• 지질공학
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• 제10권2호
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• pp.98-112
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• 2000

지진자료를 분석해 지진기록으로부터 산업현장에서 발생하는 인공지진을 식별하여 정확한 지진 카타로그를 제공하는 것은 지진연구에서 가장 기초적인 과정이지만 또한 매우 중요한 과제이다. 특히 지진계에 기록된 지진자료 만으로 이를 식별하는 것은 매우 어려운 관계로 선진국에서는 수십 년 전부터 많은 연구가 수행되어 오고 있다. 현재 국제사회에서 발효를 앞두고 있는 CTBT 체제에서 인공발파와 자연 지진의 식별은 외교 정책적인 면에서 매우 심각한 국제문제를 야기 시킬수 있다. 본 연구에서는 지진파 - 공중음파 관축소의 자료를 종합 분석하여 지진과 인공발파를 식별하는 방법을 추천코자 한다. 최극 한반도 및 주변해역에서 발생한 지진들의 분포는 남쪽에서는 서산-포항을 잇는 N60-70$^{\circ}$W 방향으로 진앙이 집중되며, 북쪽에서는 주로 평안도와 황해도에 집중된다. 1936년 이후 한반도 및 인근해역에서 발생한 비교적 큰 지진들(규모 4.5 이상) 14개의 메카니즘(mechanism)은 주로 수평이동단층(strike-slip faulting) 형태로 이는 이 지역에 작용하는 주 응력은 압축력임을 나타낸다. 이는 한반도 및 인근해역에 작용하는 응력장이 동쪽에서 유라시아판(Eurasian Plate) 밑으로 침강하는 태평양판(Pacific Plate)의 영향뿐만 아니라 남서쪽에서 충돌하는 인도판(Indian Plate)의 영향도 작용하는 것으로 판단된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.161-170
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• 2014

Newmark-type deformation analysis has rarely been done in Korea due to the popularity of simple pseudo-static limit equilibrium analysis and detailed time-history FE/FD dynamic analysis. However, the Korean seismic dam design code updated in 2011 prescribes Newmark-type deformation analysis as a major dynamic analysis method for the seismic evaluation of fill dams. In addition, a design PGA for dynamic analysis is significantly increased in the code. This paper aims to study the seismic evaluation of four existing large fill dams through advanced FEM/Newmark-type deformation analyses for the artificial earthquake time histories with the design PGA of 0.22g. Dynamic soil properties obtained from in-situ geo-physical surveys are applied as input parameters. For the FEM/Newmark analyses, sensitivity analyses are performed to study the effects of input PGA and $G_{max}$ of shell zone on the Newmark deformation. As a result, in terms of deformation, four fill dams are proved to be reasonably safe under the PGA of 0.22g with yield coefficients of 0.136 to 0.187, which are highly resistant for extreme events. Sensitivity analysis as a function of PGA shows that $PGA_{30cm}$ (a limiting PGA to cause the 30 cm of Newmark permanent displacement on the critical slip surface) is a good indicator for seismic safety check. CFRD shows a higher seismic resistance than ECRD. Another sensitivity analysis shows that $G_{max}$ per depth does not significantly affect the site response characteristics, however lower $G_{max}$ profile causes larger Newmark deformation. Through this study, it is proved that the amplification of ground motion within the sliding mass and the location of critical slip surface are the dominant factors governing permanent displacements.

