• 제목/요약/키워드: Crystalline rock

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Influence of EDZ on the Safety of a Potential HLW Repository

  • 황용수;강철형
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.253-262
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    • 2004
  • Construction of tunnels in a deep crystalline host rock for a potential High-Level Radioactive Waste(HLW) repository inevitably generates an excavation disturbed zone (EDZ). There have been a series of debates on whether a permeability in an EDZ increases or not and what would be the maximum depth of an EDZ. Recent studies show mixed opinions on permeability. However, there has been an international consensus on the thickness of an EDZ; 30 cm for TBM and 1 meter for controlled blast. One of the impacts of an EDZ is on determining the distance between adjacent deposition holes. The void gap by the excavation hinders relaxation of temperature profiles so that the current Korean reference designing distance between holes should be stretched out more to keep the maximum temperature in a buffer region below 100 degrees Celsius. The other impact of an EDZ is on the long-term post closure radiological safety. To estimate the impact, the reference scenario, the well scenario, is chosen. Released nuclides diffuse through a bentonite buffer region experiencing strong sorption and reach a fracture surrounded by a porous medium. Inside a fractured porous region, radionuclides migrate by advection and dispersion with matrix diffusion into a porous medium. Finally, they reach a well assumed to be a source of potable water for local residents. The annual individual dose is assessed on this well scenario to find out the significance of an EDZ. A profound sensitivity study was performed, but all results show that the impact is negligible. Even though the role of an EDZ turns out to be limited on overall safety assessment, still it is worthwhile to study the chemical role of an EDZ, such as a potential source for natural colloids, potential sealing of an open fracture by fine clay particles generated by the process of an EDZ, and alteration of a sorption mechanism by an EDZ in the future.

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상시미동 측정을 통한 천부 횡파속도 연구 (Shallow Shear-wave Velocities Using the Microtremor Survey Method)

  • 황윤구;김기영
    • 지질공학
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    • 제16권4호
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    • pp.381-392
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    • 2006
  • 상시미동을 이용하는 수동적 표면파 탐사를 결정질암 기반암 지역에서 실시하여, 내진설계 지반분류 기준인 30 m 깊이까지의 평균 횡파속도(Vs30)를 구하고자 연구를 수행하였다. 시험자료는 조사지 A와 B에서 삼각형 배열과 'L' 자형 직각 배열로 2 ms 간격으로 4초 동안 기록하였다. 조사지 A에서 기록한 자료를 공간 자기상관 방법으로 분석하여 위상속도 스펙트럼을 작성하고, 수신기 배열의 길이 및 형태, 기록 횟수, 수신기 수 등의 주요인자들의 영향을 고찰하였다. 조사지 B에서 상시미동 기록자료의 역산을 통해서 구한 횡파속도와 근처 시추공에서 수직탄성파 방법으로 구한 결과가 대체로 일치함을 보여 상시미동을 이용한 표면파 탐사법이 Vs30을 구하는데 효율적인 방법으로 판단된다.

오존처리에 따른 탄소나노튜브 강화 고밀도 폴리에틸렌 기지 복합재료의 PTC/NTC 특성 (Effect of Ozone Treatment of Carbon Nanotube on PTC/NTC Behaviors of High-Density Polyethylene Matrix Composites)

  • 박수진;석수자;이재락;홍성권
    • 폴리머
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    • 제29권1호
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    • pp.32-35
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    • 2005
  • 탄소나노튜브를 오존처리한 후 이를 사용하여 탄소나노튜브/고밀도 폴리에틸렌 전도성 복합재료를 제조하였고, 오존처리된 탄산나노튜브가 positive temperature coefficient(PTC) 세기에 미치는 영향을 조사하였다. 원소분석(EA)과 FT-IR 분석 결과, 오존처리된 탄소나노튜브의 표면에는 O-H, C=O 그리고 C-O와 같은 산소함유 관능기가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 전도성 복합재료의 온도에 따른 저항성은 디지털 멀티메타를 이용하여 측정하였다. 복합재료의 저항성은 고밀도 폴리에틸렌의 결정 용융 온도에서 증가하였으며, 이는 복합재료의 매트릭스로 사용된 고밀도 폴리에틸렌의 열팽창성에 의한 전도성 네트워크의 파괴때문인 것으로 판단된다. 그리고 탄소나노튜브에 오존처리 시간이 증가할수록 탄소나노튜브/고밀도 폴리에틸렌 복합재료의 PTC 세기는 증가했고, 이는 오존처리에 의한 탄소나노튜브 표면에 산소함유 관능기는 PTC 소자의 최대 비저항 값을 증가시키기 때문인 것으로 판단된다.

