• 한국해양학회지:바다
• /
• 제24권1호
• /
• pp.30-48
• /
• 2019

2018년은 해양 과학시추가 시작된 지 50년이 되는 해이다. 그럼에도 불구하고 우리는 지구의 대양저보다 달의 표면을 더 많이 알고 있을 정도로 지구내부에 대한 정보가 많지 않다. 대양저에 관한 연구는 해양 과학시추로부터 얻어진 시료를 통해서 알 수 있다. 이러한 심해의 시료획득은 50년 전인 1968년 8월 11일 미연방차원에서 지원된 심해저시추계획(DSDP: Deep Sea Drilling Project)에서 글로마 챌린저(Glomar Challenger)호를 이용한 멕시코 만 시추로부터 시작되었다. 이후 해저지각시추프로그램(ODP: Ocean Drilling Program), 통합해저지각시추프로그램(old IODP: Integrated Ocean Drilling Program), 그리고 국제해양시추탐사프로그램 (new IODP: International Ocean Discovery Program)으로 이어져 오고 있다. 해양 과학시추로부터 얻어진 가장 큰 성과는 두 가지 기술적인 성과와 다양한 과학적인 성과로 나눠진다. 첫 번째 기술적인 성과는 시추선이 시추위치를 벗어나지 않고 연속적으로 시추코어를 획득할 수 있도록 위치를 유지시켜주는 동적위치유지 시스템(dynamic positioning system)이다. 다른 하나는 시추동안 드릴 비트를 교체한 후 동일한 시추공에 드릴비트가 쉽게 투입될 수 있도록 해주는 재투입 콘(re-entry cone)의 개발이다. 이러한 기술적인 혁신 외에도 다양한 과학적 성과 즉 판구조론 증명, 지구의 역사 규명, 그리고 심해 퇴적물 내 생명체의 발견 등이 있다. 2013년 10월 시작된 국제해양시추탐사프로그램(new IODP)은 2023년까지 계속될 예정이고, 2023년 이후 다음 단계를 위해 참여 회원국들은 새로운 과학계획 수립과 더불어 미래의 해양 과학시추 50년을 준비하고 있다. 우리나라도 이러한 국제적인 동향에 발맞추어 회원국가로서 지속적인 참여와 다음단계를 위한 준비가 필요한 시점이다.

• 지질공학
• /
• 제30권1호
• /
• pp.17-30
• /
• 2020

광학영상화검층은 광원과 CMOS 영상 센서를 이용하여 시추공벽을 이미지로 구현하는 물리검층 기술로 지하의 불연속면에 대한 여러 가지 원위치 정보를 고분해능으로 제공한다. 최근 시추공영상화검층은 지반침하 모니터링, 암반 무결성 평가, 응력으로 인한 단열 변화 탐지, 극지에서의 빙하 연대측정 등 그 활용범위가 매우 다양해졌다. 현재 국내외로 많이 이용되고 있는 시추공영상화검층 시스템은 장비 사양에 따라 한계점을 가지고 있어 적용 범위에 대한 검증과 여러 가지 시추공 환경에 대한 적절한 품질관리가 필요하다. 그러나 광학영상화검층의 자료로 도출되는 이미지는 원위치 정보로 정확도, 구현도, 신뢰성에 대한 검증에 직접적인 비교 확인이 어렵다. 본 논문에서는 신뢰성 있는 고품질 자료 취득 방법과 자료 처리 방법을 확인하기 위해 시추공 환경과 유사한 모듈화 된 균열모형시추공을 설계·제작하여 현재까지 보고되지 않은 실험에 대한 결과를 얻고자 하였다. 검출기 자기계 방향 확인의 정확성을 검증하고, 노출시간에 따른 색상의 구현도 및 균열의 분해능 관계, 정확한 간극 측정을 위한 자료 처리 방법 등을 제시하였다. 다양한 시추공 환경을 모사한 균열모형시추공 실험을 통해 고분해능의 신뢰성 높은 광학영상화검층의 자료 취득 및 해석이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제23권7호
• /
• pp.11-20
• /
• 2022

행성 지표에서 시추와 시료 샘플 채취는 행성의 지반 정보를 밝히는데 매우 중요한 역할을 담당한다. 행성 시추장비는 탐사용 착륙선이나 로버에 탑재되어 사용된다. 우주 탐사에서 광범위한 응용 가능성 때문에 전 세계의 과학자들은 다양한 기능의 시추장비의 설계 및 개발에 관심을 보이고 있다. 그러나 우주라는 극한 상황에서 완전한 기능을 갖춘 시추장비를 제작하는 것은 어려운 일이다. 본 논문에서는 지금까지 우주 행성의 극한환경에서 시추를 포함한 시료 채취에 관한 설계 및 제작, 샘플링 방법, 지상검증 등 포괄적인 지반조사 기술 개발 과정과 고려사항에 대해 소개하고자 한다.

