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- P-ISSN2233-8292
- E-ISSN2287-4747
- KCI
6권 5호
초록
록볼트는 암반사면을 보강하는데 중요한 역할을 한다. 하지만, 그라우트 충전 상태가 불량한 록볼트가 발견되는 사례가 종종 발생하고 있으며, 이는 암반사면의 안정성에 악 영향을 줄 수 있다. 본 연구는 음파를 이용하여 록볼트의 견전도를 평가하기 위해 수행 되었다. 본 연구에서는 총 다섯 개의 록볼트 시험체를 준비하였으며, 이 중 하나는 그라 우트로 완전히 충전된 록볼트이며, 네 개는 그라우트 충전 상태가 불량한 록볼트로 준비하였다. 그라우트 충전이 불량한 부분은 록볼트의 두부에 모사하였으며, 그라우트 충전비율은 80%, 70%, 60%, 50%로 준비하였다. 제작한 록볼트 시험체는 콘크리트 블록 내에 설치하여 암반에 근입되어 있는 환경과 유사하게 조성하였다. 록볼트의 두부를 해머로 타격하여 음파를 발생시켰으며, 스마트폰에 내장되어 있는 마이크로 음파를 측정하였다. 측정 한 음파는 푸리에 변환을 통해 주파수 영역에서 분석하였다. 그 결과, 록볼트의 그라우트 충전비율이 낮을수록 측정된 음 파의 우세주파수가 감소하였다. 본 연구는 스마트폰의 내장 마이크를 이용하여 측정한 음파의 주파수 특성이 록볼트의 건전도를 평가하는 데 있어 유용한 지표가 될 수 있음을 보여준다.
Abstract
Rock bolts play a crucial role in reinforcing rock slopes. However, a poorly grouted rock bolt occasionally occurs, potentially compromising the stability of a rock slope. The purpose of this study is to evaluate the integrity of a rock bolt using sound waves. In experiments, a total of five rock bolts are prepared, one of which is intact while the other four are poorly grouted. The grouted ratios of four poorly grouted rock bolts are 80%, 70%, 60%, and 50%, respectively, and nongrouted sections are introduced at the upper part of the rock bolts. Rock bolts are installed in a concrete block to simulate rock bolts embedded in a rock slope. Sound waves are generated by impacting the head of the rock bolt and measured using the built-in microphone of a smartphone. Measured sound waves are analyzed in frequency domain through Fourier transform. Results show that the predominant frequency of sound waves decreases as the grouted ratio decreases. This study suggests that the predominant frequency of sound waves can be an effective indicator for evaluating the integrity of the rock bolt.
초록
터널 발파에서 굴진율은 공사기간과 공사비에 영향을 미치는 중요한 요소이므로 굴진 율 증대를 위한 발파공법개발 연구가 계속해서 이루어지고 있다. 본 논문에서는 굴진 율 증대를 위한 새로운 발파패턴 개발을 위한 기초자료 확보를 목적으로 2, 3 자유면 발 파의 굴진율과 비장약량의 차이를 비교하고자 하였다. 대형 시멘트 모르타르 시험체를 제작하여 2, 3 자유면 발파실험을 수행하고, 실험 결과를 수치해석 결과와 비교하였다. 동일 조건하에서 2자유면 발파보다 3자유면 발파 시 귤진율이 크게 증가하였고, 비장약량은 감소하였다. 본 연구의 결과 는 3자유면을 활용한 발파패턴 개발에 활용될 것이며, 이를 통한 터널 및 노천 발파에 있어서의 굴진율 증대 및 천공 수와 화약량 감소 효과를 기대한다.
Abstract
Advance rate significantly affects both the construction period and cost in tunnel blasting. As such, there has been persistent research dedicated to the development of innovative blasting technique aimed at enhancing the advance rate. This paper aims to provide fundamental insights into the differences in advance rate and the powder factor between two- and three-free-face blasting, laying the groundwork for the advancement of tunnel blasting techniques. Large-scale cement mortar specimens were fabricated, and blasting tests were conducted for both two- and three-free-face blasting. Experimental findings were then compared with those from numerical simulation. Notably, an increase in the number of free faces, under uniform conditions, significantly improved the advance rate while reducing the powder factor. The outcomes of this study serve as crucial groundwork for devising blasting patterns employing three-free-face blasting, characterized by improved advance rates and minimized powder factors. Consequently, the anticipated outcomes include an overall improvement in tunnel advance rates and a reduction in the number of drilling holes and the amounts of explosives.
