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해운대우동등 7 개소철도유휴부지개발사업자공모 해운대우동등 7 개소의철도유휴부지개발을위한개발사업자공모를다음과같이공고합니다. 공모대상부지 (7개소) 구분 소재지 부지면적 용도지역 문의전화 부산시해운대구우동 번지일원 일반상업 서울시영등포구영등포동 번지일원 준공업 서울시용산구

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한국터널지하공간학회논문집 2012년 3월제 14권제 2 호, pp. 117-129 터널유지관리계측의측정및분석주기설정연구 우종태 1 *, 이강일 2 A study on establishment of measurement and analysis frequency of maintenance monitoring in tunnel Jong-Tae Woo, Kang-Il Lee ABSTRACT In this study, research was performed to establish the measurement and frequency of analysis for maintenance monitoring by investigation of tunnel maintenance monitoring system in the tunnel which was installed in the Seoul metro line 5, 7 and 8, using that the domestic and foreign application case, results of analyzed maintenance monitoring in the domestic tunnel and legal safety management standard of the facility. The results of the monitoring management about analysis frequency to the present are considered that the problem about measuring frequency does not occur. According to the analysis results of the maintenance monitoring which are located on the 5, 6th subway line, they are analyzed that the stress of concrete lining and reinforced bar are converged gradually after 45 months. Therefore Monitoring of measurement and analysis frequency is conduct more often within about 4 years after the measuring instrument installation. Four years later, slowing the frequency of measurement is considered reasonable. Keywords: Maintenance monitoring, monitoring measurement, analysis frequency, Channel Tunnel, Seikan Tunnel 요약본논문에서는 1995년서울지하철 5, 7, 8호선터널구조물에국내최초로설치되어운영중에있는터널유지관리계측시스템에대한측정및분석주기를국내및국외적용사례와국내터널의유지관리계측분석결과및시설물안전관리관계법령기준을검토하여향후에적용할터널유지관리계측의측정및분석주기를설정하고자연구를수행하였다. 현재까지의계측주기로계측관리를한결과계측주기에따른문제는없는것으로판단되었다. 국내지하철 5, 6호선 4개터널의유지관리계측분석결과콘크리트라이닝응력과철근응력이약 45개월경과시점에서서서히수렴하는것으로분석되어계측기설치후약 4년까지는계측측정및분석주기를빈번하게하고, 4년이후에는빈도를늦추는것이타당할것으로판단된다. 주요어 : 유지관리계측, 계측측정, 분석주기, Channel Tunnel, Seikan Tunnel 접수일 (2012.2.6), 수정일 (2012.2.22), 게재확정일 (2012.3.7) 1 정회원, 경복대학교건설환경디자인과교수 2 비회원, 대진대학교건설시스템공학과교수 * 교신저자 : 우종태 (E-mail: jtwoo@kbu.ac.kr) Vol. 14, No. 2, March 2012 117

1. 서론 최근들어사회기반시설확충에따라지하철, 도로, 일반및고속철도, 전력구, 통신구, 공동구등터널구조물들의건설이급격히증가되고있으며, 체계적인터널의유지관리및보수보강에대한연구와실무적용이점차확산되고있다. 특히, 토목구조물과관련된사고와안전에관한문제는사회문제로대두되어터널구조물의체계적이며, IT기반의과학적인유지관리에대한필요성이더욱부각되고있는실정에있다. 터널구조물의유지관리는일반적으로안전점검및안전진단을통해이루어져왔으나, 최근들어안전점검및안전진단이외에도실시간계측을통해구조물의장기적인거동을파악하고이를유지관리하기위한자료로사용하는유지관리계측이일반화되고있으며 ( 이대혁등, 2000), 특히 IT산업의급속한발전에따라터널구간에서도유지관리계측을이용한구조물의관리가중요한부분을차지할것으로전망된다. 본논문에서는 1995년서울지하철 5, 7, 8호선터널구조물에국내최초로설치되어운영중에있는터널유지관리계측시스템에대한측정및분석주기를국내및국외적용사례와국내터널의유지관리계측분석결과및시설물안전관리관계법령기준을검토하여향후에적용할터널유지관리계측의측정및분석주기를설정하고자연구를수행하여터널유지관리계측기술발전에기여하고자한다. 2. 터널유지관리계측의필요성및계측항목선정 2.1 유지관리계측의목적및필요성터널에서의유지관리계측은터널구조물완공후공용기간중에굴착면주변지반의변화와영향으로인하여발생되는배면지반, 토압및수압의변화와콘크리트구조물의변화양상, 환경조건등을측정하여터널구조물의안전성을확인하는데있다 ( 우종태등, 2002). 또한, 예방적인유지관리를실현하기위한기본전제조건으로서구조물의안정성및건전성을분석평가하고구조성능을제어하며, 공용상태의실거동분석을통한구조성능의개선을목적으로수행하는정기적또는상시적조사행위를의미한다. 터널구조물은대개환경변화가적은지하에건설되어구조적으로타구조물에비해비교적안전한것으로알려져있어그동안다른토목구조물에비해유지관리에대한인식이부족하였다. 그러나터널건설구간중지반취약지점, 하천횡단지점, 기존지하철, 도시철도, 국철등의터널통과지점, 고가도로및교량교각직하부통과지점, 도시개발및재개발등으로근접시공이예상 118 한국터널지하공간학회논문집

