본 논문은 고폭약 폭발이 가해진 방호 터널에서 확장 챔버가 과압 및 충격량을 완화하는 효과에 대해 수치적 연구를 수행하였다. 길이 160 m, 폭 8.9 m, 높이 7.2 m의 방호 터널 내 폭발 충격파의 전파는 전산유체역학(CFD) 코드 Viper::Blast를 사용하여 시뮬레이션하였다. 확장 챔버의 설계 변수는 챔버 길이 6.1 m에서 12.1 m까지의 넓은 범위, 폭 10.7 m에서 97 m까지의 범위, 길이-폭 비는 0.0(챔버 없음)에서 5.0까지, 높이 8.0 m 및 14.9 m, 그리고 챔버-터널 폭 비는 1.2에서 10.9 m까지의 범위를 포함한다. TNT 1000 kg 및 2000 kg의 두 가지 장약량을 사용하여 그 영향들을 평가하였다. CFD 모델의 신뢰성을 확보하기 위해 격자 민감도 분석, 과압 안정성 평가, 검증 연구를 수행하였다. 이어서 검증된 모델을 사용한 매개변수 분석을 실시하여, 지정된 터널에서 확장 챔버의 최적 설계를 도출하였다. 또한 폭발 사건 시 방호 터널에 확장 챔버를 도입하는 방안에 대한 권고를 제시한다.

본 연구는 초고성능 섬유보강 콘크리트(UHPFRC)를 사용한 외부 프리캐스트 콘크리트(PC) 보-기둥 접합부의 내진 성능을 평가하기 위해 수행되었다. 현재 PC 보와 기둥 간 연결부 그라우팅에는 45 MPa 비수축 모르타르가 사용되고 있다. 본 연구에서는 45 MPa 비수축 모르타르와 결합을 위한 그라우팅 재료로서 120 MPa UHPFRC를 사용하여 PC 접합부 시편을 설계하였다. UHPFRC의 전단보강 효과는 접합부 코어에서 전단 균열을 감소시키는 것으로 확인되었으며, 전단 철근을 감소시킨 시편에서도 유사한 경향이 나타났다. 코벨이 적용된 시험체의 최대 모멘트는 약간 증가하였으나 유의미한 차이는 없었고, 파괴 양상 역시 코벨이 없는 시험체와 유사한 결과를 보였다. U자형 보가 적용된 시험체에서는 초고성능 콘크리트와 보통 콘크리트의 부착면이 분리되었으며, 강도 저하가 크게 관찰되었다. 작업성 측면을 고려할 때 U자형 보의 경우, 강도 증가 및 제작의 용이성 등 일반적인 측면에서 특별한 장점은 없는 것으로 보이며, 코벨을 통해 PC 보를 기둥 면에서 분리하는 것이 효과적이라고 판단되었다. UHPFRC를 통한 전단보강은 접합부에서 전단 철근을 감소시켜 철근 밀집을 완화하는 데 효과적이며, 우수한 유동성을 바탕으로 PC 접합부 그라우팅 재료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.