• 지구물리와물리탐사
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• 제25권4호
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• pp.167-176
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• 2022

심지층 특성화 기술 확보에 필요한 자체 기기 개발의 일환으로 철재 케이싱이 설치된 시추공에도 적용가능한 공곡검층기 K-DEV를 설계하고 500 m 깊이 용 시작품을 개발하였다. K-DEV는 디지털 출력을 제공하고 이미 성능이 입증된 센서들을 장착하며, 기존에 국내에서 사용하는 윈치시스템과 호환성을 갖추도록 설계되었다. K-DEV 시작품은 외경 48.3 mm 비자성 스테인레스강 하우징을 채용했으며 실험실 내에서 20 MPa까지의 방수 시험, 그리고 1 km 깊이 시추공에 삽입하여 내구성 시험을 거쳤다. 시작품을 이용해 600 m 깊이까지의 하향 및 상향 연속 검층을 수행하여 작동의 안정성 및 자료의 반복성을 확인하였다. 철재 케이싱이 설치되어 있는 시추공내에서 방위각 결정에 필수적인 자이로 센서로 K-DEV 시작품에서는 고정밀도 MEMS 자이로스코프를 채택하였다. 여기에 가속도계 자료와 각속도 자료를 융합하고 무향 칼만 필터링(Unscented Kalman Filtering)을 통해 최적화 함으로써 정확한 궤적 추적을 수행하는 알고리듬을 고안하였다. 시험 시추공에서 K-DEV 시작품과 상업적 기기와의 비교 검층을 통해 서로 매우 근접한 결과를 얻었다. 특히, MEMS 자이로 센서의 시간에 따른 drift에 의한 오차 누적 문제는 검층 전 후에 정두에서 동일한 방향으로 위치한 정지 상태에서 측정한 자료로부터 각속도를 보정함으로써 해소될 수 있으며, 철재 케이싱이 설치된 시추공에서의 공곡검층이 나공 상태에서의 결과와 거의 동일한 궤적 추정 결과를 제공함을 확인할 수 있었다. 이러한 시작품 적용 결과로서 K-DEV 개발의 방법론, 시작품의 안정성 및 자료의 신뢰성을 확보하였다고 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제17권1호
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• pp.62-74
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• 2015

도시지역은 생태적 기능 쇠퇴 등 다양한 위협에 처해있다. 이러한 도시환경을 개선, 복원하기 위한 노력의 일환으로 연못형습지(Pond) 유형이 많이 조성되고 있다. 본 연구는 농촌의 반 자연형 습지 특성을 분석하여 도시지역 습지의 개선방안을 알아보았다. 수질환경 개선방안으로 인근 하천의 자연수를 유입하거나 강우의 직접유입을 제안하였다. 토양환경 중 토양산도, 유기물, 전질소 함량 등을 분석한 결과 농촌지역과 차이가 나는 원인으로는 도시지역이 인공적인 수문공급, 고사체 제거, 인공토양, 방수재 사용 등을 제시하였고 개선방안으로 설계, 시공 시 자연재료 사용, 자연형 수문상태, 가을철 식물 방치 등을 제안하였다. 조사 대상지에서 출현한 식물상은 도시지역에서 35과 69종류, 농촌지역은 53과 142종류가 확인되었고, 평균은 도시지역 4개소는 18.5과 29.3종류, 농촌지역 4개소는 26.3과 53.5종류로 큰 차이로 분석되었다. 원인으로 농촌지역이 도시지역에 비해 일년생식물에서 차이를 거론할 수 있고 개선방안으로 일년생식물이 넓게 정착 할 수 있도록 토양 및 수질 등의 기반환경을 다양하게 조성 할 것을 제안하였다. 귀화식물은 도시지역과 농촌지역에서 큰 차이는 확인되지 않았지만 도시지역의 경우 출현한 식물 중 약 1/4이 귀화식물로 구성되었다. 또한 귀화율 평균이 17.4%로, 농촌지역 귀화율 평균인 7.7% 보다 큰 차이로 높게 분석되었으므로 생활형 분석결과와 마찬가지로 일년생식물이 높게 출현 할 수 있도록 다양한 서식환경 조성을 제시하였다. 또한 도시지역 습지의 기능 향상을 위해서는 습지조성에서부터 높은 가치로 평가 될 수 있도록 배치, 재료, 서식환경 등을 고려 할 것을 제시하였다. 이상의 연구결과는 도시지역의 생물다양성 증진 및 개선을 위해 큰 역할을 담당 할 수 있는 연못형습지의 조성, 개선, 창출 등에 활용되길 기대한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권10호
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• pp.21-29
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• 2021

국내외 대부분의 콘크리트 중력식 댐은 시공 시 발생하는 콘크리트 수화열로 인한 균열을 제어하기 위해 분할타설을 시행하고 있다. 이로 인해 댐 규모와 관계없이 수축이음부, 시공이음 부에서 담수 후 일정 수준의 침투가 발생하고 있다. 설계에서는 신죽 및 시공 이음부 누수를 고려하여 배수처리를 반영하고 있는 실정이다. 또한 온도에 따라 수축팽창하는 콘크리트 구조물의 특성상 동절기에는 수직이음부 확대가 불가피하다. 이에 대한 대비책으로 수직이음부 내에 2열 PVC 지수판과, 침투를 흘려보낼 수 있는 배수공을 일반적으로 설치하고 있다. PVC 지수판의 경우 댐 준공 초기에는 우수한 효과를 발휘한다. 그러나 콘크리트 댐체와의 열팽창 계수가 다르기 때문에 해를 거듭할수록 수축팽창에 따른 계면 탈락 현상이 발생하고 있다. 이로 인해 차수효과가 떨어져 댐체 하류면까지 흘러가는 침투가 발생할 가능성이 크다. 이 외 침투의 원인으로는 타설 시의 품질관리에 관한 문제, 콘크리트 수화열에 의한 균열발생, 방수 공법 및 재료의 문제점 등이 있을 수 있다. 따라서 콘크리트 댐에서의 침투를 방지하기 위해 수직이음부에서 수팽창성 차수재를 이용한 보강공법(D.S.I.M.)을 개발하였다. 수팽창성 차수재를 이용한 침투저감 공법에 대한 적용효과를 확인하기 위해 경북 영천시에 있는 보현산댐에서 현장 적용성을 검토하였다. 현장조사결과 갤러리 내 배수량을 체크 및 수중 약액 조사를 실시한 결과 수직이음부에 연결된 배수공에서 침투가 많이 발생하는 것으로 확인되었다. 이는 일부 지수판의 역할이 완벽히 이루어지고 있지 않음을 확인할 수 있었다. D.S.I.M.을 적용한 후 갤러리 내 배수량을 확인하였다. 침투가 많은 수직이음부 3개소에 먼저 시험시공을 한 결과 해당부위의 갤러리 내 배수량이 약 87% 저감된 것을 확인하였다. 나머지 13개소의 수직이음부에 적용한 결과 총 갤러리 내 총 배수량 기준으로 83%의 저감효과를 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 콘크리트 댐의 하류면에서 보이는 물비침 및 침투수량을 저감하기 위해서는 상류면에서 수직이음부에서 침투를 방지하는 D.S.I.M.이 유효한 공법임을 확인할 수 있었다. 국내외 타 콘크리트 댐의 경우에도 D.S.I.M.을 적용한다면 하류면에서 육안으로도 보이는 수직이음부를 통한 침투에 대한 보수효과를 기대할 수 있을 것으로 예상된다.