• 터널과지하공간
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• 제34권4호
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• pp.374-392
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• 2024

고준위방사성폐기물 심층처분 시, 부지선정을 성공적으로 진행하기 위해서는 단계별 접근법과 그에 따라 국내 지질환경에 적합한 지질환경특성 평가인자의 체계적인 선정 및 조사평가가 중요하다. 본 연구에서는 실제 처분시설이 위치할 것으로 예상되는 고심도의 암반대수층을 대상으로, 수리지질분야의 가장 핵심적인 평가인자로 고려되고 있는 수리전도도 특성을 평가하였다. 특히 국내에 분포하는 다양한 암종지역(화강암/화산암/편마암/이암)에서 각각 500 m 이하 750 m에 이르는 깊은 심도까지, 직접 시추공 내 수리시험을 수행하여 현지 압력-유량 자료를 획득하고, 검증된 해석방법을 통해 암종별/심도별 수리전도도 값을 도출한 일련의 수행 과정과 분석 결과들은 국내 최초의 종합적 고심도 수리특성 연구 시도라 할 수 있다. 이를 위해, 본 연구를 통해 자체적으로 개발된 정밀수리시험장비가 사용되었으며, 표준시험법을 바탕으로 한 상세조사절차가 현장시험에 적용되었다. 분석 결과, 화강암/화산암/편마암 지역에서 모두 평균 10^-9 m/s 범위의 수리전도도 값이 나타났으며, 이암 지역에서는 이보다 100배(2 order)정도 낮은 수준인 평균 10^-11 m/s 수리전도도 값이 도출되었다. 또한 암반절리가 다수 포함되어 있는 균열암반대수층인 화강암과 화산암 지역에서는 전체적으로 심도에 따라 투수성이 약간 감소하는 경향을 보였다. 편마암 지역은 심도보다는 지층의 암상과 그에 따른 파쇄대의 발달 여부에 따라 국부적으로 투수성 차이가 큰 경향을 나타냈다. 균열 발달이 미약한 이암 지역에서는 심도에 따른 암반 투수성의 변동이나 뚜렷한 경향성이 관찰되지 않았다. 본 연구에서 제시된 암종별/심도별 수리전도도 결과 자료들은 국내 처분부지 선정과 처분시설 설계 및 건설을 위한 기반 데이터베이스 구축에 활용될 것으로 기대된다.

• 광물과 암석
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• 제33권3호
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• pp.153-163
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• 2020

우리나라 제4기 고환경 변화 특성 규명을 위하여 수원시의 편마암 및 화강암 풍화대를 피복하는 적갈색 점토-실트 퇴적물 2개 단면(~3.5 m)에 대하여 광물 및 지화학 분석을 실시하였다. 퇴적층은 광물조성과 화학조성의 수직 변화를 기준으로 4개의 퇴적층(Unit 1-4)으로 구분되었다. 최하부 Unit 1은 K-장석 함량이 높은 사질 퇴적물로서 기반암 풍화물의 기여도가 높다. Unit 2는 전이층이며, Unit 3은 적갈색 점토-실트질 퇴적물로서 총점토 함량이 평균 58%이며, 주요 점토광물은 일라이트-스멕타이트 혼합층 광물과 수산기삽입질석/스멕타이트이다. Unit 3에는 사장석이 거의 함유되어 있지 않은 반면에, 그 풍화물인 고령토 광물의 함량이 다른 층들보다 높다. Unit 4는 전반적 광물조성과 화학적 특성이 Unit 3과 유사하나, 사장석과 녹니석의 함량이 더 높고 고령토 광물의 함량은 더 낮다. 단면내 화학성분 변화를 국내 타지역 적갈색 점토-실트층과 비교한 결과, Unit 3과 4는 풍성퇴적물의 범위에 포함되었다. 이 지역 퇴적 단면에서 고환경변화는 다음과 같이 해석된다. 기반암인 편마암과 화강암 풍화물이 침식되어 주변부에 사질 퇴적물로 퇴적되어 하부층(Unit 1, 2)을 이루고, 그 위에 빙하기의 점토-실트질 풍성퇴적물층(Unit 3)이 퇴적되었다. Unit 3은 간빙기의 풍화작용으로 풍화되어 전체적으로 적갈색 토양화되었다. 그 후 다시 빙하기로 접어들면서 최상부에 풍성퇴적물층(Unit 4)이 퇴적되었다.

