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과제현황 목록

과제기본정보

해저시설물 차폐기술 개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 도시건축연구사업 과제번호 05CHUD-B043219-01
국가과학표준분류 1순위 None | None | None 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 -
3순위 None | None | None 과제유형 -
과제명 해저시설물 차폐기술 개발
주관연구기관 한국지질자원연구원
총괄연구 책임자 성명 신희순
소속 사단법인 한국지하안전협회 직위 센터장
기관 대표번호 02-2144-5644 FAX -
총 연구기간 2005-06-29 ~ 2010-06-29
당해연도 연구기간 2005-06-29 ~ 2006-08-29

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
1차년도 1,421,000,000 47,200,000 166,800,000 214,000,000 1,635,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 -협소한 가용면적과 폭발적인 인구밀집으로 인해 새로운 공간 개발의 창출욕구가 극대화되면서 도서/연안지역을 위한 교통편의시설, 국지적 교통량 분산을 위한 교통우회시설, 도심지 공사에 따른 교통 혼잡 및 민원발생 억제 등이 대안으로 제시됨
-교통 인프라 외에 유류/가스 지하저장시설로서의 공간창출도 시급히 요구되고 있는 중요한 사안임
-이러한 국민적 욕구를 충족시키기 위해서는, 삼면이 바다로 둘러싸여 있으며 동북아 허브의 중심국가로 부상하고 있는 우리나라의 지형조건상 해양을 대상으로 하는 지하시설물의 개발이 가장 적합한 대안이며 이를 위해서는 기존의 지하시설물 건설과 관련한 요소기술과는 차별화된 해저조건을 고려한 건설기술의 개발이 요구됨
최종목표 -이를 위하여 산및학및연 전문기관으로 구성된 연구단을 조직하여 해저시설물 건설을 위한 조사/계측/방 및 배수 및 방재기술과 해저시설물 건설을 위한 차폐핵심기술을 개발코자 함

-세부과제별 최종목표는 다음과 같다.

o 해저지반 조사 및 계측기술 수준 향상

o 수리-역학적 설계기술 개발

o 해저터널 방배수 설계기술 및 신재료 개발

o 해저 에너지 저장시설 차폐 및 시공 시뮬레이션 기술 개발

-본 연구개발을 통해 얻어지게 될 핵심요소기술은 다수의 국내건설회사의 현장적용과 설계회사 및 대학의 feedback 작업을 통해 검증/완/패키지화될 예정이며, 이는 향후 기하급수적으로 증대될 것으로 예상되는 국제건설시장에서 기술적 우위를 점하는데 직접 적용될 것임
연구내용 및 범위 -제1세부과제에서는 고효율 사전지반조사기술, 정밀지반조사기술, 초기응력측정기술 개선 및 정밀도 향상, 계측 신기술, 계측장비, 계측관리 및 계측자료 해석기술, 시설물 주변의 수리유동특성해석 및 수리-역학적 상호작용해석기술, 극저온 암반물성 평가기술, 그리고 방재시스템 개발을 연구범위로 설정

-제2세부과제에서는 터널주변의 손상영역 평가기술, 차수-지수를 위한 그라우팅 설계기술, 해저터널의 안정성해석기술 개발, 수직갱/내진 설계기술 개발을 연구범위로 설정

-제3세부과제에서는 해저터널 방배수 신개념 및 설계기준 정립, 대용량 배수재료 개발, 고수압조건의 Active 라이닝 수밀장치 및 시공법 개발을 연구범위로 설정

-제4세부과제에서는 해저 대단면 에너지 저장시설을 위한 Water-curtain 등 차폐구조 설계기술, 시공 시뮬레이션 프로그램 개발을 연구범위로 설정

-상기 각 세부과제의 수행을 통해 해저시설물 건설을 위한 조사/계측/방-배수 및 방재기술과 해저시설물 건설을 위한 차폐핵심기술을 개발코자 하며, 이러한 목표를 효과적으로 달성하기 위하여 육상에서의 지하시설물 건설과 관련되어 축적되어온 노하우를 바탕으로 해저환경에서 고려될 수 있는 제반 기술적 문제를 검토하고 이를 이론적으로 또는 실험적으로 규명, 정립할 필요가 있음.

-따라서 다음과 같이 세부적인 연구내용 및 범위는 다음과 같으며, 각각은 상호 연계성을 뚜렷이 가짐.