초록
지하 공간 활용이 증가하면서 터널 시공 중 발생하는 붕괴 사고의 예방이 중요한 과제가 되고 있다. 본 연구는 터널 시공 중 붕괴 위험을 정량적으로 평가하기 위해 다양한 영향 인자를 분석하고, 이를 바탕으로 터널 붕괴 위험도 지수를 제안하였다. 터널 붕괴에 영 향을 미치는 14개의 주요 영향 인자에 대해 AHP (analytic hierarchy process)를 통해 가중치를 산정하였다. 27개의 붕괴 사례 데이터를 수집하여 몬테카를로 시뮬레이션을 활용해 각 영향 인자의 등급 점수를 산정하고, 이를 종합하여 터널 붕괴 위험도 지수를 도출하였다. 터널 붕괴 위험도 지 수의 평균값은 49.359점으로 분석되었으며, 향후 터널 붕괴 위험도에 대한 막장별 평가결과와 비교를 통해 해당 막장의 붕괴 위험도가 낮은지 높은지 평가할 수 있다. 본 연구는 터널 붕괴 위험도의 주요 인자들을 정량적으로 평가할 수 있는 체계적인 기법을 제시함으로써, 터널 시공 중 발생할 수 있는 붕괴 사고를 사전에 예방하고, 적절한 대책을 수립하는 데 기여할 수 있다. 향후 연구에서는 더 많은 현장 자료를 통해 터널 붕괴 위험도 지수의 신뢰성을 높이고, 이를 바탕으로 한 터널 붕괴 위험도 평가의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.
Abstract
As the utilization of underground space increases, preventing collapse accidents during tunnel construction has become a significant challenge. This study aims to quantitatively assess the risk of tunnel collapse during construction by analyzing various influencing factors and proposing a tunnel collapse risk index based on these factors. For the 14 major influencing factors affecting tunnel collapse, weights were calculated using the analytic hierarchy process (AHP) method. Data from 27 collapse cases were collected, and Monte Carlo simulation was used to calculate the grade scores for each influencing factor. These scores were then synthesized to derive the tunnel collapse risk index. The average value of the tunnel collapse risk index was analyzed to be 49.359 points. Future comparisons with section-by-section evaluation results of tunnel collapse risk will allow for the assessment of whether a specific section has a lower or higher collapse risk. This study provides a systematic method for quantitatively evaluating the key factors of tunnel collapse risk, thereby contributing to the prevention of collapse accidents during tunnel construction and the establish- ment of appropriate countermeasures. Future research is expected to enhance the relia- bility of the tunnel collapse risk index by incorporating more field data and improving the accuracy of tunnel collapse risk assessment based on this index.
초록
지진 시 발생하는 지반의 액상화는 터널, 관로, 맨홀, 지하 탱크 등 지중 구조물에 큰 피해를 초래한다. 이러한 액상화에 의한 피해는 지중 구조물의 부상(uplift)이 주요 원인인 것으로 나타났으며, 현재까지 설계 실무에서는 지중 구조물의 이 러한 상향 변위를 충분히 고려하지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 개착식 터널을 대상으로 하여 한계평형법 기반의 analytical solution을 제안하였다. 이를 활용하여 토피고, 액상화 심도, 지반개량, ledge 유무에 대한 민감도 분석 을 시행하였다. 안전율 변화를 통해 안전율에 대한 각 요소들의 기여도를 합리적으로 도출할 수 있음을 확인하였다. 현재 모델 내 다수의 가정과 불명확성이 존재하며, 이에 대한 적합 여부에 대한 검토는 여전히 과제로 남아있다. 하지만, 보수 적인 접근 방식을 통해 상당 부분의 불확실성이 완화된 것으로 판단되며, 지중 구조물의 uplift 거동 특성을 고려한 안정 성 평가 방법이라는 점에서 의미가 있다고 사료된다.
Abstract
Liquefaction of the ground caused by earthquakes results in significant damage to underground structures such as tunnels, pipelines, manholes, and underground tanks. The uplift of underground structures due to liquefaction has been identified as a major cause of this damage. However, current design practices have not adequately considered the upward displacement of underground structures. This paper proposes an analytical solution based on the limit equilibrium method for cut-and-cover tunnels. Using this solution, a sensitivity analysis was performed on soil cover height, lique- faction depth, ground improvement, and ledge. It was confirmed that the contribution of each factor to the safety factor can be reasonably derived through changes in the safety factor. Although there are still many assumptions and uncertainties that need to be reviewed for their appropriateness, a conservative approach appears to mitigate a significant portion of these uncertainties. This study is meaningful as a stability evaluation method considering the uplift behavior characteristics of underground structures.
