퇴적암에서 발달된 불연속면들은 암반의 공학적 특성들을 결정하는 가장 중요한 인자이다. 이들 불연속면을 기재하는 요소들은 일반적으로 불균질성과 불확실성을 내포하고 있다. 본 연구에서는 이러한 불연속면의 기재요소를 정량적이고 객관적으로 결정하기 위해 확률론적 통계기법을 이용하였다. 울산 일대의 33개의 퇴적암 사면을 선정하여 ISRM(1978)에서 제시한 불연속면의 조사항목을 바탕으로 불연속면의 특성 조사를 수행하였으며, 조사된 항목의 확률분포함수를 분석하여 울산지역 백악기 하양층군 퇴적암류의 지질공학적 특성을 파악하였다.
최근까지 석회암 매장량 산출은 주로 지질조사와 시추에 의존하여 계산하여 왔다. 본 연구에서는 매장량 계산을 위하여 탄성파 및 전기탐사법을 적용하여 석회암 매장량 산출의 기초자료를 얻고자 하였다. 탄성파 반사법을 이용하여 기반암의 깊이를 계산하고, 전기 비저항 탐사법을 이용하여 석회암의 지층경계면을 조사하였다. 탐사결과 기반암의 깊이는 약 17m이며 지층경계면은 지질조사에 의한 경계면과 약간의 차이를 보여주었다.
KAERI Underground Research Tunnel(이하 KURT)는 한국원자력연구원의 연구지역에 건설된 지하처분연구시설이다. 현재 KURT에서는 방사성폐기물의 심층 처분의 주요 핵심 요소인 공학적 방벽과 천연방벽에 대한 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 심부영역의 부지특성평가기술을 구축하기 위해 수행된 KURT 연구지역의 부지특성조사를 종합하여, 부지 지질모델을 구축하고, 이로부터 3차원 수리지질모델을 도출하였다. 연구지역에서 수행된 지질조사와 시추공 조사 결과를 이용하여 분석한 결과, 수리지질학적 관점에서 중요한 풍화대, 상부 단열암반대, 하부 단열암반대와 심부 영역에 존재하는 결정론적 단열대를 정의하여 이들을 3차원으로 모형화 하였고, 구축된 지질모델과 현장수리시험 결과를 종합하여 지하수유동모델링 및 처분 안전성 평가에 주요한 입력 자료가 될 수리지질모델을 도출하였다.
GIS를 이용하여 환경지질도의 분야별 목적도 및 종합도 작성 기술이 본 연구를 통하여 국내에서는 처음으로 개발되었다. 환경지질도는 현재 국내외적으로 자연환경 변화에 따른 지질재해 및 환경오염 등을 분석할 수 있는 중요한 자료로써 활용되고 있다. 그러나 환경지질도 작성을 위해서는 우선적으로 연구지역에 대한 환경지질 분석과 야외조사 자료를 토대로 대상 지역의 자연환경 변화를 유발시킬 수 있는 환경지질 요소들이 정량적, 정성적으로 분석되어져야 된다. 환경지질 자료들은 목적에 따라 차이가 있지만 방대하고 다양한 분석 자료들이 포함된다. 국내의 환경지질도 작성기관인 한국자원연구소에서는 이러한 환경지질도 작성기술을 체계적으로 정립시키고져 당연구소 환경지질연구 그룹내에 GIS를 이용한 환경지질 정보시스템을 구현하고 청주지역을 대상으로 환경지질 데이타베이스를 구축한 후 시범연구를 실시하였다. 환경지질도 작성 기술개발에 의하여 생산된 목적별 도면들은 지질공학도, 지질재해도, 지표유출량 분석도, 토공량 및 절취 난이도, 지하수 보호 및 관리 분석도 등이며, 이들에 의한 2차 GIS 지도모형연구를 통하여 토지활용 우선 순위 분석을 위한 종합 환경지질도가 완성되었다. 데이타베이스내에 구축된 일부 환경지질자료들은 타기관에서 제작된 자료들을 활용하였으며, 이로 인한 자료들의 일부 부정확성때문에 금번에 작성된 몇몇 목적도들은 추후 환경자료의 보완 및 갱신에 의하여 수정된 도면들이 재작성 될 것이다. 본 연구결과는 앞으로 국토개발 계획 및 환경영향 평가를 위한 신기술로 활용될 것이며, 당연구그룹에서는 이 기술을 기반으로 환경지질 분석을 위한 GIS전문가 시스템을 구현시킬 예정이다.
