• 제목/요약/키워드: Underground cavern

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우리나라 결정질암내 동굴처분장에 대한 수치해석 (A Numerical analysis of Underground Repository Cavern in Korean Crystalline rocks)

  • 윤건신
    • 지질공학
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    • 제1권1호
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    • pp.68-84
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    • 1991
  • A numerical analysis using Universal Distinct Element Code program for the nuclear waste disposal cavern has been performed for a typical Korean crystalline rock condition with same geometry of Swedish low and intermediate nuclear waste disposal repository(S.F.R). The stress concentration, displacement and safety factor for the typical single cross section of cavern, 5 caverns and a silo are analyzed.

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과지압 암반 내 대규모 지하 유류비축기지 안정성 평가 및 Microseismic 계측 (Stability evaluation and microseismic monitoring around Large Underground Oil Storage Cavern in Over-stressed Rock Mass)

  • 이희석;이대혁;김호영;홍지수;최영태;김석진;박연준
    • 한국터널공학회:학술대회논문집
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    • 한국터널공학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.189-201
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    • 2005
  • Brittle failure has been detected in over-stressed rock mass during the construction of oil storage cavern. The main characteristics of stress induced brittle failure of the site are introduced. Various evaluation and measures are sought to stabilize the over-stressed rock mass. The major results from numerical analysis of the cavern are presented, and from current microseismic monitoring to detect hazard from brittle failure are presented.

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지하 유류비축기지 수벽공의 효율에 관한 현장계측 및 수치 해석 연구 (Field Measurements and Numerical Analysis on the Efficiency of Water Curtain Boreholes in Underground Oil Storages)

  • 이경주;이희근
    • 터널과지하공간
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    • 제8권2호
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    • pp.79-86
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    • 1998
  • This study was performed to suggest to suggest suitable design conditions of water curtain system through analysis on pressure down in boreholes by hydraulic tests carried out I construction fields for underground oil storages. The influence by hydraulic conductivities of rock mass around boreholes on pressure down in boreholes was analysed. The relationship between array of boreholes and their pressure down was also analysed. Groundwater flow analysis on crude oil and LPG storages was carried out to evaluate results of field tests and to investigate distribution of hydraulic gradient in rock mass around cavern using finite difference method. As the results, hydraulic tests showed that pressure down in boreholes was inverse proportional to the hydraulic conductivity of surrounding rock mass. The rate of pressure down of boreholes was not influenced by water curtain system more than 20m over cavern and was proportional to installation interval of boreholes. The hydraulic gradient in rock mass around cavern was proportional to distance and interval of boreholes and its value was not satisfactory to oil tightness condition in case of no water curtain system.

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암반동굴식 지하 LNG 저장 시스템 설계를 위한 기화율의 산정 (Determination of Boil-Off gas Ratio for the Design of Underground LNG Storage System in Rock Cavern)

  • 정소걸;이희석;정우철;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제17권1호
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    • pp.56-65
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    • 2007
  • 기존의 단열 시스템, 지하동굴 건설기술과 새로운 동결링 방벽기술을 결합하여 암반동굴식 지하 LNG 저장시스템이 개발되었다. 이 저장시스템의 기술적 적합성은 파일럿 동굴 실증시설의 건설과 운영을 통해 검증된 바 있으며, 조만간 실규모 프로젝트가 시작될 예정이다. LNG 저장시스템에서 중요한 사항 중의 하나는 극저온 열전달을 통해 장기간의 운영 기간동안 열손실을 최소화하는 것이다. 이 논문은 지하 LNG 저장 시스템의 설계를 위한 몇 가지 중요한 열전달 해석 결과를 제시하며, 기화율, 단열재 두께와 같은 설계 변수를 결정하기 위해 일련의 실규모 동굴에 대한 열전달 및 열-수리 해석을 실시하였다. 열-수리 연계해석결과 LNG 저장시설의 기화율은 초기 단계에서 0.04 %/day로 떨어져 유지되는 것으로 나타났다. 이 값은 암반내 존재하는 불연속면을 고려할 때 더욱 낮아질 수 있을 것으로 판단된다.

