• 지질공학
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• 제20권1호
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• pp.25-33
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• 2010

연구지역의 오염된 대부분의 지하수는 상부의 오염된 천부지하수가 지하수공내로 유입되면서 질산성질소로 오염되었다. 공내 카메라 검층 결과 오염된 공들은 그라우팅 불량과 찢어진 유공관으로 인하여 오염된 천부지하수가 공내로 유입되어 지하수질을 악화시켰다. 오염된 천부지하수는 야외 지질조사시 확인된 동남동-서북서 방향, 북북서 방향, 북서-남동 방향, 남북 방향의 단층 및 절리, 파쇄대를 따라서 공내로 유입되었다. 금번 연구의 목적은 질산성질소로 오염된 지하수 공에 대하여 압축패커 기법을 이용하여 상부 오염물질 유입을 차단함으로써 지하수 수질개선 여부를 평가하는 것이다. 본 연구를 위하여 연구지역내 46개소의 지하수공을 대상으로 질산성질소 분석용 시료를 채취하였다. 질산성질소 함량이 10 mg/L 이상으로 먹는물 수질기준을 초과하거나 먹는물 수질기준에 가까운 공은 9개소로 전체 시료수의 약 20%이다. 압축패커 장치를 설치한 후 모든 공들의 질산성질소 함량이 설치 전에 비하여 26~81% 감소되었다.

• 지질공학
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• 제11권3호
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• pp.327-337
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• 2001

터널 굴착에 따른 연구지역 지하수체의 거동 특성을 파악하기 위하여 터널 굴착시 그라우팅 이전의 초기 유출량과 초기 그라우팅 이후의 구간별 유출량을 측정하였고 단열구조와 비교, 분석하였다. 초기 유출량은 120,990m$^3$/day이며, 초기 유출이 심했던 구간은 크게 6개 구간으로 구분할 수 있다. 초기 그라우팅 이후에 지하수 유출이 심했던 구간도 그라우팅 이전과 마찬가지로 6개 구간으로 구분할 수 있다. 그라우팅 전, 후의 유출량을 비교해 보면 그라우팅 후의 유출량은 42,844m$^3$/day으로, 그라우팅 전에 비해 많이 감소되었다. 그러나 주변 지역에 있는 관측공들은 지하수위는 그라우팅 전, 후를 비교하여 큰 차이가 없었다. 터널 굴착시 터널내로 유출되는 지하수의 대부분은 터널과 직교 혹은 사교하는 단층 및 단층 파쇄대와 연장성 및 연결성이 양호한 절리면들을 따라서 유동되고 있다. 터널내의 지하수 유출에 영향을 미치는 단열들은 대체로 4조의 불연속군으로 분류 할 수 있는데, 주 분포방향은 크게 TSet 1 : N60-85$^{\circ}C$ W.25$^{\circ}$SW/80$^{\circ}$SW, TSet 2 : N40-50$^{\circ}$E.85$^{\circ}$SE/85$^{\circ}$NE, TSet 3 : N10-20$^{\circ}$E.85$^{\circ}$SE, TSet 4 : N70-80$^{\circ}$E.80$^{\circ}$SE 이다.

• 암석학회지
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• 제25권3호
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• pp.169-193
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• 2016

한반도 일원의 신기 지각변형과 현생 응력장의 특징을 규명하고 지구조적 형성 배경을 이해하기 위해, 제4기 단층과 발진기구해에 관한 기존 자료와 더불어 최근의 지각천부 시추공 응력자료를 종합하여 재분석하였으며, 마이오세 이후 동아시아 일원의 지구조 환경 변화와 지각변형 특징을 정리하였다. 한반도 남동부의 제4기 단층은 대부분 기존 단층대를 따라 발견된다. 또한 대부분 남-북으로 배열된 상반 서향의 충상단층의 기하와 운동특성을 보이며, 동-서 방향의 순수 압축응력 하에서 적절히 배향된 기존 약대가 재활된 특징을 보인다. 한반도와 인근 해역의 발진기구해 분석 결과, 내륙에서는 주향이동단층 또는 역이동성 운동감각을 포함하는 주향이동단층이 우세한 반면, 동해와 서해 연안의 경우에는 역단층이 우세한 특징을 보인다. 압축 축은 동북동과 서남서를 향해 수평 내지 아수평한 자세로 군집되며, 인장 축은 북북서-남남동 주향을 가지는수직의 대원 상에 배열된다. 시추공 내 응력측정 자료를 취합한 결과, 한반도 지각천부의 평균 최대수평응력은 동북동-서남서 방향으로 나타났다. 따라서 한반도 일원은 현재 광역적인 동북동-서남서 내지 동-서 방향의 압축력에 의한 압축구조가 발달중인 것으로 판단된다. 동아시아 일원의 광역적인 현생 응력장 분포와 비교한 결과, 이러한 동북동-서남서 내지 동-서 방향의 압축응력환경은 태평양판의 서향 저각 섭입과 인도-유라시아 충돌로부터 전파된 응력장이 중첩된 결과로 판단되며, 대부분 고각 섭입의 양상을 보이는 필리핀해판은 배호지역 내에서 인장 환경의 특징을 보여주고 있어 한반도에서의 영향은 미미한 것으로 판단된다. 이상과 같은 동아시아 일원의 신기 지구조환경과 지각변형은 약 5~3.2 Ma 경 태평양판의 이동방향과 섭입각도의 변화와 함께 시작된 것으로 해석된다.