o 해저지반 사전조사 및 정밀조사를 위한 탐사기법 정립

o 시추공을 이용한 초기응력 측정기술 개선 및 정밀도 향상

o IT 기반형 해저 터널 자동화 계측 시스템 개발 및 계측자료의 관리-해석-평가 기술 개발

o 해저터널 주변의 손상영역 평가기술 개발 및 차수-지수를 위한 그라우팅 설계기술 개발

o 해저시설물 설계에 직접 적용할 수 있는 수준의 결과 도출 및 설계기술의 매뉴얼 구축

o 해저터널 방-배수시스템 구축을 위한 개념 및 설계기준 정립과 설계 매뉴얼 구축

o 대용량 배수재료 및 고수압하의 라이닝 수밀장치 개발

o 개발된 신개념/신기준/신재료을 활용한 해저터널 방배수 통합 매뉴얼 작성

o 해저시설물 시공시 지질학적 불확실성, 해저 환경하 적용 보강공법, 굴착공법, 위험요인을 통합한 risk 분석 및 공기/공사비 예측 프로그램 개발을 통한 최적 시공법의 도출
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 -해저지반 조사기술 분석 -해저터널 계측/관리 DB 구축 -해저시설물 차폐설계/시공 기반기술 개념정립 -손상영역평가를 위한 시스템 및 실험재료 개발 -연계해석의 개념 정립 및 안전율의 적용방법의 검토 -수직구 설계인자 검토 및 보강기술 조사 -해저터널 방배수 개념 정립 -재료 및 형상 최적화를 통한 대용량 배수재 개발(I) -고수압조건의 라이닝 누수 메커니즘 연구 -해저시공위험요인 정량화 -차폐기술의 기본 개념확립 -기존/첨단 지반조사기법 현황분석 -해저 탄성파 굴절법탐사 요소기술 분석 -Pseudo 3차원 초기응력 해석기법 개발 -국내외 육상/해저 터널 계측/관리사례 조사분석 -계측 및 시공사례에 대한 DB구축 -DB자료의 통계적 분석을 통한 계측관리 기준안 결정방법 제시 -해저지반 수리유동특성 규명을 위한 변수 산정 -국내외 방재시스템 사례분석 및 DB구축 -극저온하 암석의 역학적 물성 시험 -손상영역평가 수치해석 -실험재료 및 실험장비 구축 -관련 문헌의 연구 -연계해석을 통한 안전율 루틴 작성 -수직구 설계인자 검토 -토사지반 하중 영향인자 검토 -암반지반 하중 영향인자 검토 -고수압조건 영향인자 평가를 위한 시뮬레이션 -해저터널 방배수 시스템 개념정립 모형실험 -시작품 제작 및 실험/수치해석적 성능 검토 -현장조사를 통한 주요 누수 취약부 분석 연구 -해저시공 요소 평가분석 및 정량화 (자료수집 및 공정개발) -시뮬레이션 tool 확립 및 계획 수립 (모델 정립) -기존 Water-curtain 설계법 평가 (자료수집 및 공정개발) -Ice ring 차폐기술의 개념 및 모델링 (모델 정립)
연구성과 기술적 기대성과 IMG[[[5 width=11 height=8>]]]IMG 신개념 해저터널의 방배수 시스템에 대한 설계기법 개발, 신개념 방배수재료 개발 및 설계 가이드라인 제시 IMG[[[5 width=11 height=8>]]]IMG 해저시설물 시공법의 체계화 및 해저시설물의 시공 위험도 평가를 통한 합리적 대안 선택 가능 IMG[[[5 width=11 height=8>]]]IMG 해저 에너지 저장시설의 Water-curtain, Ice Ring 차폐기술 확립 및 기술적 독립 IMG[[[5 width=11 height=8>]]]IMG 세계 최초 지하 LNG 저장시설 설계기술의 보유
사회 경제적 파급효과 IMG[[[5 width=11 height=8>]]]IMG 해저 시설물의 시공중 안정성 향상 및 방배수 구조물의 능력 향상 등에 이바지함으로써 공사 및 운영비용의 절감효과와 사용자의 신뢰도 향상 기대 IMG[[[5 width=11 height=8>]]]IMG 해저터널, 시설물 프로젝트 개발 및 발주 유도 IMG[[[5 width=11 height=8>]]]IMG 유사 지하구조물에 적용하여 최적 시공법 선택에 기여하여 공사비 절감 IMG[[[5 width=11 height=8>]]]IMG Cavern 차폐 설계기술 자립화로 비용절감 및 기술 역수출 가능 IMG[[[5 width=11 height=8>]]]IMG 세계최초 지하 LNG 저장시설 차폐 설계법 확립으로 해외 건설 수주에 기여 IMG[[[5 width=11 height=8>]]]IMG 동북아를 잇는 해저터널 창출로 국제사회 인프라 구축 IMG[[[5 width=11 height=8>]]]IMG 에너지산업 가격경쟁력 강화 및 안정적 에너지 공급으로 국가경쟁력 제고 IMG[[[5 width=11 height=8>]]]IMG 핵폐기물 처분장 건설을 위한 차폐기술 확보 및 대국민 홍보효과
활용방안 IMG[[[5 width=11 height=8>]]]IMG 본 해석기술은 해저 시설물 이외에 균열 지반의 지하수 유동체계 및 오염 확산 문제, 그리고 지반 굴착으로 유발되는 지하수 침투에 의한 구조물의 안정성 평가에 활용 IMG[[[5 width=11 height=8>]]]IMG 핵폐기물 지하 처분장 건설 및 이산화탄소 등과 같은 물질의 지하 저장시 주변 지반의 지하수 유동체계 파악에 활용 IMG[[[5 width=11 height=8>]]]IMG 향후 해저 터널 뿐만 아니라 도심지에 설계되어 높은 수압을 견뎌야 하는 방수터널의 설계 시 최적의 방수효과를 발휘 할 수 있는 가이드라인을 제시하고, 또한 이와 비슷한 높은 수압에서의 지하구조물 설계에 활용 IMG[[[5 width=11 height=8>]]]IMG 국내외 대규모 에너지 저장공동 및 LNG 저장시설의 설계에 활용 IMG[[[5 width=11 height=8>]]]IMG 공종이 복잡한 장대터널 및 일반 터널 시공에 활용

핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 해저시설물 차폐기술 방.배수시스템 수리-역학적 상호작용 누수 방지
영문 Sub-sea facility Shielding techniques Water-proof & drainage system Hydro-mechanical coupling Protection of water leakage
최종보고서
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최종보고서 0788_해저시설물 차폐기술 개발(분리01).pdf   다운로드

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