지하저장공동 주변 불연속 암반에서의 가스-물 천이유동해석을 위한 개별균열 유동모델의 개발 및 응용 (Development and Its Application of a Discrete Fracture Flow Model for the Analysis of Gas-Water Transient Flow in Fractured Rock Masses Around Storage Cavern)

  • 나승훈;성원모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.705-712
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    • 2000
  • The fluid generally flows through fractures in crystalline rocks where most of underground storage facilities are constructed because of their low hydraulic conductivities. The fractured rock is better to be conceptualized with a discrete fracture concept, rather continuum approach. In the aspect of fluid flow in underground, the simultaneous flow of groundwater and gas should be considered in the cases of generation and leakage of gas in nuclear waste disposal facilities, air sparging process and soil vapor extraction for eliminating contaminants in soil or rock pore, and pneumatic fracturing for the improvement of permeability of rock mass. For the purpose of appropriate analysis of groundwater-gas flow, this study presents an unsteady-state multi-phase FEM fracture network simulator. Numerical simulation has been also conducted to investigate the hydraulic head distribution and air tightness around Ulsan LPG storage cavern. The recorded hydraulic head at the observation well Y was -5 to -10 m. From the results obtained by the developed model, it shows that the discrete fracture model yielded hydraulic head of -10 m, whereas great discrepancy with the field data was observed in the case of equivalent continuum modeling. The air tightness of individual fractures around cavern was examined according to two different operating pressures and as a result, only several numbers of fractures neighboring the cavern did not satisfy the criteria of air tightness at 882 kPa of cavern pressure. In the meantime, when operating pressure is 710.5 kPa, the most areas did not satisfy air tightness criteria. Finally, in the case of gas leaking from cavern to the surrounding rocks, the resulted hydraulic head and flowing pattern was changed and, therefore, gas was leaked out from the cavern ceiling and groundwater was flowed into the cavern through the walls.

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지하유류비축공동(地下油類備蓄空洞)에서 Water Curtain의 효율성(効率性)에 관한 연구(硏究) (A Study on the Efficiency of Water Curtain around the Underground Oil Storage Cavern)

  • 정형식;이익효
    • 대한토목학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.87-94
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    • 1983
  • 지하유류비축공동(地下油類備蓄空洞)의 성패(成敗)는 공동상부(空洞上部)에 충분(充分)한 수두(水頭)를 유지(維持)하여 공동주위(空洞周圍)의 수밀성(水密性)을 보장(保障)하는 데 있다. 공동상부(空洞上部)에 충분(充分)한 수두(水頭)가 유지(維持)되면 저장(貯藏)된 유류(油類)의 Gas가 누출(漏出)되지 않으며, 인접공동(隣接空洞)이 비어있을 때에도 이곳으로 유류(油類)는 이동(移動)되지 않는다. 본(本) 연구(硏究)에서는 전기상사모형실험(電氣相似模型實驗)을 통(通)하여 수평(水平) 및 수직(垂直) Water Curtain을 설치(設置)하여 Gas 누출(漏出)과 유류이동(油類移動)을 방지(防止)하려 할 때 효과적(効果的)인 Water Curtain의 위치(位置), 인접공동간격(隣接空洞間隔) Water Curtain 수두(水頭), Bore-hole 간격 등이 검토(檢討)되었다. 연구결과(硏究結果) 공동(空洞)의 간격(間隔)이 좁으면 수직(垂直) Water Curtain은 꼭 설치(設置)되어야 하며, 공동간격(空洞間隔)이 공동(空洞) 높이의 2배 이상 커지면 수직(垂直) Water Curtain은 필요(必要)없다는 것이 입증(立證)되었고 유류이동(油類移動)을 방지(防止)하는데 필요(必要)한 수평(水平) 및 수직(垂直) Water Curtain의 위치(位置), Water Curtain 수두(水頭), Bore hole 간격 등이 도표(圖表)로 주어졌다.

