• 제목/요약/키워드: Subsurface characterization

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일본에서의 토목${\cdot}$건설 지반조사를 위한 물리탐사 활용 현황 (The State-of-the-Art of Geophysical Exploration Technology applied to Site Characterization in Civil Engineering and Construction in Japan)

  • 박삼규;김희준
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 1999년도 제2회 학술발표회
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    • pp.1-20
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    • 1999
  • 일본에서는 오래 전부터 물리탐사 기술을 토목${\cdot}$건설분야에 널리 활용해왔다. 특히 굴절법 탄성파탐사는 지반조사법으로 이미 확립되었다고 해도 과언이 아닐 정도로 산악 터널, 댐, 산사태 등의 조사에 주로 사용되었다. 그러나 사회의 가치관의 변화와 환경문제가 대두되면서 사용되는 물리탐사기술 및 그 적용범위가 많이 다양해졌다. 그리고 컴퓨터를 비롯한 디지털기술의 발달에 힘입어 측정기술과 해석기술이 발전함에 따라 짧은 시간에 대량의 데이터를 측정할 수 있으며, 객관성과 신뢰성이 높은 해석결과를 얻을 수 있게 되었다. 또한 지반의 가시화기술로 탐사결과를 보다 알기 쉽게 영상화할 수 있게 되었다. 최근에는 지반개량 효과의 판정, 터널 막장의 전방탐사, 지하수의 거동, 오염 및 정화 과정의 모니터링 등에 관한 물리탐사기술이 눈부시게 발전하고 있으며, 자연재해 방지를 위한 지반조사에도 널리 사용되고 있다. 현재는 3차원의 물리탐사 기술이 완성단계에 이르러 이의 토목${\cdot}$건설분야에 대한 활용이 눈앞에 와 있다.

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표면파를 이용한 터키 이즈밋 근교 부지의 S파 속도 구조 규명 (Characterization of S-velocity Structure Near Izmit City of Turkey Using Ambient Noise and MASW)

  • 조창수
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제11권3호
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    • pp.230-241
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    • 2008
  • 주변 잡음 자료를 이용한 부지 특성 규명 방법으로 삼각형 배열, 육각형 배열, 반원형 배열에 따른 표면파 분산곡선의 도출 특성을 파악하였고, 터키 이즈밋시의 인근 부지에 대한 부지특성을 살펴보기 위하여 주변 잡음 자료로부터 표면파 분산곡선과 H/V비를 도출하였다. 또한 MASW를 수행하여 고주파 분산곡선인 기본 모드와 1차 모드 분산곡선을 도출하였고 역산을 수행하여 S파 속도 구조를 구하였다. 표면파를 이용한 5파 속도 구조 규명에서는 역산시 비유일해의 문제가 발생하므로, MASW자료의 초동을 이용한 굴절법 토모그래피를 동시에 수행하여 얻어진 속도구조 비교를 통해서 유일해를 결정하였다.

Cloning, Overexpression, and Characterization of a Metagenome-Derived Phytase with Optimal Activity at Low pH

  • Tan, Hao;Wu, Xiang;Xie, Liyuan;Huang, Zhongqian;Gan, Bingcheng;Peng, Weihong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제25권6호
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    • pp.930-935
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    • 2015
  • A phytase gene was identified in a publicly available metagenome derived from subsurface groundwater, which was deduced to encode for a protein of the histidine acid phosphatase (HAP) family. The nucleotide sequence of the phytase gene was chemically synthesized and cloned, in order to further overexpress the phytase in Escherichia coli. Purified protein of the recombinant phytase demonstrated an activity for phytic acid of 298 ± 17 µmol P/min/mg, at the pH optimum of 2.0 with the temperature of 37℃. Interestingly, the pH optimum of this phytase is much lower in comparison with most HAP phytases known to date. It suggests that the phytase could possess improved adaptability to the low pH condition caused by the gastric acid in livestock and poultry stomachs.

지반의 전단파 속도 도출을 위한 SPT 업홀 기법의 확립 및 검증 (Establishment and Verification of SPT-uphole method for Evaluating Shearwave Velocity of a site)

  • 방은석;김정호;서원석;김동수
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.142-152
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    • 2008
  • SPT-Uphole method was introduced for the evaluation of near subsurface shear wave velocity (Vs) profile. In SPT-Uphole method, SPT (Standard Penetration Test) which is common in geotechnical site investigation was used as a source and several surface geophones in line were used as receivers. 1D shearwave velocity profile can be obtained in the manner of downhole method, Vs distribution map which is the triangular shape around the boring point can be developed by tomography inversion. To obtain the exact travel time information of shear wave component, a procedure using the magnitude summation of vertical and horizontal components was used based on the evaluation of particle motion at the surface. It was verified that proposed method could give reliable Vs distribution map through the numerical study using the FEM (Finite Element Method) model. Finally, SPT-Uphole method was performed and the feasibility of proposed method was verified in the field.