스카른 광상(鑛床)과 관계화성암(關係火成岩)의 심부동일기원(深部同一起源) (Skarn Deposits and Related Igneous Rocks: Their Cogeneses at Depths)

  • 윤석규
    • 자원환경지질
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    • 제18권2호
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    • pp.93-105
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    • 1985
  • Whether a skarn deposit in carbonate host occurs in contact with certain igneous mass or not has been a general criterion in identifying the igneous rock that genetically relates to the skarn deposit. It is well known, however, that there are many skarn deposits which are not close to any given igneous contact but are far away from the contact. In this paper the reason why such deposits can be formed at a distance from the contact as mentioned is expressed based on the concept that skarn deposits and related igneous rocks are genetically connected at depth where ore-forming fluids emanate from magma and are removed upwards; the movement of ore-forming fluids separated from magma at any depth may have a tendency to infiltrate upward in bulk rather than to diffuse laterally; the paths of magma and cogenetic ore-forming fluids may be identical at lower depths but the latter can be diverted from the former with upward movement so that the positions of the skarn deposits which resulted from the ore-forming fludis at upper levels can be distant from the igneous contacts on a given horizontal section. Statistics indicate that the majority of exoskarns are found at distances up to 800 meters or rarely up to 3,000 meters from igneous contacts and endoskarns up to 600 meters or more. Numerous case studies of skarn deposits in various parts of the world support the above reasoning indicating a general downward convergency of skarn orebodies and related igneous masses with depth. A typical example of this situation is well demonstrated at the Keumseong molybdenum deposit, which is apart from the Jecheon granite on the surface but gets closer to the granite body with depth and finally is intertongued with the granite apophyses in its root zone. Another case for skarn deposit not associated with igneous contact either laterally or vertically but with a deep-seated distal igneous mass is the Sangdong scheelite deposit; 700 meters below the scheelite orebody a blind pluton of muscovite granite, which intruded into the Precambrian crystalline schist, has been recently discovered by deep drilling.

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청도 공암풍벽과 거연정(Geoyeonjeong) 별서원림의 재조명 (A Resurrection of Gongampungbyeog Cliff and Geoyeonjeong Byeolseowonlim in Cheongdo)