터널유지관리계측의측정및분석주기설정연구 되는지역등과같은취약구간은과대한지하수위및외부하중의변화, 근접굴착에따른배면지반의이완등으로터널구조물에변위발생과응력변동등의장기적구조물거동발생가능성이예상되어터널구조물에대한유지관리계측의중요성이대두되고있으나 ( 우종태등, 2003), 현재까지는단기간의축적기술과내구성등의계측기기적인문제및분석기술의미비 ( 백기현등, 2002) 등으로구조물이상거동의조기파악을위해많은연구와함께실무적용이필요한분야이다. 2.2 터널의유지관리계측항목선정터널유지관리계측의항목선정에있어서는시공시의현장여건이매우중요하므로시공중터널의함몰이나붕괴가발생한지역, 1차지보재의품질관리가불량하여지보재의재시공이이루어진구간, 과다변위및응력발생으로인해지보재를추가로설치한구간, 성토절토등외력조건이크게변화하는구간, 인접구조물과근접시공구간, 장기변형이예측되는지반등에주로유지관리계측기기가설치된다. 계측항목선정시터널의용도및크기, 방수와배수형식, 터널지보재의재료적특성, 지질상태및지하수조건 ( 우종태, 2009), 하중재하조건및응력상태, 주변환경및유지관리여건 ( 우종태, 2005) 등을종합적으로고려하여결정하고, 공사중계측기기를유지관리계측기기로전환하여지속적으로장기계측이수행되도록하는것이가장바람직하나, 장기계측에따른계측기기의내구년한이문제점으로부각되고있다. 3. 국내터널유지관리계측의측정및분석주기 3.1 서울지하철 5, 7, 8, 9호선적용분석주기서울지하철 5, 7, 8, 9호선터널유지관리계측수행중에계측측정및분석주기는국외의사례를참조하여표 1과같이설정하였다 ( 서울특별시지하철건설본부, 1997; 한국터널공학회, 1999). 표 1. 서울지하철 5, 7, 8, 9 호선유지관리계측측정및분석주기 구 분 정기계측 특별계측 설치후 - 설치즉시초기치측정 - 지진, 홍수, 화재, 사고등이발생 준공시 - 종합조사 하거나, 터널구조물에인접하여 최초 1년 - 년4회계절별 공사시행시별도계측측정및 2~3년 - 년2회 분석빈도를조정시행 4~5년 - 년1회 5년째 - 종합조사 6년경과 - 매 2년마다 1회 10년경과 - 매 5년마다 1회 Vol. 14, No. 2, March 2012 119