초록
NATM 공법과 비교하여 소음 및 진동이 적고 안전성이 높은 기계화 굴착공법인 TBM (tunnel boring machine)의 사용 이 전 세계적으로 증가하였다. 특히 이수식(slurry shield) TBM의 경우 EPB (earth pressure balanced) 방식에 비해 고 수압에 유리하므로 하저 및 해저 구간 등에서 많이 사용된다. 이와 같이 이수식 TBM의 사용수는 오폐수처리시설을 거 쳐 방류된다. 대단면 TBM의 경우, 사용되는 물의 양이 막대하기 때문에 재활용을 통해 비용 저감 및 환경 보호가 가능하 다. 이수식 TBM에서는 지상의 이수처리시설인 STP (slurry treatment plant)와 필터프레스(filter press)의 성능을 향상 시키기 위해 다양한 종류의 첨가제를 사용한다. 이 중 응집제는 버력의 응집도를 높여 필터프레스의 생산성을 향상시킨 다. 본 연구에서는 응집제가 투입된 후 필터프레스를 통해 걸러진 사용수에 대한 실내시험을 시행하여 재사용 가능 여부 를 평가하였다.
Abstract
The use of tunnel boring machine (TBM), a mechanized excavation method with low noise and vibration and high safety compared to NATM method, has increased globally. In particular, slurry shield TBMs are used in subsea and submarine sections because they have an advantage in high pressure compared to EPB (earth pressure balanced) methods. As such, the used water of slurry shield TBMs is discharged through wastewater treatment facilities. In the case of large-scale TBMs, the amount of water used is enormous, so it should be recycled to reduce costs and protect the environment. Various types of additives are used to improve the performance of the slurry treatment plant (STP) and filter press. Among them, coagulants improve the productivity of the filter press by neutralizing the charges on particles. In this study, lab tests were conducted to evaluate the reusability of the used water through the filter press after flocculants were added.
초록
쉴드 TBM 공법은 소음 ‧ 진동 등의 환경위해요소를 배재할 수 있어 친환경적이며 연약 한 지반조건에서도 안전한 터널건설이 가능하지만 기존 NATM 공법에 비해 고가의 공사비로 인해 적용에 많은 제약이 있다. 따라서 쉴드 TBM 공법의 적용성을 높이기 위해서는 공사비 절감을 통한 경제성 확보가 필요하며 이중 쉴드 TBM 터널 공사비의 약 35~40%로 가장 큰 비중을 차지하고 있는 세그먼트 공사비 절감이 매우 중요하다. 그 일환으로 본 논문에서는 쉴드 TBM 시공경험이 풍부한 일본의 쉴드 TBM 장기계측 데이터 분석을 통 하여 터널 시공 및 운용 중 세그먼트 응력, 터널외부하중 조건 등의 변화추이를 고찰하고 설계단계의 예상치와 운용 중 계측값의 차이를 비교분석하였다. 이를 통하여 쉴드 TBM 설계단계에서 세그먼트 경제성 확보를 위한 개선사항을 연구 하고자 한다.
Abstract
The shield TBM method can eliminate environmental hazards such as noise and vibration, and is environmentally friendly and allows safe tunnel construction even in soft ground conditions, but there are many restrictions on its application due to its high construction costs compared to the NATM. Therefore, in order to increase the appli- cability of the shield TBM method, it is necessary to ensure economic efficiency by reducing construction costs, and it is very important to reduce segment construction costs, which account for the largest proportion of shield TBM tunnel construction costs at about 35 to 40%. As part of this, this paper considers the changes in segment stress during tunnel construction and operation, tunnel external load conditions, etc. through analysis of long-term measurement data of shield TBMs in Japan, which has abundant experience in shield TBM construction, and compares and analyzes the differences between predicted values at the design stage and measured values during operation. Through this, we study improvements to ensure segment economic effici- ency at the shield TBM design stage.
