• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권8호
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• pp.3017-3029
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• 2023

In the late in-vessel phase of a nuclear reactor severe accident, the internal heat transfer and crust evolution during the debris bed melting process have important effects on the thermal load distribution along the vessel wall, and further affect the reactor pressure vessel (RPV) failure mode and the state of melt during leakage. This study coupled the phase change model and large eddy simulation to investigate the variations of the temperature, melt liquid fraction, crust and heat flux distributions during the debris bed melting process in the hypothetical severe accident of HPR1000. The results indicated that the heat flow towards the vessel wall and upper surface were similar at the beginning stage of debris melting, but the upward heat flow increased significantly as the development of the molten pool. The maximum heat flux towards the vessel wall reached 0.4 MW/m². The thickness of lower crust decreased as the debris melting. It was much thicker at the bottom region with the azimuthal angle below 20° and decreased rapidly at the azimuthal angle around 20-50°. The maximum and minimum thicknesses were 2 and 90 mm, respectively. By contrast, the distribution of upper crust was uniform and reached stable state much earlier than the lower crust, with the thickness of about 10 mm. Moreover, the sensitivity analysis of initial condition indicated that as the decrease of time interval from reactor scram to debris bed dried-out, the maximum debris temperature and melt fraction became larger, the lower crust thickness became thinner, but the upper crust had no significant change. The sensitivity analysis of in-vessel retention (IVR) strategies indicated that the passive and active external reactor vessel cooling (ERVC) had little effect on the internal heat transfer and crust evolution. In the case not considering the internal reactor vessel cooling (IRVC), the upper crust was not obvious.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.113-128
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• 2012

대륙지각의 화학조성은 지각의 형성과 진화에 대한 이해 및 대륙지각내에서 발생된 여러 과정을 정량화하는데 있어서 중요한 역할을 한다. 이 논문에서는 1990년대 이후 보고된 한반도내 화성암류와 퇴적암류의 지구화학적 자료를 토대로 한반도를 구성하고 있는 대륙지각의 화학조성을 지질시대별로 살펴보았다. 평균상부지각조성을 기준으로 한반도에서의 생성시기별 상부지각의 지구화학적 특성을 비교해보았을 때, 트라이아스기의 화강암이 다른 시대와 비교해서 일부 원소에서 현저하게 부화되었거나 결핍된 특성을 보여주었다. 또한 선캠브리아기와 쥬라기 이후의 화강암은 매우 유사한 주성분, 미량성분, 희토류원소의 지구화학적 특성을 보여준다. 하부지각의 지구화학적 특성을 지시해주는 선캠브리아기 고변성도 편마암의 희토류원소 및 미량원소의 지구화학적 특징은 쥬라기 이후 상부지각을 형성한 화강암의 희토류원소 및 미량원소의 지구화학적 특징과 유사한 특징을 보여주는데, 이는 이들 변성암류가 중생대 쥬라기 이후 화강암질 마그마의 기원물질이 되었을 가능성을 지시해준다. 반면에 한반도내 중생대 트라이아스기의 상부지각의 기원물질은 선캠브리아기나 쥬라기 이후의 상부지각을 형성한 기원물질과는 다른 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제18권2호
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• pp.151-157
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• 1985

Events detected by the KIER microearthquake network operated in the Southern Part of Korea for 265 days in 1982~1984 were reviewed, and some of them were identified to be a dynamite explosion from several construction sites. The purpose of the present work is to determine the crustal structure of the Southern Korea using the time-destance data obtained from such explosion seismic records. The time·distance data can be well explained by a crustal model composed of four horizontal layers of which thickness, p and s-wave velocity ($V_p$ and $V_s$) are characterized as follows. 1st layer (surface) ; 0~2km, $V_p=5.5km/sec$, $V_s=3.3km/sec$ 2nd layer (upper crust) ; 2~15km, $V_p=6.0km/sec$, $V_s=3.5km/sec$ 3rd layer (lower crust) ; 15~29km, $V_p=6.6km/sec$, $V_s=3.7km/sec$ 4th layer (upper mantle) ; 29km~ , $V_p=7.7km/sec$, $V_s=4.3km/sec$ The relatively shallow crust·mantle boundary and low $P_n$ velocity compared with the mean values for stable intraplate region are noteworthy. Supposedely, it is responsible for the high heat flow in the South-eastern Korea or an anomalous subterranean mantle. The mean $V_p/V_s$ ratio calculated from the relation between p-wave arrival and s-p arrival times appears to be 1.735 which is nearly equivalent to the elastic medium of ${\lambda}={\mu}$. However, the ratio tends to be slightly larger with the depth. The ratio is rather high compared with that of the adjacent Japanese Island, and the fact suggests that the underlying crust and upper mantle in this region are more ductile and hence the earthquake occurrences are apt to be interrupted. As an alternative curstal model, a seismic velocity structure in which velocities are successively increased with the depth is also proposed by the inversion of the time·distance data. With the velocity profile, it is possible to calculate a travel time table which is appropriate to determine the earthquake parameters for the local events.