3.2 서울지하철 5,6호선유지관리계측분석결과 3.2.1 유지관리계측분석대상터널현황서울지하철 5호선한강하저터널여의도와마포구간등을포함한유지관리계측의현황및결과분석은지반조건및터널심도가유사한 4개의터널인 A터널~D 터널을대상으로선정하였으며, 터널별현황비교는표 2와같고, 터널별계측위치도는그림 1과같다. 표 2. 터널별현황비교 구분 A 터널 B 터널 C 터널 D 터널 터널단면 복선터널 단선터널 단선터널 단선터널 터널형태 마제형 원형성마제형 원형성마제형 마제형 크기 ( 폭 높이, m) 11.3 9.9 7.8 7.8 7.5 7.5 7.3 7.1 상부반단면의지반 풍화토 풍화토 풍화암 풍화암 콘크리트라이닝두께 (mm) 400 500 500 500 토피고 (m) 17.7 23.6 21.5 18.9 계측기간 95.3~ 02.9 95.3~ 02.9 95.10~ 96.7 99.7~ 00.8 위치 5 호선영등포교차로구간 5 호선한강하저터널여의도구간 5 호선한강하저터널마포구간 6 호선용산선횡단구간 4.2m 고가도로교각 한강 4~15m 17.7m 4.5m 충적층 23.6m 충적층 9.0m 9.9m 좌측 (L) 천단 (C) 우측 (R) 19.3m 풍화토 23.6m 천단 (C) 풍화토 풍화암 7.8m 28.4m 11.3m 좌측 (L) 우측 (R) 풍화암 7.8m (a) A 터널계측위치도 (b) B 터널계측위치도 한강 21.5m 6~17m 충적층 풍화토 10.6m 14.0m 천단 (C) 18.9m 천단 (C) 충적층풍화토 9.2m 12.0m 7.5m 좌측 (L) 천단 (C) 풍화암 우측 (R) 7.1m 좌측 (L) 우측 (R) 좌측 (L) 7.7m (DB터널) (DA터널) 15.0m 우측 (R) 풍화암 7.5m (c) C 터널계측위치도 그림 1. 터널별계측위치도 7.3m (d) D 터널계측위치도 120 한국터널지하공간학회논문집

터널유지관리계측의측정및분석주기설정연구 그림 2. 공사계측과유지관리계측영역구분도 ( 우종태, 2002, 2003) 지하철터널에서공사계측과유지관리계측의영역구분은그림 2와같으며, 본연구에서는계측기기설치후계측치가수렴되는기간까지철근콘크리트라이닝의콘크리트응력과철근응력의계측결과를중점적으로분석 ( 우종태등, 2002, 2003) 하여유지관리계측에활용할수있는측정및분석주기를검토하였다. 3.2.2 콘크리트라이닝의응력콘크리트라이닝에설치된변형률계는그림 3과같이콘크리트라이닝의외측철근과내측철근에각각설치하여계측을실시하였다. 4개의터널에대한천단외면및내면의터널별콘크리트라이닝응력과회귀분석곡선은그림 4와같다. 그림 4(c) 의천단콘크리트라이닝응력회귀분석곡선에서천단외면은압축응력이최대 1.7 MPa로수렴되는형태의회귀분석곡선을보였다. 천단내면은인장응력이최대 0.7 MPa로수렴되는형태의회귀분석곡선을보여콘크리트의휨인장강도인파괴계수 2.9 MPa에 24% 정도로콘크리트라이닝은안전한것으로평가할수있다. (a) 외측철근 (b) 내측철근 그림 3. 변형률계설치전경 ( 우종태, 2002, 2003) Vol. 14, No. 2, March 2012 121

3.2.3 콘크리트라이닝의철근응력 4개의터널에대한천단외면및내면의콘크리트라이닝철근응력과회귀분석곡선은그림 5와같다. 그림 5(c) 의천단콘크리트라이닝철근응력회귀분석곡선에서천단외면은압축응력이최대 22.6 MPa로수렴되는형태의회귀분석곡선을보였다. 천단내면은인장응력이최대 11.5 MPa로수렴되는형태의회귀분석곡선을보여철근의허용응력인 150 MPa에최대 15% 정도로콘크리트라이닝은안전한것으로평가할수있다. 3.2.4 콘크리트라이닝응력과철근응력비교천단콘크리트라이닝응력회귀분석곡선인그림 4(c) 와철근응력회귀분석곡선인그림 5(c) 를콘크리트응력기준과철근응력기준으로표시하면그림 6과같다. 그림 6(a) 에서 n은철근콘크리트에서탄성계수비 (Es/Ec) 이며, 콘크리트응력기준회귀분석곡선에서콘크리트라이닝응력의천단외면의압축응력과천단내면의인장응력은시간경과에따라서서히증가하는추세를보이나, 콘크리트라이닝철근응력의천단외면의압축응력과천단내면의인장응력은급격히증가하는추세를보이고있다. (a) 천단외면 (b) 천단내면 (c) 회귀분석곡선 그림 4. 천단콘크리트라이닝응력도 122 한국터널지하공간학회논문집

