• 한국지반공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.21-30
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• 2001

통계적 절리모델링에서 가장 불확실성이 큰 부분이 절리의 길이분포를 추정하는 것이다. 절리선 길이 분포의 추정에서 이제까지는 주로 조사선 조사(scanline survey)를 통한 절리선 반길이 분포를 이용하여 왔다. 이 연구에서는 포이송 디스크 절리모델에 대하여 보다 정밀도가 높은 절리선 길이 분포 추정방법을 찾기 위하여 조사창 조사를 이용하였다. 직사각형 및 원형 조사창에 대하여 양쪽 끝이 조사창 내부에 존재하는 절리선인 양끝내포선의 길이 분포와 한쪽 끝만이 존재하는 한끝내포선의 길이 분포를 이용, 절리선 분포를 추정하는 4개의 관계식을 각각 유도하고 컴퓨터 모의실험을 통하여 유도식의 타당성을 검증한 후 각 유도식을 이용한 절리선 분포의 추정오차를 비교하였다. 또한 절리선 분포로부터 절리직경분포를 계산하는 수치적 해를 유도하고 컴퓨터 모의시험을 통해 수치적 해에 대한 타당성을 검증하였다. 이 연구에서 제시한 조사창 조사를 이용한 절리 길이의 추정방법은 앞으로 절리모델링 분야에서 적용성이 높을 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제24권4호
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• pp.643-648
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• 2014

터널의 굴착과정에서 막장전반부에 분포하는 절리를 예측하여 그들로 인한 붕괴를 예방하기위해 보강계획을 수립하는 것은 매우 중요한 사안이다. 그러나 빠른 굴착공정에서 절리의 분포를 충분히 조사하고 예측하는 것은 쉽지 않은 일이다. 본 연구는 굴착면 선단부에 분포하는 절리를 예측할 수 있는 새로운 통계적 기법을 제시하고자 한다. 제시될 방법은 단일 절리군에 대한 절리간격의 누적분포도를 이용한 절리분포의 예측이다. 누적분포도는 수평축에 절리를 동일간격으로 순차적 배열을 한 후, 수직축에 누적간격을 기준으로 각 절리를 하나의 점으로 표기한다. 이 도표에서, 표기된 점들이 선형을 이루면 절리의 분포양상이 규칙적임을 의미하며, 직선의 기울기는 절리의 간격을 의미한다. 기울기가 낮으면 절리사이의 간격이 적은 것 이다. 점들의 분포가 군집형을 이루면 이는 절리의 분포양상이 군집형을 이룸을 의미한다. 현장에서 조사된 자료를 누적분포도에 점기하면 특정 절리군에 대한 분포양상이 분포도에 표기될 것이고, 이 분포양상을 연장하면 앞으로 굴착될 굴착면 전방의 절리분포를 예측할 수 있을 것이다. 실 터널현장에서 10 m 간격에서 측정된 특정 절리군에 대한 누적분포도 분석이 수행되었으며 이를 기반으로 3 m 전방의 미 굴착구간에 대한 절리분포가 예측되었다. 예측결과를 실제 현장자료와 비교한 결과 누적분포도는 전방절리를 적절히 예측하고 있었다. 분포도의 특성상 점기된 절리들의 선형과 등간격의 군집형태는 그 자체로 절리의 분포가 규칙적이며 누적분포도의 예측이 정확할 수 있음을 의미하는 것이다. 그러므로 본 연구는 향후 누적분포도의 분포양상에 대한 고찰과 그 결과의 넓은 공유가 있기를 바란다.

• 터널과지하공간
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• 제21권5호
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• pp.386-393
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• 2011

본 연구에서는 암반 내 원통형 공동면에 나타나는 절리선 길이분포를 이용하여 암반 내에 존재하는 절리의 직경분포를 추정하기 위한 알고리듬을 제안하였다. 암반 내 절리의 직경분포를 추정하기 위해서 송재준(2005)에 의해 제시된 Joint Center Volume(JCV)의 개념이 적용되었다. 평면 조사창에 나타나는 절리선에 대한 JCV 값을 산정하는 송재준(2005)의 알고리듬을 확장하여, 원통형 공동면을 조사창으로 하는 경우의 암반 내 절리 직경분포 추정을 위해 전수조사 기법을 적용한 JCV 계산 알고리듬을 개발하였다. 추정된 절리 직경분포는 Monte-Carlo 시뮬레이션 기법을 이용하여 절리직경 모분포와 비교 검증하였으며 추정된 절리 직경분포가 모분포와 20% 내외의 오차 범위에서 수렴하는 것을 확인하였다.