• 자원환경지질
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• 제31권3호
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• pp.235-247
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• 1998

직접파, 반사파 및 굴절파를 사용해서 3차원 속도 구조를 결정하기 위한 동시역잔 토모그래피 기술을 한반도 중부에 적용하였다. 이곳은 평남 분지, 경기 육괴, 옥천 습곡대, 태백산 습곡대, 영남 육괴, 그리고 경상 분지를 포함한다. 32개 event의 Pg, Sg, PmP, SmS, Pn과 Sn 위상들을 포함한 총 404개 지진파선이 진원 위치와 지각구조 계산을 위해서 역산되었다. 5 (위도 따라 $1^{\circ}$) ${\times}6$ (경도 따라 $0.5^{\circ}$) ${\times}8$ (매 깊이 4km 두께)의 블럭모델이 역산된다. 따라서 표면에서 Moho까지 8개 단면도, 위도 경도를 따라서 8개 측면도, 그리고 Moho갚이 등이 결정된다. 그 결과는 다음과 같다. (1) 퇴적암의 평균속도와 두께는 5.15 km/sec과 3-4 km이다. 기반의 속도는 6.12 km/sec이다. (2) 상부지각에서 속도는 매우 불규칙하나 Conrad 법의 하부지각의 속도 변화는 근본적으로 변화가 없다. (3) Moho의 평균 깊이와 속도는 29.8 km와 7.97 km/sec이다. (4) 퇴적암 깊이와 속도, 기반암 두께와 속도, 상부지각 Moho 깊이의 모양, 평남 분지, 경기 육괴, 옥천대, 영남 육괴, 경상 분지 등의 현저한 속도 변화가 발견된다. (5) 해양과 대륙 지각의 틀린 지각구조가 분명하다. (6) 추가령 지구대의 저속도 심부 대칭모양이 측면도에서 뚜렷하게 발견되었다. (7) 서울 수도권 지역북부와 홍성지역의 상부지각에서 큰 저속도 이방체가 발견되었는데, 이것은 추가령지구대 및 심부 잠복단층과 관계가 있을 수 있는 큰 속도 이방체로 볼 수 있다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.64-69
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• 2006

At starting point, 1D velocity models were inverted by using 430 events with P-wave 5147, S-wave 3729 from KIGAM, KMA, KEPRI, and KINS's seismic networks. A minimum 1D model shows that P-wave velocities are around $6.0{\pm}0.5\;km/s$ slowly increasing with depth between surface and 15 km. The velocities are about $6.4{\pm}0.2\;km/s$ below 15km to 35km. The earthquake data number for 3D tomography was 630 adding to previous 430 events with limitation of more than 6 station detection and relocation stability of location. The checkerboard test shows that only upper curst part from surface to 17 km have reliable resolution. The results of upper crust part present that the boundary of Gyeong-sang basin and Youngnam massif is mach well velocity variation pattern. The western part of the basin is shown as lower velocity and south-eastern part as higher. This is because that sedimentary rocks are widely located around western part of the basin and volcanic origin rocks are distributed around south-eastern part.

• 한국지구과학회지
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• 제30권2호
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• pp.153-164
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• 2009

경상분지와 경기육괴 지역에서 획득된 총 7측점의 MT 자료를 이용하여 한반도의 광역적인 1차원 심부 전기비저항 구조를 조사하였다. 경상분지에 위치한 측점들은 주변 해양에 의한 왜곡을 보정하기 위해 반복적 텐서 벗겨내기 기법을 이용하여 해양효과를 보정하였다. 총 7측점에 대한 층서 구조 일차원 역산 결과는 천부지층, 상부지각, 하부 지각 및 상부 맨틀, 연약권으로 구분되는 4층 전기비저항 모델을 제시하였다. 이 중 상부지각과 하부 지각의 경계, 즉 콘라드면은 전 측점에서 뚜렷하게 나타났다. 경상분지 지역은 깊이 약 17km, 경기육괴 지역은 약 12km부근에 콘라드면이 존재하였다. 또한 경상분지 지역 상부지각의 전기비저항은 경기육괴에 비해 5배정도 높았다. 마지막으로 연약권은 깊이 약 100km 이하에 존재하며, 200-300 ohm-m의 전기비저항을 갖는 것으로 추정되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권6호
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• pp.602-612
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• 2011