초록
국내에서는 최근 빈번한 사고를 유발하는 지하시설물의 안전확보 및 효율적 유지관리 를 위해 공동구를 포함한 지하시설물을 중점관리 대상 시설로 선정하고 ｢시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법｣을 개정하여 성능중심의 유지관리체계를 도입하였다. 성능 중심의 유지관리체계는 사용 중인 시설물의 기능을 유지하기 위하여 요구되는 시설물의 안전 ‧ 내구 ‧ 사용성능을 종합적 으로 평가하고 그에 따라 유지관리계획을 수립하는 것이다. 그러나 현행 공동구 유지관리체계는 안전성 위주의 평가방 식으로 관리되고 있어 내구 ‧ 사용성능이 고려된 종합성능평가를 실시하는 데에는 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 델파 이 기법을 활용하여 공동구에 대한 안전 ‧ 내구 ‧ 사용성능 항목을 선정하고 엔트로피 가중치 기법을 통해 각 항목들에 대 한 가중치를 산정하였다. 향후 공동구 성능평가 시 본 연구에서 도출된 연구결과를 활용한다면 유지관리계획 수립 시 합 리적인 의사결정을 지원할 수 있을 것으로 기대된다.
Abstract
The Korean government amended the Facilities Safety Act in 2018 to establish a performance-based maintenance system. This system is designed to comprehensively evaluate the safety, durability, and usage performance of facilities required to main- tain their function in use, and to establish corresponding maintenance plans. However, the current maintenance system of utility tunnels is managed by a safety-oriented evaluation method, which has limitations in conducting performance evaluations that consider durability and usage performance. Therefore, in this study, safety, durability, and usage performance items for utility tunnels were selected using the Delphi me- thod, and the weight of each item was calculated using the entropy weighting method. The results of this study are expected to be used in future performance evaluations of utility tunnels to support rational decision making when establishing maintenance plans.
초록
지하수위 아래에서 이루어지는 터널 굴착은 수리경계조건을 변화시켜 굴착면을 향한 흐름을 유발한다. 터널 내 유입량은 굴착 전 시행된 그라우팅, 숏크리트 타설 및 방배수 시스템의 도입, 배수재의 수리적 열화 등에 영향을 받는다. 연속체이론 관점에서 굴착 에 따른 지하수의 유입거동은 터널굴착 거동 이론인 내공변위-제어개념과 유사하다. 터널굴착에 따른 지하수 유입거동은 수리적 수렴거동(hydraulic convergence) 개념으로 설명할 수 있고, 지보재인 숏크리 트가 유입량을 억제하는 거동은 수리적 제어거동(hydraulic confinement)으로 유추할 수 있다. 본 연구에서는 이론과 수 치해석을 이용하여 터널 굴착에 따른 수리적 convergence 및 confinement 거동특성을 조사하였다. 터널 굴착에 따른 수 리적 유입량 제어거동은 역학적 내공변위 제어 개념과 일치하며, 터널의 기하학적 조건, 그라우트 두께와 투수성, 그리 고 숏크리트와 같은 지보재의 두께와 투수성에 지배됨을 확인하였다
Abstract
Excavation of tunnels below the groundwater table changes the hydraulic boundary conditions, causing flow towards the excavation face. Inflow into a tunnel is generally influenced by pre-excavation grouting, shotcrete lining, drainage system implemen- tation, and the hydraulic deterioration of the drainage system. From the perspective of continuum theory, the groundwater inflow behavior due to excavation is very similar to the tunnel excavation behavior known as the convergence-confinement method. The groundwater inflow behavior due to tunnel excavation can be explained by the hydraulic convergence, while the behavior of shotcrete lining in limiting inflow can be inferred as hydraulic confinement. This study investigates the hydraulic convergence and confinement behavior using theoretical and numerical methods due to tunnelling. It is confirmed that the hydraulic convergence-confinement is exactly the same as the mechanical convergence-confinement concept. It is identified that the behavior is governed by the tunnel geometry, grout thickness and permeability, as well as the thickness and permeability of the support materials, such as shotcrete.
초록
일반적으로 터널 입출구부는 철근콘크리트 라이닝으로 시공되며 콘크리트의 탄산화는 철근 부식을 발생시켜 터널구조물의 기능상실 및 파괴를 유발할 수 있다. 따라서 본 연 구에서는 터널구조물 점검, 보수 ‧ 보강 등 유지관리를 위한 체계 정립을 위하여, 탄산화 영향인자로 터널 입 ‧ 출구부와 해안과의 거리, 공용연수 및 교통량을 선정하였으며 각 영향인자별 탄산화깊이와의 상관관계 분석을 수행하였다.