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매립장 인근 지하수질이 LPG 저장 공동의 수리지질학적 특성에 미치는 영향 (Influence of Underground Water Quality Adjacent to Landfill Site on Hydrogeologic Characteristics of LPG Storage Cavern)

  • 최원규
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권8호
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    • pp.283-288
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    • 2014
  • 석유 제품 지하 저장 공동의 지하수 수질은 공동 인근 매립지 수질의 영향을 받는다. 매립지 주변의 지하수 수질 분석 결과, 시료의 반 정도에서 지하공동 수질에 영향이 미미한 농도의 As, Cu 및 Pb가 검출되었으며, Cd, Hg, $Cr^{6+}$, $CN^-$, TCE, PCE 및 Pheno은 검출되지 않았다. $COD^{Mn}$의 농도는 모든 시료에서 $8.0mg/{\ell}$이하로 유기물질에 의한 지하수 오염은 거의 없는 것으로 분석되었다. 1차, 2차 미생물 분석결과 총박테리아는 각각 $94.84{\times}10^4cells/{\mu}g/m{\ell}$$146.26{\times}10^{-4}cells/{\mu}g/m{\ell}$이고 황산환원 박테리아는 $2cells/m{\ell}$이하로 분석되어 지하공동의 수질에 영향이 미미할 것으로 분석되었다. 저장 공동 인근 지역의 지하수 수질 분석은 공동의 수리 지질의 안정성을 향상시키기 위하여 지속적인 조사와 관리가 필요할 것으로 판단된다.

LPG 지하저장기지 수평 수벽공의 클로깅 현상 발생시 지하수위 및 주입수량, 삼출수량의 변화양상에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Groundwater Head, Injection Water Flowrate and Seepage Water Flowrate under Clogging State of Underground Storage)

  • 한충용;강주명
    • 한국가스학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.101-105
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    • 1997
  • LPG 지하저장기지에서 클로깅 현상이 발생할 경우 저장공동 주위의 지하수위가 설계된 수치보다 낮아져 저장물이 누출되므로 이에 대한 감지가 필수적이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 클로깅 현상이 실제로 발생하였을 경우 저장기지에서 관측할 수 있는 관측인자인 공동주변 지하수위, 수벽공 주입수량, 공동 삼출수량들의 변화양상을 고찰하기 위하여 지하저장기지를 모사한 모형실험장비를 제작하여 각 인자들의 변화 측정실험을 수행하였다. 클로깅 발생시 관측인자의 변화양상은 다음과 같다. 지하수위는 공동의 압력이 커짐에 따라 증가하고 클로깅이 심할수록 감소하는데, 클로깅 발생을 지하수위 변화에 의해서 보다 잘 감지하려면 공동의 압력을 가능한 낮게 하고, 공동 운영 초기의 지하수위와 현재 운영 상태의 지하수위를 비교해 보는 것이 바람직하다. 클로깅에 의한 지하수위의 감소는 수벽공의 압력이 커질수록 다소 둔화된다 현탁물질에 의한 클로깅이 심할수록 주입수량과 삼출수량은 선형적으로 감소하는데 주입수량의 감소율이 삼출수량의 감소율보다 크게 나타난다.

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A study on the estimation of temperature distribution around gas storage cavern

  • Lee Yang;Moon Hyun-Koo
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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    • pp.238-243
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    • 2003
  • As there are many advantages on underground caverns, such as safety and operation, they can also be used for gas storage purpose. When liquefied gas is stored underground, the cryogenic temperature of the gas will affect the stability of the storage cavern. In order to store the liquefied gas successfully, it is essential to estimate the exact temperature distribution of the rock mass around the cavern. In this study, an analytic solution and a conceptual model that can estimate three-dimensional temperature distribution around the storage cavern are suggested. When calculating the heat transfer within a solid, it is likely to consider the solid as the intersection of two or more infinite or semi-infinite geometries. Therefore heat transfer solution for the solid is expressed by the product of the dimensionless temperatures of the geometries, which are used to form the combined solid. Based on the multi-dimensional transient heat transfer theory, the analytic solution is successfully derived by assuming the cavern shape to be of simplified geometry. Also, a conceptual model is developed by using the analytic solution of this study. By performing numerical experiments of this multi-dimensional model, the temperature distribution of the analytic solution is compared with that of numerical analysis and theoretical solutions.

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