• 지질공학
• /
• 제24권3호
• /
• pp.397-409
• /
• 2014

터널 시공 중 나타나는 단층은 방향, 규모 및 강도를 예측하기 어려우면서 지반의 강도를 결정하는 중요한 요소이다. 그러나, 많은 시공 현장에서 단층대의 강도 및 암반분류를 경험적으로 적용하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 전국 9개의 지역의 단층에서 총 109개의 시료를 획득하여 직접전단시험과 입도분석을 수행하였다. 또한 6개의 다중회귀모델을 설정하고 97개의 데이터를 이용하여 회귀분석을 실시한 후 전단강도와 단층물질의 무게비의 상관성을 분석하였다. 분석된 6개의 모델을 대상으로 분석에 사용되지 않은 12개의 시험데이터를 이용하여 검증을 실시한 결과 모든 모델에서 결정계수 $R^2{\geq}0.6$을 보이며, Model 5에 비하여 상대적으로 수직응력을 세분화 하여 고려할 수 있는 Model 1과 3이 $R^2{\geq}0.69$으로 높게 나타났다. 향후 단층 물질의 전단강도 산정에 대한 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제24권12호
• /
• pp.53-60
• /
• 2023

최근들어 고속철도 및 도로 설계속도 향상과 더불어 터널건설공사가 차지하는 비중이 비례하여 높아지고 있다. 특히, 우리 나라 지형특성인 산악지가 많으므로 장대터널공사가 급증하고 있다. 이와같이 터널 장대화 추세로 단층대 구간을 회피하여 터널 설계 및 시공이 어려운 것이 현실이고 산악지에 터널건설은 설계 시에도 지반조사가 지형조건상 어려운 경우가 많아서 정밀한 지반 조사가 어렵고 이로 인하여 터널시공 중에 터널 주변 지반에 풍화 취약구간인 단층대들이 존재하는 경우에는 단층대 분포와 강도특성, 지하수 분포범위에 따라 굴착 중 터널 안정성에 직접적인 영향을 주게된다. 특히 본 연구대상 터널과 같이 터널 천정부에 일정 간격 이격되어 터널 상부에 단층대가 분포하고 있어 설계 시 지반조사에서 파악이 안된 경우에는 굴착 시간이 경과 후 터널바닥부 변형이 발생하게 되어 막장면 관찰을 통해 변위 발생 여부를 분석하는데는 한계가 있다. 따라서 유사사례 분석을 통해 변형 등이 발생하였을 때 적절한 보강방안에 대한 분석이 필요하다.

• 지질공학
• /
• 제16권4호
• /
• pp.327-335
• /
• 2006

지하 불연속면의 탐지를 위한 굴절법 탄성파 자료에 대하여 3가지의 중요한 자료처리기법을 속도와 심도의 관점에서 비교 관찰하였다. 즉 수치모델링으로 생성된 수평 3층, 경사 3층, 수직단층, 매몰 수직 파쇄대 구조에 대한 발파점 자료들을 일반화된 역행 주시법(GRM), 일반화된 선형 역산법(GLI), 토모그래피를 적용하여 그 자료처리 결과들을 서로 비교 분석하였다. 토모그래피는 수직단층, 매몰 파쇄대등의 복잡한 지형기복에서 보다 정확한 지하속도구조를 파악할 수 있는 반면에 일반화된 역행 주시법(GRM)과 일반화된 선형 역산법(GLI)은 수평구조와 경사 경계면 등의 평면 불연속면에 효과적으로 나타나는데 이것은 이들 방법이 주시곡선의 초동 분석위주로 수행되기 때문인 것으로 해석된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.1-15
• /
• 2015

한반도 서부인 당진 지역에서 새로이 발견된 제4기 진관단층의 운동 특성과 단층활동 이력에 대한 윤곽을 잡기 위해 몇 개의 단층비지대로 구성된 진관단층의 기하 분석과 단층비지 물질에 대한 ESR 연령측정을 하였다. 진관단층은 정단층으로, $N55^{\circ}E$ 주향의 이 단층은 낮은 곳에서는 경사가 $57^{\circ}NW$, 상부로 갈수록 경사가 수직에 가깝게 변화를 보여 주며 리스트릭 단층임을 보여준다. 단층비지대의 두께는 노두 하부의 기반암과 기반암 사이에서 2~3 cm, 중상부의 기반암과 제4기층 사이 경계에서는 20~30 cm 폭으로 보다 두껍다. 후자의 경우에 있어서 3개 이상의 단층비지대가 분리되거나 합쳐지기도 하며, 부분적으로는 서로 중첩되기도 하는데 이는 서로 다른 단층운동 사건들이 있었음을 지시한다. 지질단면도로부터 산출된 단층의 누적 총변위는 약 10 m이며 누적 총변위와 단층의 길이 사이 경험식에 따르면 약 2.5 km의 단층 길이에 해당된다고 할 수 있다. 그러므로 단층의 길이를 제대로 알기 위해 보다 연구가 요구된다. 단층대를 따라 채취한 세 단층암 샘플에 대한 ESR 연령측정 결과, $651{\pm}47$, $649{\pm}96$, $436{\pm}66ka$ 등으로 나타났으며 최소 두번의 단층운동이 있었음을 지시한다. 단층면에서 관찰되는 단층조선은 순전한 경사이동만을 지시하며(정단층 운동), 동북동-서남서 주향의 진관단층은 북북서-동남동 방향의 수평 최소 압축응력 환경에서 단층운동이 있었음을 제시한다.

