• Geomechanics and Engineering
• /
• 제19권5호
• /
• pp.421-434
• /
• 2019

It is of great significance to study the mechanical properties and failure mechanism of the defected rock for geological engineering. The defected sandstone modeling with power-law distribution of pre-cracks was built in this paper by Particle Flow Code software. Then the mechanical properties of sandstone and the corresponding failure process were meticulously analyzed by changing the power-law index (PLI) and the number of pre-cracks (NPC). The results show that (1) With the increase of the PLI, the proportion of prefabricated long cracks gradually decreases. (2) When the NPC is the same, the uniaxial compressive strength (UCS) of sandstone increases with the PLI; while when the PLI is the same, the UCS decreases with the NPC. (3) The damage model of rock strength is established based on the Mori-Tanaka method, which can be used to better describe the strength evolution of damaged rock. (4) The failure mode of the specimen is closely related to the total length of the pre-crack. As the total length of the pre-crack increases, the failure intensity of the specimen gradually becomes weaker. In addition, for the specimens with the total pre-crack length between 0.2-0.55 m, significant lateral expansion occurred during their failure process. (5) For the specimens with smaller PLI in the pre-peak loading process, the concentration of the force field inside is more serious than that of the specimens with larger PLI.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제34권6호
• /
• pp.373-379
• /
• 2001

우리 나라 산지토양의 주요 모암에서 발달된 잔적층 암쇄를 대상으로 토양의 단면 특성, 이화학적 특성 X-선 형광분석 (XRF)을 통하여 모재에 따른 토양의 화학조성 변화와 주요한 구성원소의 풍화량을 토양층위 및 모암별로 비교하였다. 모암에 관계없이 토양의 C층에 비하여 A층에서 점토함량, 양이온 치환용량 (CEC), 유기물 함량은 높았으며, 용적밀도 ($kg\;m^{-3}$)와 pH는 낮은 경향을 보였다. 그러나 사암모재의 의성통에서는 점토함량이 감소하였는데 이는 토양과 함께 유실 되었거나 하부로 이동한 것으로 보였다. 토양 중 $SiO_2$함량은 화강암, 화강편마암, 석회암, 혈암 유래 토양에서, $Fe_2O_3$와 MgO는 현무암, 석회암, 혈암 유래 토양에서, CaO는 석회암 유래 토양에서 각각 높았다. 현무암 모재의 구좌통과 석회암 모재의 장성통 토양에서 작열감량(Igniton loss)이 크게 나타났다. 토양 화학성분별 풍화 정도는 공시 토양의 모암에 관계없이 염기이온(K, Ca, Mg, Na)들의 풍화량이 Si, Al, Fe 보다 크게 나타났다. C층과 비교하여 A층의 $TiO_2$의 함량비가 클수록 화학성분의 풍화정도가 큰 토양으로 나타났으며, 이는 $TiO_2$가 다른 원소보다 풍화에 상대적으로 안정된 광물이기 때문인 것으로 보인다. 각 원소의 절대적 함량비를 고려할 때 화강암, 화강편마암, 사암, 혈암, 현무암 유래 토양에서는 Si, Al의 유실이 심했으나 석회암 유래 토양에서는 탄산염의 빠른 풍화로 Ca, Mg이온의 풍화량이 많았다. 화학 성분의 풍회가 큰 토양은 사암 유래 의 성통과 화강암 유래 도산통 >> 혈암 유래 음성통과 석회암 유래 장성통 > 화강편마암 유래 덕산통 > 현무암 유래의 구좌통 순이었다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제16권1호
• /
• pp.97-104
• /
• 2018

The finite difference software Flac3D is used to study the influence of tunnel burial depth, tunnel diameter and lateral pressure coefficient of original rock stress on the stress and deformation of tunnel surrounding rock under sandstone condition. The results show that the maximum shear stress, the radius of the plastic zone and the maximum displacement in the surrounding rock increase with the increase of the diameter of the tunnel. When the lateral pressure coefficient is 1, it is most favorable for surrounding rock and lining structure, with the increase or decrease of lateral pressure coefficient, the maximum principal stress, surrounding displacement and plastic zone range of surrounding rock and lining show a sharp increase trend, the plastic zone on the lining increases with the increase of buried depth.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
• /
• pp.206-213
• /
• 2003

