해외에서 운용 중인 복층터널 중간슬래브의 경우 핵심 설계･시공 기술은 공개되지 않고 있다. 국내의 경우 도심지 교통정체 및 지상공간의 부족문제 등으로 복층터널의 수요가 증가할 것으로 예상되므로 복층 터널 중간슬래브 설계에 대한 국내 기술을 보유함으로써 복층터널 기술 보유국으로부터의 국내 건설시장 잠식을 방지하고 기술선점 및 세계 일류 원천기술 확보가 시급한 분야라고 할 수 있다. 복층터널의 중간슬래브는 터널 라이닝에 브래킷을 설치하여 그 위에 지지되는 구조이므로 하부층에 전 면 지지되는 콘크리트 도로 포장 슬래브와 교각과 거더에 지지되는 교량 슬래브와는 다른 구조적 형식을 가진다. 따라서 슬래브가 자중에 의해 과다한 응력이 발생하게 되는데 슬래브의 두께를 늘리게 되면 중간 슬래브에 발생하는 응력을 어느 정도 감소시킬 수 있다. 하지만 중간슬래브의 응력에 지배적인 영향이 미 치는 인자는 슬래브의 자중이기 때문에 슬래브의 두께를 늘 리는 것으로 응력을 감소시키는 데에는 한계가 있다. 실제 중간 슬래브의 설계를 위해서는 프리스트레싱과 같은 방법을 통해 응력을 감소시키는 방안이 필요하다. 본 연구에서는 중간슬래브 최적 단면 설계 방안을 도출 해 내기 위하여 프리스트레싱을 통한 복층터널 중간 슬래브의 단면 감소 방안에 대하여 검토하였다. 우선 그림 1과 같이 강선 배치 간격에 따른 주인장 응력을 검토 하였으며, 그림 에서 볼 수 있듯이 강선배치 간격이 1m인 경우 강선이 없는 중간슬래브에 비해 최대 인장응력이 약 16% 감소하였으며, 간격이 0.5m인 경우 강선이 없는 중간 슬래브에 비해 최대 인장응력이 약 31% 감소하는 것을 알 수 있다. 프리스트레싱에 따른 중간슬래브의 슬래브 두께 감소 효과 를 분석하였다. 그림 2에서 볼 수 있듯이 프리 스트레싱이 가 해지지 않은 두께 40cm의 슬래브에서 발생 하는 응력과 프리 스트레싱이 가해진 두께 30cm의 중간 슬래브에서 발생하는 응력이 유사하게 나타난다. 이와 같이 프리 스트레싱을 통해 서 중간슬래브의 두께 조절이 가능 하다는 것을 알 수 있다. 하지만 슬래브의 두께가 과도하게 얇아질 경우에는 차량하중 에 의한 처짐량을 제어할 수 없기 때문에 적정한 두께를 유지 하면서 프리스트레싱을 적용해야 할 것으로 판단된다.

