• 제목/요약/키워드: depth to bedrock

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포천지역 지하수기초조사 산학연공동 탐사 사례연구(II): 탄성파탐사기술 (Industry-University-Research Collaborative Geoscientific Study in Pocheon area for Groundwater Survey, Part II: Seismic Technology)

  • 이두성;유영준;유영철
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.123-127
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    • 2005
  • 지하수조사를 목적으로 수행한 일련의 지구과학적인 연구의 일부로 수행한 탄성파 굴절법 탐사와 공대공 탐사 결과는 다음과 같은 사실을 제시하였다. 1) 매질의 탄성파 속도는 표토층 (<4m)에서는 250 m/s, 충적층 (>4 <17m)은 2,500 m/s, 암반은 3,500 m/s 이상이다. 2) 암반까지 심도는 탄성파 탐사와 검층 결과는 대략 17 m 정도 인데 시추 코아에 의하면 25m 이하에서 암반이 나타난다.

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우리나라 토양의 유효토심 결정시 저해인자에 관한 연구 (The Study on the Limiting Factor to Determine Available Soil Depth in Korea)

  • 현병근;임상규;정석재;손연규;송관철;노대철;이협성;현근수;장용선;홍석영;박찬원;김이현;최은영;장병춘
    • 한국토양비료학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.293-302
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    • 2008
  • 유효토심은 작물의 선택, 시비, 토양관리 등에 중요한 역할을 하므로 우리니라 토양조사 결과 밝혀진 390개 토양통에 관한 토양단면기술과 물리화학성을 가지고 유효토심 결정시 고려해야 할 저해인자들에 대한 연구결과는 다음과 같다. 유효토심 결정시 저해인자는 경반, 경사, 미숙, 분석, 사질, 석력, 암반, 염해, 저습, 중점, 특이산성, 화산회 토양과 저해인자가 없는 토양으로 구분하였다. 경반층이 저해인자인 토양통수는 5개, 경사 93, 미숙 29, 분석 5, 사질 42, 석력 47, 암반 19, 염해 8, 저습 22, 중점 32, 특이산성 3, 화산회 27개 토양통이었으 며, 저해인자가 없는 토양은 58개 토양통으로 구분되었다. 저해인자별로 평균 유효토심이 깊은 순서는 미숙 > 경사 > 화산회 > 중점 > 사질 > 석력 > 경반 > 분석 > 저습 > 암반 > 특이산성 > 염해 순인 것으로 분석되었다. 이러한 저해인자를 가지고 있는 토양은 토지이용시 적절한 관리를 통하여 저해인자별로 개량함으로써 작물 뿌리를 충실하게 하여 생산성을 높일 수 있을 것으로 판단된다.

몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 하안단구 10Be 수직단면 연대측정 (Cosmogenic 10Be Depth Profile Dating of Strath Terrace Abandonment using Monte Carlo Simulation)

  • 김동은;성영배;김종근
    • 한국지형학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.21-31
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    • 2019
  • Timing of terrace formation is a key information for understanding the evolution of fluvial systems. In particular, dating strath terrace (i.e. timing of terrace abandonment) is more difficult than depositional terrace that is conventionally constrained by radiocarbon, OSL and other dating methods targeting samples within terrace deposit. Surface exposure dating utilizing cosmogenic 10Be provides more reliability because it can be applied directly to the surface of a fluvial terrace. Thus, this method has been increasingly used for alluvial deposits. As well as other geomorphic surfaces over the last decades. Some inherent conditions, however, such as post-depositional 10Be concentration (i.e. inheritance), surface erosion rate, and density change challenge the application of cosmogenic 10Be to depositional terrace surface against simple bedrock surface. Here we present the first application of 10Be depth profile dating to a thin-gravel covered strath terrace in Korea. Monte Carlo simulation (MCS) helped us in better constraining the timing of abandonment of the strath terrace, since which its surface stochastically denuded with time, causing unexpected change of 10Be production with depth. The age of the strath terrace estimated by MCS was 109 ka, ~4% older than the one (104 ka) calculated by simple depth profile dating, which yielded the best-fit surface erosion rate of 2.1 mm/ka. Our study demonstrates that the application of 10Be depth profile dating of strath terrace using MCS is more robust and reliable because it considers post-depositional change of initial conditions such as erosion rate.