터널유지관리계측의측정및분석주기설정연구 (a) 천단외면 (b) 천단내면 (c) 회귀분석곡선 그림 5. 천단콘크리트라이닝철근응력도 천단외면의압축응력은 674일인약 23개월경과지점인 A점에서철근응력과콘크리트응력이교차되어 1.4 MPa의값을보였다. 복철근라이닝콘크리트두께 400~500 mm를통과한천단내면의인장응력은 951일인약 32개월경과지점인 B점에서철근응력과콘크리트응력이교차되어 0.4 MPa의값을보였다. 따라서터널주변의작용하중과터널지보재의상호영향으로지반과접한터널콘크리트라이닝의외면에서콘크리트응력과철근응력이먼저교차되고, 9개월후에복철근라이닝콘크리트두께 400~500 mm를통과하여천단내면의콘크리트응력과철근응력이교차하는것을알수있다. (a) 콘크리트응력기준그림 6. 회귀분석곡선조합 (b) 철근응력기준 Vol. 14, No. 2, March 2012 123

표 3. 정밀안전진단실시주기 안전등급 A등급 BㆍC등급 DㆍE등급 정밀안전진단 6년에 1회이상 5년에 1회이상 4년에 1회이상 그림 6(b) 철근응력기준회귀분석곡선은시간경과에따라증가하는추세를보이며, 계측경과일이 1,353일인약 45개월경과지점인 C점에서콘크리트라이닝응력과철근응력이최대인것으로나타나, 콘크리트라이닝시공후약 4년동안은응력이증가하다가그이후에는수렴하는것으로분석되어이값을터널유지관리계측측정및분석주기결정에적용할수있을것으로판단하였다. 3.3 시설물안전관리관계법령기준시설물안전관리에관한특별법은성수대교및삼풍백화점붕괴사고발생이후에시설물의안전점검과준공후의유지관리를통해재해를예방하고안전점검및유지관리에관한업무를체계화하기위하여 1995년 1월에제정되어시행하고있다. 관리주체는시설물의기능및안전을유지하기위하여안전점검및정밀안전진단지침에따라소관시설물에대한안전점검을실시하여야한다. 터널에대하여시행시기별로정기안전점검은매반기에 1회, 정밀안전점검은 2년에 1회, 정밀안전진단은표 3과같이안전등급에따라 4~6년에 1회이상을의무적으로실시하도록규정되어있다 ( 국토해양부, 2010). 또한건설산업기본법및국가계약법에의한건설중인터널의준공후의하자담보책임기간은철근콘크리트또는철골구조부는 10년, 그외공종은 5년으로규정되어터널공종의대부분은 10년의하자담보책임기간을갖는다 ( 국토해양부, 2012). 4. 국외터널유지관리계측의측정및분석주기 4.1 Channel Tunnel (Euro Tunnel) Channel Tunnel은총연장 50.45 km, 해저깊이평균 45 m, 횡단시간 35분, 단면크기는주터널직경 7.6 m, 서비스터널직경 4.8 m, 건설기간은 1987년에서 1994년까지 7년이소요되었으며, Channel Tunnel의유지관리계측측정및분석주기 (Curtis et al., Moore et al., 1996) 는표 4와같다. 124 한국터널지하공간학회논문집

터널유지관리계측의측정및분석주기설정연구 표 4. Channel Tunnel 유지관리계측측정및분석주기 계측기설치후 측정및분석주기 설치후~2주까지 일 1회 2주~1개월까지 주 2회 1개월~2개월 주 1회 2개월~6개월 1개월 1회 6개월~2년 3개월 1회 2년이후 6개월 1회 4.2 Seikan Tunnel Seikan Tunnel은총연장 53.85 km로최심부는해면아래약 240 m, 해저아래약 100 m에위치하므로약 2.4 MPa의큰수압을받는해저부총연장 23.3 km에이르는장대해저터널이다. 이런특수한환경조건때문에터널구조물은일본의과학기술력을총동원하여토압, 수압, 지진등에충분히견디도록설계및시공되었다. Seikan Tunnel의기능을항구적으로보존하기위해터널의지질, 시공법, 용수, 지반주입, 상태변화등의전건설기록의분석과장기적인주변지반의변화, 지진등으로인한라이닝변형, 용수량, 수질등의변화를충분히점검, 계측하고그경향을해석ㆍ파악하여정확한판단과적절한조치를취할필요가있기때문에이에대한유지관리계측이도입되었으며 (Maeda et al., 1992), Seikan Tunnel의유지관리계측측정및분석주기 ( 大貫富夫 et al., 1992) 는표 5와같다. 5. 향후에적용할터널유지관리계측측정및분석주기설정계측측정및분석주기는터널의용도, 규모, 지반조건, 자동또는수동계측시스템, 시공이력, 유지관리상태, 계측결과등을종합적으로고려하여결정하여야한다. 국내와국외의터널유지관리계측측정및분석주기를비교해보면 Channel Tunnel과 Seikan Tunnel의계측주기는서울지하철 5, 7, 8호선적용계측주기에비해계측기설치후 2년미만까지는계측주기가많으며, 2년에는년 2회로같으나, 3년이후에는년 2회로국내주기보다빈번한계측관리가시행되고있다. 표 5. Seikan Tunnel 유지관리계측측정및분석주기 계측기설치후 측정및분석주기 설치직후~1년까지 3개월 1회 1년~2년 4개월 1회 2년이후 6개월 1회 Vol. 14, No. 2, March 2012 125

