• Geomechanics and Engineering
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• 제18권1호
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• pp.11-20
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• 2019

The purpose of this study was to propose a new approach for quantifying in situ rock mass damage, which would include a degree-of-damage and the degraded strength of a rock mass, along with its prediction based on real-time Acoustic Emission (AE) observations. The basic approach for quantifying in-situ rock mass damage is to derive the normalized value of measured AE energy with the maximum AE energy, called the degree-of-damage in this study. With regard to estimation of the AE energy, an AE crack source location algorithm of the Wigner-Ville Distribution combined with Biot's wave dispersion model, was applied for more reliable AE crack source localization in a rock mass. In situ AE wave attenuation was also taken into account for AE energy correction in accordance with the propagation distance of an AE wave. To infer the maximum AE energy, fractal theory was used for scale-independent AE energy estimation. In addition, the Weibull model was also applied to determine statistically the AE crack size under a jointed rock mass. Subsequently, the proposed methodology was calibrated using an in situ test carried out in the Underground Research Tunnel at the Korea Atomic Energy Research Institute. This was done under a condition of controlled incremental cyclic loading, which had been performed as part of a preceding study. It was found that the inferred degree-of-damage agreed quite well with the results from the in situ test. The methodology proposed in this study can be regarded as a reasonable approach for quantifying rock mass damage.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.299-306
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• 2023

현무암폐석을 활용한 투수믈록의 성능을 평가하기 위해 현무암폐석의 치환율을 0, 20, 40, 60 (%) 4가지 수준으로 변화시켜 시멘트 및 무시멘트 기반의 투수블록을 제작하여 휨강도, 압축강도, 투수 계수, 흡수율, 밀도, 이산화탄소 저감, 미세먼지 저감 등에 대하여 평가하였다. 그 결과, 휨강도, 압축강도와 밀도는 현무암 폐석의 치환율이 증가함에 따라 감소하였지만 치환율 20 %에서 휨강도가 KS규격에 만족하는 결과값을 보였다. 흡수율, 투수계수, 이산화탄소 저감. 미세먼지 저감 등은 현무암 폐석의 치환율이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 투수계수는 모든 치환율에서 KS규격을 만족하는 결과를 나타내었고 미세먼지, 이산화탄소 저감과 흡수율은 모든 치환율에서 높은 값을 나타났다. 따라서 시멘트를 사용하지 않아 시멘트 생산과정에서 바생하는 이산화탄소량을 감소시킬 수 있는 무시멘트 기반 투수블록에서 중요한 지표인 투수계수가 KS규격을 만족하였고 공기질 오염물질 저감 성능이 뛰어나기 때문에 휨강도 기준을 만족하는 현무암 폐석 치환율 20 % 내에서 활용한다면 기존의 투수블록이 가지고 있는 문제점을 해결할 수 있는 방안으로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제26권5호
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• pp.339-347
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• 2016

스웨덴 포쉬마크 (Forsmark)지역에서는 1988년부터 세계 최초의 동굴식 중저준위 방사성 폐기물 처분장(SFR1)이 운영되고 있다. 4개의 터널 및 1개의 사일로에 용량 $63,000m^3$의 처분공간이 확보되어 연간 $1,000m^3$의 폐기물을 처분할 수 있었지만, 스웨덴 내 12기 중 10기의 원자로의 수명이 연장되고, 나머지 2기의 원자로가 폐쇄되어 추가 폐기물 처분에 대한 요구가 발생하게 되었다. 따라서 6기의 수평터널을 추가로 건설하여 폐기물과 9개의 반응로 용기 처분을 위한 $108,000m^3$의 처분 공간을 확보할 계획으로 스웨덴 방사성폐기물 관리주식회사(SKB)는 SFR3으로의 확장을 위한 허가 신청서를 2014년 정부에 제출하였다. 본 연구에서는 SFR3의 추가 확장 계획에 대해 소개하고, SFR3의 계획 시에 고려된 지질학적, 암반공학 및 암반수리학적인 요소들을 소개하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2017년도 춘계학술논문요약집
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• pp.225-226
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• 2017

• Geomechanics and Engineering
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• 제22권5호
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• pp.375-384
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• 2020

In this study, the application of conventional cubic law to a deep depth condition was experimentally evaluated. Moreover, a modified equation for estimating the rock permeability at a deep depth was suggested using precise hydraulic tests and an effect analysis according to the vertical stress, pore water pressure and fracture roughness. The experimental apparatus which enabled the generation of high pore water pressure (< 10 MPa) and vertical stress (< 20 MPa) was manufactured, and the surface roughness of a cylindrical rock sample was quantitatively analyzed by means of 3D (three-dimensional) laser scanning. Experimental data of the injected pore water pressure and outflow rate obtained through the hydraulic test were applied to the cubic law equation, which was used to estimate the permeability of rock fracture. The rock permeability was estimated under various pressure (vertical stress and pore water pressure) and geometry (roughness) conditions. Finally, an empirical formula was proposed by considering nonlinear flow behavior; the formula can be applied to evaluations of changes of rock permeability levels in deep underground facility such as nuclear waste disposal repository with high vertical stress and pore water pressure levels.