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Electrical Resistance Tomography의 영상복원 기법의 비교 (A Comparison of Image Reconstruction Techniques for Electrical Resistance Tomography)

  • 김호찬;부창진;이윤준
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.119-126
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    • 2005
  • Electrical resistance tomography(ERT)는 적절하게 설계된 전류를 대지 지하에 주입하여 이에 따른 인가전압을 대지 경계에서 측정한 후 이를 근거로 ERT의 영상복원 알고리즘에서 대지 지하의 대지저항률 분포를 얻고 대지 지하에 뭍힌 물체를 크기와 위치, 그리고 저항률에 대한 특성을 파악할 수 있는 기술이다. 본 논문에서는 ERT의 영상복원 기법으로 Gauss-Newton, TLS와 SIRT 방법들을 살펴본다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 TLS 방법을 이용한 ERT 영상복원의 성능이 Gauss-Newton와 SIRT방법에 의해 얻어진 결과보다 향상되는 것을 보이도록 한다.

A Study on Dosimetric Characterization of Direct Yellow 12 Dye at High Radiation γ-Dose

  • Batool, Javaria;Shahid, Shaukat Ali;Ramiza, Ramiza;Akhtar, Nasim;Naz, Afshan;Yaseen, Maria;Ullah, Inam;Nadeem, Muhammad;Shakir, Imran
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권7호
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    • pp.2265-2268
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    • 2012
  • Aqueous solution of oxygenated Direct yellow 12 dye has been evaluated spectrophotometrically as a possible gamma rays dosimeter. The neutral (pH-7), alkaline (pH-12.5) and acidic (pH-5.5) aqueous solution of the dye were prepared and exposed to various gamma doses. Absorption spectra of unirradiated and irradiated solutions were recorded at 400 nm peak. The increase in absorbance with the increase in irradiation dose was observed from 1 to 6 kGy. The stability response of the dye solution for different environmental conditions such as temperature (low & high), light and darkness were investigated during post irradiation storage for ten days. The dye solution showed high stability in darkness for the studied period. The optical density of the dye solution was found to be decreased at high temperature storage.

Spatial interpolation of geotechnical data: A case study for Multan City, Pakistan

  • Aziz, Mubashir;Khan, Tanveer A.;Ahmed, Tauqir
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제13권3호
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    • pp.475-488
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    • 2017
  • Geotechnical data contributes substantially to the cost of engineering projects due to increasing cost of site investigations. Existing information in the form of soil maps can save considerable time and expenses while deciding the scope and extent of site exploration for a proposed project site. This paper presents spatial interpolation of data obtained from soil investigation reports of different construction sites and development of soil maps for geotechnical characterization of Multan area using ArcGIS. The subsurface conditions of the study area have been examined in terms of soil type and standard penetration resistance. The Inverse Distance Weighting method in the Spatial Analyst extension of ArcMap10 has been employed to develop zonation maps at different depths of the study area. Each depth level has been interpolated as a surface to create zonation maps for soil type and standard penetration resistance. Correlations have been presented based on linear regression of standard penetration resistance values with depth for quick estimation of strength and stiffness of soil during preliminary planning and design stage of a proposed project in the study area. Such information helps engineers to use data derived from nearby sites or sites of similar subsoils subjected to similar geological process to build a preliminary ground model for a new site. Moreover, reliable information on geometry and engineering properties of underground layers would make projects safer and economical.

지구물리탐사 방법의 석탑지반 안전진단에의 적용 (Application of geophysical exploration methods for safety diagnosis of the basement of stone pagoda)

  • 서만철;오진용;김기현
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2004년도 정기총회 및 제6최 특별 심포지움
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    • pp.70-83
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    • 2004
  • 문화유산의 안전진단에 대한 가장 중요한 전제는 비파괴에 있다. 석조문화재에 대하여서도 비파괴진단과 보존을 위한 연구는 필수적이며 주요한 기술적 핵심이다. 비파괴진단 기술로서 지구물리탐사는 석조문화재 지반의 특징을 밝히는 중요한 역할을 하는데, 그 이유는 지반의 특성을 이해하는 것이 안전진단에 필수적이기 때문이다. 탐사사례로 국보급문화재인 경주 불국사의 다보탑(높이 10.4m, 기단폭 7.4m, 하중 123.2 ton)과 석가탑(높이 10.8m, 기단폭 4.4m, 하중 82.3ton)에 대한 지구물리탐사가 이루어졌다. 현재 석탑에서는 풍화는 물론 탑의 기울임 및 지대석의 어긋남 현상들이 관찰된다. 두 탐을 구성하는 석재의 역학적 성질을 위해 초음파 속도 측정을 실시하였고 천부지하구조를 위해 탄성파, 전기비저항, 지하레이더 등의 비파괴 복합 지구물리탐사를 석탑 주변에서 수행하였다. 초음파 속도범위는 석가탑에서는 1217${\~}$4403 m/s이며, 다보탑에서는 584${\~}$5845 m/s이며 이로부터 추정한 일축강도 평균치는 각각 463 kg/$cm^2$, 409 kg/$cm^2$이다. 탄성파 속도 분포에서는 다보탑 지반이 더 큰 속도를 보여 상대적으로 석가탑 지반보다 견고함을 보여준다. 대체로 석탑지반의 전기비저항은 최대 2200 $\Omega$m이며 200 $\Omega$m내외의 외부지반보다 더 높은 값을 보인다. 복합 지구물리탐사 결과를 종합하면 다보탑지반의 형태는 팔각형(한 변은 6 m)으로 그 깊이는 약 4 m 이나, 석가탑지반은 약 8${\times}$10 m의 직사각형 형태로 깊이는 약 3 m 이다. 이는 석탑 건립 당시 약 $8ton/m^2$의 탑 하중을 견디기 위해 구축한 기초구조로 해석한다. 대체로 두 석탑의 북서쪽 부분이 주변지역보다 낮은 탄성파 속도와 낮은 비저항 값이 관찰되는데 이 부분은 연약한 지반으로 판단하며 각 석탑이 북북서쪽 방향으로 기우는 원인으로 판단한다.