• 지질공학
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• 제28권2호
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• pp.217-246
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• 2018

포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업은 저장소 선정 및 저장소 특성화 연구 과정에서 $CO_2$ 지중저장 실증의 지진 유발 가능성과 누출 가능성에 대하여 진지하게 검토하고 $CO_2$ 지중저장 실증의 안정성을 확보하기 위한 많은 노력을 경주해 왔다. 그럼에도 불구하고 2017년 11월 15일 발생한 규모 5.4의 포항 지진으로 큰 피해를 입은 포항시와 시민들은 $CO_2$ 지중저장 실증의 지진 유발 가능성에 대하여 큰 우려를 가지고 있는 상황이다. 포항분지 해상 $CO_2$ 지중저장 실증 연구팀은 2017년 포항 지진 이후 포항 영일만 $CO_2$ 지중저장 실증의 안전성에 대하여 자체 조사를 수행하여, 2017년 포항 지진과 포항분지 영일만 해상 $CO_2$ 지중저장 실증의 관련성과 향후 본격적인 $CO_2$ 지중저장 실증이 수행될 경우 지진 유발 가능성이나 누출 가능성에 대하여 면밀하게 평가하였다. 자체 조사 결과, 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업은 2017년 포항지진의 진앙과 약 10 km 떨어진 영일만 해역에 저장소가 위치하며, $CO_2$ 저장층의 심도도 해저면 아래 약 750-800 m 정도로서 포항 지진의 심도와 큰 차이를 보인다. 또한 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업은 2017년 1월 12일부터 3월 12일까지 약 3개월간 $CO_2$ 시험 주입을 수행한 이후 수송체계 구축과 주입공 격상을 위해 $CO_2$ 주입 행위가 중지된 상황으로 2017년 11월 15일에 발생한 포항 지진과 직접적인 관련성을 찾기 어렵다. 무엇보다도 $CO_2$ 지중저장 기술의 개념이 지층을 파쇄하는 것이 아니라 염수와 같은 유체로 채워진 다공질 퇴적층에서 염수를 천천히 밀어내면서 초임계상의 $CO_2$를 주입한다는 측면에서 대용량의 $CO_2$를 장기간 주입하여 저장층의 압력이 크게 상승하는 경우를 제외하면 인간 사회에 피해를 가져오는 일정 규모 이상의 지진을 유발할 가능성이 크지 않은 것으로 분석되었다. 게다가 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업의 $CO_2$ 시험 주입 규모가 약 100톤 정도로서 규모 5.0 이상의 지진을 유발할 수 있는 대규모 주입 행위가 없었기 때문에 2017년 포항 지진과의 연관성을 가정하는 것이 무리가 있다. 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업의 연구팀은 자체 조사를 통해 향후 포항분지 해상 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업이 장기적으로 수행될 경우 지진 유발 가능성과 누출 가능성에 대하여도 평가를 수행하였다. 자체 평가 결과에 따르면, 저장층 상부의 덮개층이 파쇄되거나 주변 단층의 재활성화가 발생하지 않도록 정해진 범위에서 압력을 조절하면서 $CO_2$ 스트림을 주입할 경우 지진 유발이나 단층 재활성화를 초래할 가능성이 매우 희박한 것으로 분석되었다. 더불어, 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업은 $CO_2$ 지중저장 실증 과정에서 주입된 $CO_2$ 스트림의 누출을 최소화하기 위해 저장소 인근 지층의 파쇄 압력, 저장소 인근 단층의 재활성화 압력, 주입공 누출을 방지하기 위한 완결 공정, 주입된 $CO_2$ 스트림의 누출 경로 파악과 거동 및 누출 모니터링, 안전한 $CO_2$ 저장을 위한 저장소 운영과 관련된 연구를 충실하게 수행하고 있으며, 연구팀의 자체 조사 결과 주입된 $CO_2$ 스트림이 인간 사회에 영향을 미칠 정도의 규모로 누출될 가능성은 크지 않은 것으로 평가되었다. 결론적으로 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구사업은 인간이 감지할 정도의 지진 유발 및 주입된 $CO_2$ 스트림의 누출을 발생시킬 가능성이 크지 않으며, 비록 적은 가능성이지만, 지진이나 누출이 발생하지 않도록 지속적으로 안전성 확보를 위한 연구개발을 최우선적으로 수행할 계획이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.235-244
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• 2016

