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.
방사성폐기물처분을 위한 부지특성평가 기술 개발을 위해 지질특성조사와 수리지질특성조사가 1997년부터 지표기반 조사, 시추공 조사, 터널조사를 포함하여 수행되었다. 특히, 2006년에는 지하처분연구시설 (KURT, KAERI Underground Research Tunnel)을 건설하여 지하 환경에서 심부지질환경에 대한 연구 뿐 만 아니라 용질이동특성, 미생물특성, 공학적 방벽 시스템 연구 등 방사성폐기물처분을 위한 다양한 수행하고 있다. 본 연구는 한국원자력연구원내 건설된 지하처분연구시설 주변 지역을 연구지역으로 부지특성모델 구축의 일환으로 수행되었다. 연구지역의 지질모델구축을 위해 선형구조분석, 시추공/터널 조사, 지구물리탐사를 포함한 다양한 연구를 수행하여, 암질모델과 지질구조모델을 구축하였으며, 현장수리시험의 결과를 이용하여 암질모델과 지질구조모델을 포함한 지질모델에 입력된 요소에 대한 수리지질특성이 평가되었다.
본 연구는 비행중인 담배나방(Helicoverpa assulta (Guenee))성충의 혈림프내 지질과 탄수화물의 함량변화와 그들의 호르몬조절가능을 조사하기 위하여 수행되었다. 비행초기 몇분동안에 암수 모두 빠른 지질증가반응을 보였고, 약 2기간까지 증가된 수준이 유지되었다. 비행중 혈림프내 탄수화물농도는 거의 변화가 없었지만, 수컷에서는 비행후 10분 동안 약간의 농도증가가 있었다. 합성 지질동원호르몬(Lom-AKH-II), 당동원호르몬(Bld-HrTH), 담배나방 자신의 뇌-카디아카체 추출물들 모두 담배나방의 혈림프내 지질과 당함량을 높여주었는데, 지질이 당보다 훨씬 더 높게 나타났다. 이상의 결과로 주로 지질이 담배나방의 주 비행연료로 사용되고 혈림프내 지질함량은 지질동원호르몬의 조절을 받는 것으로 보여진다. 또한 담배나방에는 지질동원호르몬과 당동원 호르몬이 같이 있을 수 있으며, 이들 펩티드들의 구조는 Mass-AKH, Hez-HrTH, Lom-AkH-II, Pea-HrTH 등의 구조와 유사할 것이라고 유추되었다.
우리나라에서 재배한 4가지 품종의 보리를 디 에틸에테르로 유리지질을, 그 찌꺼기로부터 클로로포름-메탄올-물의 혼합용매로 결합지질을 추출한 각 지방질의 조성을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 시료 보리중 유리 및 결합지질의 평균함량은 각각 1.57% 및 0.48%였다. 2. 유리 및 결합지질중의 중성지질은 81.1% 및 16.4%, 당지질은 11.4% 및 6.8%, 인지질은 6.7% 및 75.5%였다. 3. 유리 및 결합지질중의 중성지질중 TG가 각각 92.3% 및 68.5%로 주성분이었고, 그 외에 FFA, MG, DG, FS 및 SE가 부성분으로 함유되어 있었으며 이들 함량은 유리 및 결합지질간에 다소 차이가 있었다. 4. 총 유리 및 총 결합지질의 주요지방산은 리놀레산, 올레산, 팔미트산, 리놀렌산이었다. 또 중성지질, 당지질 및 인지질획분의 주요 지방산 함량은 유리 및 결합지질간에 차이가 있었다.
