• 자원환경지질
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• 제53권1호
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• pp.87-98
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• 2020

함안층 새발자국 화석지는 퇴적순서와 구조 및 암상에 따라 7개의 지층으로 구분되며, 새발자국은 최상부층에서 나타난다. 이 화석층에는 연흔과 건열 등이 분포하며, 주로 적회색 미사암과 흑색 이암이 교호하는 암상을 보인다. 화석층과 동일 암석을 수습하여 물리적 및 광물학적 특성 분석 결과, 흡수율 0.62%, 공극률 1.64%, 비중 2.63이며, 조암 광물로는 사장석, 석영, 방해석, 녹니석 및 운모가 동정되었다. 화석지의 암석학적 및 풍화특성을 바탕으로 보존처리에 적합한 강화제 적정성 실험 결과, 시료의 무게변화가 가장 적은 것은 OH 100이었다. 강화실험에 따른 색차도 OH 100을 적용한 시료에서 가장 안정적임을 보였다. 팽윤저지제와 병행하여 강화제를 처리한 시료는 색차에 큰 변화가 있었다. 초음파 속도 변화 역시 OH 100에서 가장 높아져 암석의 물성이 강화된 것으로 나타났다. 팽윤저지제와 함께 OH 100을 적용한 경우에 공극율이 감소하여 물성강화에 영향을 미친 것으로 확인되었다. 그러나 함안층 새발자국 화석지는 점토광물을 포함하는 세립질 퇴적암으로 점토광물의 층간간격 및 흡수율 감소를 통한 물성강화를 위해 실제 화석지에는 팽윤저지제(antihygro)와 OH 100 강화제를 병행해 처리하는 것이 가장 안정적일 것으로 판단된다. 이는 실내 함침실험 결과이므로 화석지에 직접 사용하기 위해서는 현장 적용실험 등의 검증이 필요하다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제6권2호
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• pp.139-151
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• 2014

Mudstone is a very common rock that, when in contact with water, can exhibit considerable volume change and breakdown. This behavior of mudstone is frequently encountered in geotechnical engineering and has a considerable influence on infrastructure stability. This is particularly important in the present work, which focuses on mitigating the harmful properties of mudstone. The samples studied are of Permian Age mudstone from Shandong Province, China. Modification tests using organic silicone additive material were carried out. The mechanisms of physical properties modification of mudstone were comparatively studied using corresponding test methods, and the modification mechanism of organic silicone additive material acting on mudstone was analyzed. The following conclusions were drawn. The surface texture and characters of mudstone changed dramatically, surface character turns from hydrophilic to hydrophobic after organic silicone additive material modification. The changes in the surface character indicate a reduction in the water sensitivity of mudstone. After modification, the shape of porosity and fracture of mudstone changed unremarkable, and the total and free expansion ratios decreased obviously, whereas the strength increased markedly.

• 터널과지하공간
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• 제32권1호
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• pp.59-77
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• 2022

현재 고준위방사성폐기물 처분을 위한 완충재의 설계 기준 온도는 100 ℃ 미만이기에 완충재의 열 분산 능력이 개선된다면 처분장의 처분 터널과 처분 공의 간격을 줄일 수 있다. 본 연구에서는 완충재의 열-수리-역학 성능 기준을 분석하고자 하였으며, 완충재의 열전도도를 개선할 수 있는 고기능 완충재의 연구 현황에 대해 알아보고자 하였다. 우선, 열전도도는 가능한 높아야 하며 완충재의 열전도도 값은 건조밀도, 함수비, 온도, 광물조성, 벤토나이트 유형에 영향을 받는다. 또한 완충재에 함유된 유기물은 처분용기의 부식 성능에 큰 영향을 미칠 수 있기에 완충재의 유기물 함량은 매우 낮아야 한다. 수리전도도는 근계암반보다 더 낮게 설정해야 하며, 완충재가 제 기능을 하기 위해 팽윤성이 적정해야 한다. 고기능 완충재 개발을 위해 대표적으로 모래, 흑연, 산화 흑연 등의 첨가제를 사용하며 흑연의 경우 모래보다 아주 적은 첨가량으로 열전도도를 크게 향상시킬 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제30권5호
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• pp.446-461
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• 2020

