• 제목, 요약, 키워드: 점토층

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불포화 층상 해안 대수층 내에서의 밀도 의존적 지하수 유동 및 염분 이동에 대한 유한 요소 모델링

  • 정병주;김준모
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • pp.342-346
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    • 2002
  • 불포화 층상 해안 대수층 내에서의 밀도 의존적 지하수 유동 및 염분 이동에 대한 연구를 위해 하나의 지하수 유동-용질 이동 연동 수치 모델이 제시되었다. 이 수치 모델은 밀도 의존적 지하수 유동 지배 방정식, 염분 이동 지배 방정식 및 농도와 밀도의 관계식, 그리고 유한 요소법에 기초하여 개발되었다. 서로 다른 두가지 성질의 불포화 대수층이 고려되었다. 하나는 사질토층 위에 점토층이 존재하는 층상 대수층이고, 다른 하나는 사질토층과 점토층이 혼합된 두가지 물질로 구성된 균질화된 대수층이다. 수치모델의 결과는 층상 불균질성 (layered heterogeneity)가 해안 대수층 내에서의 밀도의존적 지하수 유동과 염분 이동에 있어서 매우 중요한 역할을 하고 있음을 보여준다. 그러한 층상 불균질성의 효과는 사질토층과 점토층과의 현저한 수리학적 및 수리역학적 성질의 차이에 기인한다 따라서 실제 해안 대수층 내에서 관찰되는 점토층을 적절히 고려하는 것이 보다 합리적고 타당한 해안 대수층내에서의 밀도 의존적 지하수 유동 및 염분 이동 해석을 가능하게 할 것이다.

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피압대수층에서의 양수와 주입으로 인한 점토층의 수두변화와 지반변형 (Changes in hydraulic head and deformation of clay layer due to pumping and injection in a confined aquifer)

  • 남병희;박남식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • pp.207-207
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    • 2015
  • 지표수 수자원은 다른 형태의 수자원에 비하여 경제성은 우수하나 환경 훼손, 시공간적 변동성에 대한 취약성, 각종 수질 위협요소에 노출되는 단점 을 가지고 있다. 지표수 수자원과는 달리 Aquifer Storage Transportation and Recovery (ASTR) System을 이용한 지하저수지는 수자원의 안전한 확보, 환경문제 등의 측면에서 새로운 대안으로 제시되고 있다. '청정지하저수지연구단'에서 연구하고 있는 '대규모청정지하저수지'는 피압대수층에 담수를 주입하여 형성된 담수체를 수자원으로 이용한다. 본 연구는 피압대수층 주입정 및 양수정 운영에 따른 지반영향을 연구하였다. 과거 지반변형을 고려하지 않은 무분별한 피압대수층의 지하수 개발로 태국, 중국 등지에서 심각한 지반침하를 야기하였으며 이에 대한 대책으로 인공함양이 이루어진바 있다. 피압대수층 상부에 위치한 점토층은 지반변형에 가장 큰 영향을 미치며 점토층의 변형 혹은 파괴 시 지하수 이용 및 인간의 활동에도 영향을 끼칠 수가 있다. 본 연구의 목적은 주입 및 양수가 점토층에 미치는 영향을 분석하고 지반변형을 허용 범위 내로 국한시키기 위해서 피압대수층에 가할 수 있는 최대 수위변화량을 산정하는 데 있다. 양수로 수두가 감소하는 경우 유효응력 증가에 따른 지반침하가 우려되며, 주입으로 수두가 상승하는 경우 지반파괴가 야기될 수 있다.