• 터널과지하공간
• /
• 제15권1호
• /
• pp.28-38
• /
• 2005

근래에 들어 진행된 시추공을 이용한 각종 측정 장비의 개발에 따라 지하정보의 가시화는 중요한 관심의 초점으로 대두되었다. 이를 위해 시추공벽 영상의 모니터링과 동시에 여러 가지 분석틀을 제공할 수 있는 장비가 개발되고 있으나 불량한 암반조건이나 소수의 엔진이어만이 접근할 수 있는 곳에서는 그 장비의 활용이 극히 제한적이다. 그리하여 최소한의 기능만을 보유하고 휴대가 가능한 시추공 카메라가 개발되어 상용화 되고 있다. 본 연구에서는 휴대용 시추공 카메라를 이용하여 얻은 지하정보를 토대로 암반 내에 발달해있는 불연속면의 분포를 3차원으로 가시화 하는 수리학적인 형식화 과정과 가시화된 이미지의 해석방법을 제시하고 이에 대한 사례연구로서 두 지역에 적용하였다. 형식화 과정은 3차원 공간좌표에서 불연속면의 방향성분(경사각, 경사방향 및 심도)이 지시한 위치관계를 시추공의 선주향(trend)와 주향경사(plunge)의 변화에 기초하여 고찰함을 의미하며, 그 결과 일련의 조건식을 유도한다. 두 지역에 대한 사례연구를 통해, 본 연구에서 제시한 가시화 기법이 국지적인 불연속면의 분포가 중요한 경우 지반공학적(geotechnical)으로 유용한 수단이 될 수 있음을 알 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.10-17
• /
• 2020

최근 경상북도 포항에서 일어난 강도 5.4 규모의 지진 영향으로 인하여 국내에서도 액상화 현상이 처음으로 발견되었다. 이와 같이 액상화 현상이 발생하면 물과 모래의 일부가 지면 위로 분출하여 공간이 생기게 되므로 지반의 침하, 건물 붕괴, 싱크홀 발생 등의 다양한 위험 상황으로 이어지게 된다. 최근 국내에서도 이와 같은 위험 요인인 액상화 가능지역을 사전에 파악하고자 액상화 위험지도 제작의 필요성이 커지고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 액상화 위험지도 제작을 위해 국토교통부 국토지반정보 통합 DB센터에서 구축한 시추정보를 활용하였으며, 시추정보 데이터베이스 추출 기능과 시추정보를 바탕으로 한 기초데이터 모델링과 3차원 분석 기능을 구현하기 위한 모듈을 개발하였다. 본 연구를 통하여 국토지반정보 통합DB의 효과적인 연동기술을 확보하였으며, 지반 저항치, 액상화 위험지도 등 액상화 위험도 분석을 위한 단계별 3차원 정보 생성이 가능해졌다. 향후, 본 연구에서 개발한 기술을 통해 3차원 액상화 정보 구축을 위한 기반 마련과 액상화 대응체계 구축을 위한 종합적인 의사결정 지원기술로 유용하게 활용할 수 있을 것이다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제18권4호
• /
• pp.167-177
• /
• 2002

표준관입시험 시 항타로 인해 시추봉 두부에서 발생하는 응력파가 시추봉 선단과 접해 있는 지반에서 반사되어 돌아오는 동적신호를 분석함으로써, 시추봉 선단부에 인접한 지반의 임피던스(강성)에 관해 보다 상세한 정보를 얻고자 하는 시험방법이 시도되고 있다. 이 시험법의 실규모 시험에 선행하여 본 논문에서는 시추봉-지반시스템에 대한 동적유한요소해석을 통해 동적신호를 얻고, 이들 신호를 분석하여 추정한 지반의 임피던스와 탄성계수의 신뢰도를 평가함으로써 시험법의 적용성을 검토하고자 하였다. 또한 반사파의 특성에 영향을 미칠 수 있는 인자들에 대한 평가를 통해서 실규모 시험을 위한 참고자료를 제공하고자 하였다. 이러한 연구 결과, 시추봉과 지반의 접촉면에서 입사, 반사되는 파동의 진폭비($F_반F_입$)에 가장 심각하게 영향을 미치는 인자는 시추봉 선단과 접촉한 지반강성의 변화임을 알았으며, 이들 파동의 진폭비의 변화는 시추봉과 지반 간의 임피던스 비($\alpha$)의 변화와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 SPT 동적신호를 분석하여 시추봉 선단과 직접 닿아 있는 지반에 대한 임피던스와 변형 계수를 추정하는 시험법의 적용 가능성이 있다는 결론을 얻었다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
• /
• 한국GIS학회 2004년도 GIS/RS 공동 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.389-397
• /
• 2004