MX80 벤토나이트 펠렛에서의 열-수리-역학적 복합거동 특성을 파악하고자 TOUGH2-FLAC3D 시뮬레이터를 이용하여 스페인 CIEMAT에서 수행된 컬럼 시험에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석에서는 실험실에서 사용된 것과 동일한 히터 파워와 물 주입압을 경계조건으로 설정하고 해석을 수행하였다. 사용된 열-수리 모델이 벤토나이트 펠렛의 복합거동 예측에 적용하기 적합한지 판단하기 위해 가열과 물 주입에 의한 벤토나이트 펠렛에서의 온도와 상대습도 변화를 시간 경과에 따라 잘 예측할 수 있는 지를 살펴보았다. 계산된 결과가 계측된 온도와 상대습도 변화 경향을 적절하게 재현 할 수 있었기 때문에 사용된 열-수리 모델은 벤토나이트 펠렛의 열-수리 복합거동을 예측하고 재현하기에 적절한 것으로 판단된다. 하지만, 물 주입 이후의 계산된 응력변화가 상대적으로 작고 느리게 변화되는 것으로 보아 사용된 탄성모델과 스웰링 모델에 한계점이 존재하는 것으로 보이며, 사용된 두 역학 모델로 완충재의 복잡한 열-수리-역학적 복합거동을 현실적으로 재현하기에 부족한 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제34권2호
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• pp.89-103
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• 2024

처분 환경에서는 혐기성 부식, 방사선 분해, 미생물 분해와 같은 다양한 원인으로 처분용기와 완충재의 경계면에서 기체가 발생할 수 있다. 기체의 발생 속도가 완충재 내부에서의 확산 속도보다 빠를 경우, 완충재 내부에 기체가 압축되어 공극 압력이 증가함으로써 완충재의 물리적 손상을 유발할 수 있다. 특히 이때 발생한 균열을 통해 기체돌파현상이라 불리는 급격한 기체 이동 현상과 함께 방사성 핵종이 누출될 가능성이 있다. 따라서 처분 시스템의 안전성 평가를 위해서는 이러한 기체 발생 및 이동 현상에 대한 이해가 필수적이다. 이 연구에는 완충재 내 기체 이동 현상 규명을 위한 시험 장치를 문헌 연구를 통해 구축하고, 이를 활용하여 한국형 처분 시스템의 완충재 후보 물질 중 하나인 Bentonile WRK (Clariant Ltd.) 분말로 제작한 압축 시료에 대한 기체 주입 시험을 수행하였다. 시험 결과, 완충재 내 기체돌파현상 발생 지점에서 일반적으로 관측되는 특성인 응력 및 압력의 급격한 상승 경향이 뚜렷하게 관찰되었다. 또한 완충재 팽윤으로 기인한 응력의 범위는 4.7~9.1 MPa이었으며, 기체 유입 압력으로 간주할 수 있는 기체돌파현상 발생 시의 압력은 약 7.8 MPa로 확인되었다. 구축된 장치는 향후 완충재의 초기 물성 및 기체 주입 실험 초기 조건에 대한 데이터베이스 구축을 위한 다양한 실험에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제3권4호
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• pp.341-348
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• 2005

벤토나이트는 낮은 침투성, 높은 수착성, 자체밀봉특성, 내구성 등으로 인해 고준위 방사성 폐기물 처분을 위한 지하처분장에서 완충재 후보물질로 고려되고 있다. 적절한 처분장 조건에서 국내 Ca-벤토나이트에 대하여 지하수 침식에 의한 벤토나이트 입자의 발생 가능성과 발생된 벤토나이트 입자들의 영향에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 실험결과 비록 벤토나이트의 팽윤압에 의한 암반 균열로의 벤토나이트의 침투는 적었지만 벤토나이트/화강암 경계에서 벤토나이트 입자가 발생될 수 있고 지하수 흐름에 의해 유동될 수 있음을 보였다. 압축된 벤토나이트 블록으로부터 이러한 벤토나이트 입자들의 유동화에는 각기 다른 과정들이 기여하고 있음을 확인하였다. 유량이 크면 클수록, 유출되는 벤토나이트 입자들의 농도가 높게 나타났다. 따라서 실험결과는 지하수 흐름에 의한 벤토나이트 표면의 침식은 침투과정과 함께 화강암 균열에서의 벤토나이트 입자들을 유동시키는 주요한 과정임을 보여준다.