국내지하철 5, 6호선 4개터널의유지관리계측분석결과를보면콘크리트라이닝응력과철근응력이초기부터증가하여약 45개월경과시점에서응력이수렴하는것으로분석되었다. 따라서계측기설치후약 4년까지는계측측정및분석주기를빈번하게하고, 4년이후부터는계측측정및분석주기를늦추는것이타당할것으로판단된다. 국내에서 1995년에최초설치한터널유지관리계측시스템을현재까지의계측주기로계측관리를한결과계측주기에따른문제는없는것으로판단되나, 터널굴착후초기에지반이안정상태를유지하는기간을고려, 국외의기준을참고하여설치초기부터 2년이내를상세하게구분하여적용하고, 계측결과분석시는계측항목을종합적으로비교하여산ㆍ학ㆍ연공동으로객관적인분석을시행하며, 터널구조물의하자담보책임기간인 10년에는종합조사및분석을시행하는방안을제안한다. 또한, 계측기설치후 10년이후의계측측정및분석주기는정밀안전점검은 2년에 1회, 정밀안전진단은안전등급에따라 4~6 년에 1회이상시행하므로유지관리주체에서터널구조물의상태를판단하여 3~5년에년 1회실시하는것을추천한다. 그리고계측측정및분석주기기준은구조물경과년도기준에서계측기설치년도기준으로변경하는방안을추천하고, 계측기기의내구성에문제가없는경우표 6과같이향후에적용할터널유지관리계측측정및분석주기를설정하는것이바람직할것으로판단된다. 1) 정기계측 정기계측시향후에적용할터널유지관리계측측정및분석주기는표 6 과같다. 표 6. 향후에적용할터널유지관리계측측정및분석주기 계측기설치년도 측정및분석주기 비 고 설치직후 초기치 3회측정 계측항목을종합적으로비교하여분석 설치직후~1개월 주 1회 산ㆍ학ㆍ연공동으로객관적인분석시행 1개월~6개월 월 1회 터널구조물의하자담보책임기간인 10년에종합조사 6개월~1년 2월 1회 및분석시행 1년~2년 3월 1회 2년~3년 6월 1회 3년~5년 1년 1회 5년~10년 2년 1회 10 년이후 2 년 ~5 년 1 회 정밀안전점검은 2 년에 1 회, 정밀안전진단은 4~6 년에 1 회이상시행하므로유지관리주체에서터널구조물의안전등급상태를판단하여측정및분석주기를결정 126 한국터널지하공간학회논문집

