• Technical Note

    광산 현장의 원석 생산 데이터 기록 및 덤프트럭 작업일지 작성을 위한 애플리케이션 개발

    Development of Applications for Recording Ore Production Data and Writing Daily Work Report of Dump Truck in Mining Sites

    박세범, 최요순

    Sebeom Park, Yosoon Choi

    본 연구에서는 광산 현장에서 트럭 운전자들이 스마트 기기를 이용해 원석 생산 데이터를 기록하고, 이를 이용해 PC 환경에서 작업일지(운행일지)를 작성할 수 있는 애플리케이션을 …

    This study developed applications that allows truck drivers to record ore production data using smart devices at mine sites and to create …

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    본 연구에서는 광산 현장에서 트럭 운전자들이 스마트 기기를 이용해 원석 생산 데이터를 기록하고, 이를 이용해 PC 환경에서 작업일지(운행일지)를 작성할 수 있는 애플리케이션을 개발하였다. 이를 위해 국내에서 가행 중인 4곳의 광산을 연구지역으로 선정한 다음 현장에서 사용하고 있는 작업일지를 확보하였다. 광산별로 작업일지에 포함되는 정보 요소를 분석하였다. 광산별로 작업일지 작성을 위해 기록하는 정보와 양식이 서로 다르므로, 원석 생산 데이터 기록과 작업일지 작성을 위한 애플리케이션은 연구지역 맞춤형으로 4종을 개발하였다. 블루투스 비콘의 신호를 수신하는 방법과 사용자가 직접 애플리케이션을 조작하는 방법으로 원석 생산 데이터를 기록할 수 있다. 기록된 데이터 파일은 클라우드 서버에 업로드되고, 업로드된 파일은 PC 환경에서 작업일지 작성 애플리케이션에 의해 현장에서 사용하는 형태의 작업일지로 변환할 수 있다.


    This study developed applications that allows truck drivers to record ore production data using smart devices at mine sites and to create a daily work report (operation report) in a PC environment. For this, four operating mines in Korea were selected as study areas, and daily work reports used there were investigated. The information elements included in the daily work report of each mine were analyzed. Because the information to be collected for writing ore production data and format of report are different for each mine, four types of applications were developed for the study areas. Ore production data could be recorded by receiving a signal from a Bluetooth beacon and by operating the application directly by the truck driver. The collected data files are uploaded to the cloud server, and the uploaded data files can be converted into a daily work report using the developed applications in a PC environment.

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    30 April 2022
  • Technical Note

    사용후핵연료 최종처분장 건설과정에서의 굴착손상영역(EDZ)의 현장평가 방법 및 시공품질관리 체계에 관한 사례검토

    A Review of In-Situ Characterization and Quality Control of EDZ During Construction of Final Disposal Facility for Spent Nuclear Fuel

    김형목, 남명진, 박의섭

    Hyung-Mok Kim, Myung Jin Nam, Eui-Seob Park

    사용후핵연료 최종처분장 건설 과정에서 발생하는 굴착손상영역(EDZ)은 처분시설의 역학적 안정성 및 처분공 간격 설정 등의 설계요소로서 고려해야 할 뿐만 아니라 영역 내 투수특성은 …

    Excavation-Disturbed Zone (EDZ) is an important design factor in constructing final disposal facilities for spent nuclear fuel, since EDZ affects mechanical stability …

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    사용후핵연료 최종처분장 건설 과정에서 발생하는 굴착손상영역(EDZ)은 처분시설의 역학적 안정성 및 처분공 간격 설정 등의 설계요소로서 고려해야 할 뿐만 아니라 영역 내 투수특성은 폐쇄 후 지하수 유입량 변화에 따른 처분용기 부식 속도 및 핵종유출 등에도 막대한 영향을 미치게 된다. 따라서, 처분시설 및 관련 지하연구시설(URL)의 건설과정에서는 EDZ의 발생양상을 현장에서 정확하게 파악하고 미리 규정된 요건을 만족할 수 있도록 철저하게 관리할 수 있어야 한다. 이 논문에서는 핀란드 온칼로 시설에서의 EDZ 관련 연구사례를 검토하고 처분시설 굴착과정에서의 EDZ의 현장평가방법 및 시공품질관리 체계에 대해 검토하였다. EDZ 현장 평가를 위해서는 굴찰 갱도 주변의 교란을 유발하는 시추공 굴착이 불필요한 GPR 탐사가 가장 적합함과 온칼로 처분시설의 EDZ는 바닥부에서 두드러지게 발생하여 0~70 cm의 두께로 발생함을 확인하였다. 이들 결과는 국내 처분환경에 적합한 EDZ 관련 규제요건 개발에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.