전기비저항 탐사를 이용한 가축사체 매몰지 특성 분석 (Characterization of an Animal Carcass Disposal Site using Electrical Resistivity Survey)

  • 고진석;김봉주;최낙철;김성배;박정안;박천영
    • 지질공학
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    • 제22권4호
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    • pp.409-416
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    • 2012
  • 가축사체 매몰지로부터 유출되는 침출수는 환경적으로 치명적인 영향을 주는 고농도 오염폐수의 일종이다. 본 연구에서는 효율적인 가축사체 매몰지의 특성을 파악하기 위하여 전기비저항 탐사와 함께 시추조사를 실시하였다. 또한, 가축사체 매몰지에서 샘플링한 침출수의 화학적 분석을 실시하였다. 매몰지 내부에서 5측선의 쌍극자 전기비저항 탐사와 3지점의 시추조사를 실시하였으며, 매몰지 주변의 11지점에서 시추조사를 수행하였다. 전기 비저항 탐사에 의하여 수집된 자료를 이용하여 2차원 역산 모델링을 수행하여 매몰지의 특성(크기, 심도, 형태 등)을 평가하였다. 침출수 분석결과, pH는 7.4에서 6.7로 감소하였고, Eh는 -358 mV에서 -48 mV로 변화하였다. 또한, 가축사체 부패에 의하여 용존 이온이 증가하였다. 전기비저항 탐사 자료의 해석결과, 지표에서 심도 8 m 이내에서 최소 $0.64{\Omega}m$의 낮은 비저항값을 가지는 영역이 나타났다. 이 지역의 기반암 위치와 가축사체의 매립 깊이를 고려할 때, 매립지 내부에서는 침출수에 의한 기반암의 오염은 진행되지 않은 것으로 나타났다. 전기비저항 탐사의 결과는 시추조사의 결과와 잘 일치 하였으며, 이는 전기비저항 탐사가 가축매몰지의 특성을 효과적으로 묘사한다는 것을 보여주었다. 본 연구에 의하면, 전기비저항 탐사가 가축사체 매몰지의 현황을 조사하는데 적합한 기술로 판단된다.

다중 회귀 분석을 이용한 논산 북부 지역 지하수의 질산성 질소 오염 예측 (Prediction of Nitrate Contamination of Groundwater in the Northern Nonsan area Using Multiple Regression Analysis)

  • 김은영;고동찬;고경석;여인욱
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제13권5호
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    • pp.57-73
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    • 2008
  • 논산 북부지역의 천부 및 암반 지하수는 질산성 질소 농도가 최고 49 mg/L이고, 22%의 시료가 먹는물 수질기준을 초과해 질산성 질소 오염이 심각함을 보여 주었다. 토지 이용 별로 통계적으로 의미있는 농도 차이를 보여 토지 이용이 이 지역 질산성 질소 오염에 대한 주요 지배 요인임을 지시하였다. 이 지역의 질산성 질소 오염을 예측하기 위해 토양 특성, 지형 구배, 토지 이용 등의 지표 수리지질 인자, 관정의 심도와 고도 등의 관정 제원 인자와 현장수질(T, pH, DO, EC)을 변수로 하며, 천부 지하수와 암반 지하수의 두 그룹으로 나누어 다중 회귀 분석을 실시하였다. 수리지질 인자는 관정을 중심으로 하는 원형 버퍼내에서 차지하는 면적 비율을 구하여 변수로 결정하였다. 회귀 분석은 가능한 모든 변수 조합에 대해 실시하였으며 모형의 수정 결정 계수 기준으로 최적 모형을 선정하였다. 수리지 질 인자를 이용한 회귀 분석에서 버퍼 반경에 따라 천부지하수는 50 m, 암반지하수는 300 m에서 가장 높은 결정 계수가 나타났다. 천부 지하수는 암반 지하수보다 높은 결정계수를 보여 지표 수리지질 인자에 더 민감함을 보여 주었다. 천부 지하수에서는 토지 이용, 암반 지하수에서는 토양 특성이 주요 변수였고, 토지 이용 중 주거 지역은 두 그룹에서 모두 중요 변수였다. 수리지질 인자와 현장 수질 항목을 사용한 회귀 분석에서는 천부지하수에서는 EC, 논지역, pH 등이, 암반 지하수에서는 DO, EC, 자연지역 등이 주요 변수였다. 현장 수질 항목이 수리지질 인자보다 월등히 강한 설명력을 보여 일상적으로 측정되는 현장 수질 항목이 질산성 질소 오염 평가에서 개별 관정에 대해 중요한 정보를 제공할 수 있음을 보여 주었다. 이번 연구에서 결정된 최적 버퍼 반경은 관정으로의 오염 물질 유입 시간 추정에 활용될 수 있다.