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부산점토의 특성 : 조간대 퇴적층의 대자율

  • 김성욱;김인수;최은경;정성교
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • pp.315-318
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    • 2002
  • 낙동강 삼각주의 분포하는 제4기 홀로세 퇴적층 중 북부와 중부, 그리고 남부지역에 해당하는 가덕도 (신항만 조성지역), 범방리 (경마장 조성지역), 양산 (신도시 조성지역)의 조간대 퇴적층에 대한 대자율 연구를 수행하였다. 퇴적층의 층위별 대자율은 입도와 관입저항에 비례하여 대자율도 증가한다. 가덕도의 70여m의 퇴적층 중 20m, 40m의 점토층에서 대자율 변화가 나타나는데 인접한 녹산지역의 연구견과와 비교하면 고환경이 변화되는 지점과 일치한다. 삼각주의 중부에 위치하는 범방리 점토시료는 기반암까지 층위별 대자율이 일정하며, 북부의 양산지역 점토시료는 하부로 갈수록 대자율이 증가하는데 이러한 결과는 시료의 입도 분포와 같은 양상이다. 가덕도 시료와는 달리 모든 점토층이 유사한 대자율을 보여주고 있어 퇴적 동안 환경의 변화는 인지되지 않는다. 이 지역의 시료가 가덕도에 비해 높은 고도에 위치하여 가덕도 시료의 상부 점토에 해당되는 것도 환경변화가 나타나지 않는 이유가 될 수 있다. 따라서 보다 광범위한 지역에 대한 연구가 요구 된다.

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영종북 갯벌의 퇴적 단면 구조 (Sedimentary profile of Youngjong-North tidal flat)

  • 이윤화
    • 한국제4기학회지
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    • v.20 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2006
  • 인천 국제공항 고속국도 건설을 위하여 영종북 갯벌에서 많은 시추 조사가 이루어졌다. 이 시추 자료를 분석하여 이 갯벌 퇴적물의 수직 구조를 검토했다. 영종북 갯벌의 퇴적층 두께는 대략 30m이고, 하부로부터 기저 사력층, 하부 점토층, 중부 실트층, 중부 점토층, 상부 실트층이 차례로 퇴적되어 있었다. 황갈색의 반고 화된 산화대는 $-3{\sim}-5m$ 고도에서 중부 점토층 윗면 혹은 중부 점토층 내에서 나타났다. 산화대 윗면을 선현세 갯벌층과 현세 갯벌층 간의 부정합면으로 인정하기에는 퇴적 단면 구조의 해석상 어려운 점이 많았다.

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충적대수층 조사를 위한 모래와 점토의 유도분극 특성 고찰 (IP Characteristics of Sand and Silt for Investigating the Alluvium Aquifer)

  • 최상혁;김형수;김지수
    • 지질공학
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    • v.18 no.4
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    • pp.423-431
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    • 2008
  • 충적층의 구성물질 중에서 포화된 실트 또는 점토층은 다른 층들에 비해 상대적으로 낮은 전기비저항 값을 나타낸다. 따라서 자료해석에 있어서 실트 및 점토층이 전기비저항이 작고 투수성이 높은 대수층으로 오인될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하고 충적층 내 포화된 실트 또는 점토층과 모래 또는 자갈 대수층을 구분하기 위해 충적층을 구설하고 있는 물질의 전기비저항 및 유도분극 값을 함께 측정하는 실내실험을 실시하였다. 실험결과 실트 또는 점토시료가 모래시료보다 충전성이 높게 나타났으며, 또한 모래와 점토 혼합시료에서 점토함량이 증가함에 따라 전기비저항은 감소하고 충전성은 증가하다가 다시 감소하는 경향을 보였다.

모재별 토양의 미세형태 특성 (Micromorphological Characteristics of Soil with Different Patent Materials)

