• Title/Summary/Keyword: P파속도

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Monitoring and detecting $CO_2$ injected into water-saturated sandstone with joint seismic and resistivity measurements (탄성파 및 비저항 동시측정에 의한 수포화 암석시료에 주입된 $CO_2$ 모니터링 및 탐지)

  • Kim, Jong-Wook;Matsuoka, Toshifumi;Xue, Ziqiu
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.14 no.1
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    • pp.58-68
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    • 2011
  • As part of basic studies of monitoring carbon dioxide ($CO_2$) storage using electrical and seismic surveys, laboratory experiments have been conducted to measure resistivity and P-wave velocity changes due to the injection of $CO_2$ into water-saturated sandstone. The rock sample used is a cylinder of Berea sandstone. $CO_2$ was injected under supercritical conditions (10 MPa, $40^{\circ}C$). The experimental results show that resistivity increases monotonously throughout the injection period, while P-wave velocity and amplitude decrease drastically due to the supercritical $CO_2$ injection. A reconstructed P-wave velocity tomogram clearly images $CO_2$ migration in the sandstone sample. Both resistivity and seismic velocity are useful for monitoring $CO_2$ behaviour. P-wave velocity, however, is less sensitive than resistivity when the $CO_2$ saturation is greater than ~20%. The result indicates that the saturation estimation from resistivity can effectively complement the difficulty of $CO_2$ saturation estimations from seismic velocity variations. By combining resistivity and seismic velocity we were able to estimate $CO_2$ saturation distribution and the injected $CO_2$ behaviour in our sample.

IE-SASW Method for Nondestructive Testing of Geotechnical Concrete Structure : I. Numerical Studies (콘크리트 지반구조물의 비파괴검사를 위한 충격반향-표면파병행기법 : I. 수치해석적 연구)

  • 김동수;서원석;이광명
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.18 no.4
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    • pp.257-270
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    • 2002
  • The Impact-Echo(IE) method has been used to evaluate the integrity of concrete structures. In this method, the P-wave velocity of concrete is a crucial parameter in determining the thickness of concrete lining, the location of cracks or other defects. In many field applications of the IE method, the P-wave velocity is obtained by testing the core or the portion of a structure where the exact thickness is known. Occasionally, however, the core can not be obtained in specific structures and the P-wave velocity determined from core testing may not be a representative value of the structure. This study introduces an IE-SASW method that may determine the P-wave velocity on a surface of each testing area using the Spectral Analysis of Surface Wave (SASW) method. Results obtained from numerical studies are presented in this paper (Part I), and results obtained from experimental studies are presented in the companion paper (Part II). In this paper, numerical analyses using ABAQUS were carried out to investigate the effectiveness and the limitations of the IE-SASW method.

IE-SASW Method for Nondestructive Testing of Geotechnical Concrete Structure : II. Experimental Studies (콘크리트 지반구조물의 비파괴검사를 위한 충격반향-표면파 병행기법 : II. 실험적 연구)

  • 김동수;서원석;이광명
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.18 no.4
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    • pp.271-283
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    • 2002
  • P-wave velocity of concrete is a crucial parameter in determining the thickness of concrete lining, the location of cracks or other defects in Impact-Echo(IE) method. This study introduces an IE-SASW method that may determine the P-wave velocity on a surface of each testing area using the Spectral Analysis of Surface Wave (SASW) method. In numerical studies(Part I), it was verified that P-wave velocities could be obtained from SASW. In this paper(Part II), experimental studies were made in slab type concrete model specimens in which voids and waterproof sheet were included at the known locations. Accordingly, the feasibility of the proposed method was evaluated. The IE-SASW method was also performed in the precast model tunnel on ground and open-cut tunnel in ground. SASW tests were performed to determine the P-wave velocity of the concrete and then IE tests were carried at regularly spaced points along the testing lines to determine the thickness of structures. The nondestructive testing method which combined SASW and IE tests showed the great potential in the field applications.

