• 제목/요약/키워드: ground borehole

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시추공간 레이다 측정에서 전자기 도파관 효과의 수치모델링 (Numerical modelling of electromagnetic waveguide effects on crosshole radar measurements)

  • 장한누리;박미경;김희준
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제10권1호
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    • pp.69-76
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    • 2007
  • 시추공 지중레이다 고주파수 전자기파 전파와 관련된 현상은 복잡하다. 그 물리적 과정을 보다 잘 이해하기 위해서 본 연구에서는 원통좌표계에서 맥스웰방정식의 유한차분 시간영역 해를 이용하였다. 이 방법은 시추공간 레이다탐사에서 전자기파의 전파형을 모델링할 수 있다. 그리고 원통좌표계는 계산 효율이 높고, 파동장의 3 차원적인 기하학적 확산을 정확하게 계산할 수 있으며 또 작은 크기의 시추공을 이산화할 때 효과적이다. 수치계산 결과를 통해 물로 채워진 시추공은 전파 파형에 영향을 주는 강한 도파관 효과를 일으킬 수 있으며, 그 도파관 효과는 시추공의 크기와 안테나의 길이에 의존한다.

다층 구성 부지에서의 깊이별 실체파 속도의 결정을 위한 시추공간 탄성파 탐사 발진 장치 개발 및 적용 (Development and Application of a Source for Crosshole Seismic Method to Determine Body Wave Velocity with Depth at Multi-layered Sites)

  • 선창국;목영진
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제9권3호
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    • pp.193-206
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    • 2006
  • 실체파 속도 결정 목적의 여러 시추공 탄성파 시험 기법 중에서 크로스홀 기법은 지반 동적 특성 평가에 신뢰성이 가장 높은 결과를 도출할 수 있는 기법 중의 하나로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 지하수위 존재 여부에 관계 없이 토사 뿐 만 아니라 암반을 대상으로 크로스홀 탄성파 시험을 성공적으로 수행할 수 있도록, 연직 시추공 안에서 지반에 대한 수평 방향 가진이 가능한 다목적의 스프링식 발진 장치를 개발하고, 국내 주요 시설물 부지들을 대상으로 크로스홀 탄성파 시험을 실시하였다. 대상 부지에서의 수평방향 가진의 크로스홀 탄성파 시험으로부터 전단파 속도 및 압축파 속도와 같은 실체파 속도의 결정을 통해 지반 동적 특성을 효율적으로 평가하였으며, 적용 대상인 시설물들의 내진 성능 평가 및 내진 설계를 위한 근본 자료로 제시하였다.

연약지반 평가를 위한 MASW탐사와 CPTu 자료의 지구통계학적 복합 분석 (Geostatistical Integrated Analysis of MASW and CPTu data for Assessment of Soft Ground)

  • 지윤수;오석훈;임은상
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제19권4호
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    • pp.187-199
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    • 2016
  • 연약지반의 층서 파악을 위해 대상 지역 전체에서 취득되는 다중채널 표면파 탐사(Multichannel Analysis of Surface Wave; MASW)와 지반에 대한 직접적인 정보를 제공하는 피에조콘 관입시험(Piezo Cone Penetration Test; CPTu) 자료를 지구통계학적으로 복합 분석하였다. MASW 자료는 지반 강성도와 밀접한 관계를 갖는 것으로 알려져 있는데, 2개의 측선에 대해 자료를 취득하고 연구 지역 시료의 실내시험을 통해 이를 확인하였다. CPTu는 대상지역 내 6개 지점에서 취득하였고 선단저항($q_c$) 및 간극수압(u) 자료에 지구통계학적 복합 분석을 적용하여 3차원 물성 분포를 확보하였다. 복합 분석은 MASW 자료와 선단저항 및 간극수압의 공간적 상관성에 따라 시뮬레이션 할 수 있는 순차 가우시안 공동 위치 시뮬레이션(Sequential Gaussian Co-Simulation; COSGSIM) 기술을 적용하였다. 분석 결과의 검증을 위해 CPTu 자료 취득 위치와 다른 2개 지점에서 시추가 이루어졌으며, 이 지점에서 SPT N 값과 시추 주상도를 확보할 수 있었고 이 자료를 복합 분석 결과의 지반 공학적 정확도 분석을 위해 사용하였다. 복합 분석을 통해 확보한 3차원 선단저항 및 간극수압 분포도의 신뢰성 검증을 위해 2개의 시추 지역에서 획득한 지반 조사 자료와 비교한 결과, 매우 상관성이 좋은 결과를 확인할 수 있었다.

