| 초록 |
□ 연구개요 ● 본 연구의 최종연구목표는 지하공동에 대한 3차원적 디지털 형상화 및 ICT 기반의 스마트 암반분류법 개발을 통해 지표 함몰/지반침하 지역에 대한 능동적, 정량적 안정성 확보 방안 제시임 ● 도심지 지표함몰의 경우, 지자체 차원의 도심지 하부 지반 상세조사(GPR 등을 이용)를 실시하여 도심지 지표함몰사고에 대해 능동적인 대처가 이루어지고 있으나, 광산활동에 의해 생성된 대규모 지하공동이나 석회암 지역에서 자연적으로 발생하는 크고 작은 용식동굴의 존재는 지상구조물에 심각한 위해요소로 작용할 수 있음에도 불구하고 능동적이고 정량적인 안정성 평가가 이루어지지 못하고 있음 ● 이의 가장 큰 원인은 지표 하부에 존재하는 대형 공동이며, 이에 관한 근본적인 해결책은 이 하부 공동에 대한 정밀 형상화 및 이를 토대로 한 안정성 해석임 ● 따라서 수치지질도 및 시추조사도 등을 바탕으로 한 정밀 지표형상화 자료와 함께 지하 공동에 대한 3차원적 디지털 형상화 데이터가 확보된다면 매우 정확하고 정량적인 안정성 해석이 가능함 ● 또한 point cloud data의 가시화 프로그램을 통해 AR/VR 프레임과 연동시킴으로서 굳이 현장에 가지 않더라도 웹 상에서 지하공동에 대한 3차원적 시각화가 가능하게 되며, 이를 통해 안전성 해석에서도 다양하게 적용될 수 있음 □ 연구 목표대비 연구결과 ● 3차원 디지털 형상화기술의 지하공동 적용과 AR/VR 융합기술을 개발하여 갱도내의 불연속면의 분포와 낙석 여부등을 파악하였음 ● 지하공동 내 암반의 표면에서 확인되는 암반절리면 등을 3차원 디지털 형상화 기술을 이용하여 수치화하는데 성공하였으며, Ball Pivot 알고리즘이 본 연구의 목적과 가장 잘 부합됨을 확인한 것은 향후 연구 및 타연구자들을 위한 참고자료로 충분히 활용될 수 있을 것임 ● 또한 RMR 및 Q-system 등과 함께 암반공학 및 지반공학 분야에서 매우 널리 적용되고 있는 GSI 에 의한 암반분류법을, point cloud data에서 형상복원된 절리군 형태에 직접 적용할 수 있음을 확인함 ● 암반표면에서 확인되는 절리면의 분포양상 정보로부터 암반 내부에까지 분포하는 절리면의 3차원적 분포양상을 예측하는 과정을 수행하기 위해, 비평면 조사창 및 원통형 조사창 등 가상의 조사창을 가정하고 통계적인 기법을 이용하여 암반 내부에서의 절리면의 분포양상을 유추하는 기법을 제시함 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ● ICT/IoT 기반의 기술을 도입하여 지반안정성 해석 분야와 융합해 본 분야의 기술선도에 있어서 핵심적인 역할을 할 수 있을 것이라 판단됨 ● 객관적이고 정량적인 지반안정성 해석결과를 도출하여 지반 보강비의 절감과 민원인에 대한 보상비의 합리성을 도모할 수 있을 것으로 기대됨 ● 기존에 눈에 보이지 않는 암반 내 공동을 대상으로 안정성 해석을 수행하여 발생한 안전보고서의 신뢰도 저하 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대됨 ● 디지털 장비로부터 획득되는 정밀자료를 활용함으로써 4차 산업혁명시대에 걸맞는 데이터의 신뢰성 확보 및 이의 폐광산지역 지반안정성 해석에 적용함으로써 지역사회의 신뢰성 구축이 기대됨 ● 폐광지역의 지반안정성을 확보함으로써 향후 해당지역으로의 새로운 비즈니스 모델 창출 시 인프라 부분을 담당 ● 복잡하고 심부화되는 도심지 지하공간 개발에 적극 활용됨으로써 공기의 단축, 공사비의 절감, 지역주민의 불안감해소 등에 크게 기여함 (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
