기수호인 화진포에 대한 생태학적인 연구가 여러 차례에 걸쳐 실시된 바 있으나( 홍사오외 1969; 엄규백, 1971, 1973; 전승관 외 1969; 변충규 외 1975) 현생퇴적물에 대한 퇴적환경적 연구는 실시된 바 없다. 따라서 본 연구에서는 화진포의 퇴적물에 대한 조직표준치와 분포 특성 및 호수퇴적물중에 포함된 점토광물의 종류와 호수퇴적물의 화학성분을 퇴적과정의 퇴적요인으로 하여 본 역의 현생퇴적환경특성을 밝히고자 한다.
The expansivity of clayey soils is a complicated phenomenon which may affect the stability of geotechnical structures and geo-environmental projects. In all common factors for the monitoring of soil expansion, less attention is given to anion type of pore space solutions. Therefore, this paper is concerned with the impact of various concentrations of different inorganic salts including NaCl, $Na_2SO_4$, and $Na_2CO_3$ on the macro and microstructure behavior of the expandable smectite clay. Comparison of the responses of the smectite/NaCl and smectite/$Na_2SO_4$ mixtures indicates that the effect of anion valance on the soil engineering properties is not very pronounced, regardless of the electrolyte concentration. However, at presence of carbonate as potential determining ions (PDIs) the swelling power increases up to 1.5 times compared to sulfate or chloride ions. The samples with $Na_2CO_3$ are also more deformable and show lower osmotic compressibility than the other mixtures. This demonstrates that the barrier performance of smectite greatly decreases in case of anions with the non-specific adsorption (e.g., $Cl^-$ and $SO{_4}^{2-}$) as the salinity of solution increases. Based on the results of the X-ray diffraction and sedimentation tests, the high soil volumetric changes upon exposure to carbonate is attributed to an increase in the repulsive forces between smectite basic unit layers due to the PDI effect of $CO{_3}^{2-}$ and increasing the pH level which enhance the buffering capacity of smectite. The study concluded that the nature of anion through its influence on the re-arrangement of soil microstructure and osmotic phenomena governs the hydro-mechanical parameters of expansive clays. It seems not coinciding with the double layer theory of the Gouy-Chapman double layer model.
The gas permeability behavior of unsaturated bentonite-based materials is of major importance for ensuring effective sealing of high-level radwaste repositories. This study investigated this by taking a sample of Granular Bentonite Material (GBM) at the end of the Engineered Barrier Emplacement (EB) experiment in the Opalinus Clay, placing it under different humidity conditions until it achieved equilibration, and testing the change in the gas permeability under loading and unloading. Environmental humidity is shown to have a significant effect on the water content, saturation, porosity and dry density of GBM and to affect its gas permeability. Higher sensitivity to confining pressure is exhibited by samples equilibrated at higher relative humidity (RH). It should be noted that for the sample at RH=98%, when the confining pressure is raised from 1 MPa to 6 MPa, gas permeability can be reduced from 10-16 m2 to 10-19 m2, which is close to the requirements of gas tightness. Due to higher water content and easier compressibility, samples equilibrated under higher RH show greater irreversibility during the loading and unloading process. The effective gas permeability of highly saturated samples can be increased by 2-3 orders of magnitude after 105℃ drying. In addition, cracks possibly occurred during the dehydration and drying process will become the main channel for gas migration, which will greatly affect the sealing performance of GBM.
조선시대 목리유적 회격묘의 재료학적 특성과 물성을 분석하여 석회의 제조기법 및 회격의 제작과정과 원료산지를 검토하였다. 회격의 건조밀도는 1호 회격묘 남벽이 $1.82g/cm^3$로 가장 높고, 공극률은 25.20%로 최저값을 보였다. 건조밀도와 공극률은 반비례 관계를 보이나, 일축압축강도는 2호 회격묘에서 $182.36kg/cm^2$로 최대강도를 보였으며 공극률 및 밀도와 상관관계는 보이지 않았다. 회격의 석회혼합물은 주로 황갈색 기질에 $200{\sim}600{\mu}m$의 석영, 장석 및 운모류와 방해석으로 이루어져 있다. 특히 회격에서는 하이드로탈사이트 및 포틀란다이트가 검출되나 토양에서는 고령석이 동정되었다. 회격의 모든 석회는 $600{\sim{800^{\circ}C$에서 탄산칼슘의 탈탄산반응에 기인한 대대적인 중량감소와 다양한 흡열피크가 나타났다. 회격의 산출상태와 광물조성 및 열분석 결과로 보아 석회의 조성온도는 $800^{\circ}C$ 내외로 추정된다. 회격묘는 삼물(석회, 세사, 황토)의 혼합조성으로 인해 넓은 주성분원소 범위를 보이며 작열감량 또한 22.5~33.6 wt.%로 나타났다. 회격의 석회와 골재의 함량이 불균질하고 부분적으로 양생이 충분히 이루어지지 않은 것으로 밝혀져 기술수준은 다소 낮았던 것으로 판단된다. 목리유적 일대에서는 석회의 원료인 석회암질암의 분포가 여러 곳에서 확인되며 상업적으로 석회를 생산한 예산 및 홍성지역의 석회석 광산과 근거리에 있다. 석회 원료는 목리유적 인근의 산지에서 공급되었을 것으로 판단된다.