  • 장용선;정석재;김선관;박창진;정연태
    • 한국토양비료학회지
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    • v.37 no.5
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    • pp.293-303
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    • 2004
  • 우리나라 점토집적층 토양의 분류체계를 보완하고 점토집적의 미세형태를 구명하기 위하여 52개 점토집적층의 모재별로 20개 토양통을 대상으로 토양 층위별로 시료를 채취하여 토양의 이화학적 특성, 토양 중점토의 광물조성과 화학성분을 분석하였다. 미세형태에 관한 분석은 토양 원상시료를 채취하여 박편을 제작한 후 편광현미경을 이용하였으며 그 결과는 다음과 같다. 점토집적층의 점토함량은 28% 이상으로 표토의 점토함량에 비하여 평균 1.33배 높았으며, 토양의 pH는 점토집적층에서 높았으나 CEC는 유기물의 감소로 점토함량이 증가함에도 불구하고 표토보다 작았다. 모든 공시토양의 점토집적층에서 피막의 점토집적현상을 관찰할 수 있었으나 3기층 유래 반곡통 토양집적층의 점토함량의 증가에도 불구하고 점토집적현상을 관찰할 수 없었다. 점토광물 종류별 이동성 정도를 보면 팽창형 2:1 광물, 비팽창형 2:1광물, 1.1형광물의 순이었다. 점토집적층에서는 점토이외에 비정질의 철 또는 망간, 불투명 광물 및 유기물이 토양공극 표면피막, 토양공극 충진, 광물입자 외부피막 형성하고 있었다. 잔적토나 붕적토에서는 점토집적층과 토양기질 사이에 경계의 발달이 뚜렷한 반면에 충적토의 점토집적층에서는 점토함량이 높은 토양기질이 오랜 기간 외부로부터 물리적인 작용을 받아 절단된 배열면이 형성되었다.

$delta-Na_2Si_2O_5$ 로부터 고분자 나노복합 소재용 유기 층상 실리케이트 합성 및 특성 (Synthesis and Characteristics of Organo-Layered Silicate as an Filler of Polymeric Nanocomposites from $delta-Na_2Si_2O_5$)

  • 김윤섭;고형신
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • pp.226-226
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    • 2003
  • 일반적으로, 고분자 매트릭스에 층상 점토광물이 분산되어 얻어지는 복합재료는 세가지 형태를 이룬다. 첫째 통상의 복합재료는 고분자 매트릭스 내에 점토입자가 고루게 분산된 상태를 말하며, 둘째 점토 층 사이에 고분자 모노머나 올리고머가 일부분 삽입된 삽입형 복합재료(intercalated composite)이며, 셋째 점토 층 사이에 삽입된 모노머나 올리고머의 경화 또는 중합반응을 통해 점토내의 한층 한층 균일하게 매트릭스 내에 분산된 박리형 나노복합소재(exfoliated nanocomposite) 이다. 이들 복합재료들 중 박리형 나노복합소재는 적은 양의 점토가 단위 층으로 고분자 매트릭스에 완전히 분산되어 다양한 물성의 향상이 기대되는 재료이다. 따라서 최근 고분자의 기계적 강도, 팽윤 저항성 그리고 차폐특성 둥 전반적인 물성을 향상시키는 방법으로 층상 점토광물의 층 사이에 다양한 유기물을 삽입하여 층간거리를 확장시킨 유기 점토광물을 제조하고 이를 고분자 소재에 첨가하여 박리형 나노복합소재를 제조하는 방법이 많은 연구가 수행되고 있다.

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강원도 태백시 고사리도석광산에 산출하는 점토광물의 산상 및 특성 (Occurrence and Mineralogical Properties of Clay Minerals in the Gosari Pottery Stones Mine in Taebek, Kangweon-do)

  • 황진연;정윤영
    • 한국광물학회지
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    • v.7 no.2
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    • pp.97-110
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    • 1994
  • 고사리광산의 도석에는 다량의 석영과 함께 녹니석/스멕타이트 혼합층광물, 운도/스멕타이트 혼합층광물, 카오리나이트와 같은 점토광물이 산출한다. 이들 점토광물에 대해 주로 X-선회전분석과 화학분석 등을 이용하여 광물학적 특성을 검토하였다. 이 광산의 도석은 녹니석/스멕타이트 혼합층광물을 다량 함유하는 것이 특징으로 나타났다. 이 녹니석/스멕타이트 혼합층광물은 Li을 함유하는 돈바싸이트로 된 녹니석층과 바이델라이트에 가까운 스apr타이트층으로 구성된 혼합층구조를 이룬다. 이 곳에 산출하는 운모/스멕타이트 혼합층광물은 모두 약 15% 이하의 팽윤층을 포함하는 것으로 되어 있다.이 광산의 도석은 백악기의 유문암 및 유문암질 응회암이 열수변질작용을 받아 형성된 것으로 나타났다. 점토광물조합의 분포상태에 의해 대략적인 변질분대가 나누어진다. 중심부인 강변질대에서는 다량의 녹니석/스텍타이트 혼합층광물이 나타나며 카오리나이트가 수받되기도 한다. 그 외곽지역의 약변질대에서는 점토광물로서 운모/스멕타이트 혼합층광물이 주로 나타난다. 카오리나이트는 주로 열극이나 그 주위에 국부적으로 산출되는 경향이 있다. 이와 같은 변질광물의 산출상태로 볼 때 변질작용의 진행에 따라 운모/스멕타이트 혼합층광물이 먼저 형성된 후 이것의 일부가 녹니석/스맥타이트 혼합층광물 및 카오리나이트로 변화된 것으로 생각된다. 도 카오리나이트는 열수의 공급이 많은 열극부에서 녹니석/스멕타이트 혼합층 광물과 거의 동시기에 침전된 것으로 생각된다. 이 광산에서 산출하는 일부 운모/스멕타이트 혼합층광물은 후기의 변질작용에 의해 형성된 것도 포함된다.