격포 기반암의 지질구조와 지하수 상태 (Groundwater Conditions reiated with the Geologic Structures of Bedrocks in the Gyuk-Po Area.)

  • 박동극
    • 지질공학
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    • 제3권2호
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    • pp.115-124
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    • 1993
  • 기반암내에서의 지하수의 상태와 열극, 단층 그리고 층리면가 같은 지질구조와의 관계를 설명하기 위하여 전라북도 부안군 격포지역 일대에서 수리지질조사를 수행하였다. 약 200개의 열극과 단층등이 이 지역의 제한된 범위에서 측정하였다. 특히, 7개의 시추공에서 얻어진 시추코아에 대한 열극분석(Fracture Analysis)을 수행하여 수치화해 보았다. 3개월간의 주기적인 지하수위 측정과 7개의 시추공에서 약 175회의 현장 투수시험을 실시하였다. 그 결과, 본 지역의 기반암은 대수층 역할을 할 수 있을만큼 절리가 발달했으며 투수계수는 $1{\times}10^{-5}cm/sec$이고, 이는 Fracture Frequency Value, F15의 값과 대비되고, 열극의 발달상태 및 심도와 대비되었다. 심도가 깊어짐에 따라서 열극의 발달이 불량해지고 투수계수도 낮아짐을 알 수 있다. 퇴적암과 화강암지역의 심도에 따른 투수계수에 있어서, 화강암은 심도에 따른 변화의 양상을 뚜렷하게 보여주고 있으나 퇴적암지역은 일정하게 변화가 없는 양상을 보여주고 있다. 기반암에서의 지하수의 유동과 수위는 열극의 방향성보다는 단층에 의해서 서로 다른 암종경계특성에 의해서 영향을 받는다. 즉, 본 북부지역에서의 화강암과 퇴적암의 암종경계에 존재하는 단층에 의한 두 지층의 투수계수 차이는 지하수위의 갑작스러운 변화를 야기시키고 남부지역에서는 투수계수가 같은 동일 암종에서 단층이 존재하여도 지하수의 유동방향 및 수위 변화를 나타내지 않는다.

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지역고유 지진응답 특성 정량화를 통한 국내 부지 분류 기준의 추가 반영 제안 (Suggestion of Additional Criteria for Site Categorization in Korea by Quantifying Regional Specific Characteristics on Seismic Response)

  • 선창국
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제13권3호
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    • pp.203-218
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    • 2010
  • 지진 지반운동의 증폭 유발 요인인 부지 효과는 지역적 및 국부적 부지 조건에 직접적인 영향을 받게 됨에도 불구하고, 현행 국내 내진 설계 기준의 부지 분류와 그에 따른 부지 증폭계수는 미국 서부 지역의 기준을 준용한다. 이러한 내진 기준의 경우, 단주기와 중장주기에 관한 두 종류의 부지 증폭계수들을 30 m 심도까지의 평균 전단파속도라는 기준에 따라 A 부터 E까지의 다섯 종류로 분류한다. 본 연구에서는 국내 부지 조건을 반영한 부지 분류 체계를 제시할 목적으로, 경주, 홍성, 해미, 사천의 네 지역에 대해 체계적인 부지 특성 평가를 수행하였으며, 현장에서는 지표면부터 기반암까지의 전단파속도 깊이분포를 결정하고 실내에서는 지반의 비선형적 물성을 획득하였다. 국내 토사층은 미국 서부에 비해 상대적으로 얕고 강성이 크게 파악되었고, 그로 인해 국내의 부지 주기는 상대적으로 작고 좁은 범위에 분포하였다. 현장과 실내에서 구한 지반 특성을 이용하여 등가선형 및 비선형 기법을 적용한 다양한 부지고유 지진응답 해석을 총 75부지를 대상으로 실시하였다. 해석 결과로부터 현행 국내 기준에 정의된 부지 증폭계수는 지반운동을 단주기에서는 과소 평가하고 중장주기에서는 과대평가함을 알 수 있었다. 이러한 차이는 국내와 미국 서부간의 기반암 심도를 포함한 국부적 지반 특성들의 차이로 인한 것이다. 본 연구의 해석 결과와 한반도 대상의 선행 연구 결과들을 토대로 대표 기준인 부지 주기와 추가 기준으로서의 30 m 보다 얕은 심도까지의 평균 전단파속도를 도입함으로써, 국내 지역적 부지 특성을 고려한 지반운동과 설계 스펙트럼을 신뢰성 높게 결정할 수 있는 새로운 부지 분류 체계를 개발하였다.