Laboratory testing of representative rock specimens is of fundamental necessity for the successful design and/or assessment of facilities associated with many kinds of underground exploitation, including the geological disposal of radioactive nuclear waste. As a fundamental and systematic study, a series of measurements of the physical, mechanical and hydraulic properties of Inada granite and Shirahama sandstone, two rock types that are widely available in Japan, have been performed. This paper presents the results of a study of the effective porosity, density, compressive and shear wave velocity, unconfined compressive strength and permeability of the two rocks. The anisotropy and the effects of confining pressure on the permeability of the rocks, as well as the relationships among the physical, mechanical and hydraulic properties, are also investigated and discussed.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
• /
• 제68권
• /
• pp.355-363
• /
• 2018

There are serious issues with the application of surfactant flooding as a third recovery method, such as surfactant slug losses. In this study,the impact of the salinity gradient on the remobilization of oiltrapped in Berea sandstone was investigated by emphasizing the surfactant adsorption gradient and phase behavior to determine the optimal salinity of the chosen surfactant concentration for investigating the salinity gradient. Three salinity-gradient schemes were applied to six cores saturated with light and heavy oils. The positive salinity gradient provided the best recovery results with an in situ microemulsion formation that could be observed in the fluid collector.

• 생명과학회지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.339-347
• /
• 1998

As a part of a study on the development of microbiological methods for petroleum exploration, the distribution of the avarafe survival rate for heterotrophs to various heavy metal ions and hydrocarbons were surveyed and compared by the use of plate count method. In consequence of the avarage survival rate to heavy metal ions(2 hours treatment) and hydrocarbons(1 hour treatment) for heterotrophs isolatinf from soil samples(50cm depth) which located in Doum mountain(A, B and D site) and Aedowon(C site) at Pohang area, the survival rate of heterotrophs for nickel(600ppm), cobalt(500ppm), cadmiun(100ppm), mercury(20ppm), zinc(400 ppm) and lead(500ppm) were 73.7%, 82.6%, 76.8%, 9.5%, 77.8% and 73.6% at A site and 67.9%, 82.5%, 86.0%, 5.8%, 82.5% and 91.7% at B site, 87.8%, 79.8%, 87.5%, 7.0%, 84.2% AND 47.7% AT c SITE, AND 71.8%, 76%, 85.9%, 1,2%, 79.6% AND 88.3% AT D site, respectively. Also the survival rate of heterotrophs from A,B,C and D site to pentane and hexane(each concentration is 20%) were 26.7% and 42.5%, 11.8% and 8.1%, 44.3% and 36.2%, and 12% and 3.5%, respectively. therefore, heterotrophs from B and D site that alternated gravelstone, muddy sandstone and sandstone were higher survival rate to the heavy metal ions than heterotrophs from A site which mainly composed gravelstone. Also, heterotrophs from C site which mainly composed muddy sandstone and once produced natural gas were showed relatively higher survival rate to the heavy metal ions and hydrocarbons than the other sites. Consequently, we confirmed that the distributions of tolerant heterotrophs to heavy metal ions and hydrocarbons were differ from the lithological compositon.

• 지질공학
• /
• 제24권3호
• /
• pp.353-362
• /
• 2014

다공질 암석의 공극구조는 그 암석의 수리-역학적 거동에 매우 큰 영향을 미친다. 다공질 암석의 공극구조 특성을 표현하는 대표적인 방법은 공극률, 공극크기분포, 방향성 등이 있다. 암석의 유효공극률은 실험적으로 비교적 쉽게 구할 수 있지만, 공극의 크기분포 특성을 파악하는 것은 매우 어려운 실정이다. 본 연구에서는 X-ray CT를 이용하여 대표적 다공질 암석인 베레아 사암의 공극구조 중 공극크기분포를 이미지 기반으로 평가하였다. 공극크기분포 평가를 위해 본 연구에서는 이미지 필터링, 이진화, 골격화 등의 이미지 기반 처리 작업을 수행하였으며, 국부 두께평가 및 star chord를 이용하여 베레아 사암의 공극크기분포를 구하였다. 본 연구에서 제시된 X-ray CT 기반의 공극크기분포 평가방법을 이용하여 향후 다공질 재료의 공극구조 평가에 새롭고 효율적인 방안을 제시하고자 하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제11권4호
• /
• pp.352-361
• /
• 2001