• 지질공학
• /
• 제17권4호
• /
• pp.517-523
• /
• 2007

이 연구에서는 초정지역의 충적층 지하수와 관련된 풍화대분포를 파악하고 단층파쇄대 조사를 위해 복합물리탐사(탄성파굴절법, 전기비저항, 지하투과레이더탐사)를 수행하였다. 탄성파속도 정보로부터 풍화대는 대상지역의 남서부로 갈수록 깊어지는 것으로 나타나는데 기반암까지의 심도 즉 풍화대의 두께는 또한 기존의 시추자료 및 지하수위 자료와 거의 일치한다. 소규모 단층과 관련된 파쇄대 조사에서는 탄성파굴절법, 전기비저항, 레이더탐사 자료를 속도와 비저항 구조를 복합적으로 천부까지 해석하여 단층파쇄대의 지표 경계등을 파악하였다. 복합 지구물리탐사로 정확히 제시된 풍화대와 파쇄대 등에 대한 정보는 충적층 지하수의 분포를 알아내는데 충분히 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제1권2호
• /
• pp.92-100
• /
• 1998

측선 전체에 걸쳐 표토층이 두껍게 덮여 있어서 지질조사에 의한 단층의 확인이 용이하지 않은 두 지역에서 측선을 교차하는 단층의 위치와 그의 심부 발달 상태를 밝히고자 array CSAMT탐사를 수행하였다. 측선 직하부의 전기비저항 단면도에서 전기비저항 분포의 급격한 횡적 불연속을 나타내거나 또는 높은 함수율로 인해 어느 정도의 폭을 갖으며 저비저항대로 표출되는 부분을 단층 또는 단층파쇄대로 해석한 후, 이에 대한지질학적 증거를 확보하기 위하여 재차 지질조사를 수행하였다. 주변의 노출된 단층의 위치를 내$\cdot$외삽 하거나 단층으로 해석한 동일 위치에서 최근의 토목공사로 인해 우연히 노출된 단층의 증거를 확보하고 array CSAMT 탐사의 단층 조사에 대한 적용성을 확인할 수 있었다. 일부 측선에 대하여는 동일 측선에서 수행된 쌍극자-쌍극자배열 전기비저항탐사 결과를 array CSAMT 탐사 결과와 대비하여 단층 조사에 대한 양자의 적용성을 비교하였다.

• 지구물리
• /
• 제1권1호
• /
• pp.31-40
• /
• 1998

양산단층이 통과하는 안강 부근에서 기반암 분포, 지표 근처 단층과 파쇄대 위치 및 규모 등을 밝히기 위하여 중력과 총지자기를 측정하였다. 예상되는 단층의 주향과 거의 직각이 되는 2개 측선을 따라 총 67개 지점에서 15 m 간격으로 중력을 정밀하게 측정하였으며, 총지자기는 동일 측선을 따라 3 m 간격으로 총 296 점에서 측정하였다. 스펙트럼 분석법으로 구한 자기 기반암의 평균 깊이는 형산강을 중심으로 서부와 동부 측선에서 각각 8.5, 10.0 m로 계산되며, 중력 측정값은 형산강 동부가 서부보다 평균 1.71 mGal 이상 크게 나타나서 서부가 동부보다 파쇄 정도가 더욱 심한 것으로 해석된다. 중력 순산모델 연구는 동부 측선의 동쪽 끝에서 210 m 떨어진 지점에 놓인 단층을 경계로 서쪽으로 밀도 2.44 g/cm3, 깊이 70 m의 파쇄대가 발달되어 있으며, 395 m 지점을 중심으로 기반암 상부면이 폭 190 m, 평균 3.5 m 깊이의 소규모 비대칭 지구가 존재할 가능성을 제시한다. 또한 이 지구 위치의 지표 고도는 주위보다 약 44 cm 꺼져 있어서, 이 지구가 그리 오래되지 않은 시기의 단층운동에 의해 형성되었을 가능성이 높은 것으로 해석된다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제8권1호
• /
• pp.50-58
• /
• 2005