부지특성화을 위한 지하수의 수리화학 특성 연구: 주성분 분석을 중심으로 (Hydrochemical Investigation for Site Characterization: Focusing on the Application of Principal Component Analysis)

  • 유순영;김한석;전성천;이종화;윤성택;권만재;조호영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제27권spc호
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    • pp.34-50
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    • 2022
  • Principal component analysis (PCA) was conducted using hydrochemical data in four testbeds (A to D) built for the development of site characterization technologies to assess the hydrochemical processes controlling the hydrochemistry in each site. The PCA results indicated the nitrogen loading to deep bedrock aquifers through permeable fractures in Testbed A, the chemical weathering enhanced with the biodegradation of petroleum hydrocarbons in Testbed B, the reductive dechlorination in Testbed C, and the different hydrochemistry depending on the depth to bedrock in Testbed D, consistent with the characteristics of each site. In Testbeds B and D, outliers seemed to affect the PCA result probably due to the small number of samples, whereas the PCA result was still consistent with site characteristics. This study result indicates that the PCA is widely applicable to hydrochemical data for the assessment of major hydrochemical processes in contamination sites, which is useful for site characterization when combined with other site characterization technologies, e.g., geological survey, geophysical investigation, borehole logging. It is suggested that PCA is applied in contaminated sites to interpret hydrochemical data not only for the distribution of contamination levels but also for the assessment of major hydrochemical processes and contamination sources.

얕은 심도 전단파속도 분포를 이용한 30m 심도 평균 전단파속도의 결정 (Determination of Mean Shear Wave Velocity to the Depth of 30m Based on Shallow Shear Wave Velocity Profile)

  • 선창국;정충기;김동수
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.45-57
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    • 2007
  • 미국 서부 지역을 근간으로 도출된 30m 심도까지의 평균 전단파속도(Vs30)는 부지 증폭 정도에 따른 설계 지진 지반 운동 결정을 위한 현행 지반 분류 기준이다. 부지의 Vs30을 산정하기 위해서는 현장탄성파 시험으로부터 적어도 30m 심도까지의 전단파 속도(Vs) 분포를 획득해야 한다. 그러나 많은 경우에서 현장의 불리한 여건 및 적용 시험 기법의 제한으로 인해 Vs분포 결정 심도가 30m에 이르지 못할 수 있다. 본 연구에서는 국내 총 72개소 부지들에서 다양한 탄성파 시험 수행을 통해 30m 이상 심도까지 Vs 분포를 획득하여 Vs30과 30m보다 얕은 심도까지의 평균 전단파속도(VsDs)들을 산정하고, 이로부터 Vs30과 VsDs간의 상관관계를 도출하였다. 또한, 모든 Vs 분포 자료의 평균에 근거한 형상 곡선을 작성하여 Vs 분포를 얕은 심도부터 30m까지 외삽할 수 있는 기법을 개발하였다. 얕은 심도 Vs 분포로부터의 Vs30 산정을 위하여 VsDs와 형상 곡선을 이용하는 두 기법은 최하단 Vs를 30m 심도까지 동일하게 연장하는 단순 기법에 비해 편향 정도가 적었으며, 특히 최소 10m 이상 심도까지 확보된 Vs분포의 경우 유용하게 적용될 수 있을 것으로 보인다.

내진설계기준의 지반분류체계 및 설계응답스펙트럼 개선을 위한 연구 - (III) 검증 (Site Classification and Design Response Spectra for Seismic Code Provisions - (III) Verification)

  • 조형익;;김동수
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.257-268
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    • 2016
  • In the companion papers (I, II), site-specific response analyses were performed at more than 300 domestic sites and a new site classification system and design response spectra (DRS) were proposed using the results of the site-specific response analyses. In this paper, the proposed site classification system and the design response spectra are compared with those in other seismic codes and verified by different methods. Firstly, the design response spectra are compared with the design response spectra in Eurocode 8, KBC 2016 and MOCT 1997 to estimate quantitative differences and general trends. Secondly, site-specific response analyses are carried out using $V_S$-profiles obtained using field seismic tests and the results are compared with the proposed DRS in order to reduce the uncertainty in using the SPT-N value in site-specific response analyses in the companion paper (I). In addition, site coefficients from real earthquake records measured in Korean peninsula are used to compare with the proposed site coefficients. Finally, dynamic centrifuge tests are also performed to simulate the representative Korean site conditions, such as shallow depth to bedrock and short-period amplification characteristics. The overall results showed that the proposed site classification system and design response spectra reasonably represented the site amplification characteristic of shallow bedrock condition in Korea.