We first review some history of the Global Geodynamics Project (GGP), particularly in the progress of ground-satellite gravity comparisons. The GGP Satellite Project has involved the measurement of ground-based superconducting gravimeters (SGs) in Europe for several years and we make quantitative comparisons with the latest satellite GRACE data and hydrological models. The primary goal is to recover information about seasonal hydrology cycles, and we find a good correlation at the microgal level between the data and modeling. One interesting feature of the data is low soil moisture resulting from the European heat wave in 2003. An issue with the ground-based stations is the possibility of mass variations in the soil above a station, and particularly for underground stations these have to be modeled precisely. Based on this work with a regional array, we estimate the effectiveness of future SG arrays to measure co-seismic deformation and silent-slip events. Finally we consider gravity surveys in volcanic areas, and predict the accuracy in modeling subsurface density variations over time periods from months to years.
Geotechnical data contributes substantially to the cost of engineering projects due to increasing cost of site investigations. Existing information in the form of soil maps can save considerable time and expenses while deciding the scope and extent of site exploration for a proposed project site. This paper presents spatial interpolation of data obtained from soil investigation reports of different construction sites and development of soil maps for geotechnical characterization of Multan area using ArcGIS. The subsurface conditions of the study area have been examined in terms of soil type and standard penetration resistance. The Inverse Distance Weighting method in the Spatial Analyst extension of ArcMap10 has been employed to develop zonation maps at different depths of the study area. Each depth level has been interpolated as a surface to create zonation maps for soil type and standard penetration resistance. Correlations have been presented based on linear regression of standard penetration resistance values with depth for quick estimation of strength and stiffness of soil during preliminary planning and design stage of a proposed project in the study area. Such information helps engineers to use data derived from nearby sites or sites of similar subsoils subjected to similar geological process to build a preliminary ground model for a new site. Moreover, reliable information on geometry and engineering properties of underground layers would make projects safer and economical.
To ensure the safety of underground infrastructures, ground can sometimes be first treated by cement slurry and then stabilized using artificial ground freezing (AGF) technique before excavation. The hydration heat produced by cement slurry increases the soil temperature before freezing and results in an extension of the active freezing time (AFT), especially when the Metro Jet System (MJS) treatment is adopted due to a high cement-soil ratio. In this paper, by taking advantage of an on-going project, a case study was performed to evaluate the influence of MJS and AGF on the ground temperature variation through on-site measurement and numerical simulation. Both on-site measurement and simulation results reveal that MJS resulted in a significant increase in the soil temperature after treatment. The ground temperature gradually decreases and then stabilized after completion of MJS. The initiation of AGF resulted in a quick decrease in ground temperature. The ground temperature then slowly decreased and stabilized at later freezing. A slight difference in ground temperature exists between the on-site measurements and simulation results due to limitations of numerical simulation. For the AGF system, numerical simulation is still strongly recommended because it is proven to be cost-effective for predicting the ground temperature variation with reasonable accuracy.