• 지질공학
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• 제29권4호
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• pp.541-552
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• 2019

본 연구에서는 강우침투에 따른 사면 내 지반특성변화 및 붕괴특성을 파악하기 위해 산사태 모형실험을 수행하였다. 실험재료로는 국내에서 산사태가 가장 빈번하게 발생하는 화강암 풍화토와 편마암 풍화토를 사용하였고, 시간당 200 mm의 극한강우를 살수함으로써 사면붕괴를 유발하였다. 계측기는 모형사면의 선단부, 사면부, 정상부에 심도별로 천부(GL-0.2 m), 중부(GL-0.4 m), 심부(GL-0.6 m)의 위치에 3 set씩 설치하였고, 데이터는 10초 간격으로 측정하였다. 실험이 종료된 후 실험조건별 지반특성변화를 토대로 불포화이론을 적용하여 사면안정해석을 하였으며, 이를 실제 붕괴형태와 비교·분석을 하였다. 분석결과 사면안전율은 붕괴형태에 대한 현상을 반영하였고, 강우가 침투함에 따라 급격하게 감소하면서 사면붕괴에 이르는 것으로 나타났다. 또한 사면안전율이 1 이하로 떨어지는 시점과 실제 붕괴시점을 비교해보았을 때 화강암 풍화토의 경우 평균 1,600초, 편마암 풍화토의 경우 평균 5,400초 차이가 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제35권6호
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• pp.509-521
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• 2002

본 연구는 지화학적 재해를 평가하는 좋은 지시자인 하상퇴적물에 대하여 지질집단별 지구화학적 특성과 하천수의 특성을 장흥지역 1차 수계를 중심으로 밝히고자 한다. 암석의 생성시기와 지질학적 환경에 따라 풍화에 영향을 받은 정도에 차이가 많은 점을 고려하여 연구지역의 지질을 화강암류지역, 화강암질편마암류(일부 변성퇴적암류포함)지역, 응회암류지역으로 나누어 주성분원소, 미량원소, 희토류원소, 독성원소 등의 분포특성에 대하여 기술하였다. 하천수에 대한 온도, pH. 전기전도도 등의 물리화학적 특성은 1999년과 2001년에 현장에서 측정하였고, 하상퇴적물 시료는 1999년 4월과 5월에 걸쳐 채취하였으며, XRF ICP-AES, NAA를 이용하여 화학분석을 실시하였다. 주성분원소의 함량은 지질집단에 관계없이 비슷한 함량비를 나타냈으며, 희토류원소는 화강암질편마암류(일부 변성퇴적암류 포함)지역에서 다른 두 지역에 비해 낮게 나타났고, 독성원소 중 Zn과 Cu가 비교적 높은 함량을 나타내었다. 부화계수와 부화지수를 도출한 결과 주성분 원소에서는 $Fe_2O_3$, MgO, $TiO_2$, MnO가, 희토류원소에서는 응회암류지역의 시료들 중 Eu. Yb가, 독성원소에서는 Co, Cr, Zn에서 약간의 부화경향을 나타냈다.