  • 김정문;정푸름;노재현
    • 한국전통조경학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.11-24
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 국내 원림에 관한 연구는 활발하게 진행되고 있으나, 소외되어 잊혀져 가는 청도 거연정을 재조사하여 잘못된 내용을 바로잡고 그간 정원의 변화상과 실태를 검토하는 한편 향후 원림내 구성 요소의 기초자료를 구축하고자 하였다. 또한, 거연정원림 영향권인 공암풍벽까지 확대하여 재조명하였으며 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 『청수헌유고』에 배를 타고 노는 선유풍류(仙遊風流)를 읊은 내용으로 볼 때 동창천과 공암풍벽은 거연정과 일체감을 갖는 정원 영역이었음을 확인할 수 있다. 둘째, 거연정 경영 내력에 "병암(병풍바위) 아래로 나아가 작은 정자를 짓고 거연정이라 편액했다. 원림을 개간하고 화훼를 북돋아 심었다."고 하는 기록으로 보아 청수헌 윤봉한은 공암풍벽 일대를 거연정의 경관적 영향권인 외원(外園)으로 인식하였음을 알 수 있다. 셋째, 공암과 관련된 다수의 시는 공암이 운문 일대를 대표하는 승경으로 인식되었으며, 이곳에 설정된 청도팔경이나 운문구곡의 양상은 공암풍벽의 전래 승경적 면모에 매우 충실하다는 방증(傍證)이기도 하며 거연정원림 외원으로서의 특성이 함축된 장소성의 결정체이다. 넷째, 거연정원림에서 공암으로 이르는 잔도(棧道) 및 풍벽 일대의 동창천 하상에는 풍호대, 모성암, 부앙대, 곡천대, 사간정, 학가대, 형제암 등 암대(巖臺)로 구성된 명소로 채워져 있으며, 이는 이 지역 승경의 요처(要處)이자 조망처으로서 거연정원림 외원의 성격을 보다 명료하게 보여주고 있다. 다섯째, 『청수헌유고』의 "물을 끌어다가 방당으로 흘리고 다시 들판의 시내로 보낸다"라는 표현으로 볼 때 거연정의 지당은 원래 방지였음을 확인할 수 있다. 조영자 청수헌 또한 주자를 존숭하고 주자와 같은 자연관을 추구하고자 했을 것으로 추론된다. 여섯째, 『청수헌유고』의 『거연정만영(居然亭晩影)』에 샘물에 대한 묘사와 버드나무 등을 심었다는 기록과 『상국설(霜菊說)』에는 자신이 국화를 심고 가꾼 사실을 논한 글로 심한 서릿발 속에서도 굴하지 않고 외로이 절개를 지킨다는 오상고절(傲霜孤節)을 국화를 빌어 표현한 것으로 보인다. 일곱째, 거연정원림 내원에 존재하는 바위글씨는 1844년 원림조성기의 청수헌에 의해 쓰여진 것으로 판단된다. 거연정 원내의 바위글씨는 수신 및 경물의 명칭을 제시하고 있다. 대부분의 구절은 주자의 무이도가를 비롯한 원전을 바탕으로 하고 있으며, 군자의 덕과 은자의 자연관을 이입한 것이 대부분이다. 또한 '경(敬)'이나 '의당(義堂)'바위글씨는 특별한 숭배대상이나 내면의 성찰을 대신한 것으로 거연정원림의 의미경관적 속성을 더해주고 있다.

대륙 암석권에서 무기 자연 수소의 성인과 부존 형태 (Origin and Reservoir Types of Abiotic Native Hydrogen in Continental Lithosphere)

  • 김형수
    • 광물과 암석
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    • 제35권3호
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    • pp.313-331
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    • 2022
  • 무기 자연 수소(H2)는 천연가스의 주요 구성성분이지만, 청정 및 재생 가능한 에너지로써 글로벌 에너지 분야에서 그 중요성이 다소 과소평가되고 있다. 이 논문은 우리가 과거에 생각했던 것보다 훨씬 광범위한 환경에서 무기 자연 수소가 대륙 암석권에서 대량 생성된다는 최근 논문들을 바탕으로 자연 수소의 발생 기작과 이와 관련된 다양한 지질학적 특징들을 검토하였다. 지금까지 확인된 자연 수소의 주요 근원암은 (1) 초고철질암, (2) 철(Fe2+)이 풍부한 암석으로 구성된 강괴, (3) 우라늄이 풍부한 암석이다. 이 암석들은 선캄브리아 시대 결정질 기반암 그리고 중앙 해령과 대륙기반의 오피올라이트(ophiolite), 페리도타이트(peridotite) 암체에서 사문암화된 초고철질암과 밀접하게 관련된다(Zgonnik, 2020). 이 근원암들에서 자연 수소를 생성하는 무기적 작용은 (a) 광물(예, 감람석)의 Fe2+이 산화되는 동안 물의 환원, (b) 방사성 붕괴로 인한 수전해, (c) 규산염 암석의 기계적 파괴(예, 단층) 동안 물과 표면 라디칼의 반응 등이며, 자연 수소는 자유 기체(51%), 다양한 광물 내의 유체포유물(29%), 지하수의 용존기체(20%) 형태로 발견된다(Zgonnik, 2020). 우리나라의 경우 아직 자연 수소 연구가 수행되지는 않았지만, 경상분지 내 무기 자연 수소의 생성과 부존 가능성은 두꺼운 퇴적분지 내에서 초고철질암, 층간 현무암층과 철/구리 부화대 존재, 그리고 페름기-제3기 동안 능동적 대륙 연변부에서 여러 번의 화성활동 등을 포함한 지질학적/지구화학적 특성을 고려하면 상당히 높은 것으로 평가된다. 최근 지질 기원의 자연 수소를 연구/탐사하는 국외 학자들과 산업체들은 가까운 미래에 자연 수소가 깨끗하고 재생 가능한 획기적인 에너지원 역할을 할 것으로 전망하고 있다. 따라서 우리나라에서 자연 수소의 경제적 활용을 위한 부존지 발견 여부와 상관없이 지하의 암석-유체 상호작용에 관한 통합 연구를 통해 아직 밝혀지지 않은 자연 수소의 성인과 탐사는 차세대 핵심 연구임이 분명하다.

