• 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.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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• pp.291-292
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• 2005

• 한국지구과학회지
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• 제23권6호
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• pp.486-493
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• 2002

황강리 지역 형석 광화대내 석회암 및 화강암지역 지하수의 수문지화학적 특성을 연구하였다. 석회암 지역 지하수는 Ca$^{2+}$-HCO$_3\;^{-}$유형이며, 화강암 지역 지하수는 (Ca$^{2+}$+Na$^{+}$)-HCO$_3\;^{-}$유형이다. 연구지역 내 광산폐수에 의한 음용지하수의 오염은 아직 발견되지 않았으나, 백악기 화강암내 음용지하수에는 불소함량이 기준치를 초과하는 곳이 많다. 화강암 지역 지하수는 F 함량이 증가함에 따라 Na, HCO$_{3}$, Li, pH 등이 증가 하는 지구화학적 특성을 보인다. 지하수내 불소의 기원은 형석 혹은 함불소 규산염광물의 용해에 기인하며, 이들 광물은 산성 화강암류와 성인적 관련이 깊은 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제9권1호
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• pp.45-57
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• 1999

암반에서의 지하수유동은 그 지역에 발달된 단열(fracture)에 의해 지배된다. 그러므로 결정질암에서의 지하수유동에 있어서 연결성이 좋은 단열대의 존재는 매우 중요하다. 본 연구는 유성북부 (위도 $36^{\circ}24'18"~36^{\circ}25'08",{\;}경도{\;}127^{\circ}21'00"~127^{\circ}23'23"$)에 분포하고 있는 중생대 화강암지역에서 지하수의주 유동로가 되는 단열의 분포특성을 파악하는데 목적이 있다. 비유일성해석 특성을 갖는 지구물리탐사의 단점을 보완하기 위해서 기존에 조사된 logging 자료, 수위자료, BHTV자료, 수리시험자료해석을 바탕으로 전기탐사(DC)와 전자탐사(EM)를 실시하였다. 전기탐사로는 슐럼버저와 쌍극자배열인 전기비저항탐사를 실시하였으며, 잔자탐사로 극저주파 전자탐사(VLF-EM)를 병행하였다. 기 조사자료와 지구물리탐사의 결과를 종합하여 분석한 결과, 연구지역의 투수성 단열의 분포 특성은 염기성암맥과 암맥 주변에 발달된 연결성이 좋은 단열체계 계곡방향인 NNW방향을 가로질러 지하수의 주 유동로를 막는 수리적 방벽 역할이다. 그러므로 본 연구지역에서의 등수위선분포는 지형의 고저와 무관하게 고지대의 수리수두가 저지대의 수리수두보다 낮은 현상이 일어난다.

• Geosciences Journal
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• 제22권6호
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• pp.1001-1013
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• 2018

A new type of uranium occurrence in Korea was identified in pegmatitic and hydrothermally altered granite in the Daejeon area. The U-bearing parts typically include muscovite, pink-feldspar and sericite as alteration minerals. In this study, the geochemical characteristics and alteration age of the granitic rocks were examined to provide evidence for hydrothermally-enriched uranium. The K-Ar ages of muscovite coexisting with U-bearing minerals were determined as 123 and 128 Ma. The U-bearing rocks have relatively low ($CaO+Na_2O$), high $K_2O$ contents, and high alteration index values by major element geochemistry. The trace element geochemistry shows that the uraniferous rocks have significantly low Th/U ratios and strongly differentiated features. The rare earth element patterns indicate that the uraniferous rocks have a low total REE and LREE contents with depletion of Eu. Considering the geochemical variation of the granitic rock major, trace and rare earth elements, it can be concluded that uranium enrichment in pegmatites and altered granite should be genetically related to post-magmatic hydrothermal alteration of K-metasomatism after emplacement of the two-mica granite. This is the first report for geochemical characteristics of Mesozoic granite-related U-occurrences in South Korea. This study will help further research for uranium deposits with similarities in geological setting, mineralogy and age data between South China and Korea, and can also be expected to help solve the source problems related to high uranium concentrations in some groundwater occurring in the granitic terrane.

• 한국지구과학회지
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• 제31권3호
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• pp.205-213
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• 2010

옥천대 우라늄 광화대 부근 퇴적암 지하수에 대한 수리지화학적 연구를 수행하여 옥천대 우라늄 광화대와 대전지역 우라늄 지하수와의 성인적 관련성을 고찰하였다. 지하수의 pH는 6.4-8.1의 범위로 중성에서 약칼리성 특성을 보이며, Eh는 대체로 -50-225 mV의 범위로서 일부는 환원성 환경의 특성을 보인다. 지하수는 탄산염광물의 용해반응으로 $Ca^{2+}$ 및 $HCO_3^-$ 함량이 우세한 Ca-$HCO_3^$ 유형에 해당된다. 석탄광산 폐수에서는 $1165{\mu}g/L$의 우라늄이 검출되었으나 지하수내 우라늄 함량은 $3.2{\mu}g/L$ 이하로 매우 낮다. 우라늄 광화대 부근 지하수에서 낮은 우라늄 함량은 낮은 Eh를 보이는 수리지화학적 특성에 기인한다. 대전지역 지하수 내 우라늄은 옥천대 우라늄 광화대로부터 공급되지는 않은 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제48권2호
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• pp.131-145
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• 2015