• 대한지리학회지
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• 제42권1호
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• pp.27-40
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• 2007

하천은 암석의 저항력, 구조 운동, 퇴적물, 유량 등에 의해 다양한 형태로 발전한다 본 연구는 이러한 요인 중에서도, 암석의 침식 저항력에 초점을 두었다. 상 하류간 기반암의 차이가 뚜렷한 어룡천, 흥정천, 두학천, 대화천, 남천천, 구룡천의 6개 하천을 대상으로, GIS를 이용하여, 유역분지 상 하류의 평면 및 종단면 특성을 분석하였다. 화강암 유역은 완만한 경사, 낮은 요형도, 넓은 하곡 면적을 이루며, 편마암 유역은 급한 경사, 높은 요형도, 좁은 하곡 면적을 나타내며, 퇴적암 유역은 본류 경사도와 기복량은 크지만, 나머지는 하천별로 차이가 있다. 여러 가지 형태적 특성 중 상 하류 암석간의 차이가 분명한 본류의 경사, 본류의 요형도, 하계밀도, 하곡의 면적비, 유역의 평균 경사, 유역의 평균 기복을 대상으로, 그 값을 지수화하여, 상 하류 암석의 침식 저항력을 판단하였다. 그 결과, 편마암으로 이루어진 하천의 상류는 침식에 대한 저항력이 높으며, 퇴적암은 상 하류에 관계없이 중간 정도의 저항력을 나타내고, 화강암은 퇴적암과 접한 상류의 경우를 제외하면, 대체로 침식 저항력이 낮다.

• 지질공학
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• 제14권1호
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• pp.61-69
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• 2004

석재는 주로 장식용 및 조각용으로 사용되며 따라서 우수한 물성도 골고루 지녀야 한다. 다양한 물성 중에서 공극계수가 석재의 유용성을 지배하므로 공극의 성질과 연관하여 석재의 품질구분 설정을 시도하였다. 이 연구에서는 화강암질암류 및 화강암질편마암의 심도별 시추코아 시료가 사용되었다. 공극률과 흡수율의 상관도에서 문경 화강암질편마암($Gn_1$)의 측정치 범위가 가장 넓은 분포상을 보이며, 포천화강암($Gr_2$), 문경화강암($Gr_1$)의 순으로 그 범위는 감소한다. 각 암체의 강도는 변질도에 따라 변화한다. 또한 압축강도와 인장강도와의 상관성에서도 측정치의 범위는 $Gn_1$, $Gr_2$ 그리고 $Gr_1$의 순으로 감소한다. 석재의 품질구분 설정에 있어 공극률이 대표적인 물성으로 채택되어 여러 물성에 대한 상대적인 평가가 이루어졌다. 공극률(n)-비중(G), 흡수율(Ab), 압축강도(${\sigma}_c$), 인장강도(${\sigma}_t$), 쇼아경도(Hs) 그리고 탄성계수($E_{t}$)와의 상관도에서 각 등급별 기준이 설정된다.

• 지질공학
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• 제29권3호
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• pp.339-349
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• 2019

국내 40개 구조물 설계 시 수행된 1,646개의 실내 및 현장시험 결과를 활용하여 국내 암종에 따른 동탄성계수의 분포특성을 파악하기 위하여 암종별 P파 속도, 정탄성계수, 동탄성계수 간의 상관식을 도출하고 기존 연구사례와 비교하여 검증하였다. P파 속도와 정탄성계수의 관계를 살펴보면 편마암에서는 선형, 화강암과 사암에서는 지수 함수의 관계를 보인다. 결정계수($R^2$)는 0.491~0.642로 높지 않지만, 결정계수를 0.836~0.990로 제시하고 있는 기존의 연구사례와 유사한 분포범위를 보인다. 정탄성계수와 동탄성계수의 상관식은 모든 암종에서 선형적인 관계를 보이며, 결정계수는 0.543~0.676이다. P파 속도와 동탄성계수의 상관식은 지수함수의 관계를 보이며, 결정계수는 0.875~0.940으로 높게 나타난다.

