• 지질공학
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• 제11권2호
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• pp.163-174
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• 2001

탄성파 굴절법 탐사를 이용한 지반조사시 탐사 결과로부터 표토층 및 풍화대 깊이, 연암 또는 기반암의 심도, 단층 파쇄대나 연약지반의 위치 및 규모, 지질경계 등을 파악, 지하 속도분포를 도출함으로서 Rippability 등 지반 공학적 특성의 정량적 평가가 가능하다. 이를 위하여는 양질의 자료 취득은 물론 조사 목적과 탐사심도에 맞는 측선길이 및 배치, 수진점과 진원점 감격 및 배치, 지형기복 여부 등 현장조사 파라미터의 설정이 중요하다. 택지개발 지역의 절토 사면부에서는 수진점 간격을 3∼5m 정도가 적합하며 측선의 배열은 주측선과 주요 지점에서 이에 사교하는 부측선 배치가 필요하다. 굴절법 토모그라피 해석기법의 적용시, 조사장비의 가용 채널 수에 1/4 이상의 진원점으로부터 자료를 취득해야 지하구조 해석시 지형의 영향에 의한 왜곡현상을 감소시킬 수 있다. 편마암 지대인 절토사면부에서 시추자료와 비교하여 탄성파 속도 토모그램에 의한 지반분류는 토사 700 m/s 이하, 풍화암 700∼1,200m/s, 연암 1,200∼1,800m/s 이고 굴삭난이도(리퍼빌리티)는 리핑암 700∼1,200m/s, 발파암 1,800m/s 이상으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제55권6호
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• pp.737-760
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• 2022

고준위 방사성 폐기물(High-level radioactive waste; HLW)의 지질처분을 위해서는 심부 지하 환경에 대한 이해가 선행되어야 하며, 이는 지질학적, 수리지질학적, 지구화학적, 지질공학적 조사를 통해 가능하다. 우리나라는 HLW의 지질처분을 계획하고 있으나, 심부 지하 환경의 지구화학적 특성에 관한 연구가 부족한 편이다. 이에 본 논문에서는 지질처분 부지 선정을 위한 지구화학적 조사를 중심으로 선진국의 심부 지하수 연구 동향을 살펴봄으로써 앞으로 국내 수리지구화학 분야의 연구 과제를 도출하는데 참고하고자 하였다. 해외 8개 국가(미국, 캐나다, 핀란드, 스웨덴, 프랑스, 독일, 일본, 스위스)의 심부 지하 환경 조사 방법 및 결과와 함께 지질처분 부지 결정 과정과 향후 연구 계획을 살펴본 결과, 해외 선진국에서는 심부 지하 환경의 지구화학적 특성화를 위해 지하수 및 난대수층 내 간극수의 수화학과 동위원소(예: SO₄^2-의 ³⁴S, ¹⁸O, DIC의 ¹³C, ¹⁴C, H₂O의 ²H, ¹⁸O), 균열 충전광물(fracture-filling minerals), 유기물, 콜로이드, 산화-환원 지시자(예: Eh, Fe²⁺/Fe³⁺, H₂S/SO₄^2-, NH₄⁺/NO₃^-) 등을 조사하고 있으며, 이들 지구화학 자료의 통합 해석을 통해 해당 심부 환경이 지질처분에 적합한지를 평가하였다. 국내의 경우, 인공신경망을 이용한 Self-Organizing Map(자기조직화 지도), 다변량 통계 기반 M3 모델링(지하수 혼합 모델), 반응-경로 모델(reaction path model) 등을 이용하여 심부 지하수의 수화학적 유형 분류 및 진화 패턴 규명, 천부 지하수 혼합 영향, 균열 충전광물과 지하수화학 사이의 관계를 규명한 바 있다. 그러나 지질처분 부지를 선정하는데 있어 과학적 근거를 확보하기 위해 중요한 기타 지구화학 자료(예: 동위원소, 산화-환원 지시자, 용존유기물)가 매우 부족한 현실이며, 따라서 최적의 지질 처분지를 찾기 위해서는 지역별/유형별 심부 지하수에 대한 지구화학적 자료 구축이 요구된다.

• 지질공학
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• 제18권3호
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• pp.263-276
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• 2008

지하수 저류 변화량 산정은 수리지질의 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 갈수록 정확한 지하수 저류 변화량 산정이 요구되고 있다. 본 연구에서는 물수지분석법과 수리지질분석을 이용하여 울산광역시 언양지역의 지하수 저류 변화량을 산정하였다. 산정된 지하수 저류 변화량은 연평균 240mm(연평균 강수량의 18.7%)이다. SCS-CN법으로 산정한 직접유출량은 연평균 강수량의 10.6%인 137mm이다. Thornthwaite방법으로 산정한 증발산량은 연평균 강수량의 60.5%인 776mm이다. 토양의 수리적 특성과 암석의 수리전도도 사이에는 연관성이 나타나지 않는다. 이는 지표부근의 토양의 수리적 특성과 천부의 지하 지층의 수리적 특성이 서로 다름을 지시하는 것이다. 지하수 저류 변화량과 수리특성인자들 간의 중다선형 회귀분석 결과, 강수량과 증발산량에 의해서 지하수 저류 변화량이 설명되는 중다선형 회귀식이 도출되었다.