• 지구물리
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• 제2권3호
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• pp.201-208
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• 1999

백악기 육성 퇴적분지의 하나인 풍암 퇴적분지 중부에서 획득한 고해상도 탄성파 중합단면을 탄성파 층서학적인 측면에서 해석하고, 시추공 코아자료, 지표지질 및 구조연구 결과와 비교하여 분지 중심부의 지층 특성을 구명하였다. 중합단면상에는 분지의 경계단층, 침식 부정합면, 관입암체 등의 지질구조가 인지되며, 지층을 연대가 젊은 층부터 차례로 층군 I, II, III, IV, V의 5개로 구분하였다. 연구지역은 분지형성 초기부터 장력이 작용하여 많은 정단층들을 형성하였으며, 미고결층 및 풍화층, 퇴적암층이 기반암인 선캠브리아기 흑운모 편마암을 피복하고 있다. 또한 북서-남동 방향으로 분포하는 퇴적암과 화강암의 경계가 단층에 의하여 수직적으로 구분된다. 이후 화강암류가 관입하여 풍암분지 각처에 지구조 파쇄대와 대소 단층을 발달시켰다. 관입암체인 안산암은 기존에 퇴적되었던 퇴적암층 V를 관입하였는데, 이는 풍암분지 내에서 마그마 관입에 따른 화산암의 생성이 간헐적으로 존재했음을 시사한다. 층군 I과 II에서와 같이 조립질 선상지 퇴적물과 화산쇄설물을 많이 함유하고 있는 퇴적물이 분지 내에 충진되면서 계속되는 주향이동의 지구조 운동을 받아 변형되었다.

• 터널과지하공간
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• 제17권3호
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• pp.175-185
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• 2007

불연속면을 따라 점토 등의 충전물이 포함된 경우에는 불연속면의 방향이 유리하게 작용하더라도 사면안정에 불안정성을 초래한다. 연구지역의 사면활동은 점토충전물과 풍화토의 경계를 따라 발생하였다. 이것은 물성의 차이를 보이는 경계부분이 존재했기 때문이며, 암석에서 엽리 등이 구조적 운동시 연약대로 작용하여 층간의 미끄러짐을 유도하는 현상과 매우 유사하다. 대부분의 해석에서 점토충전물이 존재할 경우에는 하나의 불연속면으로 설정하여 해석한다. 이때의 불연속면은 점토층내에서의 활동면으로 해석되므로 점토와 원지반과의 경계부의 특성이 해석에 고려되지 못하여 불연속면의 거동은 결국 점토의 물리적 성질에 많이 지배된다. 점토충전물로 인한 활동사면의 안정성 평가 결과는 충전물에 의한 불연속면의 파괴유형에 따른 강도정수에 의해 안전율에 상당한 차이를 보인다.

• 터널과지하공간
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• 제30권4호
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• pp.320-334
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• 2020

본 수치해석연구에서는 국제공동연구프로젝트 DECOVALEX2019의 Task B의 일환으로 PFC3D를 기반으로한 수리역학연계모델을 개발하여 스위스 Mont Terri 지하연구시설에서 수행된 단층의 유체주입으로 인한 슬립시험을 모사하였다. 이를통해, 개발한 PFC3D 수리역학연계모델이 가진 한계점과 향후 보완할 점을 검토하고자 하였다. PFC3D를 기반으로한 3차원 입자결합모델 내 공극-유동통로모델을 생성하였으며 이를 사용하여 Mont Terri Step 2 단층내 유체주입실험을 모사하였다. 모델링결과 단층대를 따라 주입유체의 유동에 의한 단층대의 변형을 확인하였지만, 관측정에서의 시간에 따른 수압변화는 현장측정치와 부분적으로 일치하는 경향을 확인하였다. 현장측정 관측수압은 초기 유체주입 압력증가에 거의 변화를 보이지 않고 주입수압이 최대치에 도달할때쯤 급격한 증가를 보이는반면, 모델링에서는 주입압력이 증가함에 따라 관측수압도 부드럽게 증가하는 경향을 보였다. 이러한 부분적으로 일치하는 결과의 원인으로는 Mont Terri 현장의 단층을 모사하는 방법에 기인하는 것으로 판단하다. PFC3D에서는 단층을 손상대와 코어균열의 조합으로 모사하였고 단층대의 두께가 약 2 m로 주입유체가 단층대를 통해 유동하도록 모사하였기에 현장에서의 주입유체의 단층내 유동보다 그 유동범위가 크게 모사되었다고 판단한다. 또한, 현장단층에서와 같이 단층내부에 존재하는 충진물질로 인해 단층내 수리유동이 제한되어 국부적으로 과잉공급수압이 형성될 수 있는 기재를 모사하지 못한 점 또한 모델링 결과와 현장측정결과가 부분적으로 일치하는 원인일 수 있다. 단층변형의 경우는 모델링결과와 현장측정결과 유사한 수준으로 일치하는 결과를 확인하였다. 수치모델을 변형하여 단층대의 두께를 감소시키고 단층내 충진 물질의 비균질적인분포를 모사할 수 있는 방법론에 대한 후속 연구를 통해 PFC3D 수리역학연계모델의 유체주입으로 인한 단층활성화 연구로의 적용성을 향상시키는 것을 제안하고 한다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.41-52
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• 1998