Physical property evolution along gas hydrate saturation for various grain size distribution (다양한 입도분포에서의 하이드레이트 함유량에 따른 물성 변화 양상 연구)

  • Jung, Jaewoong;Lee, Jaehyung;Lee, Joo Yong;Lee, Minhui;Lee, Donggun;Kim, Sejoon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.149-149
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    • 2011
  • 청정 에너지원으로 높은 잠재력을 가지고 있는 가스하이드레이트는 상업적 기술개발이 미확보된 상태임에도, 우리나라에서 부존이 직접적으로 확인되었기 때문에 에너지원으로서 그 중요성이 부각되고 있다. 현재 전세계적으로 가스하이드레이트 개발 및 생산에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며 이에 대한 기초자료로서 가스하이드레이트가 함유된 퇴적층의 물성자료가 필요하다. 이에 따라 본 연구에서는 입도 분포별 총 5가지의 미고결 시료를 대상으로 투과도, p파속도, 전기비저항 측정을 수행하였다. 연구에 사용된 미고결 시료는 Hama#5($774{\mu}m$), #6($485{\mu}m$), #7($258{\mu}m$), #8($106{\mu}m$) 4가지와 Hama#6과 Hama#7을 1:1($371{\mu}m$)로 혼합하여 사용하였다. 실험에 사용된 장비는 가스하이드레이트를 인공적으로 생성시키기 위해 퇴적층을 모사할 수 있는 고압셀과 자료획득장비, 유체 주입장비, 온도 유지장비이다. 또한 투과도 측정에는 차압계, 전기비저항 측정에 RLC meter, p파속도 측정에 음파 송수신장비를 사용하여 각각의 물성을 측정하였다. 실험과정을 단계별로 요약하면 먼저 시료를 고압셀에 충진한 뒤 주입된 물의 양으로부터 공극률을 측정하고, 절대 투수계수를 측정하였다. 그 후, 메탄가스를 주입하여 퇴적층 내 수포화도(water saturation)를 잔류상태(irreducible saturation)로 유지시키고 메탄가스를 추가적으로 주입하여 원하는 압력까지 가압한 뒤 온도를 $1^{\circ}C$로 낮추었다. 가스하이드레이트의 생성은 급격한 압력강하로부터 알 수 있다. 최종적으로 가스하이트레이트가 함유된 퇴적층의 상대 투수계수를 측정하기 위해 메탄가스를 주입하였고 각각의 측정장비를 통해 전기비저항 및 p파 속도를 측정하였다.$V_g$, $V_h$, $V_w$, $V_ss$는 각각 가스의 부피, 하이드레이트의 부피, 물의 부피, 모래의 부피이다. 또한 수포화도, $S_w=\frac{V_w}{V_v}$이며 하이드레이트 포화도, $S_h=\frac{V_w}{V_v}$, 가스 포화도, $S_g=\frac{V_g}{V_v}$로 정의된다. 본 실험의 결과 투과도는 가스의 부피비, $\frac{V_g}{V}=nS_g$에 민감한 반응을 보였으며, 비저항은 공극수의 부피비, $\frac{V_w}{V}=nS_w$에 민감한 반응을 보였다. 또한 p파 속도는 고체의 부피비, $\frac{V_s+V_h}{V}=n(1-S_h)$에 민감한 반응을 보였다. 이러한 실험의 결과는 가스하이드레이트 개발, 생산 연구에 있어 기초 물성자료로 활용되는데 도움을 줄 것이다.

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Predicting the Uniaxial Compressive Strength and Young's Modulus of Rocks using Ultrasonic Velocity (초음파속도를 이용한 암석의 일축압축강도와 탄성계수 예측)

  • Choi, Gilhyun;Baek, Seungcheol
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.15 no.2
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    • pp.53-58
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    • 2014
  • The uniaxial compressive strength and Young's modulus of intact rocks are the most important analytical parameters for design of rock mass structures. But the preparation of the samples for uniaxial compressive test is a hard and time consuming task. By using ultrasonic test, engineers can predict the analytical parameters that is the uniaxial compressive strength and Young's modulus. The uniaxial compressive test and ultrasonic test were carried out 115 samples of igneous rocks, 74 samples of metamorphic rocks and 55 samples of sedimentary rocks and, after regression analysis of the test results, best fit equations for predicting the uniaxial compressive strength and Young's modulus are proposed. In order to obtain a better correlations coefficient between uniaxial compressive strength and P-wave velocity, the P-wave velocity were multiplied by density values. The proposed equations for predicting uniaxial compressive strength and Young's modulus using ultrasonic test provide reliable results.

Geoacoustic Model of Coastal Bottom Strata at Jeongdongjin in the Korean Continental Margin of the East Sea (동해 한국대륙주변부 정동진 연안 지층의 지음향 모델)

  • Ryang, Woo-Hun;Kim, Seong-Pil;Kim, Dae-Choul;Hahn, Jooyoung
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.37 no.4
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    • pp.200-210
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    • 2016
  • Geoacoustic modeling is used to predict sound transmission through submarine bottom layers of sedimentary strata and acoustic basement. This study reconstructed four geoacoustic models for sediments of 50 m thick at the Jeongdongjin area in the western continental margin of the East Sea. Bottom models were based on the data of the highresolution air-gun seismic and subbottom profiles (SBP) with sediment cores. P-wave speed was measured by the pulse transmission technique, and the resonance frequency of piezoelectric transducers was maintained at 1MHz. Measurements of 42 P-wave speeds and 41 attenuations were fulfilled in three core sediments. For actual modeling, the P-wave speeds of the models were compensated to in situ depth below the sea floor using the Hamilton method. These geoacoustic models of coastal bottom strata will be used for geoacoustic and underwater acoustic experiments reflecting vertical and lateral variability of geoacoustic properties in the Jeongdongjin area of the East Sea.

