• 지질공학
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• 제29권1호
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• pp.13-21
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• 2019

준설퇴적물 관리시스템이 설치된 사방댐(강원도 인제군)을 대상으로 강우강도-강우지속시간 한계곡선(I-D curve)을 이용하여 사방댐 배면의 퇴적물에 대한 준설시기를 선정하였다. 강원지역에서 약 30년 동안 6-9월 사이의 집중호우로 발생된 산사태 자료를 이용하여 I-D curve를 제안하였다. 준설관리시스템의 운영기간 동안 연구지역에서는 산사태가 발생되지 않았으며, 모든 강우사상은 I-D curve 아래에 위치하고 있다. 준설퇴적물 관리시스템에 대한 모니터링 결과 준설퇴적물 관리시스템에서 측정된 준설퇴적물 하중은 증가 양상을 보였으나 증가량은 적은 것으로 나타났다. 따라서 준설퇴적물의 증가는 산사태에 의한 것이 아니라 집중호우시 산지표층부에서 발생된 일부 토사유실에 의한 것임을 알 수 있다. 준설퇴적물 관리시스템에 설치된 강우자료를 활용하여 사방댐 배면 준설퇴적물의 양을 실시간으로 확인할 수 있으며, 강우 한계곡선(I-D curve)을 함께 활용할 경우 사방댐 배면의 퇴적물에 대한 최적의 준설시기 선정이 가능하게 된다.

• 지질공학
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• 제30권4호
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• pp.577-588
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• 2020

일부 암석의 우라늄 함량이 높은 것으로 알려진 옥천층군 지역의 유효선량을 파악하기 위하여 휴대용 감마선분광분석기를 이용하여 421개 지점에서 지표방사능(40K, eU, eTh)을 측정하였다. 연구지역을 5개의 지질(og1, og2, og3, og4, 화성암)로 구분했을 때 지질별 지표방사능 강도에는 큰 차이가 없었다. 전체 421 암석의 40K, eU, eTh의 함량은 각각 0.7~10.3% (평균 5.2%), 0.6~287.0 ppm (평균 8.5 ppm), 4.0~102.4 ppm (평균 31.3 ppm) 을 보였다. 방사능강도로부터 구한 연구지역의 흡수선량은 28.84~1,714.5 nGy/h의 범위로서(평균 195.4 nGy/h) 지질별 평균값 최저는 og1의 166.3 nGy/h, 최고는 og2의 233.3 nGy/h(중앙값은 198.1 nGy/h였다. 흡수선량으로부터 구한 연구지역의 옥외 유효선량은 0.04~2.10 mSv/y (평균 0.24 mSv/y)의 범위이며 함 우라늄층이 협재된 og2에 위치한 4개 지점을 제외하면 옥외 유효선량이 1 mSv/y를 넘는 지점은 없었다.

• 지질공학
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• 제32권4호
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• pp.449-466
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• 2022

지하공간을 구성하고 있는 지중구조물, 지반, 암반 등 다양한 구성 요소 중에 지질공학적 측면을 포함한 모든 정보에 대한 모델 구축은 현실적으로 어려운 과정이며, 현재 진행형인 분야이다. 본 연구에서는 지질공학적인 정보모델 구축 과정이 비교적 쉬운 상용 소프트웨어를 활용하여 제주도 일부 지역 대상의 3차원 지질정보모델, 동굴형상정보모델, 도로 주변 현황 정보모델까지 한 번에 디지털화하는 과정이 포함되어 있다. 제주도에 존재하는 수많은 자연동굴 중에 도로와 교차하는 위치 중 제주도 한림 재암천굴을 대상으로 CaveBIM 기반의 디지털 트윈 구축에 관한 연구를 수행 중이다. 본 연구에서는 3D 레이저 스캐너를 사용한 동굴 형상 정보모델링, 지질 정보 및 지구물리탐사 자료를 활용한 3D 지질 모델링, 드론을 활용한 재암천굴 상부 도로 주변 현황 정보모델링 등의 개별 데이터 구축과 통합을 통해서 디지털화하는 과정을 포함하고 있다. 본 연구에서는 한림-제주 지역에 대한 전역모델(GSM) 및 재암천굴에 대한 국부모델(LSM)을 구축하였다. 또한 재암천굴에 대한 LSM 구축 시 교차검증을 수행하여 결과를 비교 및 분석하였다.

