초록
본 논문은 화산암지역에 건설되는 비축기지를 대상으로 지표지질조사, 지표단열조사, 시추조사, 수리시험 결과 등을 토대로 지하수유동 수치모델 해석을 통하여 저유공동의 기밀성 요건을 만족시킬 수 있는 수벽시스템을 설정하고, 이러한 시스템 하에서의 공동유입량과 인접시설과의 수리간섭 영향을 평가하였다. 수리지질 안정성 해석을 위한 접근방법 3차원 연속체 수치모델링과 더불어 이의결과를 비교 또는 보완하기 위한 단열망 모델링 해석방법을 병행하였다. 저유공동의 심도를 결정하고 투수성단열의 확률적인 상호연결성 정도를 계산한 결과와 연직 수리경사, 수벽공 효율성, 저유공동과 수벽시스템간 이격거리 등의 제반 요건을 만족시키는 수벽시스템을 계산하였다. 연속체 모델에 의한 저유공동으로의 누수량은 건설기간 중에는 130 ~ 140m$^3$/day, 운영 중에는 약 120m$^3$/day일 것으로 예측되었고, 단열망 모델에서는 80~175m$^3$/day의 범위인 것으로 계산되었다. 신규 시설의 건설로 인하여 기존 시설지구의 함양유역 감소가 불가피하고, 이로 인하여 지하수위 강하 및 유동량의 감소가 발생될 것으로 예상되므로, 보수적인 관점에서 기준 지하수위를 유지하기 위하여 인공적인 수압을 가해줄 수 있는 별도의 지상 혹은 지하의 수직 수벽시스템이 요구된다.
This study aims to establish the methodology for design of an optimum water curtain system of the unlined underground oil storage cavern satisfying the requirements of hydrodynamic performance in a volcanic terrain of the south coastal area. For the optimum water curtain system in the storage facility, the general characteristics of groundwater flow system in the site are quantitatively described, i.e. distribution of hydraulic gradients, groundwater inflow rate into the storage caverns, and hydrogeologic influence area of the cavern. In this study, numerical models such as MODFLOW, FracMan/MAFIC and CONNECTFLOW are used for calculating the hydrogeological stability parameters. The design of a horizontal water curtain system requires considering the distance between water curtain and storage cavern, spacing of the water curtain boreholes, and injection pressure. From the numerical simulations at different scales, the optimum water curtain systems satisfying the containment criteria are obtained. The inflow rates into storage caverns estimated by a continuum model ranged from about 120 m$^3$/day during the operation stage to 130~140m$^3$/day during the construction stage, whereas the inflow rates by a fracture network model are 80~175m$^3$/day. The excavation works in the site will generate the excessive decline of groundwater level in a main fracture zone adjacent to the cavern. Therefore, the vertical water curtain system is necessary for sustaining the safe groundwater level in the fracture zone.