금정터널 굴착 공사의 실시 설계를 위하여 굴착시 발생하게될 터널내로의 지하수 유출과 관련된 수리지질학적 특성을 연구하였다. 단열들에 대한 정보를 얻기 위하여 지표지질조사 및 지질구조조사를 실시하였다. 연구지역의 투수성을 파악하기 위하여 토양의 물리적, 공학적 특성을 규명하였고, 또한 정압주입시험을 실시하였다. 선구조선의 우세방향은 북북동-남남서 방향으로 동래단층 및 동래단층과 관련된 단층군들이 포함된다. 토양시료의 시험결과, 산정된 수리전도도는 2.l9E-05 m/sec ~ 2.11E-04 m/sec 로서 투수성이 빠름 ~ 매우 빠른 범위 값을 갖는 것으로 나타났다. 주입시험에 의해 산정된 수리전도도는 2.28E-10 m/sec ~ 1.49E-06 m/sec 로서 최대값과 최소값은 4 차수(four order)의 차이를 보였다.
본 연구에서는 심층처분 부지선정에 필요한 인자를 선정하기 위해서 IAEA에서 제안한 심층처분을 위한 부지선정 과정 중 부지특성화 단계를 대상으로 해외사례를 검토하였다. 심층처분 방식을 결정한 스웨덴, 핀란드, 미국, 캐나다의 조사인자를 대상으로 분석을 실시하였으며, 조사인자에 대한 조사기법을 분석 정리하였다. 스웨덴과 핀란드의 부지 조사 현황분석 결과 지질, 수리지질, 수리지화학 분야의 조사인자는 공통적으로 포함되어 있으며, 스웨덴과 핀란드의 주요 현장조사 기법의 경우 각 나라에서 수행한 조사 기법이 유사하게 나타났다. 미국의 경우 폐쇄 전/후 지짐에 따른 조사그룹과 조사인자를 제시하고 있으며, 불포화대 조사와 포화대 조사에 대한 조사그룹과 인자를 각각 제시하고 있다. 조사기법에 대해서는 부지특성화 단계의 지구물리 조사기법, 수문 및 수리지질 조사기법, 수리지화학 조사기법, 역학적/물리적 및 열적 특성조사기법을 제시하고 있다. 캐나다의 경우 예비 적합성 평가와 상세부지 평가에 대한 조사인자를 제시하고 있으며, 조사 기법에 대해서는 지질조사, 물리탐사, 시추조사, 수문조사, 실내시험, 화학분석 등에 대해서 상세하기 제시하고 있다. 본 연구 결과는 추후 국내에 적용가능한 부지선정에 필요한 조사인자 및 각 조사인자에 대한 조사기법을 결정하는데 기여할 것으로 기대한다.
본 연구에서는 암반비탈면을 대상으로 붕괴에 큰 영향을 미치는 주요 지질구조에 의한 붕괴현황, 원인분석 및 대책에 관한 사례를 소개하고자 한다. 다양한 지질구조에 의한 암반비탈면 붕괴 사례 중 단층점토가 협재된 단층면의 교차에 의한 붕괴, 엽리 및 암맥관입접촉부 파쇄대에 의한 붕괴 및 심부 암종경계면(점토대)에 의한 붕괴 등에 대한 사례를 중심으로 정밀지표지질조사, 물리탐사 및 시추조사 등을 통한 붕괴원인 분석을 실시하였으며, 대상 비탈면의 지질구조적 특성, 붕괴유형 및 지반조건 등을 고려하여 추가적인 비탈면 활동을 방지하고 비탈면의 항구적인 안정성 확보를 위한 대책방안을 수립하고자 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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