• 자원환경지질
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• 제53권6호
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• pp.703-713
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• 2020

수리지질학을 포함한 많은 지질학 분야에 있어 지하 매질의 불균질성을 규명하는 것은 큰 중요성을 가진다. 본 연구에서는 최근 Park(2020)에 의해 소개된 바 있는 대수층을 구성하는 매질의 수리물성을 예측할 수 있는 기법의 개념 및 이론을 간단히 소개하고, 가상의 대수층에 해당 기법을 적용하여 기법에 의한 결과들의 다양한 시사점을 도출하였다. 소개하는 기법은 공분산행렬 적응 진화전략이라는 광역최적화 기법을 사용하며, 개념적으로 대수층에 가해지는 수리적 스트레스에 의한 지하수위 변화 자료를 동화하여 대수층 불균질성을 특성화하는 방법론이다. 가상의 대수층의 수리전도도 예측에 개발 기법을 적용한 결과, 총 40000개 미지의 값을 매우 빠른 시간 내에 예측함을 확인하였다. 또한, 예측의 결과는 레퍼런스 수리전도도와 수치적 및 구조적으로 큰 유사성을 보여 예측의 질적 수준이 높음을 확인하였다. 본 연구에서는 매우 제한적인 케이스에 대하여 적용을 실시하였으나, 기법의 추가개발을 통하여 보다 다양한 케이스에의 적용이 가능할 것으로 예상되며 현재 이를 위한 추가 개발이 이루어지고 있는 상황이다. 개발 기법은 수리지질학 분야 뿐만 아니라 다양한 지질학 및 지구물리 분야에 적용될 수 있는 잠재성을 갖추고 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제23권4호
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• pp.223-229
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• 2020

소형 루프 전자탐사법은 효과적인 물리탐사법으로 다양한 목적으로 천부 조사에 널리 사용되고 있다. 소형 루프 전자탐사에서는 기하학적 수직탐사와 주파수 수직탐사가 적용되고 있으나, 주파수 수직탐사의 경우 그 유효성 대하여 논란이 지속되고 있다. 이 연구에서는 소형 루프 전자탐사에 대한 1차원 모델링을 통하여 기하학적 수직탐사와 주파수 수직탐사의 유효성을 검증하고자 하였다. 수치 실험 결과 기하학적 수직탐사는 효과적으로 지하의 심도에 따른 지하의 정보 해석이 가능한 것으로 나타났다. 반면 주파수 수직탐사는 송수신 간격이 비교적 클 경우, 즉 유도상수가 크다는 조건을 만족해야만 유효한 해석이 가능하며, 그렇지 못할 경우 하부 지층의 정보해석이 불가능한 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제19권2호
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• pp.227-233
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• 2009

우리나라는 수자원 특성상 강우의 시간적, 공간적 불균형이 심하여 수자원 개발과 관리여건이 대단히 열악하다. 이에 따라 현시점에서 향후 물 부족에 대처할 신규 수자원의 안정적 확보방안의 하나인 지하댐의 건설 예정지를 파악하고 지표수와 지하수를 연계하여 효과적으로 개발 이용 가능한 지하댐 개발의 국내 적용을 검토 할 필요가 있다. 이번 연구는 지하댐 건설 예정지인 경남 하동군 횡천강 일대의 지질조사, 수리 수문학 분석 등을 통해 프로그램 입력 자료를 산정하였다. 또한 입력자료를 바탕으로 SWAT-MODFLOW를 통해 지표수 및 지하수의 연계 해석을 실시하였으며 지하댐 건설전과 후의 지하수위 변화를 예측하였다.