전기비저항 모니터링 방법을 이용한 충적층 지하수위 변동 감지 (Detection of Groundwater Table Changes in Alluvium Using Electrical Resistivity Monitoring Method)

  • 김형수
    • 지질공학
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    • 제7권2호
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    • pp.139-149
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    • 1997
  • 전기비저항 모니터링을 이용하여 충적층 지하수위의 변동을 감지 할 수 있는지의 여부가 연구되었다. 연구는 유한요소법을 이용한 전기비저항 수치 모델링 시험과 20일간의 장기 양수 시험이 수행된 금강 정동리 지역의 현장 자료를 이용하여 수행되었다. 수치 모델링 시험 및 현장 자료 획득은 전극 기본 간격이 4m인 21개의 고정전극을 이용하였으며, 전극배열은 "변형 웨너 배열"과 쌍극자 배열을 이용하였다. 현장 장기 양수 시험에서 관측된 수위 변화를 단순화하여 지하 2차원 비저항 모델로 사용한 사용한 결과, 겉보기 전기비저항의 변화 양상은 수위 변화보다 둔감한 변화 양상을 보여 주며, 수위 변화가 있는 부분뿐만 아니라하부 결정질 기반암의 경계 부위에 해당하는 심도에서도 겉보기 비저항 장치가 변화하는 현상이 관측되었다. 이러한 수치 결과와 부합되는 결과가 실제 현장에서 획득된 겉보기 전기 비저항 단면에서도 나타났다. 수치 계산결과 및 현장 자료는 전기 비저한 모니터링이 지하수위 변동을 유무 감지하는데 유용하게 사용될 수 있음을 보여주었다. 그러나 겉보기 전기비저항 단면이 수위 변동량을 정량적으로 규명할 만큼의 뚜렷한 변화를 보여주지는 못하기 때문에 전기비저항 방법만으로 정략적인 수위변동을 감지하는데 한계가 있는 것으로 판단되었다. 이러한 지하 수위 변동량 등을 명확히 규명하기 위해서는 고해상도 탄성파 또는 지하레이다 탐사처럼 지하의 모습을 영상화 할 수 있는 지구물리 탐사법이 병행되는 것이 바람직하다.

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PbSnSe 단결정 박막의 성장과 광학적 특성 (Growth and Optical Properties of PbSnSe Epilayers Grown on BaF2(111))

  • 이일훈
    • 한국안광학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.35-41
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    • 2004
  • IV-VI족 화합물인 PbSnSe는 흥미 있는 물리적 특성을 가지고 있는 화합물 반도체로써 본 실험에서는 HWE 방법으로 성장시킨 PbSnSe 박막에 대한 특성을 조사하였다. 원료부와 열벽부 그리고 기판의 온도를 변화시키며 단결정 박막을 성장시켰다. Rutherford back scattering (RBS)을 측정하여 Pb:Sn:Se의 조성비를 확인하였다. 특히 좁은 에너지 대역을 측정하기에 매우 용이한 Fourier transform infra red (FT-IR)측정 장치를 이용하여 에너지 갭을 측정하였다. 박막의 표면 상태는 atomic force microscopy (AFM) 사진과 주사 전자 현미경 (SEM) 사진으로 관찰하여 결정구조와 성장 용도와의 연관성을 조사하였다. 광학 상수는 Spectroscopic ellipsometry (SE) 방법을 이용하여 박막의 광학 상수를 측정했다. PbSnSe 화합물 에피층 시료의 굴절률(n), 유전상수(${\varepsilon}$), 반사율(R) 그리고 흡수 계수(${\alpha}$)등 광학상수를 측정하였다.