Abstract
In general, the tunnel portal is constructed with reinforced concrete. And the carbo- nation of concrete can cause reinforcement corrosion, causing function failure and tunnel destruction. To establish management system such as tunnel inspection and rehabilitation, distance between tunnel portal and coast, service life and traffic were selected as carbonation influencing factors and correlation analysis with carbonation depth for each influencing factor was performed.
초록
TBM (tunnel boring machine) 터널 프로젝트의 리스크 관리 측면에서 굴진율 예측은 중요하며, 이를 위한 머신러닝 기 반 TBM 굴진율 예측 연구가 지속적으로 진행되어 왔다. 그러나, 기존 연구의 머신러닝 예측 모델은 정상 굴진율과 이상 굴진율 간의 불균형 데이터를 고려하는 데 한계가 있다. 본 연구에서는 데이터 증강 기법을 통해 불균형 데이터를 처리하 여 머신러닝 기반 TBM 굴진율 이상탐지 성능을 개선하였다. 먼저, 상관관계 분석을 통해 유사 변수를 제거하여 6가지 입력특성을 선정하였다. 또한, 하위 10%와 상위 10%의 굴진율을 각각 이상 등급으로, 그 외 범위의 굴진율을 정상 등급 으로 굴진율 등급을 구분하였다. 기존 학습 데이터와 SMOTE (synthetic minority oversampling technique)를 통해 증 강된 학습 데이터를 각각 XGB (extreme gradient boosting)에 적용한 XGB 모델과 XGB-SMOTE 모델을 구축하였다. 굴진율 등급 예측 성능을 비교한 결과, XGB 모델은 정상 굴진율에 대한 예측 성능은 우수하나 이상 굴진율 예측 성능은 상대적으로 낮게 도출되었다. 반면, XGB-SMOTE 모델은 모든 굴진율 등급에서 일관되게 우수한 예측 성능을 보였다. 이는 SMOTE를 통한 이상 굴진율 데이터의 증강이 이상 굴진율을 유발하는 지반조건과 TBM 운영인자 간의 패턴 학습 수준을 향상시켰기 때문으로 판단된다. 결론적으로, 본 연구는 머신러닝 기반 TBM 굴진율 이상탐지 시 데이터 증강 기 법을 활용한 불균형 데이터 처리가 효과적임을 보여준다.
Abstract
Anomaly detection for the penetration rate of tunnel boring machines (TBMs) is crucial for effective risk management in TBM tunnel projects. However, previous machine learning models for predicting the penetration rate have struggled with imbalanced data between normal and abnormal penetration rates. This study aims to enhance the performance of machine learning-based anomaly detection for the penet- ration rate by utilizing a data augmentation technique to address this data imbalance. Initially, six input features were selected through correlation analysis. The lowest and highest 10% of the penetration rates were designated as abnormal classes, while the remaining penetration rates were categorized as a normal class. Two prediction models were developed, each trained on an original training set and an oversampled training set constructed using SMOTE (synthetic minority oversampling technique): an XGB (extreme gradient boosting) model and an XGB-SMOTE model. The predic- tion results showed that the XGB model performed poorly for the abnormal classes, despite performing well for the normal class. In contrast, the XGB-SMOTE model consistently exhibited superior performance across all classes. These findings can be attributed to the data augmentation for the abnormal penetration rates using SMOTE, which enhances the model’s ability to learn patterns between geological and operational factors that contribute to abnormal penetration rates. Consequently, this study demonstrates the effectiveness of employing data augmentation to manage imbalanced data in anomaly detection for TBM penetration rates.