Relationship between Dynamic Elastic Modulus and Lithology using Borehole Prospecting (시추공 물리탐사를 이용한 동탄성계수와 암상과의 상관성 분석)

  • Park, Chung-Hwa;Song, Moo-Young;Park, Jong-Oh
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.23 no.6
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    • pp.507-513
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    • 2002
  • To delineate the relationship between dynamic elastic modulus and lithologies, suspension PS logging was applied to Yuseong granite, Paldang banded gneiss, and Sabuk sedimentary rock. P and S wave velocities were also measured for these lithologies. In addition, uniaxial strength and Poisson’s ratio were measured in a laboratory for Yuseong granite and Paldang banded gneiss. In laboratory measurements, P and S wave velocities in Paldang banded gneiss were higher than those in Yuseong granite whereas Poisson’s ratio in Paldang banded gneiss was lower than that in Yuseong granite. This implies that P and S wave velocities correlate reversely with Poisson’s ratio. The dynamic Young modulus obtained from suspension PS logging was high compared to the dynamic bulk modulus and the dynamic shear modulus.

퇴적암의 공학적 특성의 상관성 분석

  • Yeo, Yeong-Do;Kim, Gyo-Won;Kim, Su-Jeong
    • Proceedings of the KSEG Conference
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    • 2005.04a
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    • pp.235-242
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    • 2005
  • 본 연구에서는 퇴적암의 시험 관련자료 2,000 여건을 사암(역암 포함), 셰일 및 석회암으로 구분하여 흡수율, 단위중량, 일축압축강도, 점착력, 내부마찰각, 인장강도, 탄성계수, P파속도 및 S파속도 등의 특성치 분포도와 상관성을 분석하였다. 이러한 암석 특성치는 지하공간개발시 안전하고 경제적인 설계와 시공에 참고자료로 활용될 수 있는데 퇴적암의 강도특성 분석결과 사암과 석회암이 셰일 보다 전반적으로 양호하여 대규모 지하공간개발에 유리한 것으로 평가하였으며, 또 84% 신뢰도를 만족하는 범위에서 퇴적암의 암종별 공학적 특성치의 상관관계식을 유도하였다.

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A Study on the Effect of Blast-Vibration on Curing Lining-Concrete (발파진동이 양생중인 라이닝 콘크리트에 미치는 영향에 관한 연구)

  • 신일재;이정인
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.16 no.6
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    • pp.59-68
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    • 2000
  • 현재까지 진동이 양생중인 콘크리트에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행된 대부분의 연구에서는 콘크리트 공시체나 콘크리트 블록에 대해 100Hz 미만의 주주파수를 가지는 충격진동이나 진동테이블을 이용한 진동을 가한 후 콘크리트의 강도 변화를 평가하는 방법이 사용되었다. 이 연구에서는 발파진동이 양생중인 라이닝 콘크리트에 미치는 영향을 알아보기 우해 실험실 충격진동 시험과 터널 현장에서의 발파진동 시험을 수행하였다. 터널발파진동과 유사한 100~300Hz의 주주파수를 가지 충격진동을 각각 재령 3, 7, 12 시간에 다한 실험실 시험결과 2cm/sec의 진동속도는 모르타르 라이닝의 P파속도를 증가시키지만, 5 cm/sec, 10cm/sec의진동의 모르타르 라이닝의 P파 속도를 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다. 양생기간동안 2.5 cm/sec 이하의 발파진동이 가해진 양생중인 라이닝 콘크리트는 진동을 가하지 않고 양생시킨 콘크리트 공시체에 비해 압축강도가 더 큰 값을 나타내었다. 재령 5시간에 콘크리트 라이닝애 대한 소규모 시험발파로 발파진동을 가한 콘크리트 시료와 진동을 가하지 않고 터널 내에서 양생시킨 공시체에 대해 압축강도를 비교한 결과 콘크리트의 강도 및 탄성파 속도를 저하시킬 수 있는 진동수준은 3~4cm/sec 인 것 으로 나타났다.로 나타났다.

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