• Title/Summary/Keyword: 환경지화학

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Estimation of reservoir temperatures and subsurface environments for $CO_2-rich$ springs in Kangwon Province (강원도 지역 탄산용출수에 대한 심부온도 및 심부환경의 추정)

  • 최현수;고용권;윤성택;배대석
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2003.09a
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    • pp.520-523
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    • 2003
  • 강원도 지역의 대표적인 탄산용출수에 대한 수리지구화학적 연구를 통하여 심부 지열 저장지의 온도와 심부환경을 추정하였다. 탄산용출수는 공통적으로 약산성의 pH와 높은 이온함량으로 특징되지만, 화학적으로는 Na-HCO$_3$형, Ca-Na-HCO$_3$형, 그리고 Ca-HCO$_3$형으로 뚜렷이 구분된다. 심부에서 생성된 탄산용출수가 지표로 상승하는 도중에 수반된 지표수 혼합차이로 인해 이런 화학조성의 차이가 유발된 것으로 판단된다. Na-HCO$_3$형 탄산수는 화학 조성상 ‘mature water’의 특징을 보여주는 반면, 다른 두 유형의 탄산수들은 ‘immature water’에 해당하였다. Na-HCO$_3$ 형 탄산수에 대하여 실리카, Na-K 및 Na-K-Ca 지온계를 적용한 결과, 약 l15-157도의 심부저장지 온도가 산출되었으며, 이 결과는 다성분 평형계를 이용한 추정 온도 (약 140-160도)와도 잘 일치하였다. 반면, Ca-HCO$_3$ 형 탄산수들은 지표수와의 혼합 때문에 상대적으로 낮고 넓은 범위의 추정 온도 (약 60-130도)를 나타내었다. 따라서 연구지역 내 탄산용출수의 심부저장지 온도는 Na-HCO$_3$형에 대해서만 타당하게 적용될 수 있으며, 약 140-160도일 것으로 추정된다.

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시추공지하수의 지화학 파라미터 측정방법 고찰

  • Yu Si-Won;Park Gyeong-U;Go Yong-Gwon;Jeong Chan-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2005.04a
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    • pp.280-283
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    • 2005
  • 한국원자력연구소 내 심부시추공(YS-01, 500m)에 설치된 다중패커시스템(multi-packer system)을 이용하여 양수(pumping) 시 GL. $-457.5{\sim}-500m$ 구간의 지하수에 대한 중요한 지화학 파라미터인 pH, 산화-환원전위, 용존산소 및 전기전도도 등을 장기간 측정하였다. 이에 따르면 현장측정자료는 시간이 경과함에 따라 변화되며 장시간이 경과된 후에 안정화됨을 보여주고 있다. 특히, 산화-환원전위의 경우는 10일이 경과되었음에도 계속 변화하고 있다. 심부지하수 뿐만 아니라 일반 지하수의 경우에도 이러한 파라미터 측정 시 안정화시간에 대하여 유의하여야 할 것이다.

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자유면 사질대수층에서의 분산지수 결정

  • 조규혁;김동주
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2001.09a
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    • pp.239-243
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    • 2001
  • 대수층에서 오염물질의 이동은 대류, 확산, 흡착 등의 물리화학적 현상에 영향을 받는다. 지하수 유동과 오염 물질 운송에 관련된 분석은 지하수 자원의 관리와 평가, 복원사업에 필요한 요소이다. 본 연구의 목적은 사질대수층에서의 2차원 plume 모니터링을 통하여 오염운의 관측치와 모사치를 비교하므로써 종분산지수와 종/횡분산지수비를 결정하는 것이다. 실내 자유면 대수층 실험에서 MT3D를 이용한 case study로부터 추정된 종분산지수는 0.4 cm였으며 횡/종분산지수비는 1/5로 나타났다.

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화강암 분포 지역에서 화학적 풍화변질지수와 풍화등급의 비교

  • 김성욱;이선갑;류호정;김춘식;김인수
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.266-271
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    • 2004
  • 지리적으로 이격된 마산과 서부산 지역의 불국사 화강암 분포지에서 정량적인 풍화도를 판별하기 위해 화학적 풍화지수와 등급을 산정하였다. 연구를 위해 채취된 시료에 대해 풍화 생성광물 동정, 전암분석, 산침수에 의한 이온용출 시험을 실시하였으며, 풍화지수와 지형적인 요소와 풍화속도를 고려하여 풍화등급들 산정하였다. 분석 결과 동일한 물리적, 광물학적 특성을 가지고 있으나 풍화에 따라 생성되는 점토광물의 종류와 함량에서 차이를 보여주며, 풍화의 진행 경로과 범위는 매우 상이한 결과를 보여 준다. 이러한 결과는 암석의 풍화가 모암의 조건 외에 지형, 지질구조, 기온, 강수량과 같은 환경적인 요소에 밀접하게 관련되어 있는 것을 의미할 뿐만 아니라 풍화도 산정에서 환경적인 요소에 대한 해석이 반드시 요구된다.