Hydrogeologic properties of a well field around middle mountainous areas in Pyosun, Jeju volcanic island were examined based on water level monitoring, geologic logging and pumping test data. Due to the alternating basaltic layers with varying permeability in the subsurface, it is difficult to analyze the hydraulic responses to artificial pumping and/or natural precipitation. The least permeable layer, detrital materials with clay, is found at a depth of 200 m below surface, but it is not an upper confining bed for lower main aquifer. Nevertheless, this layer may serve as a natural barrier to vertical percolation and to contaminant migration. Water levels of the production wells are dominantly affected by pumping frequently, while those of the remote observation wells are controlled by ambient precipitation. Results of pumping tests revealed a possible existence of horizontal anisotropy of transmissivity. However, some results of this study include inherent limitations enforced by field conditions such as the consistent of groundwater production and the set of time periods for the cessation of the pumping prior to pumping tests.
콘크리트 구조물과 점토성 되메움재로 구성된 중저준위 방사성폐기물처분장 인공방벽으로 부터의 핵종유출률이 평가되었다. 네 종류의 유출경로가 고려되었으며, 각 유출경로가 방사성핵종의 총유출률에 미치는 영향이 분석되었다. 입력변수 간의 불확실도가 핵종유출률 분석에 미치는 영향을 정량화하기 위해 Latin Hypercube 표본추출 방법이 이용되었으며, 그 결과 얻어진 유출률 분포는 적합도검증을 통하여 결정되었다. 마지막으로 최대유출률의 범위가 통계적방법에 의해 95% 신뢰도수준으로 추정되었다.
다양한 퇴적환경이 존재하는 낙동강 하구 및 주변 연안역에서 총 40개의 정점을 선정하여 채취한 표층 퇴적물 시료에 대해 입도분석, 유기물, 탄산염, 점토광물 및 금속원소 함량 분석을 실시하여 표층 퇴적물의 특징적인 퇴적상 및 특성을 파악하고 하구둑 건살이후 활발히 진행되고 있는 낙동강 하구역의 퇴적환경 변화를 살펴보았다. 연구지역 표층 퇴적물의 퇴적상은 퇴적물의 지역적 분포특성 및 퇴적물 특성에 따라 사질 퇴적상 분포역 (TYPE I),니질 퇴적상 분포역 (TYPE II), 그리고 이 두 퇴적상의 중간적인 특성을 나타내는 사니질 혼합 퇴적상 분포역 (TYPE III)의 세 가지 형태로 분류된다. 이러한 두 퇴적상의 경계에 위치하는 사니질 혼합 퇴적상은 퇴적물의 특성으로 보아 낙동강으로부터의 직접적인 공급뿐만 아니라 흥수나 폭풍시 진해만에서의 재부유된 부유성 세립 퇴적물의 공급에 의해 형성된 복합기원의 퇴적상으로 판단된다. 낙동강 하구둑이 완공된 이후 연안사주를 벗어난 지역까지 계속해서 사질 함량이 증가한 것으로 나타난 하구 지역의 퇴적환경 변화는 낙동강 상류로부터의 니질 퇴적물 유입량 감소, 하구지역의 수력학적 에너지 변화, 그리고 이 지역 주변에서 실시된 인위적인 작업에 의한 영향 등의 요인 때문에 발생한 것으로 생각된다.
성남 고등동 회곽묘는 한 지역에서 다른 시기에 제작된 6기의 회곽묘가 발굴되었으며, 회곽묘 조성에 사용된 삼물회의 다양한 제작 기법이 확인되었다. 삼물회의 제작 기법을 규명하기 위하여 고문헌 기록을 바탕으로 석회 원료와 제작 기법 및 배합 방법을 고찰하였다. 조선시대 고문헌에는 석회의 원료 중 저품위 석회석을 사용한 기록과 배합 재료로 황토와 백토, 기와 가루 등과 같은 석회의 강도를 향상시킬 수 있는 포졸란 물질 사용에 대한 기록이 남아있다. 또한 삼물회의 다양한 배합 방법이 기록되어 있어 이에 대한 재현 실험을 바탕으로 석회 원료, 배합 재료, 배합 비율에 따른 삼물회 제작 기법 분석이 요구되었다. 조선시대 전기에는 석회를 다방면으로 사용하였으나 공급이 적고 기술적인 미숙함으로 지속적인 문제가 발생하였으며, 조선시대 후기에 이르러 대량 생산됨과 함께 석회 제작 기술이 발달하였다. 16세기와 18세기 회곽묘 삼물회의 제작 기법 분석을 바탕으로 고문헌에 기록된 배합비와 배합 방법들이 적용된 것을 알 수 있었으며, 회곽묘 삼물회는 시기에 따라 석회의 품질이 변화하였고 배합 재료 또한 변화됨에 따라 배합 비율이 다르게 나타나는 것으로 판단된다. 회곽묘 삼물회의 배합 비율은 시기에 따라서 변화하였으며, 주례와 가례를 기준으로 정해진 배합 방법으로 제작되었기 때문에 회곽묘 삼물회의 제작 기법에 대한 과학적 분석 자료가 지속적으로 구축된다면 회곽묘 편년 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.