남부지방의 황금재배시 토성 및 시비조건에 따른 증수효과(增收效果)를 구명하고자 여천(麗川) 재래종(在來種)을 공시(供試)하여 재식거리를 $40{\times}10cm$로 콘크리트 pot에 토성별 시비조건을 달리하여 4월(月) 1일(日)에 점파하였고 시험을 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 공시토양의 화학성을 보면 유기물, 유효인산(有效燐酸), 칼리함량은 식양토, 양토, 사양토 순으로 증가되는 경향을 보였고 토양의 물리성은 사양토에서 고상(固相)비율, 식양토에서 공극율이 가장 높았으며 퇴비의 전질소(全窒素) 및 칼리함량이 각각 2.25, 1.59%였고 C/N율은 21.4로 분해가 용역(容易)하였다. 2. 입모률(立毛率)은 퇴비시용구가 $86{\sim}88%$로 높았고 토성 및 시비조건의 생육(生育)은 양토 및 퇴비시용이 경장 및 경태가 각각 $44{\sim}47\;cm$, $7.50{\sim}8.17\;mm$로 가장 길고 굵어져 주당 분지수 및 건경엽중이 각각 $16.6{\sim}18.5$개, $22.1{\sim}26.0\;g$정도로 증가되었다. 3. 지하부 생육을 보면 식양토와 무비구에 비해 양토 및 퇴비 시용구가 주근장 및 주근경은 각각 $2.2{\sim}3.0\;cm$, $1.09{\sim}1.81\;mm$ 정도로 길고 굵어져 상근중 비율도 $2{\sim}6%$ 높아졌으며 주당 건근중이 $2.3{\sim}3.2\;g$으로 무거워 생장량이 증대되었다. 4, 근(根)의 baicalin, baicalein, wogonin 함량은 토성 간에는 식양토가 각각(各各) 9.03%, 2.72%, 1.62% 높은 함량으로 나타났고 시비조건은 무비구(無肥區)(7.13%, 1.35%, 0.49%)에 비해 퇴비 시용구에서 각각 2.80%, 2.45%, 1.91% 높은 함량을 보였다. 5. 토성 및 시비조건에 따른 상관관계는 경장, 주당 분지수, 주근장, 건근중 등의 지참, 지하부생육과 근의 전질소, 가리간에는 정(正)의 상관을 보였고 근의 baicalin, baicalein, wogonin 등의 총 유효성분함량과는 유의적(有意的)인 부(負)의 상관이 인정되었다.
한국지질자원연구원은 몽골 광물자원청과 공동으로 우기누르 철-망간 광화대에 대한 공동 연구를 수행하였다. 이의 일환으로 수행된 육상 자력탐사에서 획득한 자료를 바탕으로 3차원 자력 역산을 수행하였으며, 3차원 지질모델링 기술을 이용하여 철-망간 광화대에 대한 3차원 영상화 및 광체 평가를 위한 연구를 수행하였다. 총자력 이상의 분포 특성을 통해 연구지역의 광상에서 지표 노두로부터 수평적으로 연장되는 광체의 부존 가능성을 확인하였다. 또한, Fe 함량과 상관성이 높은 자기감수율 역산 결과를 토대로 연구지역의 제 1광상 및 제 2광상 모두에서 지표에서 드러난 광체가 지하 하부로 연장되어 있는 것으로 해석되어, 지표에 드러나지 않은 광체의 부존 가능성이 높은 것으로 판단된다. 시추 조사를 통해 일부 대표 지역의 광체 품위 자료가 확보되고 이번 연구결과와의 복합 해석을 수행한다면 효과적인 개발 가능성 평가가 가능할 것으로 판단된다.
압축패커장치는 지하수관정의 지표하부오염방지시설의 개선을 위하여 개발한 장치이다. 이 장치는 안전잠금장치의 해제와 케이싱의 압축조작이 단순하여 시공이 간편하고, $4.5\;kg/cm^2$의 내압성을 갖고 있어 지하수 누출이 없도록 수밀성을 갖추고 있으며, 단일케이싱을 설치하며 그라우팅을 위한 확공은 300 mm로 굴착 가능하므로 시공비를 절약할 수 있다. 압축패커의 재질은 실리콘 고무를 사용하여 신장율이 590%이고 Pb, Cd, 페놀 등의 유해성분이 기준치 이하거나 불검출되어 우수한 환경성을 가지고 있다. 또한 시공비가 기존의 그라우팅 공법의 35~62% 이하, 환경신기술 제 47호인 팽창 패커 공법의 87% 이하로 시공이 가능한 경제적인 방법이며, 지하수 수질보전등에 관한 규칙, 제주도 지하수개발 이용시설 설치 및 관리기준, 환경부와 농림수산식품부의 소규모수도시설 운영관리 방안 지침 등 관련 법령규정에 적합한 제품이다.