한반도 동남부에 위치하고 있는 동래단층은 단일 불연속면 단층이 아니라 수많은 소단층을 포함하는 단층대의 형태를 보여준다. 동래단층의 고응력을 해석하기 위하여 부산시 금정구에서 울산시에 이르는 단층 주변의 노두에서 329개의 소단층 자료를 측정하였다 먼저 수집된 솬층 자료의 기하학적인 특징을 살펴보면 주향은 NE계열(N10E, N30E, N70E) 이 우세하며 경사의 경우는 65。 이상의 곡각의 단층이 우세하게 분포한다. 그리고 선주각의 경우는 30。이하가 전체의 절반 이상을 차지한다. 동래단층의 고응력을 해석하기 위해서 수집된 자료를 Angelier의 집적연산 방법과 Choi의 방법을 병행하여 실시하였다 그 결과 동래단측 지역에서 확인된 지구조 사건은 (1) NNE-SSW 압축응력 및 ESE-WNW 인장응력 (사건 1) (2) NNE-SSW 인장응력 (사건II)(3) ESE-WNW 인장응력 (사건III) (4) ENE-WSW 압축응력 및 NNW-SSE 인자응력(사건V) 이다. 이들 지구조 사건에 따른 동래단층 운동을 살펴보면 먼저 사건 I에 의해서 동래단층 지역에 우수감가의 NS주향 좌수 감각의 ENE-WSW 가지는 주향이동성 단층들이 형성되었고 이후 사건 II, III에의해서 정단층성 단층들이 발달되고 사건 IV에 의해서 NNE 주향의 동래단층이 우수 주향이동운동으로 길게 연장 발달한 것으로 추정된다.

• 암석학회지
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• 제17권2호
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• pp.83-94
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• 2008