완충재는 고준위 방사성 폐기물을 처분하기 위한 공학적 방벽 시스템에서 중요한 구성요소 중 하나이며 사용 후 핵연료가 담긴 처분용기와 암반사이에 채워지는 물질이기 때문에 지하수 유입으로부터 처분용기를 보호하고, 방사성 핵종 유출을 저지하는 중요한 역할을 수행한다. 따라서 공학적 방벽 시스템의 처분용기로부터 발생하는 고온의 열량은 완충재를 통하여 전파되기에 완충재의 열전도도는 처분시스템의 안전성 평가에 매우 중요하다. 본 연구에서는 국내에서 생산되는 압축 벤토나이트 완충재의 열전도도 예측을 위한 경험적 회귀 모델의 정합성을 검증하고 정확도를 높이기 위해 예측모델의 구축에 기계학습법을 적용해 보았다. 벤토나이트의 건조밀도, 함수비 및 온도 값을 바탕으로 열전도도를 예측하고자 하였으며, 이때 다항 회귀, 결정 트리, 서포트 벡터 머신, 앙상블, 가우시안 프로세스 회귀, 인공신경망, 심층 신뢰 신경망, 유전 프로그래밍과 같은 기계학습 기법을 적용하였다. 기계학습 기법을 이용하여 예측한 결과, 부스팅 기반의 앙상블 기법, 유전 프로그래밍, 3차 함수 기반의 SVM, 가우시안 프로세스 회귀의 기계학습기법을 활용한 모델이 선형 회귀 분석 기법에 비해 좋은 성능을 보였으며, 특히 앙상블의 부스팅 기법과 가우시안 프로세스 회귀 기법을 사용한 모델들이 가장 좋은 성능을 보였다.
본 연구에서는 간척지 내에 온실을 시공할 경우, 온실 설계의 기초자료로 활용하기 위하여 최근 나무말뚝 기초를 사용하여 완공한 계화도 간척지의 1-2W형 온실을 대상으로 온실기초의 침하량을 계측하고 검토하였다. 그 결과는 다음과 같다. 지반조사 결과, 기반암인 연암층은 확인되지 않았으며 부지 조성 당시 매립한 것으로 추정되는 매립층과 그 하부에 퇴적층이 존재하는 것으로 조사되었다. 그리고 매립층과 퇴적층 하부에 풍화대가 존재하는 것으로 조사되었다. 전체 지반층의 토성은 시추공에 관계없이 주로 점토 섞인 모래, 실트질 모래, 실트질 점토 및 화강편마암 순으로 구성되어 있었다. 지하수위도 시추공에 관계없이 지반에서 0.3m 아래에 있는 것으로 나타났다. 온실기초 및 나무말뚝의 침하량은 전체적으로 볼 때, 온실 내 외부나 계측지점(채널)에 관계없이 침하량에는 다소 차이가 있지만, 시간의 경과와 함께 침하량이 증가하고 있는 것으로 나타났다. 그리고 온실 내부 기둥의 경우, CH-2는 좀 예외적이긴 하지만, 온실 측벽(방풍벽 측)에 있는 지점의 데이터가 상대적으로 큰 진폭으로 흔들리는 것은 알 수 있었다. 또한 특정 시기에 침하량이 상대적으로 크게 증가한 후, 어느 정도 침하량이 회복 되는 현상을 볼 수 있었다. 이와 같은 현상들을 포함하여 CH-1을 제외하고 현 시점에서 온실 내 외부 전체의 지점별(CH-2~CH-10) 침하량은 1.0~7.5mm 정도의 범위에 있는 것으로 나타났다. 회귀 분석한 결과 결정계수는 지점별로 0.6362~0.9340까지의 범위로서 상관관계가 높은 것으로 나타났다. 그리고 온실외부의 경우는 0.6046~0.8822로서 온실내부 보다는 다소 낮지만, 상관관계가 있는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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