국내에서 제트팬 설치 간격 기준으로 사용되고 있는 일본도로공단 기준은 제트팬의 구경에 따라 설치간격을 제시하고 있지만 국제 상설도로 협회(PIARC)에서는 터널 직경에 10배를 유지할 것을 권장하고 있다. 이 기준들에 의해 결정된 설치 간격은 최대 약 2배 정도의 차이를 나타내고 있으며 이러한 설치 간격의 차이는 터널 환기 방식 선정에 불리한 요건으로 작용될 수 있기 때문에 터널 내부의 기류분석을 통한 적정 설치 간격 기준이 필요하다. 본 논문에서는 Froude 상사이론에 기초하여 아크릴 재질의 축소비 1/40의 모형 터널(직경 215mm, 연장 6.9m)과 모형 제트팬(구경 26.3mm, 31.6mm)을 제작하여 터널 내부에서의 기류분석을 위해 터널연장을 따라서 압력과 속도의 변화를 측정하였고, 제트팬 가동시 제트팬 주위에서 외부 공기의 영향으로 발생될 수 있는 재유입 현상을 확인하기 위해서 제트팬 주변에서 압력변화를 측정하였다. 모형실험 결과에서는 터널 내부기류는 제트팬 구경에 영향을 받지 않고 터널직경에 약 9배 정도가 되는 지점에서 압력과 속도의 변화가 안정되는 것으로 나타났으며 제트팬이 가동되면서 발생되는 재유입 현상을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통해 터널 내부에서의 제트팬 설치 시에는 터널 직경에 약9배 이상을 확보해야 한다고 판단된다.
도로터널의 장대화에 따른 터널 이용객의 체류시간 증가는 화재 발생 시 피난시간이 증가하여 많은 인명피해가 발생할 수 있다. 화재에 따른 인명피해를 줄이기 위해 "도로터널설계 편람 제6편 터널"과 "도로터널 방재·환기시설 설치 및 관리지침"에서는 터널의 연장에 따른 제연설비를 설치하도록 규정하고 있다. 제연설비 설계 인자에는 외부자연풍의 풍속을 최소 2.5 m/s로 고려하도록 하고 있으며, 터널의 특성에 따라 상향하여 적용하도록 하고 있다. 그러나 터널 설계 시 외부자연풍의 풍속을 2.5 m/s로 일률적인 적용을 하고 있다. 최근 6년간 대관령 지역의 5분 평균풍속 자료를 분석한 결과 바람이 분 일 수 중 15.8%가 10 m/s 이상의 바람이 분 것으로 분석되었으며, 최대 20 m/s 까지 분 것으로 분석됐다. 따라서 본 연구에서는 터널 내 화재가 발생했을 때 터널로 유입되는 자연풍의 패턴과 최대풍속에 따른 터널 화재연기의 역류거리를 분석하였다. 그 결과 20 m/s의 돌풍이 분 경우 최대 490 m의 역류가 발생하는 것으로 분석됐다.
앵커는 지중에서 힘을 받는 형태에 따라 마찰형 앵커, 지압형 앵커, 마찰지압병용형 앵커로 나눌 수 있으며 최근에는 두 가지 형태가 복합적으로 사용되어지는 앵커가 개발되고 있다. 지압형 앵커에 관하여도 많은 연구가 진행 되었지만, 파괴면을 직접 관찰한 예는 적었다. 그리고 지반재료도 주로 실제 모래가 아닌 탄소봉등을 이용하여 실험을 한 것이 대부분이다. 본 연구에서는 토조에 모래지반을 형성하고, 지압형 앵커를 토피비(H/h)에 따라 1~6까지 나누어 설치하고 각 토피비에 따른 인발력과 지반의 거동을 관찰하였다. 또한 지반변형해석 프로그램을 통해 지반 변위, 무신축 방향, 최대전단변형률 등고선에 대해서 분석하였다. 분석결과 극한 인발력의 발현시점인 변위 5mm에서는 파괴면의 폭이 기존의 이론보다 좁은 영역에서 진행되는 것을 관찰 할 수 있었고, 10, 15mm까지 변위가 증가할수록 파괴면의 폭이 넓어지고 지표면까지 확장하는 것을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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