초록
일반적으로 토압식(earth pressure balance) 쉴드 TBM (tunnel boring machine)으로 지반 굴착 시 쏘일 컨디셔닝(soil conditioning)을 수행하여 굴착 효율성을 높이고 안정성을 도모한다. 지반 여건에 따른 최적의 첨가제 주입 조건을 결정 하기 위해 컨디셔닝된 흙의 유동학적 특성을 정량적으로 파악하는 것이 중요하며, 이는 주로 유동계(rheometer)를 활용 하여 이루어진다. 그러나 이는 실제 TBM에서 굴착토가 배토되는 과정을 모사할 수 없어 장비에 미치는 영향을 파악하 는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 8 m급 토압식 쉴드 TBM의 챔버와 스크류 컨베이어(screw conveyor)를 1:20 으로 축소시킨 모형 장비를 개발하여 실제 배토 과정을 모사하였다. 이를 위해 인공 사질토 시료를 대상으로 첨가제로 폼 과 폴리머를 사용하여 축소모형시험을 수행하였다. 실험 결과, 스크류 토크는 기존에 수행한 실내 가압 베인전단시험 결 과 데이터와 연계하여 항복응력과의 경향성이 일관되는 것을 확인하였으며, 스크류 토크와 항복응력 사이의 양의 비례 관계를 도출하였다. 폼 주입비(foam injection ratio, FIR)에 따른 배토 효율은 전반적으로 유사한 경향을 보였으나 60% 일 때 미소하게 감소하였으며 폴리머를 첨가하면 효율이 떨어지는 것을 확인하였다. 또한 실제 토압식 쉴드 TBM과 동 일하게 챔버 상, 하부에서 압력차가 발생하는 것과 스크류 컨베이어 케이싱을 따라 배토구로 갈수록 압력이 점진적으로 소산되는 과정을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 제작한 축소모형시험 장비가 굴착토의 전단특성 및 배토 효율 평가에 활용될 수 있음을 보여준다.
Abstract
Soil conditioning is a critical process when tunneling with an earth pressure balance (EPB) shield tunnel boring machine (TBM) to enhance performance. To determine the optimal additive injection conditions, it is important to understand the rheological pro- perties of conditioned soil, which is typically assessed using a rheometer. However, a rheometer cannot simulate the actual process of muck discharge in a TBM. Therefore, in this study, a scaled-down model of an 8-meter-class EPB shield TBM chamber and screw conveyor, reduced by a factor of 1:20, was fabricated and its applicability was evaluated through laboratory experiments. A lab-scale model experiment was con- ducted on artificial sandy soil using foam and polymer as additives. The experimental results confirmed that screw torque was consistent with trends observed in previous laboratory pressurized vane shear test data, establishing a positive proportional rela- tionship between screw torque and yield stress. The muck discharge efficiency accor- ding to foam injection ratio (FIR) showed similar values overall, but decreased slightly at 60% of FIR and when the polymer was added. In addition, the pressure distribution generated along the chamber and screw conveyor was assessed in a manner similar to the actual EPB TBM. This study demonstrates that the lab-scale screw conveyor model can be used to evaluate the shear properties and muck discharge efficiency.
초록
지하 공동구는 전력, 통신, 상하수도 등 다양한 인프라 시설이 밀집해 있는 공간으로, 내부 환경 관리가 매우 중요하다. 공 동구에서 발생한 사고 사례 및 현장 요구를 조사한 결과, 가장 많이 발생하는 사고 형태는 화재 및 침수였지만, 실제 공동 구에서 근무하는 현장 관리자들의 의견에 따르면 실시간 결로 예방 및 대응에 대한 요구가 빈번한 것으로 확인되었다. 결 로 현상은 공동구 내부 습도와 내부 및 외부의 온도 차이로 인해 발생하며, 빈번하게 발생하거나 장시간 지속될 경우 금 속 관로 부식, 전기적 고장, 장비 수명 단축 등의 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 지하 공동구 내 결로 생성 을 방지하기 위한 경고 알고리즘 및 모니터링 시스템을 개발하였다. 제안된 경고 알고리즘은 실시간으로 측정되는 온도 와 습도를 바탕으로 결로 발생 가능성을 추정하고, 각 단계에 따른 관리자의 대응 방식을 제안한다. 마지막으로, 개발된 알고리즘을 바탕으로 실제 구동 가능한 결로 예방 모니터링 시스템을 구축하여, 해당 기술의 현장 적용 가능성과 활용성 을 검증하였다.
Abstract
Underground utility tunnels are spaces densely packed with various infrastructure facilities, such as power, telecommunications, and water supply and drainage systems, making internal environment management crucial. An investigation into accident cases and on-site demands in these tunnels revealed that while fires and floods are the most common types of incidents, the demand for real-time condensation prevention and response is frequent according to on-site managers. Condensation occurs due to the difference in humidity and temperature between the inside and outside of the tunnel. Frequent or prolonged condensation can lead to metal pipe corrosion, electrical failures, and reduced equipment lifespan. Therefore, this study developed a control algorithm and monitoring system to prevent condensation in underground utility tunnels. The proposed control algorithm estimates the likelihood of condensation in real-time based on the measured temperature and humidity and suggests appropriate responses for each stage to the managers. Finally, a practical condensation prevention monitoring system was built based on the developed algorithm, verifying the feasi- bility and applicability of this technology in the field.