저온 냉각상태 및 냉각 후 상온 해빙 상태에서 암석의 모드 I 파괴인성을 BDT와 CCNBD시험편을 사용하여 구하였다. 실험 온도 범위는 상온($25^{\circ}C$)에서 -16$0^{\circ}C$로 설정하였으며 건조 및 포화된 화강암과 사암을 사용하여 파괴인성에 대한 공극수와 공극률의 영향 정도를 조사하고자 하였다. 또한 냉각 과정에서 발생할 수 있는 열균열을 조사하기 위해서 SEM 이미지 분석도 실시하였다. 냉각된 암석의 파괴인성은 온도가 하강함에 따라 증가하였다. 이러한 증가경향은 포화시료에서 더 크게 나타났으며, 포화 시료의 경우 화강암의 증가율이 사암에 비해 크게 나타났다. 냉각 후 상온 해빙 상태에서 구한 파괴인성의 경우, 냉각을 거 치지 않은 상온 상태의 파괴인성 값의 15% 이내에서 결정되었다. 냉각-해빙을 거친 시료에 대한 SEM 분석결과 화강암의 경우 조암광물간의 열팽창 차이에 의한 열균열을 확인할 수 있었으며 냉각온도가 낮을수록 균열밀도가 증가하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제26권4호
• /
• pp.293-303
• /
• 2016

이산화탄소 지중저장 기술은 이산화탄소 저감을 위한 가장 효과적인 방법 중 하나로 주목받고 있다. 본 연구에서는 이산화탄소 저장조건을 실험실에서 모사하였다. 사암과 셰일 시료를 1M NaCl 용액에 포화시킨 후 $45^{\circ}C$, 10기압의 조건에서 4주 동안 반응시키며 물리적 성질과 미세구조적 성질의 변화를 측정하였다. 부피, 밀도, 탄성파속도, 포아송비, 동탄성계수 등 모든 항목에서 사암 시료에 비해 셰일 시료의 물리적 성질 변화가 크게 나타났다. X선 단층촬영을 통한 미세구조 분석 결과 두 가지 시료 모두에서 공극의 총개수가 감소하였고, 각각의 공극들이 가지는 평균 부피, 평균 표면적, 평균 등가직경 등이 변화하였다. 이는 이산화탄소와 광물의 반응으로 인한 점토 광물의 팽창 및 유출이 원인인 것으로 판단된다. 본 연구결과는 이산화탄소 지중저장 시 발생되는 암반의 물리적, 미세구조적 변화를 예측하는 데 효과적으로 이용될 것으로 기대된다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제17권3호
• /
• pp.121-128
• /
• 2014

투과도는 다공질 암석 내에서 유체의 유동 특성을 나타내는 중요한 매개변수로서 일반적으로 코어 시료의 유체 유동실험을 통해 산출된다. 하지만, 유체 유동실험을 위해서는 별도의 실험장치가 필요하며, 투과도가 낮을 경우 많은 시간이 소요될 수 있다. 본 연구에서는 일련의 투과도 측정 실험 없이 시료의 건조과정만으로 투과도를 도출하기 위해 유체투과도, 공극률, 건조율간의 상관관게를 분석하였다. 공극률은 표면건조 포화시료를 건조시키면서 무게 변화를 연속적으로 측정하는 건조 모니터링 방법을 이용하여 산출하였으며, 건조율은 물 포화율에 따른 시료의 무게 변화율로부터 구했다. 70 ~ 670 mD의 투과도를 보이는 6개의 베레아 사암을 이용해 회귀분석한 결과 공극률 및 건조율로부터 다공성 사암의 투과도를 예측할 수 있는 새로운 경험식을 도출하였다.