열응답 실험 해석 및 국내 현황 (Thermal Response Test (TRT) interpretation and the status in Korea)

  • 심병완;최충현
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.168.2-168.2
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    • 2010
  • The growing market for geothermal heat pump system requires great consideration of quality control and assurance in design and construction. The borehole heat exchanger of GHP system should be sustainable, economical and ecological. Thermal Response Test (TRT) is a useful method for site investigation to obtain reliable data for a optimal system design from the technical and economical aspect. Intensive researches combined with exchange of experiences on an international level within the IEA ECES Annex 21 improved the technology. Major subjects on the interpretation of TRT are development of improved evaluation models, evaluation of the TRT with respect to geological layers and investigation of the influence of ground water. Current status of TRT in South Korea, as well as a new version of the Korean TRT standard test procedure was presented. TRT is mostly used for governmental supported projects with corresponds to more than 100 GCHP systems per year. More than 200 tests are applied, mostly on single U-tube heat exchangers (about 95%). Bentonite is the most common grouting to be used. KIGAM (Korea Institute of Geoscience & Mineral Resources) is also keeping a GIS geological and geothermal database. In the institute also laboratory measurements of rock properties are carried out. About 90% of the laboratory measurements of the rock heat conductivity shows higher values than the in-situ TRT.

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전기적 잡음이 심한 지역에서 지표-시추공 복합배열 탄성파탐사에 의한 암반등급 산정 (Rock Mass Classification by Surface-borehole Hybrid Array Seismic Refraction Tomography in the Region of Serious Electrical Noises)

  • 김예련;사상호;남순성;조철현;차영호;박종범;신경진
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.610-614
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    • 2005
  • Rock mass classification by using electrical resistivity tomography(ERT) method is widely performed for the determination of rock support type in tunnel design. In the region of high electrical noise level, however, the result of the ERT will have many erroneous features. In this study, the back ground electrical noise had been measured to find out the reason why the results of ERT in this area did not agree to the expected geology confirmed by boreholes. In order to overcome this limitation of ERT, a hybrid surface-borehole array seismic refraction tomography had been followed. Using this technique, we could get P-wave velocity section including the depth level of tunnel. The comparison of the P-wave velocity and RMR shows fairly good statistical relationship to make it possible to set up the rock mass classification for the entire tunnel line.

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그라우트 재료에 따른 지중 열교환기의 열전도도에 관한 실험적 연구 (Thermal Conductivity Measurement of Grouting Materials for Geothermal Heat Exchanger)

  • 임효재;공형진;송윤석;박성구
    • 설비공학논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.364-369
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    • 2005
  • An experimental study was conducted on the thermal conductivity of various grouting materials for geothermal heat exchanger which is used as a heat sink or source in the heat pump system. The grouting of the vertical heat exchanger is important for environmental and heat transfer reasons and is generally accomplished by the placement of a low permeability material into the annular space between the borehole wall and the pipes suspended in the borehole. In this study, a lab scale test apparatus was made and measured the thermal conductivity of four grouting materials. As a result, the temperature rising tendency was similar among them, but the increasing rate was different. Thus the thermal conductivity showed a maximum difference of $27\%$ among grouting materials.