• 지질공학
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• 제16권4호
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• pp.337-349
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• 2006

부산울산 고속국도 중 8.02 km 구간에서 유문암질 응회암류로 구성된 암반사면에 설치된 6개의 조사선으로부터 총751개의 절리가 측정 기록되었다. 조사된 절리 자료를 사용하여 절리군 분석이 수행되었으며 구분된 개별 절리군에서 방향성, 절리선 길이, 절리 간격 및 삼차원적 절리 크기에 대한 확률분포가 도출되었다. 구분된 모든 절리군에서 방향분포는 높은 변동성을 수반하며 대부분의 절리군에서 기존의 피셔분포가 방향분포 모델로 채택될 수 없는 것으로 검정되었다. 절리 간격 및 절리선 반길이에 대한 통계분포 모델로 음지수, 감마 및 대수정규 분포가 모두 적합한 것으로 분석되었다. 이들 통계분포를 도출하기 위해서는 절리 간격과 절리선 길이에 관계된 자료왜곡을 보정하였다. 이로부터 추계론적으로 모사된 삼차원 절리연결구조는 사면암반의 이차원 영역에서 각 절리군에 대한 절리선 구조를 예측하는데 이용되었다. 예측된 절리분포의 통계적 특성치를 현장조사 자료와 비교하여 타당성을 검토한 결과 사면암반에서 모사된 삼차원 절리연결구조는 현장암반의 절리 분포특성을 잘 반영하는 것으로 해석되었다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2000년도 춘계공동학술발표회
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• pp.233-234
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• 2000

• 터널과지하공간
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• 제12권4호
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• pp.312-320
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• 2002

암반 내 존재하는 절리는 전단응력에 의해 미끄러지는 전단변형 거동을 하며, 역학적 경계조건 및 절리면의 거칠기에 영향을 받는다. 이러한 경우, 절리의 전단변형과 거칠기에 의해 발생된 팽창으로 인해 간극분포가 변화한다. 또한, 절리는 유체 흐름의 경로가 되며, 간극분포 특성에 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 절리의 전단변형 거동에 미치는 거 칠기의 영향 및 간극분포의 변화를 정량적으로 분석하여 절리의 수리학적 거동을 해석하고자 시도하였다. 이러한 절리의 수리-역학적 거동에 대한 이해를 향상시키기 위하여 절리면의 거칠기 변화가 절리의 전단변형 및 수리 지동에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 이를 위하여, 통계적 방법을 이용하여 절리를 발생하고, 이를 전단변형 거동과 수리학적 모델에 적용한 수치해석을 실시하였다 본 연구의 주요 결과로는, 절리의 거칠기가 감소하고 수직응력이 증가할수록 전단응력이 연성 거동으로 변하는 것으로 나타났다. 또한, 전단변형 후 절리의 간극분포는 절리면의 거칠기에 큰 영향을 받아 절리의 투수성 변화에 거칠기가 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 마지막으로, 절리면의 거칠기가 증가할수록 전단변형에 의한 채널 현상의 붕괴가 조기에 발생하는 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제9권2호
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• pp.119-134
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• 1999

모량단층 주변에 발달하고 있는 절리의 분포상태를 알아보기 위해 횡단법(橫斷法)과 재고법(在庫法)을 이용하여 절리의 배향, 간격, 밀도 등을 조사하였다. 횡단법에 의한 조사에 의하면 연구지역에서 가장 우세방향의 절리조는 NNE와 EW방향으로 나타나며, 이들 절리들의 간격분포는 단층의 중심부에서 음의 지수분포, 단층에서 먼 지점에서 대수-정규 분포를 보여준다. 재고법의 조사결과에 의하면 각 절리도(節理圖)상에서 우세한 절리조의 방향은 NW와 NE방향이며, 절리밀도는 단층의 중심부로 가까워질 수록 높게 나타난다. 또한 연구지역에서 발달하고 있는 절리망에 대해 박스카운팅법과 캔터의 먼지법을 이용하여 프랙탈 차원을 구하여 정량화시키고 단층주변에서의 분포양상을 살펴보았다. 박스카운팅법에 의해 구한 프랙탈 차원은 1.31~l.70의 범위를 보여주며, 단층의 중심부에 가까워질수록 높게 나타난다. 그리고 박스카운팅법에 의해 구한 프랙탈 차원과 절리밀도를 비교해보면 이들은 서로 비례 관계에 있으나 프랙탈 차원은 동일 밀도지역에서 절리의 분포상태에 따라 달라질 수 있다. 캔터의 먼지법에 의해 구한 프랙탈 차원은 설치하는 측선의 방향에 따라 다양하게 나타나며 이는 절리의 분포가 이방성을 나타냄을 보여준다.