본 연구는 GIS를 이용하여 아파트 단지의 UHF대역의 전파장애에 대한 예측모델을 제시한다. 전파예측모델은 기지국 및 중계기 위치설계와 전파음영지역 결정 등 무선네트워크 서비스에 결정적으로 활용된다 기존의 전파예측모델은 한국지형요소나 3차원 공간기술이 반영되지 않고 외국지형기반의 2차원적인 접근으로 개발되어 있다. 특히 많은 사람이 거주하는 아파트단지에 대해서는 고려가 되어 있지 않은 실정이며, 마치 아파트 단지가 일반 건물로 취급되어 전파환경 요소로 분류되지 않은 상태이다. 그리고 전파관리자가 기존 전파 예측모델을 이용한 무선네트워크 설계 및 운용등에 있어 정확한 의사결정지원에 어려움이 많다. 본 연구는 이러한 한계와 문제점을 해결하기 위해서 아파트 단지의 전파에 대한 영향을 3차원 공간밀집, 건물높이, 전파의 전송방향에 대한 건물배치등 3가지 요소로 분류하고 GIS 도구로 그 요소들을 분석하였다. 그 결과로 상관과 회귀분석등 정량적인 방법으로 평가하여 아파트 전파예측모델(GARP)을 개발하여 다음의 결과를 얻었다. 첫째, 아파트 단지가 UHF 대역의 전파에 대한 영향은 전파진행방향성이 57%, 공간밀집이 30%, 건물높이가 13%의 순으로 나타났다. 둘째, 본 연구에서 개발된 아파트 모델은 기존 모델에 비해 평균 6.3dBm, 최소 2.15 ～ 최대 12.48dBm의 개선 효과가 있다. 셋째, 급속히 확산되는 도시 개발에 3차원 공간상에서 전파예측모델을 시뮬레이션하여 전파의 영향을 예측할 수 있으며, 대단지 아파트 건설과 전파환경영향평가의 기초정보 수집에 활용될 수 있다. 본 연구는 GARP모델과 GIS 가시권 분석기능을 이용하여 실제 지형공간상에서 전파경로 손실치를 도시화함으로써 전파관리자가 무선서비스지역 설계, 전파음영지역 판단, 최적 중계기와 기지국 위치 선정에 기여할 것으로 판단된다.하지 않은 지역과 서로 다른 분광특성을 나타내므로 별도의 Segment를 형성하게 된다. 따라서 임상도의 경계선으로부터 획득된 Super-Object의 분광반사 값과 그 안에서 형성된 Sub-Object의 분광반사값의 차이를 이용하여 임상도의 갱신을 위한 변화지역을 탐지하였다.라서 획득한 시추코아에 대해서도 각 연구기관이 전 구간에 대해 동일하게 25%의 소유권을 가지고 있다. ？스굴 시추사업은 2008년까지 수행될 계획이며, 시추작업은 2005년까지 완료될 계획이다. 연구 진행과 관련하여, 공동연구의 명분을 높이고 분석의 효율성을 높이기 위해서 시료채취 및 기초자료 획득은 4개국의 연구원이 모여 공동으로 수행한 후의 결과물을 서로 공유하고, 자세한 전문분야 연구는 각 국의 대표기관이 독립적으로 수행하는 방식을 택하였다 ？스굴에 대한 제1차 시추작업은 2004년 3월 말에 실시하였다. 시추작업 결과, 약 80m의 시추 코아가 성공적으로 회수되어 현재 러시아 이르쿠츠크 지구화학연구소에 보관중이다. 이 시추코아는 2004년 8월 중순경에 4개국 연구팀원들에 의해 공동으로 기재된 후에 분할될 계획이다. 분할된 시료는 국내로 운반되어 다양한 전문분야별 연구에 이용될 것이다. 한편, 제2차 시추작업은 2004년 12월에서 2005년 2월 사이에 실시될 계획이다. 수백만년에 이르는 장기간에 걸쳐 지구환경변화 기록이 보존되어 있는 ？스굴호에 대한 시추사업은 후기 신생대 동안 유라시아 대륙 중부에서 일어난 지구환경 및 기후변화를 이해함과 동시에 이러한 변화가 육상생태계 및 지표지질환경에 미친 영향을 이해하는데 크게 기여할 것이다.lieve in safety with Radioactivity wastes control for harmony with Environment.d by the experiments under vari