안동시 풍천면 지역은 선캠브리아기 변성암류, 쥬라기 화성암류, 백악기 퇴적암류 (하산동층, 진주층, 일직층), 그리고 백악기 화성암류 (반려암체, 암맥류) 등으로 구성되어 있으며, 몇몇 주요 단층들이 발달한다. 이들은 백악기 경상분지와 선캠브리아기-쥬라기 기반암류(영남육괴)의 경계단층에 해당하는 동북동 방향의 안동단층, 이에 평행한 남후단층, 북북서 방향의 매봉단층, 남남동 방향으로 볼록한 활형의 광덕단층, 북북동 방향의 하회단층 등이다. 이 논문에서는 층리, 절리, 단층, 끌림 습곡에 대한 상세한 기하적인 분석을 통하여 이들 주요 단층 주변지역의 지질구조를 연구하였다. 그 결과, 활형의 광덕단층과 그의 동부 연장선상에 발달하는 하회단층 주변에서 측정된 층리의 극점 배열로부터 상부가 남남동 방향으로 충상하는 단층운동에 수반된 광역적인 끌림습곡작용이 인지되며, 광덕단층의 서부와 하회단층에서는 비교적 폭이 좁고 광덕단층의 중부와 동부에서는 비교적 폭이 넓은 약 150 m-300 m 폭의 광덕 끌림습곡대가 설정된다. 이는 이전 연구결과와 달리 하회단층과 광덕단층은 하나의 단층으로써 그 운동성과 운동시기가 광덕단층과 동일함을 의미한다. 연구지역에는 두 종류의 방향 단층[(동)북동${\sim}$동서 방향(단충 I), 서북서${\sim}$북북서 방향(단층 II)과 네 종류의 방향절리 [동서(I), (북)북서 (II),북북동 (III), 북동 (IV) 방향 절리]가 인지되며, 이들은 적어도 다음과 같은 네 번의 변형단계를 걸쳐 형성되었다 (1) Dn 단계; 동서 방향의 압축 응력에 의한 절리 (I) (광덕절리)의 형성과 동서 방향의 산성질 암맥의 관입작용, (2) Dn+1 단계, (북)북서 방향의 압축 응력에 의한 절리 (II) (매봉절리) 형성, 산성질 암맥의 렌즈상 부딘작용, 광덕절리의 사교이동성 역단층운동 (단층 I-광덕단층 형성)과 이에 수반된 광역적인 광덕 끌림습곡대 형성, (3) Dn+2 단계; 북북동 방향의 압축 응력에 의한 절리 (III) 형성, 매봉절리의 우수 주향이동 단층운동 (단층 II-매봉단층 형성)과 이에 수반된 Dn+1 구조물의 연장성 단절작용, (4) Dn+3 단계; 북동 방향의 압축 응력에 의한 절리 (IV) 형성과 단층 II의 우수향 성분이 우세한 사교이동성 단층으로의 재활동 등이다. 이러한 연구결과는 매봉단층은 안동단층과 광덕단층의 충상 지구조운동과 관련된 인열단층이라기 보다는 이들 단층보다 후기에 생성되었음을 지시한다.

• 자원환경지질
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• 제41권3호
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• pp.299-314
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• 2008

북동 방향의 호남전단대는 한국의 옥천대 남쪽 경계와 선캠브리아기 영남육괴 사이를 지나는 광역적인 우수향 주향 이동 단층대로 동아시아의 두드러진 지나 변형의 방향과 평행하다. 이 논문에서는 호남전단대의 한 지류인 예천전단대 명호지역의 선캠브리아기 압쇄 석영-백운모 편마암과 엽리상 각섬석-흑운모 화강암의 지화학 및 Nd-Sr 동위원소자료를 보고하고자 한다. 엽리상 각섬석-흑운모 화강암류를 $SiO_2$ 대 $Na_2O+K_2O$의 분별도에 도시하면 $SiO_2$의 함량은 61.9-67.lwt% 그리고 $Na_2O+K_2O$의 함량은 5.21-6.99wt%로 화강섬록암 영역에 대부분이 점시된다. 선캠브리아기 압쇄 석영-백운모 편마암은 화강암의 영역에 점시된다. $SiO_2$에 대한 수정된 알칼리-라임 지수 및 Fe#($FeO_{total}/(FeO_{total}+MgO)$)에 의한 관계도에서 엽리상 각섬석-흑운모 화강암류는 캘크-알카리 계열의 마크네슘 성분이 우세한 코딜러리안(Cordilleran)형 중생대 화강암류의 지화학 특징과 잘 부합된다. 또한 이들 암석들은 $Al_2O_3/(CaO+Na_2O+K_2O)$가 $0.89{\sim}1.10$로 중알루미나에서 약한 고알루미나질의 I형에 해당한다 하지만, 원남층의 압쇄 편마암은 $1.11{\sim}1.22$의 과알루미나질을 보여준다. 연구지역 엽리상 각섬석-흑운모 화강암류 및 압쇄 편마암류의 미량원소 성분을 초생맨틀(Primitive mantle) 값으로 규격화한 거미 성분도상에서는 저장력 원소(large ion lithophile element)이며 불호정성 원소인 Rb, Ba, Th 및 U이 부화되어 있고 Ta, Nb, P, Ti 가 상대적으로 다른 원소보다 결핍되어 있으며 이러한 지화학적 특징은 호상형(Arc-type) 화강암류와 전형적인 활동성 대륙연변부의 지각물질로부터 유래한 화강암류와 유사하다. ${\varepsilon}_{Nd}(T)$와 Sr 초생값은 엽리상 각섬석-흑운모 화강암류가 상부지각의 기원물질로부터 형성된 마그마로부터 생성되었음을 지시해 주고 있다. 연구지역을 포함한 영주저반의 엽리상 각섬석-흑운모 화강암류는 전단대에서 멀어지면서 변형에 의한 특정 원소들(Ti, P, Zr, V 및 Y)의 변화경향이 관찰되지 않는다. 이러한 원인으로, 많은 유체를 가지고 있는 엽리상 각섬석-흑운모 화강암류에서는 전단운동 변형동안 전단대 내와 외부의 유체의 흐름에 의한 질량 전달이 동일하게 일어나 암석 내의 부피변화 및 지화학 변질들을 야기 시키지 않았을 것으로 추정된다.