• 자원환경지질
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• 제52권2호
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• pp.189-197
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• 2019

고준위방사성폐기물은 원자력 발전을 실시하는 국가에서는 반드시 해결해야 될 문제 가운데 하나이다. 대부분 고준위방사성폐기물 처리를 고민하는 나라에서는 지하 심부의 깊은 곳에 처분함으로써 인간사회로의 완벽한 격리를 고려하고 있다. 이러한 완벽한 격리를 위해서는 지하 심부에 위치하고 있는 암반의 특성을 파악하는 것이 매우 중요한 일이다. 특히 노출된 핵종이 이동을 통해 지표로 올라오는 것을 예측하기 위해서는 이동 경로가 되는 불연속의 특징을 이해하는 것은 무엇보다도 우선시 되어야 할 사항이다. 본 연구에서는 화강암과 편마암이 분포하는 지역에서 획득한 심부 500m 이하의 시료를 활용하여 각 암종별 분포하고 있는 불연속면의 특성을 이해하고 주변 환경과 고려하여 지하에 분포하고 있는 절리면의 특징을 분석하는데 그 목적이 있다. 이를 위해서 지하 500m에서 획득한 시료에 대한 육안분석을 통해 불연속면의 종류를 분류하고 각 불연속면의 분포특성을 분석하였다. 본 연구는 조사지역의 지하에 분포하고 있는 불연속면의 특징을 이해하는 기초자료로 활용될 수 있으며 추후 암종에 따른 불연속면의 분포 특징을 이해하는데 중요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국환경보건학회지
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• 제48권2호
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• pp.86-95
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• 2022

Background: As high concentrations of uranium and radon have been detected in some areas in Korea, it is considered necessary to investigate natural radioactive materials in the Gwangju area. Objectives: This study aimed to identify the hydrochemical characteristics of groundwater in Gwangju and investigate the distribution characteristics of uranium and radon, which are naturally radioactive substances. Methods: To determine the uranium and radon concentrations in groundwater according to the geology of the Gwangju area, we measured 62 groundwater wells. A geological distribution map of uranium and radon content was prepared for this study. Results: The groundwater type, defined using a Piper diagram, was mainly Ca-HCO₃. The concentration of uranium in the groundwater ranged from 0 to 29.3 ㎍/L, with a mean of 3.3 ㎍/L and a median of 0.9 ㎍/L. The median concentration of uranium in groundwater was highest in alluvium, granitic gneiss, and biotite granite (classified by geological unit), in that order. The concentration of radon in the groundwater ranged from 4.8 to 313.2 Bq/L, with a mean of 75.6 Bq/L and a median of 59.6 Bq/L. The median concentration of radon in groundwater was highest in biotite granite, alluvium, and granitic gneiss, in that order. As a result of the correlation analysis of groundwater in the study area, there was no significant correlation between uranium and radon. Conclusions: In this study area, uranium was shown to be far below the concentrations allowed by drinking water quality standards, but radon concentrations exceeded drinking water quality monitoring standards in 11% of the samples. It was judged that appropriate measures, such as the installation of radon reduction facilities, will be required after a thorough review of high-concentration radon detection sites of in the research area.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.252-260
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• 2005

본 연구에서는 ${\bigcirc}{\bigcirc}$지역에서의 터널 간섭사례에 따른 적정 지반 구역화 및 각 구역별 특성치 분석을 수행하였다. 본 대상 지역은 호상흑운모 편마암 및 흑운모 편암, 화강 편마암이 심도와 평면상에서 불규칙하게 분포하고 있는데, 전반적으로 풍화대가 깊게 분포하고 있으며, 단층대 및 파쇄대가 깊은 심도에서도 대규모로 분포하고 있었다. 본 사례에서와 같이 특정 간섭부분의 공간적 지층특성 구분이 향후 안정성 분석 및 설계반영에 매우 중요하게 작용하는 경우, 기존 터널설계시의 지층구분 및 대표 특성치 산정 방식은 적정 지층특성 분석에 많은 한계점을 지니고 있었다. 본 연구결과, 각종 지반조사 결과의 종합 및 분석을 통해 공간적 지층구분 및 적정 특성치 산정이 향후 안정성 검토 등에 있어 매우 유효하게 적용됨을 알 수 있었다.