연속철근 콘크리트 포장(CRCP)은 균열이 균일하게 발생하지 않을 경우 균열간격이 넓은 곳에서는 균 열폭이 과대하여 균열보수가 필요하며 균열간격이 너무 좁은 곳에서는 펀치아웃, 팝아웃 등의 파손이 발 생할 수 있어 일정한 균열간격을 유지할 필요가 있다. 본 연구에서는 균등한 간격으로 CRCP의 균열을 형 성할 수 있도록 실내실험을 통하여 유도균열장치의 최적 크기와 설치 위치를 선정하고자 하였다. 본 실험에서는 한국산업표준 KS F 2595의“콘크리트의 건조수축 균열 시험방법”에 사용되는 일축구 속시험체를 사용하였다. CRCP는 연속된 철근이 균열의 벌어짐을 구속하는 포장형식으로 CRCP를 모사하 기 위해서는 시험체의 길이가 길거나 양단을 고정할 수 있는 별도의 장치를 사용하여야 한다. 하지만 본 실험에 사용된 일축구속시험체는 양단에 앵커역할을 할 수 있는 강체가 있어 콘크리트의 수축 발생 시의 CRCP 거동 모사가 가능하다. 균열유도장치 높이 및 위치에 따라 유도균열 발생과정과 특성을 분석하기 위하여 유도균열장치의 높이 와 설치 위치에 따라 총 5개의 시험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 그림 1과 같이 굳지 않은 콘크리트 내에 박막의 플라스틱 소재의 분리막을 삽입함으로써 균열을 유도하였다. 자연적인 건조수축에 의한 균열 의 발생은 과다한 시간이 소요되기 때문에 드라이아이스를 시험체 상부에 놓아 시험체의 온도를 인위적으 로 하강시켜 그림 2와 같은 균열의 발생을 앞당길 수 있도록 하였다. 균열유도장치 높이 및 위치에 따른 유도균열 발생 실험 결과 균열유도장치의 높이가 클수록 균열이 발 생하는 온도하강의 폭이 작아 균열을 유도하기 유리한 것으로 나타났다. 또한 균열유도장치의 높이가 클 수록 균열폭이 넓은 것으로 나타났으며, 이는 균열유도장치 높이가 클수록 균열진전 깊이가 더 깊기 때문 인 것으로 확인하였다. 또한 균열유도장치 설치를 상부에서 아래로 설치할수록 균열의 형태가 자연발생 균열과 유사한 형태로 발생하는 것으로 나타났다.

연속철근 콘크리트 포장(CRCP)에서 철근의 역할은 균열의 과도한 벌어짐을 구속하도록 하는 것이다. 따라서 본 연구에서는 그림 1(a)와 같이 슬래브 전체에 연속철근이 설치된 경우와 그림 1(b)와 같이 균열 부에만 부분적으로 철근이 설치된 경우의 거동을 비교함으로써 연속철근 콘크리트 포장의 철근감소를 위 한 기반을 마련하고자 하였다. 본 연구에서는 두 가지 실험을 통하여 연속철근과 부분철근이 설치된 시험체를 비교하였다. 첫 번째는 그림 1과 같이 시험체에 인위적인 온도하강을 통하여 균열을 발생시키고 이러한 균열의 거동 측정하는 것 이며, 두 번째는 각 시험체에 그림 2와 같이 하중재하를 함으로써 철근부착 정도를 비교하고자 하였다. 연속철근과 부분철근이 설치된 시험체에 대한 실내실험 결과 상부에만 균열이 발생 시의 균열폭 거동 을 측정한 결과 연속철근이 설치된 시험체와 부분철근이 설치된 시험체의 상부 균열폭 거동은 약 7%의 미소한 차이가 발생하여 두 시험체의 균열 거동은 유사한 것으로 확인되었다. 관통균열이 발생하였을 경 우에는 두 시험체의 상부 균열폭 거동이 2%의 미소한 차이가 발생하였다. 두 시험체에 하중을 재하함으 로써 철근부착실험을 진행한 결과 두 시험체의 파괴하중 차이가 10%로 미소하게 발생하여 두 시험체의 유도균열부에서 차량하중전달율은 유사할 것으로 판단되었다.

The effect of coupled data assimilation (DA) on the meteorological prediction in the west coastal region of Korea was evaluated using a coupled atmosphere-ocean model (e.g., COAWST) in the spring (March 17􎂡26) of 2019. We performed two sets of simulation experiments: (1) with the coupled DA (i.e., COAWST_DA) and (2) without the coupled DA (i.e., COAWST_BASE). Overall, compared with the COAWST_BASE simulation, the COAWST_DA simulation showed good agreement in the spatial and temporal variations of meteorological variables (sea surface temperature, air temperature, wind speed, and relative humidity) with those of the observations. In particular, the effect of the coupled DA on wind speed was greatly improved. This might be primarily due to the prediction improvement of the sea surface temperature resulting from the coupled DA in the study area. In addition, the improvement of meteorological prediction in COAWST_DA simulation was also confirmed by the comparative analysis between SST and other meteorological variables (sea surface wind speed and pressure variation).