• 지질공학
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• 제13권1호
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• pp.107-127
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• 2003

경상남도 천성산과 정족산 일원을 대상으로 정밀 지질조사를 하여 지질구조와 단열 밀도분포 자료들을 수집하여 분석하였다. 양산단층과 동래단층에 평행하고 연속성이 좋은 우수향 주향이동단층(법기단층)과 이와 사교하는 북서방향의 우수향 횡인장성 단층 그리고 대, 소규모의 단속적인 단층들이 수 개 존재함이 추적, 확인되었다. 단열계는 주향 방향과 빈도수에 따라 북북동방향의 단열군 Jl($NS~40^{circ}E$), 서북서방향의 단열군 J2($N50^{\circ}~80^{\circ}W$), 동북동방향의 단열군 J3($N60^{\circ}~90^{\circ}$)로 구분된다. 단열 밀도분석을 실시한 결과, Jl은 법기단층 우수향 주향이동단층 운동에 의한 Y-. P- 그리고 R-전단 단열들의 조합, J2 단열군은 화강암 마그마의 관입통로가 되었던 기존 단열대 또는 화강암 마그마의 관입과 지각융기로 인한 북북동-남남서방향의 지각 신장성 단열, 그리고 J3은 양산단층과 동래단층을 비롯한 북북동방향의 우수향 주향이동단층들 사이의 지괴에 만들어진 신장성 단열(T)들인 것으로 해석된다. 이 연구결과는 연구지역에서 지하 구조물이나 터널 공사시에 환경피해를 줄이고 구조물의 안정성을 높이는데 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권3호
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• pp.235-242
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• 2010

2003년 3월 23일 한반도 홍도 해역, 3월 30일 한반도 백령도 해역에서 규모 5.0 및 4.8의 중규모 지진이 잇달아 발생하였다. 파형역산법을 적용하여 두 지진의 발진기구를 분석한 결과 3월 23일 지진은 약간의 역단층 성분을 포함하는 주향이동단층의 특성을 보이며, 3월 30일 지진은 정단층 특성을 보인다. P축의 방향은 동북동-서남서 방향으로 한반도 주응력 방향에 대한 이전 연구결과와 부합한다. 파형역산에 의한 각 지진의 모멘트규모는 4.7과 4.5로 결정되었으며, 스펙트럼 분석에 의한 각 지진의 모멘트규모는 4.8과 4.6으로 결정되었다. 홍도 해역 지진은 국지적인 응력보다는 황해에 전체적으로 작용하는 판구조적 응력 분포를 반영한다. 그러나 백령도 해역 지진은 기존의 섭입대나 충돌대에 의해 발생한 연약대가 인장방향의 응력을 받아 재활되어 발생하는 것으로 추정되며, 충돌대의 한반도 연장 가능성에 대한 지진학적 관측 증거를 간접적으로 제시한다.