• 지질공학
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• 제32권4호
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• pp.627-642
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• 2022

최근까지 전 세계 에너지 수요는 화석연료(석유, 석탄, 천연가스)에 의존해왔으며, 이로 인해 지구온난화와 같은 심각한 전 지구적 환경 변화를 유발하고 있다. 에너지 관련 분야의 연구자들은 가장 유망한 에너지 운반체이자 지속 가능한 에너지 개발의 핵심 기술인 수소 에너지에 주목하고 있다. 수소 연료는 생산을 위해 사용되는 연료와 공정처리과정에 따라 그레이수소, 블루수소, 그린수소 등으로 분류된다. 지질학자들은 수소 에너지 개발을 위해 사문암화작용 또는 열수변질작용에 의한 비생물기원 수소 생산메커니즘 규명 연구를 진행하고 있다. 특히, 미국, 호주, 프랑스 등의 국가에서는 실내실험 규모의 물-암석 반응 실험을 통해 다양한 조건에서의 수소 생산성을 연구하였으나, 국내에서는 비생물기원 수소에 대한 연구가 거의 진행된 바 없는 실정이다. 이에 본 리뷰에서는 비생물기원 수소 생산을 위해 물-암석 반응 실험을 진행한 해외 연구 사례의 현황을 파악하고 향후 국내 비생물기원 수소 생산 실험을 위한 발전방향을 제시하였다.

• 지질공학
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• 제33권1호
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• pp.39-49
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• 2023

국내에서 관리되고 있는 토양오염물질 중 지질 기원의 영향이 큰 물질로는 비소, 카드뮴, 구리, 납, 아연, 니켈, 수은, 불소 등이 있다. 본 연구에서는 국내 토양오염 조사 자료를 바탕으로 GIS 모델링을 통해 오염물질의 분포 현황을 파악하고 오염원과의 공간적 개연성을 확인하였다. 그 결과, 카드뮴, 구리, 납, 니켈, 수은의 경우 1% 미만의 낮은 기준초과 빈도를 나타내고 있다. 비소와 아연의 경우 각각 광산 영향범위와 산업단지 부지 내에서 높은 초과 빈도를 나타내며, 주변 오염인자에 의한 영향이 매우 높은 것으로 확인되었다. 그러나 불소의 경우 조사지점 수가 가장 적고, 기준초과 빈도가 가장 높음에도 불구하고 뚜렷한 인위적 오염원이 확인되지 않았고, 분포 특성 또한 광역적인 연속성을 보임에 따라 지질 분포와의 개연성이 매우 높을 것으로 추정된다. 불소 항목의 기준초과 지점에 대한 지질 분포 현황을 확인한 결과, 쥐라기 화강암(40.00%)과 선캄브리아기 호상편마암(34.12%)에서 집중적인 초과 빈도를 나타내고 있다. 이는 화강암과 편마암에 존재하는 높은 불소 함량이 암석의 풍화에 따른 토양의 생성 과정에서 토양의 구성 성분으로 존재함에 따라 이들 암석이 분포하는 지역의 토양 중 불소 농도가 높게 나타난 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제33권3호
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• pp.427-438
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• 2023

본 연구에서는 다양한 암종이 분포하는 단양 지질공원 내에서 발생한 산사태를 대상으로 야외지질조사를 통해 유형을 분류하고, 샘플링 및 실내 시험을 통해 산사태 구성 물질의 역학적‧수리학적 특성을 분석하였다. 토석류 산사태 유형은 석회암 및 대리암, 셰일, 반상변정질 편마암 지역에서 발생하였으며, 석회암 및 대리암 지역에서는 카렌지형의 영향을 받아 암반과 암반 사이의 토사가 붕괴되는 형태로 다른 두 지역의 산사태와 구분된다. 토질시험 결과에서는 조립질 함량이 많은 편마암 풍화토가 다른 두 지역의 풍화토에 비해 내부마찰각이 높고 점착력이 작으며 투수계수가 큰 특징을 보인다. 암반 산사태 유형은 천매암, 사암, 역암 지역에서 발생하였으며, 천매암 지역에서는 평면파괴 형태가, 사암 지역에서는 부석형 낙석 형태가, 역암 지역에서는 전석형 낙석 형태가 발달하고 있다. 천매암의 전단강도는 동일한 암질의 타 암종에 비해 훨씬 낮게 나타나며, 역암의 슬레이크 내구성 지수는 타 암종과 유사하나 시험 전‧후 시료의 상태를 비교하면 기질부의 차별풍화 및 이로 인한 역의 탈락 형태가 뚜렷이 관찰된다. 본 연구의 결과는 지질특성별 산사태 유형에 따른 적절한 보강방안 및 방재대책을 수립하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 지질공학
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• 제29권2호
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• pp.123-136
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• 2019