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.491-505
• /
• 2018

현재 기준개념으로 개발하여 상용화 단계에 있는 심층 동굴 처분기술에 대한 대안으로서 지질학적 조건이 더 안정적인 지하 3~5 km의 심도에 사용후핵연료를 포함한 고준위폐기물을 처분하는 심부시추공 처분기술의 국내 적용 가능성을 예비 평가 하였다. 이를 위하여 심부시추공 처분개념의 기술적 적용성 분석에 필요한 국내 기반암 분포특성 및 심부시추공 처분부지 적합성 평가 기술 분석과 대구경 심부시추기술을 평가하였다. 이들 분석결과를 바탕으로 심부시추공 처분시스템 설계 기준 및 요건에 적합한 심부시추공 처분용기 및 밀봉시스템 개념을 설정하여 예비 기준 심부시추공 처분 개념을 도출하였다. 그리고 도출된 예비 기준 처분시스템에 대하여 열적 안정성 및 그래픽 처분환경에서의 처분공정 모사 등 다양한 성능평가를 수행하고 이들을 종합하여 심부시추공 처분시스템의 국내 적용성에 대하여 다양한 관점에서의 예비평가를 수행하였다. 결론적으로, 심부시추공 처분시스템은 처분심도와 단순한 방법으로 인하여 안전성 및 경제적 타당성 측면에서 많은 장점이 있지만, 불확실성을 줄이고 인허가를 획득하기 위해서는 이 기술에 대한 현장실증이 필수적이다. 본 연구결과는 사용후핵연료 관리 국가정책 수립을 위한 공학적 근거자료로 활용이 가능하며, 심부시추공 처분기술에 관심을 갖는 방사성폐기물 관리 이해당사자들에게 필요한 정보자료로 제공될 수 있다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
• /
• pp.263-266
• /
• 2003

균열암반내의 수리적 유동 특성을 파악하기 위하여 다양한 물리검층을 수행하였다. 물리검층법은 시추공 주변 지층이나 공내수의 물리적 또는 유동 특성의 연속적인 측정이 가능한 장점을 지니고 있어 최근 지하수 조사나 환경오염 분야에 활용이 점점 증가하는 추세이다. 본 연구는 균열 암반내에서 지하수의 유동 특성 파악에 효과적인 Heat-pulse type의 유향ㆍ유속검층을 이용하여 시추공과 교차하는 파쇄대의 수리적인 연결 특성을 파악하였다. 특히, 양수를 병행하면서 취득한 유향ㆍ유속검층 자료는 시추공내로 지하수가 유입 또는 유출되는 구간을 정확하게 파악할 수 있었다. 이들 결과는 지하수 수치모델 설정, 각종 공내 수리시험 등에 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
• /
• pp.442-446
• /
• 2003

연약지반으로 분류되는 조간대 퇴적층의 연구는 제한적인 시추자료에 의존하고 있다. 비파괴 지반조사 방법은 시추자료에서 획득할 수 없는 지층의 측방변화와 지질 이상대를 확인할 수 있는 대안이 될 수 있다. 지구물리탐사 방법은 현장 토질조사와 같이 직접적인 지반조사 방법과 병행할 경우 지반을 이해하는데 있어 한층 나은 결과를 얻을 수 있다. 부산신항 배후부지 조성지역에서 매질의 상이한 특성에 기초한 비파괴 지반조사 방법으로 이용되는 지구물리탐사를 실시하였다. 각 탐사의 결과는 서로 유사한 지층경계를 나타내며, 시추와 매립공사의 결과와도 일치한다. 또한 계측을 위해 매설된 침하판이나 매설관로의 탐지, 압밀차이에 의한 부등 침하의 측방변화 등과 같이 시추조사에서 인지하기 어려운 부분에 대한 정보를 제공하고 있다.