해저터널 시공 중 단층, 파쇄대 및 미고결층 등의 취약한 지반조건에서 일어나는 문제점을 극복하기 위해 시공 중 그라우팅을 진행한다. 암반에서 그라우팅은 주로 불연속면을 따라 주입되므로 절리의 분포, 거칠기 또는 폭과 같은 절리 인자들이 그라우팅 보강암반의 물성에 지대한 영향을 미친다. 해저터널 주변의 그라우팅 보강암반은 해저환경에서 정수압을 다 부담하여 장기적인 열화와 미세구조변화 및 균열 등이 발생하며 암반물성이 시간에 따라 변하므로 그라우팅으로 인한 해저터널 주변암반의 장기적인 거동평가가 요구된다. 본 연구에서는 실내실험을 통해 다양한 축 응력, 양생기간 및 절리조건에서 그라우팅 보강암반의 탄성파 전달특성을 분석하였고 국내에서 사용되는 다양한 암반분류법들의 탄성파 기준을 고려하여 그라우팅 보강암반의 보강정도를 탄성파 속도로 추론하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권3호
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• pp.218-223
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• 2005

본 연구는 단층 파쇄대에 발달되어 있는 점토광물의 종류 및 함유량과 전기비저항의 관계를 밝히기 위해서 실제 암석대신 특별히 제작한 한천 공시체를 이용하여 점토광물의 함유량을 변화시키면서 전기비저항을 측정하고, 그 결과로부터 한천 공시체의 점토광물의 종류 및 함유량과 전기비저항과의 관계에 대해서 고찰하였다. 실험에 있어서 한천 공시체에 함유시킨 점토광물은 Kaolinite와 Montmorillonite의 두 종류이며, 동일 공시체를 이용하여 점토 함유량을 $0\~40\%$까지 조금씩 증가시키면서 전기비저항을 측정했다. 그 결과 공시체에 두 종류의 점토함유량이 증가할수록 전기비저항은 낮아지고 있으나, 같은 점토함유량에 있어서는 Kaolinite보다 Montmorillonite가 공시체의 전기비저항을 훨씬 저하시키고 있음을 알았다. 또한 공시체의 전기비저항과 점토함유량과의 상관성을 구한 결과 0.89로 높게 나타났으며, 측정결과를 이용하여 점토광물의 함유량과 전기비저항과의 관계식을 제안할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제18권2호
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• pp.149-161
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• 2008

특수한 지질조건을 제외하면 이론적이거나 물리적인 방법으로 특정지역의 정확한 암반 초기응력 상태를 예측하기는 거의 불가능하다. 이는 토목공학이나 광업개발과 관련된 문제에 있어 암반 응력에 대한 신뢰성 있는 정보를 얻는 유일한 방법은 현장 측정에 위해서만 가능함을 의미한다. 1990년대 이후 국내 경상분지 영역 내암반 구조물 설계단계에서 정량적인 정보를 획득하기 위해 많은 현장 초기응력 측정이 수행되어 오고 있다. 본 논문의 연구지역은 경상분지의 지표로부터 심도 300 m 미만 지하공간으로 위치적으로 동쪽의 부산에서 서쪽으로는 여수를 포함하는 광범위한 지역을 포함한다. 현장 초기응력 측정은 대부분 지표 시험공을 이용하여 심도 $14m{\sim}300m$ 영역에서 수압파쇄법에 의해 총 270회 시행되었다. 본 논문에서는 현장 측정 자료를 바탕으로 전체 연구지역에 현재 형성되어 있는 초기응력 상태, 화강암류와 안산암류 지역에서의 초기응력 분포 특성 차이에 대해 논의하고자 한다. 그리고 마지막으로 부산 일원과 양산 단층대 지역 내 수평응력 방향성의 국부적 분포 양상에 대해 소개하도록 하겠다.