    Excavation-Disturbed Zone (EDZ) is an important design factor in constructing final disposal facilities for spent nuclear fuel, since EDZ affects mechanical stability including a spacing between disposal holes, and the hydraulic properties within EDZ plays a significant role in estimating in-flow rate of groundwater as well as a subsequent corrosion rate of a canister. Thus, it is highly required to characterize in-situ EDZ with precision and control the EDZ occurrence while excavating disposal facilities and constructing relevant underground research facilities. In this report, we not only reviewed EDZ-related researches carried out in the ONKALO facility of Finland but also examined appropriate methods for field inspection and quality control of EDZ occurrence. From the review, GPR can be the most efficient method for in-situ characterization of EDZ since it does not demand drilling a borehole that may disturb a surrounding environment of caverns. And the EDZ occurrence was dominant at a cavern floor and it ranged from 0 to 70 cm. These can provide useful information in developing necessary EDZ-related regulations for domestic disposal facilities.

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    30 April 2022
  • Technical Note

    지하광산 갱내통신 기반 미소진동 모니터링 체계 구축 사례

    Case Study of Microseismic Monitoring System Installation based on Underground Mine Communication System

    허승, 최용근

    Seung Heo, Yongkun Choi

    본 연구에서는 지하광산 갱내통신 시스템을 기반으로 미소진동 모니터링 체계를 설치하고 운영함으로써 국내 지하광산 현장에서의 적용성을 검토하였다. 미소진동 모니터링 측정 자료는 대용량의 파형 …

    In this study, the applicability of the microseismic monitoring system based on the underground mine communication system has been verified by operation …

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    본 연구에서는 지하광산 갱내통신 시스템을 기반으로 미소진동 모니터링 체계를 설치하고 운영함으로써 국내 지하광산 현장에서의 적용성을 검토하였다. 미소진동 모니터링 측정 자료는 대용량의 파형 자료와 안전 관리 목적의 메타 자료로 구분할 수 있으며, 각 자료의 목적과 용량에 따라 운영 과정에서의 전송, 저장, 분석, 관리 방법이 적절하게 적용되어야 한다. 미소진동 측정 자료 특성에 부합함과 동시에 지하광산의 갱도 환경을 고려한 최적 통신 시스템을 선정하기 위해서 광케이블을 이용한 유선 통신 시스템, 2.4 GHz 무선 통신 시스템, 900 MHz 무선 통신 시스템을 테스트사이트의 갱도 구간과 지상 구간에 설치하고 운영함으로써 다양한 통신 시스템의 적용성을 비교 검토하였다. 또한 갱내에서 측정된 미소진동 자료에 대한 전송, 저장, 분석, 관리의 안정성과 유지보수 편의성을 고려한 데이터베이스 기반 통합 모니터링 프로그램을 개발하여 현장에 적용하고 운영 시험을 수행하였다. 시험 과정에서 확인된 문제를 미소진동 통합 모니터링 프로그램에 반영하여 보완함으로써 미소진동 모니터링 체계 도입 과정에서 예상되는 다양한 국내 광산의 요구 조건에 대응할 수 있는 기술 제공 기반을 마련하였다.


    In this study, the applicability of the microseismic monitoring system based on the underground mine communication system has been verified by operation test in the domestic underground mine. The microseismic data consists of wavelet data and meta-data for mine safety management, and both data should be transferred, stored, analyzed and managed with proper method according to the purpose and size of each data. In order to select the optimal communication system for the microseismic monitoring system considering the underground environment as well as properties of data, various types of communication system have been tested and compared during operation test after installing the optical cable communication system, 2.4 GHz and 900 MHz wireless communication system through the underground mine tunnel and overground area of the test site. The integrated microseismic monitoring software, which was developed to secure the stability of data management and ease of use, has been updated according to findings from operation test. Through the operation test of the microseismic monitoring system including the communication system and the monitoring software, the technical basis was established corresponding to various requirements of the domestic mine for adoption of the microseismic monitoring system.