지중 열교환기 보어홀에서의 유효 열전도도 및 열저항 산정 (Evaluation of Effective Thermal Conductivity and Thermal Resistance in Ground Heat Exchanger Boreholes)

  • 손병후;신현준;박성구
    • 설비공학논문집
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    • 제17권8호
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    • pp.695-703
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    • 2005
  • The objective of this study is to determine the effective thermal conductivity and thermal resistance values in test boreholes with three different fill materials. To evaluate these heat transfer properties, in-situ tests on four vertical boreholes were conducted by adding a monitored amount of heat to water over various test lengths. Two parameter estimation models, line-source and numerical one-dimensional models, for evaluation of thermal response test data were compared when applied on the same four data sets. Results show that the average thermal conductivity deviation between measured data and these two models is in the range of $3.03\%$ to $4.45\%$. The effect of increasing grout thermal conductivity from 1.34 to 1.82 $W/m^{\circ}C$ resulted in overall increases in effective formation thermal conductivity by $11.1\%$ to $51.9\%$ and reductions in borehole thermal resistance by $11.6\%$ to $26.1\%$.

수직형 지열교환기의 입.출구온도에 대한 실측과 CFD 결과 비교 (The Comparison of the EWT&LWT between Field Measurement and CFD of Vertical-type Geothermal Heat Exchanger)

  • 우상우;김중헌;신승호;황광일
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.11-16
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    • 2007
  • The purpose of this study is to use the CFD(Computational Fluid Dynamics) method for the ground source heat pump(GSHP) system with vertical U-tube ground heat exchangers. In order to predict LWT(leaving water temperature) in the length of time, This simulation is used by utilizing FLUENT which is commercial CFD code. It was performed by based on four boreholes in the field. Comparing with the results of CFD and field measurement for LWT, the results of CFD was presented very good agreement with 1.0% average difference.

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A Comparative Study on Borehole Seismic Test Methods for Site Classification

  • Jung, Jong-Suk;Sim, Youngjong;Park, Jong-Bae;Park, Yong-Boo
    • 토지주택연구
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    • 제3권4호
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    • pp.389-397
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    • 2012
  • In this study, crosshole seismic test, donwhole seismic test, SPT uphole test, and suspension PS logging (SPS logging) were conducted and the shear wave velocities of these tests were compared. The test demonstrated the following result: Downhole tests showed similar results compared to those of crosshole tests, which is known to be relatively accurate. SPS logging showed reliable results in the case of no casing, i.e. in the rock mass, while, in the case of soil ground, its values were lower or higher than those of other tests. SPT-uphole tests showed similar results in the soil ground and upper area of rock mass compared to other methods. However, reliable results could not be obtained from these tests because SPT sampler could not penetrate into the rock mass for the tests.

서울 평야 지역에 대한 부지 고유의 지진 증폭 특성 평가 (Evaluation of Site-Specific Seismic Amplification Characteristics in Plains of Seoul Metropolitan Area)

  • 선창국;양대성;정충기
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.29-42
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    • 2005
  • 서울의 두 평야 지역 4km${\times}$4km에 대한 부지 고유의 지진 응답 특성 평가를 위하여 대상 지역내 총 350개의 시추 자료를 활용하였다. 국내 내륙 지역의 공내 탄성파 시험의 자료와 시주 자료를 이용하여 $N-V_s$ 상관관계를 도출하고, 이를 토대로 선정된 350 시추 위치에서의 깊이별 전단파 속도(Vs) 분포를 결정하여 등가선형 기법의 부지 응답 해석을 수행하였다. 현행 지반 분류 기준인 심도 30m까지의 평균 Vs (Vs30)는 대상 지역 내에서 250${\~}$550 m/s의 분포를 보였고, 그에 따라 대부분의 부지가 지반 분류 C와 D로 분류되었다. 서울 평야 지역의 부지 고유 주기는 국내 지반 증폭 계수의 근간인 미국 서부 지역에 비해 매우 작은 0.1${\~}$0.4초의 분포를 보였다. 비록 몇몇 부지에서 토사 층 내에 연약한 지층이 존재함에 따라 기저 고립 효과가 발생하여 현행 단주기 증폭 계수가 지반 운동을 과대평가하기도 하지만, 미국 서부 지역과의 지반 조건 차이로 인해 전반적으로 서울 평야 지역에서는 현행 국내 내진 설계 기준의 단주기(0.1${\~}$0.5초) 증폭 계수(Fa)는 지반 운동을 과소평가하고 중장주기(0.4${\~}$2.0초) 증폭 계수(Fv)는 지반 운동을 과대평가하고 있다.