과산화지질을 급여한 흰쥐에서 갈근 추출물이 체지질구성, 간장기능 및 항산화능에 미치는 영향을 검토했다. 혈장 총콜레스테롤량 및 혈장 중성지질량은 과산화지질첨가군 모두가 정상군 보다 증가하였으나 갈근추출물 첨가에 의해 하락하여, 대조군보다 낮은 수치를 보였다. 혈장 HDL-cholesterol량은 갈근추출물 첨가군이 대조군 보다 높은 경향을 나타내었으나 유의한 차이를 나타내지는 않았다(P>0.05). 간장의 총콜레스테롤량은 전 처리군에서 유의한 차이를 나타내지 않았으며, 중성지질량은 정상군보다 과산화 지질처리군 모두가 높은 수치를 보였다. 그러나 과산화지질 처리군 간에서는 갈근 처리군들이 대조군보다 낮은 경향을 보였다. 혈장 및 간장 내 TBARS량은 과산화지질 처리군 모두가 정상군보다 높은 값을 보였다. 그러나 과산화지질첨가군들 간에서는 갈근 처리군들이 대조군보다 낮은 경향을 보였다. 혈장 GOT 및 GPT의 활성치는 과산화지질첨가군들이 정상군보다 높은 수치를 보였으나 갈근처리에 의해 하락했다. 간장 GSH-Px, SOD 및 CAT활성치는 과산화지질 첨가군 모두가 정상군보다 낮은 값을 보였으나 과산화처리군 간에서는 갈근처리군이 대조군보다 높은 값을 보였다.
이 연구의 목적은 광물과 암석을 주제로 초등학생들이 가상 야외지질답사 모듈 개발에 직접 참여함으로써 관찰되는 학생들의 학습 효과를 귀납적으로 탐색하는 것이다. 수도권 소재 'H' 초등학교에 재학 중인 10명의 학생들이 본 연구에 참여하였다. 학생들은 가상 야외지질답사 모듈 개발을 위해 사전에 실제로 야외지질답사를 실행하고 가상 야외지질답사 모듈을 개발하였다. 이 과정에서 학생들이 작성한 서면 자료와 비디오 녹화 영상, 음성 자료, 그리고 모든 연구가 종료된 이후 진행된 면담 자료를 수집하였다. 가상 야외지질학습의 구성 요소 중 네 가지 영역(인지, 심리, 지리, 기술)을 중심으로 연구 참여자들의 학습 효과를 분석하였다. 그 결과 가상 야외지질학습의 네 가지 요소, 인지, 지리, 심리, 기술 영역에서 긍정적인 학습 효과를 확인하였다. 이 연구는 연구 참여자들이 가상 야외지질학습에 단순 참여자가 아니라 가상 야외지질답사 모듈 수업 개발자로서 참탐구의 측면에서 지질학 학습에 유의미한 결과가 있음을 밝혔다.
지하수 조사 및 개발에 필수적인 수문지질도 및 부속도면의 작성은 표준화와 함께, 도면 작성의 전산화가 요구되고 있는 분야이다. 본 연구에서는 수문지질도의 주요 도면인 stiff diagram 분포도와 우물(지하수위) 분포도 작성의 전산화를 위한 알고리즘 개발과 부속도면인 지질구조선 분포도의 작성과 분석에 필요한 알고리즘을 개발하는데 목적을 두었다. 일반적으로 지하수 유동 통로 또는 부존 지점으로서의 역할을 담당하는 지질구조선(lineament)은 항공사진이나 위성영상 판독을 통하여 추출한다. 지하수 조사 및 연구에 있어서 GIS를 활용한 지질구조선의 통계적 해석은 성과의 정확도를 제고할 뿐 아니라 신속한 과업수행에도 도움을 준다. 지질구조선의 분석은 지하수 조사, 개발과 관리를 위한 필수 항목으로서 지질구조선의 추출, 방향별 통계 계산, 단위면적내 지질구조선 밀도(길이밀도, 교차점밀도 등) 계산 등이 신속하고 용이하게 이루어져야 한다. 이를 위하여 ArcView GIS 3.x의 Avenue$^{TM}$ script를 활용하여 지질구조선 분석 프로그램을 개발하였다. 단위면적내의 지질구조선 밀도 통계 계산에서 격자형 단위 셀을 적용할 경우 격자의 모서리 방향에 따른 지질구조선 길이의 가중현상이 발생하게 되어 분석결과의 왜곡을 발생시킬 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 방향별 가중을 일으키지 않는 원형 셀을 적용하여 지질구조선 분석을 수행할 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 영암 및 강진지역을 대상으로 본 프로그램의 적용성을 검토한 결과 매우 유용하게 활용될 수 있음이 확인되었다. 아울러, 본 프로그램은 지질구조선뿐만 아니라 디지타이징된 선형구조에 대한 통계 및 밀도분포를 계산하는데 매우 유용하게 사용될 수 있을 것으로 본다.