• 방사성폐기물학회지
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• 제11권4호
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• pp.311-324
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• 2013

우리나라 중저준위 방사성폐기물 최종 처분시설인 월성원자력환경관리센터의 폐쇄 후 안전평가 컴퓨터 프로그램의 신뢰성 확보를 위해 MASCOT와 검증프로그램으로 SAFE-ROCK와 GOLDSIM을 선정하여 정상시나리오에 대하여 안전평가를 수행하였다. 각 프로그램의 장단점을 비교/분석하였으며, 각 프로그램 별 구획 간의 선량 및 누출량을 평가하였다. 그 중 방사성핵종 $^{129}I$와 $^3H$가 MASCOT와 SAFE-ROCK 프로그램에서는 비슷한 경향을 보여주었지만, GOLDSIM 프로그램에서는 상이한 결과를 나타냈다. 이는 각 프로그램의 근계지역 내 핵종이동방정식의 해석과정의 차이와 개별 프로그램의 한계로 인해 다른 결과값을 보여주는 것으로 분석되었다. GOLDSIM 프로그램의 경우, 선원항 구획에서 초기 핵종누출량은 time-scale에 민감하게 반응한다는 사실도 확인할 수 있었다. 안전평가 프로그램은 처분환경에서 발생하는 핵종거동 및 이동에 대한 실제현상을 예측하기 위해 모델링을 거치지만, 전산프로그램의 특성과 실제현상에 대한 데이터가 제한적이므로 결과에 차이가 발생하게 된다. 이러한 차이점은 다양한 프로그램을 이용한 결과와 상호비교를 통해 알아내며 그 원인을 지속적으로 분석하는 연구개발과정을 필요로 하고 있다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2009년도 학술발표회 논문집
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• pp.21-26
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• 2009

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.189-190
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• 2023

Environmental pollution problems are occurring in Jeju Island due to negative treatment of basalt waste. Measures for various approaches and utilization measures are needed to solve the problem of waste stones that occur during basalt processing. In this study, the Properties of permeable blocks with basalt were identified and the applicability and functionality as building materials were reviewed. This experiment is basic data for evaluating the functionality of the permeable block by manufacturing permeable blocks using basalt waste stones and analyzing flexural strength and compressive strength. The higher the basalt waste stone replacement rate, the lower the flexural strength and compressive strength, but it was judged that 20% of basalt waste stone replacement rate that satisfies the minimum flexural strength (4.0MPa) stipulated in KS F 4419 was appropriate. In addition, additional permeability coefficient and absorption rate experiments tended to increase as the basalt lung stone replacement rate increased. Therefore, it is judged that the permeable block using basalt waste stone is superior to the existing permeable block.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제19권4호
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• pp.12-22
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• 2014

This study evaluated the pattern of groundwater fluctuation in cyrstalline rock using time series and factor analyses. From the results, groundwater level for the 18 wells was classified into 4 types reflecting the hydrogeological properties and rainfall event. Type 1 (DB1-5, DB1-6, DB2-2, KB-10, KB-13) was significantly influenced by groundwater flow through water-conducting features, whereas type 2 (DB1-3, DB1-7, KB-1~KB-3, KB-7, KB-11, KB-14, KB-15) was affected by minor fracture network as well as rainfall event. Type 3 (DB1-1, DB1-2) was mainly influenced by surface infiltration of rainfall event. Type 4 (DB1-8, KB-9) was reflected by the irregular variation of groundwater level caused by anisotropy and heterogeneity of crystalline rock.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.561-577
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• 2021

고준위방사성폐기물 심층처분장 내 압축 벤토나이트 완충재는 지하수 유입으로 인해 포화되어 팽윤하고, 이때 발생하는 팽윤압으로 인해 벤토나이트가 처분공 주변 암반 균열 내로 침투하게 된다. 침투한 벤토나이트는 지하수 흐름에 노출되어 공학적방벽 외부로 침식될 수 있고, 이러한 벤토나이트 완충재의 침식 및 질량 유실은 공학적방벽의 물리적 건전성에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서 심층처분시스템의 장기 건전성을 평가하기 위해 지하수 유입과 완충재의 암반 균열 침투에 따른 완충재와 근계암반 사이의 상호작용이 평가되어야 한다. 본 연구에서는 유사정적 공진주 시험기를 이용하여 벤토나이트 완충재의 암반 균열 침투가 근계암반의 역학적 거동에 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 국내 심층처분장의 완충재 재료로 고려되는 경주 벤토나이트와 한국원자력연구원의 지하처분연구시설에서 채취한 화강암 디스크를 이용해 완충재 충전물이 포함된 등가연속체 절리 암반 시편을 모사하였고, 수직응력 및 포화여부에 따른 탄성파 속도 변화를 측정하여 절리면의 절리수직강성 및 절리전단강성 변화를 유추하였다. 본 연구에서 수행한 실내실험 결과는 향후 불연속면을 고려한 처분시스템 성능평가 해석의 입력변수로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.