 기술 개발 - 보강 기술 개발 - 잔층 지하공간 시공 기술 개발
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| 연구내용 및 범위 |
ㅇ 4차년도의 연구목표는 대형/대단면 지하공간창출을 위한 건설기술의 실용적/실증적 연구를 위한 현작적용성 검토이다.ㅇ 본 연구사업의 패키지형 완성도를 높이기 위하여 새로이 추가된 계획분야는 대규모 지하공간 창출 시 기술적인 완성은 물론 법적, 행정적 갈등관리시스템 구축을 포함하는패키지형 종합기술로서 진행할 것이다.ㅇ 웹기반의 조사 기술 분야에서는 터널설계의 기초가 되는 지반조사 분야의 다양한 조사 및 시험방법을 체계적으로 분류하고 각 방법의 구체적인 내용을 정리하여 웹사이트에 게시, 관련 산업체 및 학교와 연구소 등에서 유용하게 활용할 수 있도록 하는 ‘웹기반 지반조사기술 정보시스템’을 구축하는 것을 주요 목표로 한다. 웹기반 지반조사기술 정보시스템은 현장조사, 실내조사, 대형/대단면 터널에 직접 관련된 조사기술과 최신 기술에 속한 각종 조사기술을 범위로 한다. 웹 사이트는 관련 분야 전문가들을 대상으로 서비스를 제공하되 이용자의 의견을 수렴하여 컨텐츠 내용을 발전시킬 계획이며, 분야별 세부연구내용은 아래와 같다. - 지질공학을 이용한 상세 지질조사 기법 - 막장전방 조사 기술 - 암반역학을 이용한 암반물성 특성화ㅇ 재료 및 품질관리분야에서는 대형 대단면 지하공간 건설시 요구되는 핵심요소 재료 개발과 품질 및 안전 관리 최적화 기법 및 유지관리 기법 개발을 목표로 하고 있으며, 주요 내용은 다음과 같다. - 고성능 숏크리트 개발 - 고성능 콘크리트 라이닝 소재개발 - 지하공간 용도별 지하수처리 시스템 개발 - 고성능 케이블볼트 개발 - 현장 숏크리트 시험 기술 개발ㅇ IT 기반의 지하공간 지보시스템 설계기술 개발분야에서는 대형 /대단면 지하공간 건설에 요구되는 안전하고 경제적인 시공 및 설계를 위한 첨단 IT 기반의 고성능 지보재 설계 시스템 개발을 목표로 추진되고 있다. 각각의 핵심 요소기술을 개발하기 위한 연구주요내용은 다음과 같다. - IT 기반의 지하공간 고성능 지보시스템 설계기술 개발 - 지반-지보재 상호거동분석 및 안정성 평가 모듈개발 및 내진설계 모듈 개발 - 변상을 고려한 지보재 안정성 평가 모듈 개발ㅇ 시공기술개발분야는 대형, 대단면 지하공간사업을 효율적으로 추진하기위한 현장기술개발을 목표로 하고 있으며, 연구주요내용은 다음과 같다. - 발파효율을 개선을 통한 장공 / 대단면 신개념 발파기술 개발 - 지하공간 규모에 따른 시공리스크 분석기법 개발 - 기계화 시공 핵심요소기술 개발 - 굴착전 사전보강 필요성 분석 및 대처기술 개발 - 잔층 지하공간 구조물의 시공요소 기술 개발 - 지하공간 근접부 시설물 기초 보강 기술 및 시공기술 개발ㅇ 마지막으로 본 패키지연구에서는 만들어진 지하공간구조물의 효율적이고 체계적인 관리를 위하여 지하공간구조물의 유지관리 통합 D/B 시스템을 개발하고, 유지관리 관련 제반자료를 효율적으로 관리하기 위해 요소정보를 기본정보, 설계, 시공정보 및 유지관리정보로 구분하여 유지관리 D/B를 구성하고자 한다.
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