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충적층 조사를 위한 모래와 점토의 유도분극 특성 고찰 (A study on induced polarization characteristics of sand and clay for alluvium investigation)

  • 최상혁;김형수;김지수
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • pp.179-184
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    • 2008
  • 충적층 구성 물질 중 포화된 실트 혹은 점토층은 상대적으로 낮은 전기비저항 값을 나타낸다. 낮은 전기비저항 값은 이 지층을 투수성이 높은 대수층으로 오인하는 문제를 발생시킨다. 이러한 문제를 극복하고 충적층 내 포화된 실트 혹은 점토층과 모래 혹은 자갈 대수층을 구분하기 위해 전기비저항 조사와 함께 유도분극 조사를 활용하는 방안을 검토하였다. 본 연구에서는 우선, 실내 실험을 통해 충적층 구성 물질별 전기비저항(resistivity)과 충전성(chargeability)을 조사하였고, 비분극 전극을 활용한 현장 수직 전기비저항/유도분극 조사를 수행하였다. 실내 실험을 통해 모래/점토 혼합층에서 점토함량이 증가함에 따라 비저항은 낮아지고, 충전성은 높아짐을 확인하였다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 강변여과 현장에서 전기비저항/유도분극 조사를 수행하였다. 자료의 정량적 해석을 통해, 낮은 비저항과 낮은 충전성을 갖는 지층이 상대적으로 투수성이 우수하고 지하수 산출성이 높은 충적 대수층에 해당되는 것으로 최종 해석하였다.

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추가령 열곡 연천 고호소층의 퇴적물 기원지 분석 (The Origin of Paleo-Lacustrine Deposits at Yeoncheon in Chugaryeong Rift Valley, Central Korea)

  • 이민부;이광률;김남신
    • 대한지리학회지
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    • v.42 no.1
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    • pp.15-26
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    • 2007
  • 본 논문은 용암댐에 의해 형성된 고호소층인 연천읍 일대 점토층에 대한 주원소, 희토류원소 등의 이화학적 분석과 $^{14}C$ 및 OSL 연대측정을 통해 고호소층의 형성시기와 물질의 유사도를 분석하였다. 고호소변 점토층(YC1)의 OSL 연대는 $11{\sim}13$만년으로 분석되어, 고호소층은 약 13만년 이전부터 존재하였으며, 최소한 2만년 이상 지속된 것으로 추정된다. 기원지 분석을 위해 고호소점토층(YC1, 2) 뿐만 아니라, 주변의 다양한 지형 구성물질과의 대비를 통해 기원지 분석을 시도하였다. 그 결과, 차탄천 중류 하안의 선상지 퇴적물(YC8)과 용암대지 표면의 점토층(YC2)에서 물질의 유사도가 가장 높으며, 고호소저 점토층(YC2)과 서쪽 산록의 사면 풍화물(YC5)간에도 유사도가 높으며, 차탄천의 현 하상 퇴적물(YC7), 고호소변 점토층(YC1), 동쪽 산록의 사면운반 물질(YC4) 사이에서도 유사도가 높은 것으로 나타났다.