제주도는 한반도 남부에 위치한 화산섬으로서, 화산활동 및 한반도와의 지체구조적 연결성과 관련된 중요성 때문에 오랫동안 지질학적/지구물리학적 연구의 대상이었다. 최근 제주도에서 심부지열자원 조사를 위한 다수의 저주파수 MT 자료가 획득됨에 따라 제주도 심부구조에 대한 접근이 가능해졌다. 그러나 제주도와 같은 섬환경에서는 주변 해양의 영향으로 저주파수 MT 자료가 왜곡되며, 이는 섬의 심부구조 규명을 어렵게 만드는 요인이다. 이 연구에서는 기존에 획득된 총 102 측점의 MT 자료에 대해 해양효과 보정을 실시하였다. 해양효과 보정은 1 Hz 이하에서 XY 모드와 YX 모드 전기비저항과 위상을 매우 유사하게 만들며, 전도성 하부지각의 존재를 명확하게 보여주었다. 제주도 남쪽 및 북쪽 측선의 보정된 MT 자료에 대해 2차원 역산을 수행한 결과, 평균적으로 깊이 20 km에서 고비저항 상부지각과 저비저항 하부지각의 경계를 명확히 확인할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제31권2호
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• pp.127-139
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• 1998

직접, 반사, 굴절파에 의한 3차원 속도구조를 위한 동시역산기술을 포항, 경상분지, 영남육괴 등 한반도 남부지역에 응용하였다. 44개 지진의 총 554개 지진 파선의 Pg, Sg, PmP, SmS, Pn, 그리고 Sn 위상의 주행시간은 진앙과 지각구조를 계산하기위해 사용하였다. 토모그래피 역산을 위해 수평으로는 $0.5^{\circ}$의 grid로 이루어진 $6{\times}6$ 블록과 수직으로 4 km 두께의 8개층으로 이루어진 블록모델을 사용하였다. 3차원 속도 토모그래피 역산 결과 모호면에서 지표까지 8개층으로된 속도 깊이의 단면도를 작성하였으며, 수평속도분포는 위도와 경도별로 10개 수평속도 분포도를 작성하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1) 본 연구지역에서 퇴적암의 평균 속도는 5.04 km/sec, 두께는 3~4 km. 기반암의 평균속도는 6.11 km/sec임을 알았다. 그리고 천부층의 속도 변화는 남부지역을 대상으로 관측한 부우게 중력이상(Cho et al., 1997)과 일치하는 것을 알았다. 2) 상부지각에의 수평 속도분포는 변화가 매우 크며 콘라드 밑의 하부지각의 수평 속도분포는 거의 일정함을 알았다. 3) 모호면의 평균깊이는 30.4 km, 평균속도는 8.01 km/sec로 나타났다. 4) 퇴적층의 속도와 두께, 상부지각의 두께, 속도 그리고 모양, 모호면의 깊이와 모양 등에서 영남육괴, 경상분지, 그리고 포항분지의 차이를 명백히 찾을 수 있었다. 5) 경주, 포항지역 부근의 심부단층이 상부지각의 하부까지 연장된 정단층 또는 트러스트 단층임을 알았다.

• 암석학회지
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• 제13권1호
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• pp.33-45
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• 2004

• 자원환경지질
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• 제30권2호
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• pp.153-161
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• 1997

Diagrams of $^{87}Sr/^{86}Sr$ versus Ba/Nb and MgO/FeO are scattered, and $^{87}Sr/^{86}Sr$ variation with the increase of $SiO_2$ are scattered in Gwangju granitoid. Diagrams of $(^{87}Sr/^{86}Sr)$i versus $(^{143}Nd/^{144}Nd)$i and ${\varepsilon}Nd$ versus 1/Nd variation are also scattered in Gwangju granitoid. It shows that the source magma of Gwangju granitoid are derived from partial melting materials of heterogeneous upper crust. Very low ${\varepsilon}Nd$ values (-15.19~-19.49) and very high ${\varepsilon}Sr$ values (92.72~308.85) mean that the source magma of Gwangju granitoid is derived from sedimentary substance melting. According to $(^{87}Sr/^{86}Sr)$ 180Ma, and the plot of ${\varepsilon}Sr$ versus ${\varepsilon}Nd$, the Gwangju granitoid shows that the source magma is derived from upper crust materials. Nd model ages of Gwangju granitoid (1.82~2.42G.A.) are older than meta-sediments of Okcheon formation (1.15~1.60G.A.) and similar or close to Pre-Cambrian gneiss complex of Ryoungnam massif (2.17~2.47G.A.or 2.11~2.38G.A.).Therefore, the source magma of the Gwangju granitoid could be derived from the partial melting of Pre-Cambrian gneiss complex of Ryoungnam massif.