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    30 April 2022
  • Original Article

    딥러닝 기반 스타일 변환 기법을 활용한 인공 달 지형 영상 데이터 생성 방안에 관한 연구

    A Study for Generation of Artificial Lunar Topography Image Dataset Using a Deep Learning Based Style Transfer Technique

    나종호, 이수득, 신휴성

    Jong-Ho Na, Su-Deuk Lee, Hyu-Soung Shin

    달 현지 탐사를 위해 무인 이동체가 활용되고 있으며, 달 지상 관심 지역의 지형 특성을 정확하게 파악하여 실시간으로 정보화 하는 작업이 요구된다. 하지만, …

    The lunar exploration autonomous vehicle operates based on the lunar topography information obtained from real-time image characterization. For highly accurate topography characterization, …

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    달 현지 탐사를 위해 무인 이동체가 활용되고 있으며, 달 지상 관심 지역의 지형 특성을 정확하게 파악하여 실시간으로 정보화 하는 작업이 요구된다. 하지만, 정확도 높은 지형/지물 객체 인식 및 영역 분할을 위해서는 다양한 배경조건의 영상 학습데이터가 필요하며 이러한 학습데이터를 구축하는 과정은 많은 인력과 시간이 요구된다. 특히 대상이 쉽게 접근하기 힘든 달이기에 실제 현지 영상의 확보 또한 한계가 있어, 사실에 기반하지만 유사도 높은 영상 데이터를 인위적으로 생성시킬 필요성이 대두된다. 본 연구에서는 가용한 중국의 달 탐사 Yutu 무인 이동체 및 미국의 Apollo 유인 착륙선에서 촬영한 영상을 통해 위치정보 기반 스타일 변환 기법(Style Transfer) 모델을 적용하여 실제 달 표면과 유사한 합성 영상을 인위적으로 생성하였다. 여기서, 유사 목적으로 활용될 수 있는 두 개의 공개 알고리즘(DPST, WCT2)를 구현하여 적용해 보았으며, 적용 결과를 시간적, 시각적 측면으로 비교하여 성능을 평가하였다. 평가 결과, 실험 이미지의 형태 정보를 보존하면서 시각적으로도 매우 사실적인 영상을 생성할 수 있음을 확인하였다. 향후 본 실험의 결과를 바탕으로 생성된 영상 데이터를 지형객체 자동 분류 및 인식을 위한 인공지능 학습용 영상 데이터로 추가 학습된다면 실제 달 표면 영상에서도 강인한 객체 인식 모델 구현이 가능할 것이라 판단된다.


    The lunar exploration autonomous vehicle operates based on the lunar topography information obtained from real-time image characterization. For highly accurate topography characterization, a large number of training images with various background conditions are required. Since the real lunar topography images are difficult to obtain, it should be helpful to be able to generate mimic lunar image data artificially on the basis of the planetary analogs site images and real lunar images available. In this study, we aim to artificially create lunar topography images by using the location information-based style transfer algorithm known as Wavelet Correct Transform (WCT2). We conducted comparative experiments using lunar analog site images and real lunar topography images taken during China's and America's lunar-exploring projects (i.e., Chang’e and Apollo) to assess the efficacy of our suggested approach. The results show that the proposed techniques can create realistic images, which preserve the topography information of the analog site image while still showing the same condition as an image taken on lunar surface. The proposed algorithm also outperforms a conventional algorithm, Deep Photo Style Transfer (DPST) in terms of temporal and visual aspects. For future work, we intend to use the generated styled image data in combination with real image data for training lunar topography objects to be applied for topographic detection and segmentation. It is expected that this approach can significantly improve the performance of detection and segmentation models on real lunar topography images.

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    30 April 2022
  • Original Article

    열-수리-역학적 연계해석을 위한 OGS-FLAC 시뮬레이터의 성능 평가

    Performance Evaluation of OGS-FLAC Simulator for Coupled Thermal-Hydrological-Mechanical Analysis

    박도현, 박찬희

    Dohyun Park, Chan-Hee Park

    본 연구에서는 지반의 열-수리-역학적 복합거동을 모델링하기 위한 순차적 접근법 기반의 시뮬레이터를 개발하고 적용된 연계해석 알고리즘의 계산성능을 분석하였다. 본 연구의 순차적 연계해석에서는 다공성 …

    The present study developed a sequential approach-based numerical simulator for modeling coupled thermal-hydrological-mechanical (THM) processes in the ground and investigated the computational …

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    본 연구에서는 지반의 열-수리-역학적 복합거동을 모델링하기 위한 순차적 접근법 기반의 시뮬레이터를 개발하고 적용된 연계해석 알고리즘의 계산성능을 분석하였다. 본 연구의 순차적 연계해석에서는 다공성 매질의 열 및 유체거동 분석을 위한 오픈소스 기반의 OpenGeoSys 수치코드와 역학해석을 위한 상용 소프트웨어 FLAC3D가 연동되었다. 해석해가 주어진 열-수리-역학적 복합거동 문제를 토대로 개발된 시뮬레이터에 대한 벤치마크 테스트가 수행되었다. 적용된 벤치마크 문제는 완전포화된 지반 내 점열원 작용 시 지반거동(시간에 따른 온도, 간극수압, 응력, 변형 변화)과 관계된다. 해석해와 수치해석 시뮬레이션 결과를 비교 분석하고 연계해석 시뮬레이터의 적정성을 조사하였다.