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Investigation on optimum corrosion protection potential by electrochemical method of S355ML steel for marine structure in seawater (해양구조물용 S355ML 강의 해수환경 하에서 전기화학적 방법에 의한 최적 방식전위 규명)

  • Jeong, Gwang-Hu;Park, Il-Cho;Han, Min-Su;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.145-145
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    • 2016
  • 해양환경용 구조물은 극심한 부식 환경에 노출되어 있고 부식손상으로 인한 직간접적 경제적 손실이 발생하고 있는 상황이다. 이에 대한 방식대책으로써 음극방식법이 선박, 교량, 각종 화학장비에 널리 이용되고 있으며, 이러한 산업분야에 가장 흔히 적용되고 있는 음극방식 중 하나가 피방식체에 일정 전류 또는 음극 전위를 인가하는 외부전원법이다. 이는 전도성 부식환경인 해수환경 하에서 철강 및 해양환경용 구조 재료의 내식성을 월등히 향상시킬 수 있기 때문에 설계에 있어서 고급 내식재료 대신 경제적인 상용 재료를 적용할 수 있어 비용 절감효과를 가질 수 있다. 한편 적정 방식전위에서는 부식손상으로부터 강재를 보호하지만, 과방식 전위에서는 취성이 발생함으로써 내구성 감소의 역효과가 나타날 수도 있기 때문에 최적 방식전위의 규명은 반드시 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 S355ML강에 대하여 천연해수 용액에서 다양한 정전위를 조건으로 전기화학실험을 실시하여 최적 방식전위를 규명하고자 하였다. 시험편은 에머리 페이퍼로 2000번까지 연마하였고, 아세톤과 증류수로 세척하여 실험하였다. 전기화학(정전위) 실험은 천연해수 속에서 $1.28cm^2$의 면적만을 노출시켜 진행하였으며, OCP로부터 -2.0V까지의 음극분극 곡선을 분석하여 정전위 조건들을 선정하였다. 그리고 외부 직류전원장치를 이용하여 1,200초 동안 다양한 정전위를 인가하였으며, 기준전극은 Ag/AgCl 전극을 이용하였다. 실험 후에는 주사전자현미경과 3D 현미경을 통해 시험편 표면을 관찰하였으며, 그 결과 일부 음극분극 구간에서 강재 표면에 전착물에 의한 뷸균일한 피막이 형성되었다. 또한, 일정 전위구간에서 용해 및 과전압에 대하여 표면손상 정도를 관찰하여, 해수환경 하에서 S355ML강의 최적 방식전위를 규명하였다.

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Status and Implications of Hydrogeochemical Characterization of Deep Groundwater for Deep Geological Disposal of High-Level Radioactive Wastes in Developed Countries (고준위 방사성 폐기물 지질처분을 위한 해외 선진국의 심부 지하수 환경 연구동향 분석 및 시사점 도출)

  • Jaehoon Choi;Soonyoung Yu;SunJu Park;Junghoon Park;Seong-Taek Yun
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.55 no.6
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    • pp.737-760
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    • 2022
  • For the geological disposal of high-level radioactive wastes (HLW), an understanding of deep subsurface environment is essential through geological, hydrogeological, geochemical, and geotechnical investigations. Although South Korea plans the geological disposal of HLW, only a few studies have been conducted for characterizing the geochemistry of deep subsurface environment. To guide the hydrogeochemical research for selecting suitable repository sites, this study overviewed the status and trends in hydrogeochemical characterization of deep groundwater for the deep geological disposal of HLW in developed countries. As a result of examining the selection process of geological disposal sites in 8 countries including USA, Canada, Finland, Sweden, France, Japan, Germany, and Switzerland, the following geochemical parameters were needed for the geochemical characterization of deep subsurface environment: major and minor elements and isotopes (e.g., 34S and 18O of SO42-, 13C and 14C of DIC, 2H and 18O of water) of both groundwater and pore water (in aquitard), fracture-filling minerals, organic materials, colloids, and oxidation-reduction indicators (e.g., Eh, Fe2+/Fe3+, H2S/SO42-, NH4+/NO3-). A suitable repository was selected based on the integrated interpretation of these geochemical data from deep subsurface. In South Korea, hydrochemical types and evolutionary patterns of deep groundwater were identified using artificial neural networks (e.g., Self-Organizing Map), and the impact of shallow groundwater mixing was evaluated based on multivariate statistics (e.g., M3 modeling). The relationship between fracture-filling minerals and groundwater chemistry also has been investigated through a reaction-path modeling. However, these previous studies in South Korea had been conducted without some important geochemical data including isotopes, oxidationreduction indicators and DOC, mainly due to the lack of available data. Therefore, a detailed geochemical investigation is required over the country to collect these hydrochemical data to select a geological disposal site based on scientific evidence.

LPG 지하저장시설의 지하수 시스템 분석 : 수리지질.수리지구화학적 연구

  • 고경석;김태희;장호완;이강근
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 1998.11a
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    • pp.131-133
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    • 1998
  • LPG 공동이 위치한 곳의 지하수 흐름은 단층이나 절리면 같은 자연적인 요인과 수막터널, LPG 공동의 인공적 요인에 의해 동시에 영향을 받게 된다 1985년부터 1997까지의 수위변화를 통해 분석한 결과 연구지역의 지하수위 변동은 크게 강우와 공동운영압에 의해 크게 영향을 받고 있음을 알 수 있었다. 관측정의 수위 강하와 공동누입수의 감소에 대한 문제는 94, 95년 연구지역의 가뭄에 따른 지하수 유입량의 감소에 따른 것으로 판단되며 미생물에 의한 clogging은 명확하지 않은 것으로 판단된다. 지하수의 수리지구화학 분석 결과 연구지역 지하수는 단층이 지하수 흐름의 통로가 될 수 있음을 보여주었으며 강우와 세정제가 지하수 화학에 가장 영향을 많이 미치는 것으로 분석되었다. 미생물 세정작업에 사용된 차아 염소산나트륨용액은 pH, Na, Cl의 증가를 유발하였으며 지화학 모델 계산 결과 방해석의 포화지수를 증가시키는 것으로 나타났다.

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