• 지질공학
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• 제24권1호
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• pp.137-146
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• 2014

연구지역의 지질은 흑색천매암, 석회암 및 함역천매암과 중생대 관입안인 흑운모화강암과 석영반암으로 구성되어 있다. 이 중 흑색천매암이 분포하는 구간에서 건설 중인 도로 사면에서 절토사면 현황도(face map)를 4월부터 6월까지 3개월간 작성하였으며 이때 탄질슬레이트 분포지 부근을 포함 사면 내에는 3-4개소에서 사면붕괴와 산 정상부에는 최고 3 m의 변위를 보이며 움직이고 있음이 확인 되었다. 사면 붕괴의 원인은 엽리 및 단층 등의 불연속면의 경사방향이 사면의 경사방향과 일치하는 곳에서 붕괴가 발생하였고 탄질 슬레이트는 빗물을 머금을 때 팽창성을 가짐도 붕괴가 일어나는 원인이다. 반면 본 사면의 도로 맞은편 사면에서는 같은 암상 및 지질구조 조건을 가지고 있으나 엽리 및 불연속면들의 경사 방향이 사면의 경사 방향과 반대방향이므로 안정된 사면을 유지하고 있다. 사면의 붕괴가 일어난 곳에서 안정화를 위해 절개 후 복구(cut and cover) 방법으로 도로의 양쪽 사면 사이 도로 상에 터널 구조물을 설치하여 절개식 터널(cut and cover tunnel)을 시공하였으며 시공 후 사면은 안정화 되었다.

• 터널과지하공간
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• 제32권1호
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• pp.30-58
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• 2022

고준위방사성폐기물 심지층처분장은 공학적방벽과 천연방벽의 다중방벽으로 이루어져 있으며 각 방벽재 사이의 상호작용에 의해 처분시스템의 전반적인 장기 건전성이 영향을 받게 된다. 특히 공학적방벽재인 압축 벤토나이트 완충재와 천연방벽인 근계암반의 상호작용에 의한 완충재의 침식 및 파이핑 현상은 사용후핵연료의 붕괴열 발산, 지하수 유입 저지 및 핵종 이동 저지의 역할을 수행하는 완충재의 성능을 저하시키기 된다. 처분 초기에 벤토나이트 완충재가 흡수할 수 있는 물의 양보다 많은 유량이 근계암반의 절리로부터 유입되면 잉여 지하수로 인한 수압이 발생하고 이로 인해 완충재 자체 및 갭채움재 주변으로 파이핑 현상이 발생할 수 있다. 또한 지하수와 벤토나이트 완충재의 물리-화학적 상호작용으로 인하여 완충재의 표면의 팽윤 및 겔/졸화로 인하여 완충재의 표면에서 침식이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 침식 및 파이핑 현상이 발생하는 조건과 이로 인한 완충재의 건전성을 명확하게 평가하는 것이 처분장의 장기건전성 평가를 위해 반드시 필요하다. 처분선진국들에서는 주로 실내 및 공학규모 실험이 수행되고 있으며 일부 전산 모델 개발이 진행되고 있는 상황이지만 실험에서 관측된 현상들을 복합적으로 모사할 수 있는 전산 모델은 개발되지 않았다. 국내에서도 다양한 침식/파이핑 시나리오에 대한 연구나 열-수리-역학-화학적 복합거동을 고려한 연구는 수행되지 않았다. 본 기술 보고에서는 현재까지 수행된 국내외 벤토나이트 침식 및 파이핑 연구와 이들이 주로 고려한 영향인자를 파악하였다. 실험값을 검증하기 위해 제안된 전산 모델들을 소개하고 향후 완충재 침식 및 파이핑 현상 규명을 위한 연구 수행 방향에 대해 정리하였다. 본 논문에서 검토한 다양한 시험 및 모델링 사례를 바탕으로 향후 국내 심층처분장환경을 고려한 압축 벤토나이트 완충재 침식 및 파이핑 관련 연구가 필요하다고 판단된다.