시험 재배한 4가지 감자 품종에서 추출한 유리(遊離) 및 결합(結合) 지질(脂質)중의 중성(中性) 지질(脂質)을 구성하는 지방질을 박층 크로마토그래피, 가스-액체 크로마토그래피등의 방법에 의하여 분리 정량하여 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 유리(遊離) 및 결합(結合) 지질(脂質) 중의 중성(中性) 지질(脂質)로는 esterified sterol, triglyceride, diglyceride, free fatty acid, free sterol등의 성분을 분리 동정하였고, 이중 triglyceride와 esterified sterol의 함량이 가장 많았다. 한편 유리(遊離) 지질(脂質) 중의 triglyceride와 esterified sterol의 함량은 총(總) 지방질(脂肪質)에 대하여 각각 10 및 2.7 %로 결합(結合) 지질(脂質) 중의 3.0 및 0.8% 보다 각각 3배 정도로 많았다. 2. 유리(遊離) 및 결합(結合) 지질(脂質) 중의 중성(中性) 지질(脂質)을 구성하는 주된 지방산 조성은 총(總) 유리(遊離) 및 결합(結合) 지질(脂質)을 구성하는 지방산 조성과 같았으며 다만 유리(遊離) 지질(脂質)의 중성(中性) 지질(脂質) 중에는 총(總) 유리(遊離) 지질(脂質) 보다 포화 지방산의 함량이 적고 불포화 지방산의 함량이 많은 것이 다른 점이었다. 또 중성(中性) 지질(脂質)을 구성하는 각 지방질의 주된 지방산 조성은 총(總) 중성(中性) 지질(脂質)의 구성 지방산 조성과 그 패턴이 거의 같았다.
국내의 많은 지역에서 골재 채취가 이루어지고 있으며 이로 인해 대형 절토사면이나 다량의 절취된 암석이 발생되고 있다. 이러한 골재 채취를 위한 개발부지가 황화광물이 수반된 지층일 경우 산성암석배수(Acid Rock Drainage : ARD)가 발생하여 개발부지 내와 주변지역에 환경오염의 문제를 발생시킬 수 있다. 산림골재 시료를 대상으로한 연구결과 시료 대부분이 잠재적인 비산발생 시료로 분류되고 그중에 광주시, 고양시, 속초시의 일부 시료에서 잠재적인 산발생 시료로 분류되어지는 결과를 얻었다. 이는 향후 다량의 골재가 사용될 경우 골재의 품질에 영향을 줄 수 있음을 예상할 수 있다. 따라서 이러한 산림골재들은 사용 시 관리가 필요할 것으로 판단된다. 산 발생 능력 시험을 통한 ARD 발생 예측으로, 향후 발생 될 수 있는 경제적 손실을 줄일 수 있을 것으로 기대되며, 주변 환경오염 문제를 보다 완화 시킬 수 있을 것으로 판단된다.
지난 40여 년간 국내에서 수압파쇄법 및 오버코어링법을 이용하여 실제로 측정된 전국 1,400여개의 현지응력 실측자료를 통합하여 데이터베이스를 구축하고, 세계응력지도 프로젝트에서 제안한 가이드라인에 따라 한국응력지도 2020을 제작하였다. 이와 함께 세부 자료로 전국 각 지역별 현지응력 측압계수와 최대수평응력 방향 분포도를 제시하였다. 한반도 전역에서의 최대수평응력 방향은 북동에서 남동 방향으로 나타났고, 현지응력의 크기도 비교적 분산폭이 넓은 분포양상을 보였다. 이는 천부 심도에서 개별 측정 지역의 지형이나 암질 등과 같은 국지적 특성을 크게 반영한 것으로 보이며, 산악지형, 파쇄대의 암질변화, 광산 채굴과 지하공동의 유무, 단층대 지질구조 등이 암반 응력에 영향을 미친 사례들에 대해 조사해 보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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