• 자원환경지질
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• 제28권6호
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• pp.579-585
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• 1995

삼광광산은 옥천대의 서부에 위치하는 백악기의 금-은 광상으로서 선캠브리아기의 화강편마암내에 배태되어 있다. 광산의 금과 은의 품위는 각각 8.4 g/t, 13.6 g/t으로서 가채 매장장은 335.000 MT으로 추정된다. 이 광상은 Au-Ag광물 이외에 유비철석, 방연석, 섬아연석, 황동석, 황철석, 자류철석을 함유하는 열수성 석영맥상광상이다. 광상을 이루는 맥들의 구조를 근거로 할 때 광화작용의 구조규제는 $N40^{\circ}-80^{\circ}E$ 주향과 $55^{\circ}SE$-수직의 경사를 보이는 본맥의 생성, EW주향과 $30^{\circ}-80^{\circ}S$의 경사를 보이는 상반맥의 발달 그리고 $N25^{\circ}-40^{\circ}W$ 주향과 $65^{\circ}-80^{\circ}SW$ 경사를 갖는 국성맥의 생성 등 3가지로 나눌 수 있다. 광상배태의 구조운동은 이 지역에 발달하는 주향이동단층의 최소응력축$({\sigma}_3)$과 관련이 있으며 광맥은 이때에 발생한 열극을 충진한 것으로서 다음과 같이 5단계로 해석된다. (1) NS계의 불연속면에 예각으로 작용한 주응력 $({\sigma}_1)$에 의한 주단층$(F_1)$의 생성, (2) 이와 동시에 발달한 인장파쇄대 $(T_1)$를 충진한 국성맥의 생성. (3) 단층의 계속적인 성장과 $T_1$의 경사가 커짐에 따른 $T_2$(대홍맥)의 계속적 발달, (4) ${\sigma}_1$이 우수향을 보일 때 발달하는 $T_3$(염기성 암맥)의 관입, (5) 역단층의 활동에 의한 국사봉액으로부터 상반액의 생성이 있었던 것으로 보인다.

• 물과 미래
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• 제14권4호
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• pp.73-81
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• 1981

암반 지하수의 개발이 현재 국내에서 활발히 진행되고 있으나, 이들 심부 지하수를 배태하고 있는 각종 암류에 대한 그 수리 지질학적인 산출상태를 규명키 위한 연구가 전무한 상태였다. 대체적으로 심부 지하수는 지하 심부에서 발원 형성된 지질학적인 일 및 이차 공극내에 저유된 것으로 그 산출상태가 가장 양호한 암류는 화산암류, 퇴적암류, 변성퇴적암 및 편암, 안산암류, 편마암류 및 화강암의 순이다. 특히 규모가 큰 단층, 파쇄대와 같은 이차 공극이 잘 발달되어 있는 저지대에서의 암반, 지하수의 산출상태는 규모가 적은 절리, 층리와 같은 일 및 이차 공극이 발달된 고지대보다 그 산출상태가 각 암류별로 310% 이상 높다. 특히 결정질암에 대한 적정정호 심도를 구해 본 결과 그 심도는 80m이였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제2권1호
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• pp.37-56
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• 2001

결정질 암반의 단열망 모델 설정의 사전작업으로 단열별 특성에 대한 정밀조사를 실시하였다. 지표에서의 광역적 지질구조 조사와 노두에서 관찰한 단열자료를 토대로 5개의 단열군을 설정하였다. 그중, S1 단열군은 연구지역 내 지표에서 관찬되는 단열 중 가장 밀도가 높고, 연장성도 좋은 단열틀로 구성된다. S4와 S5 단열군은 편마암 내의 엽리면과 엽리면에 평행한 전단단열로 이루어진 것으로서, 단열길이에 대한 가중치 측면에서 매우 중요한 단열군이다. 지표하 단열상태를 파악하기 위해 5개 지점에 대한 시추작업을 실시하였고, 획득한 시추코아를 대상으로 정밀 검층을 실시해 단열과 파쇄대의 발달상황을 동정하였다. 한편, 단열과 교차하는 시추공벽의 이미지와 단열방향, 그리고 단열의 물리적 특성을 파악하기 위해 텔레뷰어 검층과 시추공 물리검층을 각각 실시했다. 이 자료들을 종합하면, 지표 하에 우세하게 발달하는 단열은 세 방향의 단열(B1, B2, 그리고 B3)이며, 이들은 각각 지표의 S1, S2, S4/S5 단열군에 해당하는 단열이다. B1 단열군은 실제로는 지표 하 암반에서 매우 조밀하게 발달할 것으로 예상되지만, 시추공과 이 방향 단열이 평행 내지 아평행한 관계로 시추공과의 교차빈도가 낮다. 투수성 단열을 추정한 바에 의하면, B1과 B3 방향의 단열들이 지하수 투수 가능성이 있고, 이들의 교차선도 주요 지하수 유동경로를 이루는 것으로 추정된다. 특히, 이 지역에서는 엽리면과 평행한 단층을 따른 지하수 유통이 가장 지배적인 것으로 판단된다.