• 지질공학
• /
• 제31권3호
• /
• pp.433-445
• /
• 2021

고전압 아크 방전에 의한 플라즈마 발파의 유체 침투 효율을 검증하기 위해 실험실 규모의 토사 시료에 대하여 발파 시험을 실시하였다. 이 연구를 위해 대용량 축전기가 포함된 플라즈마 발파 장치와 직경 80 cm, 높이 60 cm 크기의 컬럼형 토사 시료를 제작하였다. 토사 시료로는 사질토와 실트를 7:3 비율로 섞은 A 시료 7개와 9:1 비율로 섞은 B 시료 3개가 제작되었다. A 시료에 플라즈마 발파 없이 수압만으로 유체를 주입했을 때는 시추공 주변으로 국소적인 침투만 발생되었고 침투면적비는 5% 이하로 분석되었다. 플라즈마 발파에 의한 유체 침투 시험은 1 kJ, 4 kJ 그리고 9 kJ의 방전 에너지로 실시되었다. A 시료에 대한 플라즈마 발파 시험에서 유체의 침투면적비는 1회만 발파하였을 때는 16~25%이고 5회 연속 발파 시에는 30~48%로 분석되어, 수압만으로 유체를 주입했을 때보다 침투면적이 최대 9.6배까지 넓어졌다. B 시료에 대한 5회 연속 플라즈마 발파 시험에서 유체의 침투면적비는 33~59%로 분석되어 동일 조건의 A 시료 시험에 비해 침투면적이 1.1~1.4배 정도 넓어졌다. 이러한 결과는 플라즈마 발파 시에 방전 에너지가 클수록, 발파 횟수가 증가할 수록 유체의 침투면적이 증가하며, 투수성이 큰 토양에서 플라즈마 발파가 더욱 효과적임을 보여준다. 유체 침투 효과를 삼차원적인 부피로 분석하기 위해 유체 침투반경을 계산하였다. 수압으로만 유체를 주입했을 때의 침투반경은 9 cm인 반면에, 9 kJ의 에너지로 5회 발파 시에는 침투반경이 27~30 cm로 계산되어 유체 침투 효과가 최대 333%까지 증가되었다. 이러한 연구결과는 투수성이 낮은 실제 오염토양에서 원위치 토양 세정을 실시할 때 플라즈마 발파 기술을 적용하면, 세정제의 전달범위가 증가되어 정화효율이 개선될 수 있다는 것을 보여준다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제11권1호
• /
• pp.57-70
• /
• 2009

UAM(Umbrella Arch Method)의 효과 및 역학적 보강메커니즘에 대한 연구는 국내외에서 수치해석 및 실험 등을 통하여 상당한 진척이 이루어졌으나 실제 설계 및 적용에 있어서는 아직도 3차원 해석의 해석시간과 복잡성 등의 제약 때문에 UAM의 보강영역과 지반과의 환산물성을 이용하는 정량적이지 못한 2차원해석이 주로 사용되고 있다. 이러한 이유로 합리적, 이론적, 정량적이면서도 손쉽게 수행할 수 있는 설계 및 해석기법이 요구되고 있다. 본 연구에서는 UAM의 보강효과가 미치는 범위를 파악하고 그라우팅 전 후의 강관저변지반 물성변화를 파악하기 위하여 연직방향의 UAM 현장실험 및 실내시험을 수행하였다. 풍화토, 풍화암 지반에 UAM 적용시 그라우트의 주입에 의한 주변지반의 물성치 증가는 미미하며, 강관외부와 천공구경 사이의 공간 및 강관내부에 형성된 시멘트구근과 강관으 강성만이 지반보강 효과에 기여한다는 것을 확인하였다. 이러한 결과와 내공변위제어법(CCM; Convergence Confinement Method) 개념을 바탕으로, 2차원 축대칭해석을 실시하여 막장효과, UAM효과와 지보재효과를 종단변위곡선(LDP)으로 나타내었다. 또한, 2차원 평면변형률 해석시 UAM의 지보효과를 내압의 크기로 변환하여 이를 고려하는 하중분담법을 제안하였다. 이 방법과 기존의 등가환산물성을 적용하는 해석을 비교한 결과, 지반조건, 터널의 심도 및 크기, 강관조건, 초기응력상태 등에 따라 차이가 있지만, 기존의 해석방법에서의 변위량이 새로운 방법에 비해 더 크게 발생하는 것으로 나타나, UAM의 종방향 빔 지지효과를 제대로 평가하지 못하는 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
• /
• 제57권2호
• /
• pp.243-251
• /
• 2024