• 지질공학
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• 제23권4호
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• pp.503-510
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• 2013

전단파 속도는 그 자체로 지층의 구조적인 특성을 확인할 수 있으며 상관관계 식들을 활용하면 타 공학적인 지표로 도출할 수 있다. 본 연구에서는 전단파 속도의 활용성에 발맞춰 부산 점토의 전단파 속도 관련 계수를 산정하는 것이다. 계수를 산정하기 위하여 실내 실험이 수행되었다. 실내 실험은 10 m, 12 m, 15 m, 20 m, 22 m, 25 m, 30 m 그리고 31 m에서 채취한 시료를 활용하였으며 압밀실험으로 유효응력과 전단파 속도 간의 관계를 도출하였다. 그 관계는 선행적으로 제시된 연구와 유사하게 비선형적인 특성을 보여주었으며 최종적으로는 전단파 속도에 활용 가능한 계수 값들을 도출하였다. 도출된 상수 값은 일정한 범위내에 속하는 것으로 나타났으며 두 상수 간의 관계도 제시하였다. 본 연구에서 제시한 계수 값들은 부산 점토의 참고 값이 될 것으로 판단되며, 향후 전단파 속도를 이용하여 공학적인 지표 전환시 다양하게 활용 될 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제37권4호
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• pp.383-389
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• 2004

지표 및 심토환경에서 물과 용액의 유동특성을 파악하는 것은 토양 및 지하수의 오염을 저감하고 방지하거나 기 오염 지역을 조사하고 정화하는데 있어서 필수적인 요소이다. 본 연구에서는 이 비형광, 비독성의 식용색소인 청색1호(Brilliant Blue FCF, $C_{37}H_{34}N_{2}Na_{2}O_{9}S_{3}$)를 염료 추적자로 이용하여 화강암에서 발달된 잔적토양에서의 침투 유형 및 그 특성을 조사하였다. 디지털 촬영된 수직 및 수평 착색영상은 지형정보 영상처리 프로그램인 ER Mapper, Version6.2를 이용하여 염료착색범위(dye coverage)로 전환되었다. 균질기반유동(homogeneous matrix flow)은 미약 입상 구조를 보이는 A 층위에서 발생하였으며, 상대적으로 세립조직인 A층위와 조립조직인 C층위의 경계에서는 선침투류(先浸透流, fingering)의 특징을 보여주었다. 모암인 화강암 조직의 기원인 거정질 광맥(pegmatitic vein)과 식물 뿌리는 C 층위에서 선택적 유동(preferential flow)을 유도하였음을 확인하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권5호
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• pp.16-25
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• 2015

The City of Boulder is located at an average elevation of 1,655 m (5,430 feet), the foothills of the Rocky Mountains in Colorado. Its daily air temperature is much varying and snow is very frequent and heavy even in spring. This paper examines characteristics of shallow (surface and depth = 10 cm) soil temperatures measured from January to May 2015 in the high elevation city Boulder, Colorado. The surface soil temperature quickly responded to the air temperature with the strongest periodicity of 1 day while the subsurface soil temperatures showed a less correlation and delayed response with that. The short-time Fourier of the soil temperatures uncovered their very low frequencies characteristics in heavy snow days while it revealed high frequencies of their variations in warm spring season. The daily minimum air temperature exhibited high cross-correlations with the soil temperatures without lags unlike the maximum air temperature, which is derived from its higher and longer auto-correlation and stronger spectrums of low frequencies than the maximum air temperature. The snow depth showed an inverse relationship with the soil temperature variations due to snow's low thermal conductivity and high albedo. Multiple regression for the soil temperatures using the air temperature and snow depth presented its predicting possibility of them even though the multiple r² of the regression is not that much satisfactory (r² = 0.35-0.64).

• 자원환경지질
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• 제14권3호
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• pp.193-201
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• 1981

수평다층(水平多層) 지질구조(地質構造)모델에 있어서 외견전기비저항곡선(外見電氣比抵抗曲線)의 자동해석(自動解析)에 최소자승법(最小自乘法)을 적용(適用)하여 보았다. 이 방법(方法)은 digital filtering 법(法)과 종합(綜合)된 damped least-squares algorithm으로 구성된 것으로서, 일반적(一般的)으로 사용(使用)되고 있는 curve-matching 법(法)보다 시간(時間)이 빠르고 정도(精度)도 높다는 것을 알게되었다. 이 반전법(反轉法)을 시험(試驗)하기 위해서 한개의 이론(理論)데이터와 3개의 현장탐사(現場探査) 결과(結果)를 선택(選擇)하여 해석(解析)하였다. 3층(層) 지질구조(地質構造)모델로부터 나오는 이론(理論)데이터의 해석(解析)을 통(通)하여 이 방법(方法)의 특징(特徵)을 파악(把握)할 수 있고, 또 종래(從來)의 Curve-matching법(法)에는 없는 명확(明確)한 특징(特徵)이 나타났다. 더우기 반전법(反轉法)의 유효성(有效性)은 현장탐사(現場探査) 결과(結果)의 해석(解析)에 의해서도 알 수 있었다. 그 때의 최적(最適) 지질구조(地質構造)모델은 시굴(試掘)로 확인(確認)된 지하구조(地下構造)와 일치(一致)함을 알 수 있었다.