• 한국석유지질학회지
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• 제6권1_2
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• pp.8-19
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• 1998

진안분지 서변 중앙부에 위치한 신리 지역에서는 주로 셰일 협재 조립질 사암과 사암/셰일이 호층을 이루는 만덕산층과 셰일이 우세한 달길층이 분포한다. 이 층들에서는 조립질 사암상, 사암/셰일 호층상, 셰일상 및 화산암상 등의 네 가지 암상이 관찰된다. 조립질 사암과 사암은 저탁암의 특성을 보이며, 셰일은 호수 이암의 특성을 보인다. 따라서 이 퇴적암상은 호수 퇴적물 기원으로 해석된다. 이 퇴적암 내에는 비교적 큰 규모의 습곡 및 스러스트 단층 등이 변형되지 않은 상하부의 퇴적층준 내에 한정되어 발달한다. 습곡 및 스러스트 단층 내에는 팽창(swelling)구조, 부우딘(boudin)구조, 소습곡 및 소규모 역단층 등이 포함되어 있다. 이 곳에 발달하는 두 조의 습곡은 동형 습곡에 해당되며, 하부의 습곡은 습곡의 정도가 층의 상부를 따라 점점 감소하면서 동심(concentric)습곡을 이룬다. 습곡 내 팽창 구조는 습곡의 축면에서, 부댕 구조는 날개부에서 각각 관찰되며 연성 퇴적물이 이동하여 형성되었다. 스러스트 단층에서는 미끌린 면을 따른 연질 퇴적물의 변형과 소규모 습곡 및 이동 사암체 전면부의 로브형(lobe type) 변형이 관찰되며, 계속된 구조 운동으로 인한 듀플렉스(duplex)구조로 발달하였다. 분리된 사암체 전면 상하부 계일 내에는 비대칭성과 킹크(kink)습곡이 각각 관찰된다. 스러스트 단층에서의 팽창 구조, 부우딘 구조, 로브형 변형 및 소습곡 구조들도 퇴적물의 미고화 상태에서의 유동성과 변형을 지시한다. 습곡과 스러스트 단층 모두는 또한 구조의 규모나 퇴적층의 특성에 비해 열극의 발달이 적어, 변형 당시 퇴적물의 가소성을 보여준다. 스러스트 단층의 측면을 따라서는 동시 발달로 추정되는 정단층이 있다. 작은 규모의 변형구조로는 슬럼프, 말린층리, 횡와습곡과 티그마틱 습곡, 불꽃구조 및 짐구조등이 관찰된다. 이는 퇴적동시성에서 준퇴적동시성의 변형구조들로서 분지 퇴적물이 퇴적된 이른 시기부터 조구조 운동이 영향을 미쳤음을 지시한다 이런 여러 가지 특징들은 퇴적물이 퇴적된 시기부터 고화되기까지 분지 지역에 조구조운동이 계속되었음을 지시한다.

• 한국어병학회지
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• 제4권2호
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• pp.87-94
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• 1991

1. 자연감염(自然感染) 능성어는 외관적으로 먹이를 먹지 않고 분색이 옅은 밤색이나 짙은 밤색으로 변하며 몸이 휘어져 힘없이 가두리 바닥이나 수면에 누워서 폐사(斃死)하였는데, 해부(解剖)를 해보면 뇌출혈(腦出血)과 비장(脾臟) 및 담관(膽管)이 팽대(膨大)되어 있었다. 2. 자연감염어(自然感染魚) 아가미에서 Trichodina sp. 기생충(寄生蟲)이 다수 검출(檢出)되지만 대량(大量) 폐사(斃死)의 직접(直接) 원인생물(原因生物)은 아니며, 또한 병어(病魚)의 장기(臟器)에서 우점적(優占的)으로 분리(分離)되는 Vibrio속(屬) 세균(細菌)은 병원성(病原性)이 없는 해수상존(海水常存) Vibrio 균(菌)이었다. 3. RTG-2 및 CHSE-214 어류(魚類) 주화세포(株化細胞)에서 바이러스는 분리(分離)되지 않았지만, 병어(病魚)의 장기마쇄여과액(臟器磨碎濾過液)으로 인위감염(人爲感染)시켰을 때 자연감염어(自然感染魚)와 유사(類似)한 증상(症狀)을 나타내면서 폐사(斃死)하였다. 4. 자연감염어(自然感染魚) 및 인위감염어(人爲感染魚)의 간(肝) 세포질내(細胞質內) 공포부위(空胞部位)에 크기가 45-60nm 정도되며 육각형(六角形) 내지 다각형모양(多角形模樣)을 한 virion들이 무수히 존재하였다. 5. 따라서 1990년(年)과 1991년(年) 고수온기(高水溫期)에 우리나라 남해안(南海岸) 일원 해상가두리 양식장에서 사육중이던 능성어가 대량(大量) 폐사(斃死)한 것은 바이러스성(性) 질병(疾病)에 의한 것으로 생각된다.