이번 연구에서는 전라남도 영암지역의 골재 자원조사를 위하여 먼저 지표지질조사를 실시하였고 지표지질조사로는 파악이 어려운 지표 하부에 대하여 시추조사를 실시하여 골재의 공간적인 분포를 파악하였다. 조사 지역의 지형 발달 및 제 4기 충적작용 특성들을 고려하여 시추지점을 선정하였고, 총 5 지점에서 하천 골재 시추조사와 총 28 지점에서 육상 골재 시추조사가 수행되었다. 시추코어 퇴적물은 골재로써의 활용 가능 여부를 파악하기 위하여 7개의 퇴적 단위로 분류하였으며, 대표 시추공을 대상으로 광여기루미네선스(OSL) 연대측정을 실시하여 퇴적 단위별 퇴적 시기를 측정하였다. 연구 결과, 영암지역 대부분은 하천 유역이 매우 넓어서 골재가 다량 부존될 것으로 추정되었지만 골재 부존량은 다른 시군에 비하여 매우 적은 편으로 평가되었다. 영암 지역 대부분의 미고화 퇴적층은 10 m 이상의 수직적 두께를 보이는 청회색 해성 점토로 구성되는데, 골재 부존구간에 해당하는 모래질 자갈층은 해성 점토 하부의 기반암 풍화대 위를 얇게 덮으며 분포한다. 이는 골재 부존 구간의 부존량 자체가 적고 대부분의 골재 부존 구간이 현재 개발이 어려운 지표하부 10 m 아래 심도에 위치하기 때문에 골재 개발 가능성도 매우 낮은 것으로 평가된다. 연대측정 결과, 청회색 해성 점토층은 약 10 ka 전부터 해수면이 급상승하면서 형성된 조간대성 퇴적층으로 퇴적 작용은 현재까지 지속되었고 그 결과로 매우 두꺼운 점토층이 형성되었음을 알 수 있다. 이러한 점토층은 약 6~8 ka 동안 매우 우세하게 퇴적되었다. 골재 부존 가능 구간의 모래질 자갈층은 약 13.0~19.0 ka, 그리고 약 50 ka에 퇴적된 것으로 추정되어 해침과정 이전의 플라이스토세 고기 하성 퇴적층으로 해석된다.

• 터널과지하공간
• /
• 제34권4호
• /
• pp.393-412
• /
• 2024

고준위방사성폐기물 처분부지 선정에 있어 부지의 수리지질학적 연구는 매우 중요하며, 수리전도도와 저류계수 등이 대표적 수리지질학적 인자이다. 본 연구는 원주지역 심부 화강암반을 대상으로 두 가지 다른 종류의 현장수리시험 장비와 방법으로 획득한 수리전도도를 비교 분석하여 심부 화강암반의 수리특성을 파악하였다. 하나는 지하수 관정 자동 주입 시스템 장비를 활용하여 최대 심도 602.0 m에 대해 루전시험, 정압주입시험, 슬러그시험을 수행하였고, 산정된 수리전도도는1.26E-9 ~ 4.16E-8 m/s의 범위를 보였다. 전체 심도에서 수리전도도의 최대와 최소 차이는 약 33배로 나타났고, 동일 시험 구간에서 시험 방법이나 해석방법에 의한 차이는 1.13 ~ 8.25배로 나타났다. 다른 하나는 대심도 수리특성 조사 시스템을 활용하여 최대 심도 705.1 m에 대해 정압주입시험, 펄스시험을 수행하여 산정된 수리전도도는 1.60E-10 ~ 2.05E-8 m/s으로 최대와 최소 차이는 약 130배 정도로 나타났다. 정압주입시험에서 해석방법에 따른 차이는 1.02 ~ 2.8 배로 나타났다. 두 시험 장치와 방법에서 산정한 수리전도도는 대체로 E-9와 E-8 m/s로 유사한 범위를 보였으며, 심도에 따른 뚜렷한 경향은 관찰되지 않았다. 현장수리시험이 수행된 원주지역 화강암반은 낮은 또는 매우 낮은 암반투수성을 보임을 알 수 있었고, 적용된 시험 장치와 시험 방법에 따라 측정할 수 있는 수리전도도 범위나 적용 심도 등의 차이가 존재하나 대체로 신뢰할 수 있는 결과를 제시한 것으로 판단된다.