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한반도 선캠브리아 지각진화사 (Precambrian Crustal Evolution of the Korean Peninsula)

  • 이승렬;조경오
    • 암석학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.89-112
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    • 2012
  • 한반도는 크게 낭림육괴, 경기육괴, 영남육괴의 3개의 주요 선캠브리아 기반암복합체로 구성된다. 이 논문에서는 지금까지 알려진 우리나라 선캠브리아 지층의 분포와 층서계통을 살펴보고, 최근 보고된 정밀지질 연대자료를 기초로 층서계통의 문제점을 고찰하고, 연대자료 및 동위원소자료를 바탕으로 각 지괴들의 선캠브리아 지각진화사를 살펴보았다. 우리나라 선캠브리아 층서는 대체로 결정질 기반암과 상부의 지표암(supracrustal rock)으로 분류되었다. 그러나 이들 모두의 연령이 대부분 후기 고원생대(2.3~1.8 Ga)에 해당하는 것으로 밝혀져 기존 층서체계에 문제가 있음이 밝혀졌으며, 과거 기반암의 연대로 생각되었던 시생대 암층은 거의 존재하지 않는 것으로 밝혀졌다. 저어콘 상속핵 연대에 의하면 우리나라 선캠브리아 지각의 기원은 이미 고시생대(~3.6 Ga) 시기에 시작되었다. 이후 27억년을 전후하여 맨틀로부터 대부분의 지각형성 기원물질이 추출되었으며, 약 200~400Ma의 정치시기를 거쳐 약 25억년(경기육괴, 영남육괴) 혹은 23억년(낭림육괴)에 이들 기원물질의 재활성에 의해 대부분의 지각이 형성되었다. 그러나 이들 지각들은 고원생대 시기동안 대륙연변부 조산대에 위치하여 반복적인 지각분화과정을 경험하였으며, 이후 약 18억~19억 시기에 최종 지각화 과정을 거쳐 안정된 대륙탁상지로 형성되었다. 이후 낭림육괴와 경기육괴에는 중원생대에서 신원생대 시기에 일부 퇴적작용과 화성활동이 있었으나, 영남육괴는 고생대 퇴적분지 형성 이전까지 비교적 안정된 지괴로 남아 있었다.

유형별 문화재 시료의 비파괴 표면 X-선 회절분석법 적용과 해석 가능성 (Possibility about Application and Interpretation of Surface Nondestructive X-ray Diffraction Method for Cultural Heritage Samples by Material)

  • 문동혁;이명성
    • 한국광물학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.287-301
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    • 2019
  • 문화재의 보존·관리 및 활용은 원형유지를 기본원칙으로 하므로 비파괴적인 분석법을 통한 무기질 문화재 및 그 원료물질의 광물조성을 연구하는 것은 중요한 분야이다. 본 연구는 비파괴 표면 X-선 회절분석법(ND-XRD)을 석재, 채색된 안료, 토제, 금속 등 유형별 무기질 문화재 및 시편들을 대상으로 적용하여 문화재의 비파괴 분석법 중 하나로써 활용가능성을 검토하였다. 그 결과, 기기 내에 거치가 가능하며, 구성입자의 크기나 배열 및 굴곡 등 분석대상면의 특성이 스캔에 적합한 시료일 경우 모든 유형에서 광물조성 해석에 활용 가능한 회절패턴이 획득되는 것으로 나타났다. 또한 시료의 기질부에 비하여 표면의 회절정보가 우세하게 획득되므로 수평적 또는 수직적으로 다른 물질로 구성된 대상에 적용할 경우 각 부위별 광물조성정보와 함께 이들의 선후관계 파악을 통한 제작기법 및 변질양상 등의 해석에도 활용 가능할 것으로 사료된다. 반면 시료채취 및 분말화 과정을 생략한 채 문화재시료 자체를 스캔하는 분석방법의 특성으로 인하여 특정 결정면의 정보가 강하게 중첩되는 경우가 일부 발생되었다. 이와 같은 회절패턴은 점토광물의 편향성효과와 같이 광물동정에 유리하게 활용되는 경우도 있으며, 단결정에 가까운 크기와 배열을 갖는 입자로 인하여 불규칙한 회절강도 비가 획득되어 컴퓨터 프로그램을 통한 광물동정이 어려운 경우가 있으므로 해석에 주의가 필요하다.