• 화약ㆍ발파
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• 제22권3호
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• pp.103-111
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• 2004

기존 절리측정 방법은 크게 시추공을 이용한 측정방법과 수치사진측량을 이용한 측정 방법으로 나눌 수 있다. 그러나 이러한 측정방법은 공간적 제약과 국한된 구간에서의 자료의 획득, 측정시의 오차로 전반적 인 절리 자료의 획득에는 한계를 가질 수밖에 없었으며, 객관적이고 정확한 결과를 얻기엔 무리가 있었다. 이러한 기존 절리측정 방법의 난점을 극복하고 정확도 및 효율성을 극대화 할 수 있는 방안으로 3차원 레이저 스캐너를 이용한 측정방법을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 암반사면을 대상으로 3차원 레이저 스캐너를 이용한 절리측정의 정확성 및 활용 가능성을 연구하였다. 이를 위하여 레이저 스캐너와 클리노미터를 이용하여 대상사면의 절리를 측정하였으며, 이를 비교 분석하였다. 레이저 스캐너와 클리노미터로 측정한 절리 분포 및 절리군의 방향성을 비교한 결과, 절리의 분포는 거의 동일하게 투영되었으며, 3차원 스캐너를 이용한 결과에서는 다수 절리의 획득으로 클리노미터로 측정한 부분보다 더 많은 절리 데이터를 얻을 수 있었다. 따라서 암반사면조사 자료의 객관화, 조사기간의 단축, 조사 경비 절감 등의 효과가 있으며, 암반사면의 근접조사가 어려운 경우에도 조사가 가능하고 조사자의 안정성도 확보할 수 있어 절리측정에 매우 효과적인 방법임을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제50권1호
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• pp.61-71
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• 2017

본 연구는 절리의 빈도 및 길이분포가 절리암반의 수리지질학적 특성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 이차원 불연속절리망 (DFN; discrete fracture network) 유체유동 해석을 바탕으로 한 수치실험을 수행하였다. 두개의 절리군을 사용하여 절리의 빈도와 길이분포를 달리하며 추계론적으로 생성한 총 51개의 DFN 시스템에 대하여 $0^{\circ}$부터 매 $30^{\circ}$ 간격으로 총 12 방향으로 구현한 총 612개의 $20m{\times}20m$ DFN 블록에서 방향에 따른 블록수리전도도가 산정되었다. 또한, 각각의 DFN 시스템에서 이론적 블록수리전도도와 더불어 주 수리전도도텐서, 평균 블록수리전도도 등이 산정되었다. 절리군의 빈도의 증가 또는 길이의 평균 및 표준편차 증가에 따라 임의 방향으로의 블록수리전도도는 증가하며 DFN 시스템에 대한 등가연속체 취급 가능성이 높아지지만, 절리군 간의 빈도 차이가 커지면 블록수리전도도의 이방성 증대로 인하여 등가연속체 취급 가능성이 낮아질 수 있는 것으로 평가되었다. 두 절리군의 교차각이 작을수록 등가연속체 특성은 빈도 및 길이분포의 변화에 상대적으로 더욱 영향을 받는 것으로 평가되었다. 등가연속체로 취급하기 어려울 정도로 두 절리군의 교차각이 작아도 절리군의 빈도 또는 길이 분포가 증가하면 등가연속체 취급 가능성은 높아진다.

• 터널과지하공간
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• 제26권3호
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• pp.201-211
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• 2016

본 연구에서는 3차원 원통형 조사창에서의 양끝내포선 길이 분포를 이용하여 절리 직경 분포 추정을 수행하였다. 추정 결과의 수치적인 오차를 줄이기 위하여, 보조변수를 도입한 개선된 방안을 제시하였다. 몬테-카를로 시뮬레이션으로 검증한 결과, 보조변수의 변화에 따라 추정 분포의 진동이 줄어들어 오차가 크게 감소한 것을 확인하였다. 또한 절리 직경의 최적 분포 및 적정한 보조변수 값을 찾기 위한 알고리즘을 제안하였다.