    The present study developed a sequential approach-based numerical simulator for modeling coupled thermal-hydrological-mechanical (THM) processes in the ground and investigated the computational performance of the coupling analysis algorithm. The present sequential approach linked the two different solvers: an open-source numerical code, OpenGeoSys for solving the thermal and hydrological processes in porous media and a commercial code, FLAC3D for solving the geomechanical response of the ground. A benchmark test of the developed simulator was carried out using a THM problem where an analytical solution is given. The benchmark problem involves the coupled behavior (variations in temperature, pore pressure, stress, and deformation with time) of a fully saturated porous medium which is subject to a point heat source. The results of the analytical solution and numerical simulation were compared and the validity of the numerical simulator was investigated.

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    30 April 2022
  • Original Article

    수치해석을 통한 화약류 간이저장소의 방폭성 및 구조인자 평가연구

    Evaluation Study of Blast Resistance and Structural Factors in the Explosive Simple Storage by Numerical Analysis

    정승원, 김정규, 김준하, 김남수, 김종관

    Seung-Won Jung, Jung-Gyu Kim, Jun-Ha Kim, Nam-Soo Kim, Jong-Gwan Kim

    현재 국내 화약류 간이저장소에 대한 설계 규정은 화약류 저장량이 적다는 이유로 구조기준은 구조물의 벽체 종류 및 두께에 대한 기준만이 제시되어 있다. 이러한 …

    The design regulations for simple explosive storage in Korea only stipulate standards for the materials and thickness of the wall of the …

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    현재 국내 화약류 간이저장소에 대한 설계 규정은 화약류 저장량이 적다는 이유로 구조기준은 구조물의 벽체 종류 및 두께에 대한 기준만이 제시되어 있다. 이러한 이유로 간이저장소 내부 폭발 시 2차 피해에 대한 우려가 있어 현재의 기준에 대한 재검증이 필요하다. 본 연구에서는 간이저장소 내부에서 TNT 15 kg 폭발을 가정하여 강건설계 실험설계법 및 수치해석을 실시하였다. 수치해석 결과를 토대로 동일 시간 조건에 발생하는 구조물의 변위를 분석하였으며 이를 통해 기여도 평가를 실시하였다. 기여도 평가 결과 콘크리트 두께가 가장 기여도가 높은 것으로 파악되었으며, 콘크리트 강도 및 철근 배열의 경우 콘크리트 두께에 비하여 낮은 수준의 기여도를 보였다. 철근 직경의 경우 구조물 변위에 대한 기여도가 현저히 낮은 것으로 파악되었다. 또한 현재 적용되고 있는 간이저장소에 대한 구조기준은 방폭성능이 부족하여 새로운 설계기준을 제시할 필요가 있었으며 이를 위해 추후 해석 및 실제 실험에 적용할 설계 인자를 선정하였다. 콘크리트 두께의 경우 발생 변위의 양상을 고려하여 15 cm, 콘크리트 강도는 입구 배출압력을 고려하여 일반 콘크리트, 철근 배열은 발생 변위의 평균이 가장 작은 인자, 철근 직경의 경우 발생 변위의 차이가 낮아 경제성을 고려하여 가장 작은 수준의 인자를 설계변수로서 선정하였다.


    The design regulations for simple explosive storage in Korea only stipulate standards for the materials and thickness of the wall of the structure because the amount of explosives that can be stored is small. There is concern about secondary damage during an internal explosion in a simple storage facility, and it is necessary to reexamine the current standards. The numerical analysis for the TNT 15 kg explosion inside the simple storage was carried out by setting the factors using the robust experimental design method. The displacement of the structure generated under the same time condition was analyzed, and the contribution was evaluated. The contribution of concrete thickness was the highest, and the contribution of concrete strength and rebar arrangement was lower than that of concrete thickness. The reinforcement diameter contributed extremely little to the displacement. The structural standards of the simple storage that are currently applied are insufficient on blast resistance, and it is necessary to present new design standards. Therefore, the design factor to be applied later analysis and actual experiments were taken into consideration. For the design variables, the thickness of the concrete was 15 cm considering the displacement, the concrete strength was selected as general concrete considering the inlet discharge pressure, the factor with the lowest average displacement was selected for the reinforcement arrangement and the diameter of the reinforcement, the factor with the smallest level was selected in consideration of economic feasibility because the difference in displacement was low.

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    30 April 2022