터널유지관리계측의측정및분석주기설정연구 2) 특별계측 지진이나홍수, 화재혹은사고등의재해가발생한경우나, 터널에인접하여타공사가진행될 경우현장여건을감안하여별도의계측빈도를조정하여계측을수행하여야한다. 6. 결론 본논문에서는서울지하철 5, 7, 8호선에국내최초로설치되어운영중에있는터널유지관리계측시스템에대한측정및분석주기를국내및국외적용사례와국내터널의유지관리계측분석결과및시설물안전관리관계법령기준을검토하여향후에적용할터널유지관리계측의측정및분석주기를설정하고자연구를수행하였으며, 연구결과는다음과같다. 1. 국내와국외의터널유지관리계측측정및분석주기를비교해보면 Channel Tunnel과 Seikan Tunnel의계측주기는서울지하철 5, 7, 8, 9호선적용계측주기에비해계측기설치후 2년미만까지는계측빈도가많으며, 2년에는년 2회로같고, 3년이후에는년 2회로국내빈도보다빈번한계측관리가시행되고있다. 2. 철근응력기준회귀분석곡선은시간경과에따라증가하는추세를보이며, 계측경과일이약 45 개월경과지점에서콘크리트라이닝응력과철근응력이최대인것으로나타나, 콘크리트라이닝시공후약 4년동안은응력이증가하다가그이후에는수렴하는것으로분석되어이값을터널유지관리계측측정및분석주기결정에적용하였다. 3. 국내에서 1995년에최초설치한터널유지관리계측시스템을현재까지의계측주기로계측관리를한결과계측주기에따른문제는없는것으로판단되나, 터널굴착후초기에지반이안정상태를유지하는기간을고려, 국외의기준을참고하여설치초기부터 2년이내를상세하게구분하여적용하고, 계측결과분석시는계측항목을종합적으로비교하여산ㆍ학ㆍ연공동으로객관적인분석을시행하며, 터널구조물의하자담보책임기간인 10년에는종합조사및분석을시행하는방안을제안한다. 4. 계측기설치후 10년이후의계측측정및분석주기는정밀안전점검은 2년에 1회, 정밀안전진단은안전등급에따라 4~6년에 1회이상시행하므로유지관리주체에서터널구조물의상태를판단하여 3~5년에년 1회실시하는것을추천한다. 5. 계측측정및분석주기기준은구조물경과년도기준에서계측기설치년도기준으로변경하여계측측정및분석주기를설정하는것을추천한다. Vol. 14, No. 2, March 2012 127

감사의글 이논문은 2011년정부 ( 교육과학기술부 ) 의재원으로한국연구재단의지원을받아수행된기초연구사업일반연구자지원사업기본연구지원사업 ( 유형Ⅱ, 과제번호 2011-0009456) 으로 건설및터널계측기술의공학적응용을위한핵심요소기술개발 의 2011년 1차년도연구과제인 터널계측의최적분석빈도설정연구 의일부내용이며, 이에감사를드립니다. 참고문헌 1. 국토해양부 (2010), 시설물의안전점검및정밀안전진단지침, 국토해양부고시, 제 2010-1037 호, pp. 1-11. 2. 국토해양부 (2012), 건설산업기본법시행령, 제 30 조관련별표 4, 국토해양부. 3. 백기현, 오영석, 김용전, 김영근 (2002), 터널유지관리계측의효율화방안연구, 대한터널협회논문집, 제 4 권, 제 4 호, pp. 355-369. 4. 서울특별시지하철건설본부 (1997), 지하철 5 호선한강하저터널구조물설계및시공 (Ⅱ), 서울특별시지하철건설본부, pp. 89-95. 5. 우종태, 이송 (2002), 유지관리계측에의한지하철터널의역학적특성, 대한토목학회논문집, 제 22 권, 제 1 호, pp. 89-97. 6. 우종태 (2003), 터널의계측결과종합분석에의한지반의거동및터널구조체의역학적특성연구, 한국구조물진단학회논문집, 제 7 권, 제 3 호, pp. 115-124. 7. 우종태 (2005), 도심지터널에유입된지하수량및침전물의성분분석연구, 한국터널공학회논문집, 제 7 권, 제 3 호, pp. 219-226. 8. 우종태 (2006), 터널계측의이론과실무, 구미서관, pp. 390-392. 9. 우종태 (2009), 서울지하철터널내의지하수유입량에대한비교연구, 한국터널공학회논문집, 제 11 권, 제 4 호, pp. 353-359. 10. 이대혁, 한일영, 김기선, 전석우 (2000), 터널시공및유지관리단계내공변위계측시스템적용사례연구, 대한터널협회논문집, 제 2 권, 제 3 호, pp. 59-69. 11. 한국터널공학회 (1999), 터널표준시방서, 한국터널공학회, pp. 136-138. 12. Curtis, D.J, Spaul, J.A. (1996), Monitoring of the UK tunnel linings, Engineering Geology of The Channel Tunnel, pp. 277-286. 13. Maeda, K., Obata, T. (1992), The measurement of the behavior at the undersea portion of the seikan tunnel, pp. 143-148. 128 한국터널지하공간학회논문집

터널유지관리계측의측정및분석주기설정연구 14. Moore, D.R., Crease, A. (1996), Tunnel instrumentation, engineering geology of the channel tunnel, pp. 287-294. 15. 大貫富夫, 先山友康, 鎌田拓司, 及川浩 (1992), 靑函トンネルの保守 維持管理最終回, トンネルヒ地下, pp. 71-79. Vol. 14, No. 2, March 2012 129