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물리탐사를 이용한 청주 화강암 지역의 지반특성 파악 (Ground Characterization of the Cheongju Granite Area Using the Geophysical Methods)

  • 김지수;한수형;서용석;이용재
    • 지질공학
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    • 제15권1호
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    • pp.41-55
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    • 2005
  • 이 연구는 물리탐사를 이용하여 청주 화강암을 기반으로 한 지역의 지반특성을 파악하는데 목적이 있으며, 시험지역으로서 충북대학교 건물동을 선정하였다. 또한 시험지역의 동쪽에 위치한 노두에서 관찰되는 소규모의 단층과 관입암의 발달 양상을 물리탐사를 통해 확인하고, 이에 따른 풍화정도를 탐사에서 얻어진 각종 물성자료들과 비교, 파악하였다. 조사지역의 지반은 표준 암반분류표를 이용하여 탄성파 속도 800 m/s를 기준으로 크게 풍화토층과 풍화암층으로 구분되며 이층들은 표준관입시험결과 각각 중-고밀도와 고밀도의 값을 갖는다. 풍화토층은 탄성파속도 500 m/s와 전기비저항 200 ohm-m를 기준으로 불포화/포화 풍화토층으로 세분되며 불포화 층은 지하투과레이다탐사 자료와의 상관해석 결과 건조층과 습윤층으로 더욱 세분할 수 있다. 불포화/포화 풍화토층의 경계는 지하수면의 경계에 해당하는 것으로 지하투과레이다탐사 결과 대략 5~6.2 m에 발달하는 것으로 보이며 이는 시추조사 결과와 잘 일치한다. 그러나 건물 기초의 지지면이 되는 기반암 경계는 파악하기 어려웠다. 신축부지 동편의 노두에서 확인되는 단층 및 관입암은 지하투과레이다탐사 결과에서 신축부지까지 연장되지 않는 것으로 확인된다. 저비저항와 저속도대로 특징되는 노두구간의 풍화등급은 지질공학 조사결과 "완전풍화"에 해당된다.

사용후핵연료 최종처분장 건설과정에서의 굴착손상영역(EDZ)의 현장평가 방법 및 시공품질관리 체계에 관한 사례검토 (A Review of In-Situ Characterization and Quality Control of EDZ During Construction of Final Disposal Facility for Spent Nuclear Fuel)

  • 김형목;남명진;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제32권2호
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    • pp.107-119
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    • 2022
  • 사용후핵연료 최종처분장 건설 과정에서 발생하는 굴착손상영역(EDZ)은 처분시설의 역학적 안정성 및 처분공 간격 설정 등의 설계요소로서 고려해야 할 뿐만 아니라 영역 내 투수특성은 폐쇄 후 지하수 유입량 변화에 따른 처분용기 부식 속도 및 핵종유출 등에도 막대한 영향을 미치게 된다. 따라서, 처분시설 및 관련 지하연구시설(URL)의 건설과정에서는 EDZ의 발생양상을 현장에서 정확하게 파악하고 미리 규정된 요건을 만족할 수 있도록 철저하게 관리할 수 있어야 한다. 이 논문에서는 핀란드 온칼로 시설에서의 EDZ 관련 연구사례를 검토하고 처분시설 굴착과정에서의 EDZ의 현장평가방법 및 시공품질관리 체계에 대해 검토하였다. EDZ 현장 평가를 위해서는 굴찰 갱도 주변의 교란을 유발하는 시추공 굴착이 불필요한 GPR 탐사가 가장 적합함과 온칼로 처분시설의 EDZ는 바닥부에서 두드러지게 발생하여 0~70 cm의 두께로 발생함을 확인하였다. 이들 결과는 국내 처분환경에 적합한 EDZ 관련 규제요건 개발에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.