하저지반은 단층대의 분포가능성이 매우 높으나 수층으로 인해 지표지질조사가 불가능하여 단층대를 파악하기가 쉽지 않다. 하상 전기비저항 탐사는 하저지반에 대한 연속적인 영상을 제공하여 주므로 단층이나 연약대의 위치를 파악하는데 매우 효과적인 탐사법이다. 하저터널의 설계에서는 단층대의 위치뿐만 아니라 단층대의 주향방향이 매우 중요한 요소이다. 단층대의 주향방향을 파악하는 방법으로는 격자형의 측선에 대한 광대역 조사가 매우 효과적이다. 하지만. 종래의 하상 전기비저항 탐사는 케이블을 하저에 설치하여야 하므로 광대역 조사에 적합하지 않다. 이에 이 연구에서는 소형보트에 스트리머 케이블을 설치하여 신속하게 광대역의 하저지반을 영상화하는 스트리머 전기비저항 탐사의 적용성에 대해 고찰하였다. 스트리머 전기비저항 탐사에 의한 단층대의 분해능을 고찰하기 위하여, 수직단층이 수층 하부의 퇴적층에 피복되어 있는 모형을 설정하여 수치모형실험을 수행하였다. 전극의 설치위치와 수심의 변화에 따른 수직단층의 분해능에 대해 살펴보았으며, 그 결과 수층의 두께가 전극간격의 2 배 이내인 경우에는 전극을 수층 표면에 설치하는 방식으로도 단층을 영상화할 수 있음을 보였다. 또한, 스트리머 전기비저항 탐사에 적합한 4 가지의 전극배열법을 설정하여 신호대 잡음비와 수직 단층의 분해능을 비교 검토하였다. 수치모형실험을 기초로 하여 한국 서울에 위치한 한강의 하저터널 예정부지에서 하상 전기비저항 탐사를 수행하였다. 하저터널 예정노선에서는 고분해능의 영상이 요구되므로 하저에 전극을 설치하여 자료를 획득하였으며, 2차원 역산을 적용하여 강 양단에서 단층대로 추정되는 3개의 저비저항 이상대를 탐지하였다. 저비저항 이상대의 윈인을 규명하기 위하여 시추조사를 수행하였으며, 그 결과 수 m 이상의 폭을 가지는 다수의 단층이 관측되었다. 단층대의 주향방향을 탐지하기 위하여 확인된 저비저항 이상대를 중심으로 격자형의 측선을 설정하여 스트리머 전기비저항 탐사를 수행하였다. 이를 통해 하저에 케이블을 설치하는 방식에 비해 매우 신속하고 경제적으로 하저에 분포하는 이상대의 분포범위와 발달방향을 규명할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
• /
• pp.326-326
• /
• 2016

단층은 지질학적 관점에서 국부적인 지구구조응력(tectonic stress)이 암반 내에 존재하는 어떤 면을 따라 파괴 분기값을 초과하는 경우에 발생하는 매우 큰 공간적 변이에 의한 파괴 면으로 정의된다. 이러한 단층의 수문지질학적 특성은 단층의 공간적인 분포와 간극의 연결성에 따라 변화된다. 단층의 형성이 단층 내의 간극의 생성과 파괴를 이끄는 과정이 포함될 때 단층을 따라 발생되는 변이와 간극의 변화 사이에 복잡한 관계가 존재한다. 본 연구에서는 단층의 기하학적 특성에 따라 변화되는 흐름 변화를 3차원 이산 균열망 모형을 통해 모의 및 분석을 수행하였다. 단층의 기하학적 특성에 대해 3가지 경우를 고려하였다. 첫 번째는 영역 중심에 위치한 폭이 매우 좁고 상대적으로 주위 암반보다 매우 높은 투수성을 가진 단층, 두 번째는 단층 주변에 손상지역(damaged zone)이 존재하는 경우 그리고 세 번째는 relay 구조를 가진 단층이다.

• 자원환경지질
• /
• 제55권2호
• /
• pp.183-195
• /
• 2022

열수 금광상은 단층대 내에서 일어나는 열수 유체의 폭발적 흐름의 증거이며, 그로 인해 만들어지는 맥의 구조 및 조직은 열수유체 재분배 기작을 반영한다. 본 리뷰 논문에서는 열수 금광상의 형성을 야기하는 지각 내 유체 순환의 기작으로서 석션 펌프와 단층 밸브 모델을 소개하고 단층역학적인 측면에서 검토한다. 석션 펌프와 단층 밸브 모델은 (1) 지구조 응력의 누적과 유체압의 증가, (2) 지진성 단층파열에 따른 지구조 응력의 해소와 유체압의 감소가 주기적으로 발생됨에 따라 단층을 통해 불균질하게 발생하는 유체의 이동 및 맥의 형성 기작이다. 두 기작들이 작동하는 지질학적 환경과 응력 조건은 서로 상이하며, 결과적으로 형성된 맥의 구조 및 조직적 특성은 서로 공통점과 차이점을 가진다. 석션 펌프와 단층 밸브 모델은 향후 한국의 열수 금광상의 구조적 성인을 정교하게 해석하고 추가적인 탐사의 효율성을 제고하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.