심부 처분장 주변 지하수에 의한 대수층 광물의 풍화 산물을 열역학적으로 예측하고자 하였다. 화강암질암 대수층의 지하수 화학조성을 이용하여 카올리나이트와 스멕타이트 간의 용해도 상수를 구한 결과, 심부에 위치하는 지하수에서 이들 간의 반응이 평형상태에 있음을 관찰하였으며 평형상태일 때의 용해도 상수의 대수값은 카올리나이트와 Ca-, Mg-, Na-스멕타이트의 반응에 대해 각각 약 -14.56, -15.73, -7.76을 나타내었다. 상안정도 상에서 대부분의 화강암질암 심부지하수는 카올리나이트-스멕타이트 평형 경계에 위치하거나 스멕타이트와 일라이트에 대하여 안정한 것으로 나타났다. 염기성암 대수층의 천부지하수를 분석한 결과, 화강암질암 대수층의 심부지하수와 유사한 안정 영역 상에 도시되어 스멕타이트와 일라이트를 형성하는 것으로 나타났으며, 이는 대수층을 구성하는 일차광물의 광물학적 조성이 풍화산물 형성에 큰 영향을 미칠 수 있음을 나타낸다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권1호
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• pp.41-51
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• 2002

최근 국내 폐기물 매립지는 대규모의 부지를 조성할 수 있는 해안의 점토지반 상에 시공되고 있으며 차수층의 강도증진과 차수층 바닥을 통한 침출수의 유출을 방지하기 위해 시멘트 고화 차수재를 많이 사용하고 있다. 그러나 점토 차수층에 비해 큰 강성을 가지고 있는 시멘트 차수층은 매립되는 쓰레기 하중에 따라 침하가 동반되고, 부등 침하가 발생할 경우 차수층에 균열이 발생될 수 있다. 본 연구에서는 폐기물 침출수의 유출을 방지하기 위해 Go매립지 점토를 혼합하여 만든 자가형성(Self-Sealing) 및 자가치유(Self-Healing) 차수층의 적용성을 평가하기 위해 삼축투수시험과 일축압축시험을 실시하였으며, 국내에 폭 넓게 분포하는 화강풍화토를 혼합하여 SSSH 차수층을 시공할 경우, 본 공법이 적용 가능한지를 평가하기 위해 자가형성(Self-Sealing)에 대한 시험을 실시하였다. 그 결과 점토가 혼합된 SSSH 차수재의 투수계수는 폐기물 관리법에서 요구하는 기준치보다 작은 값을 갖고 있었으며 일축압축강도 역시 증가되는 경향을 나타내었고, 화강풍화토와 벤토나이트가 혼합된 SSSH 차수재는 점토만을 사용한 경우보다 좋은 개량효과를 보였다.

• 지질공학
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• 제29권3호
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• pp.237-249
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• 2019

본 연구에서는 지하수의 이동에 영향을 주는 암반의 균열에 대해서 고온하에서의 다단계 압력실험을 통해 균열면의 거칠기 변화에 대한 분석을 실시하였다. 연구에 사용된 시료는 지표에서 지하 500 m 구간에서 획득한 조립질 화성암과 세립질 화성암 시료 중 심도 약 40 m와 270 m의 시료를 실험에 사용하였다. 압력은 최대 120 MPa 까지 가압을 하였으며, 단계적으로 10 MPa씩 증가하면서 실험을 수행하였다. 각 단계에서의 표면 변화를 관측하기 위해서 고분해능 3차원 다초점 레이저 스캔 현미경(Confocal Laser Scanning Microscope, CLSM)을 사용하였으며, 이를 통해서 미세한 표면의 거칠기를 확인할 수 있었다. 거칠기의 변화에 대해서는 거칠기 인자값을 기준으로 변화된 양을 계산하였다. 본 실험에 사용된 시료는 $20{\times}40{\times}5mm$ 크기를 가지고 있으며, 가압장치는 나사방식으로 압력을 가할 수 있도록 제작한 챔버를 활용하여 실험을 수행하였다. 실험결과 단계적으로 압력이 가해지는 조건에서 압력에 따른 균열면의 거칠기는 입자의 크기에 따라 다른 변화를 보이는 것으로 확인되었으며, 이러한 자료는 추후 암석의 균열면을 따라 이동할 수 있는 지하수의 흐름에 대한 예측을 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 기대한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제44권6호
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• pp.639-652
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• 2012

A three-dimensional discrete fracture network model was developed in order to simulate the hydraulic characteristics of a granitic rock mass at Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) Underground Research Tunnel (KURT). The model used a three-dimensional discrete fracture network (DFN), assuming a correlation between the length and aperture of the fractures, and a trapezoid flow path in the fractures. These assumptions that previous studies have not considered could make the developed model more practical and reasonable. The geologic and hydraulic data of the fractures were obtained in the rock mass at the KURT. Then, these data were applied to the developed fracture discrete network model. The model was applied in estimating the representative elementary volume (REV), the equivalent hydraulic conductivity tensors, and the amount of groundwater inflow into the tunnel. The developed discrete fracture network model can determine the REV size for the rock mass with respect to the hydraulic behavior and estimate the groundwater flow into the tunnel at the KURT. Therefore, the assumptions that the fracture length is correlated to the fracture aperture and the flow in a fracture occurs in a trapezoid shape appear to be effective in the DFN analysis used to estimate the hydraulic behavior of the fractured rock mass.