본 연구는 비탈면의 불안정으로 인한 붕괴현상인 땅밀림 붕괴가 발생하는 지역에 지하수위 하강을 위한 집수정의 설치 효과를 평가하기 위해서 수행되었다. 비탈면은 지형, 지질적인 내적 특성과 강우와 지진 등 외적 요인의 불안정성이 증가하는 경우 붕괴현상이 유발된다. 우리나라는 우기의 강우 침투에 의하여 토층 내 지하수위가 증가하고, 이로 인한 간극수압의 형성 및 하중 증가로 인하여 붕괴현상이 발생된다. 토양 내 강우침투로 인한 비탈면의 붕괴로 산림훼손이 급증하고 있는 현실이다. 연구대상 비탈면은 계곡과 인접하여 위치하고 지형 형태상으로는 완경사지의 산록완경사면에 해당하고, 붕괴면 상부는 급경사지를 이루고 있다. 땅밀림이 발생되는 지형에 보강공사와 더불어 비탈면에 집수정 설치로 인한 지하수위 변화를 계측하였다. 계측자료를 통하여 집수정이 비탈면에 미치는 연관성을 분석하고자 집수정 설치 전 후의 지하수위-강우량 비를 산출하였으며, 분석 결과 집수정 설치로 지하수위-강우량 비가 증가하여 지하수위를 저하시키는 영향이 있음을 확인하였다. 선행강우량을 3일, 7일, 15일 기준으로 강우량에 따른 지하수위 변화를 분석한 결과, 전체적으로 지하수위가 높으면 지하수위-강우량 비 $r_p$가 작게 나타났으며 지하수위가 낮아지면 상대적으로 큰 값을 보였다. 또한 본 연구지역과 같이 집수유역이 큰 비탈면의 경우는 선행강우량이 지하수에 미치는 영향이 3일 < 7일 < 15일 선행강우량 순으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권6호
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• pp.785-791
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• 2023

TBM 터널 프로젝트 내 불확실성으로 인한 사고를 예방하기 위해 리스크 관리는 필수적이다. 특히, 터널 막장면부터 지표면까지의 광범위한 피해를 초래할 수 있는 TBM 터널 붕괴는 더욱 신중히 관리되어야 한다. 또한, 각 TBM 터널 프로젝트의 시간과 비용의 제약으로 인해, 합리적 수준의 대응조치 계획을 수립하기 위한 리스크 우선순위를 도출할 필요가 있다. 이에 따라, 본 연구는 TBM 사고 사례조사를 통해 TBM 리스크 데이터베이스를 구축하였고, 베이즈 정리를 활용하여 지질요인의 TBM 터널 붕괴 리스크 우선순위를 도출하였다. 총 87건의 TBM 사고사례를 기반으로 3가지 사건과 5가지 지질요인을 포함한 TBM 리스크 데이터베이스가 구축되었다. 이때, 자갈층 지반, 고수압 함수대는 관련 사례 수가 적어 통계적 편향을 방지하기 위해 제외되었다. 데이터베이스에 베이즈 정리를 적용한 결과, 단층대와 연약지반은 TBM 터널 붕괴의 발생확률을 상당히 증가시키나, 그 외 3가지 지질요인(복합지반, 높은 상재압력, 팽창성 지반)은 붕괴와 낮은 상관성을 보였다. 결과적으로, 지질요인의 TBM 터널 붕괴 리스크 우선순위는 다음과 같다: 1) 단층대, 2) 연약지반, 3) 복합지반, 4) 높은 상재압력, 5) 팽창성 지반.

• 지질공학
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• 제8권2호
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• pp.131-143
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• 1998

본 연구는 충청남도 논산군 벌곡면 일대 즉 벌곡면 도산리와 수락리에 발달한 지하수 충진지역을 대상으로 하였다. 조사 지역의 수계는 남북 방향으로 발달되어 있으며, 지질은 가장 고기에 해당하는 옥천계 창리층(Och)이 중앙부에 위치하며, 본 지역의 서쪽의 경상계 유천층군에 대비되는 응회암(Kslt)은 동쪽의 화강암(Kqb)과 북쪽의 석영반암(Kgf)에 의하여 관입 되었다. 각 지역에서 측정된 약 3000개의 절리면을 경사 방향과 각도를 구면투영하여 통계학적으로 우세한 방향을 찾아본 결과 화강암의 경우는 dipdirection/dip이 228~257/73~88, 010~150/70~85 두방향이, 창리층의 경우는 134~164/40~90, 214~249/55~89, 응회암은 291~332/75~82, 235~241/73~71의 방향이 우세하였다. 그러나 북부에 소규모로 분포하는 석영반암은 뚜렷한 방향성을 나타내지 않았다. 기반암에서의 P파 전달속도를 측정하여 최대치와 최소치를 비교한 결과 석영반암은 $5000(240)~2380(360^{\circ})m/s$로, 화강암은 $3846(210^{\circ})~1408(150^{\circ})m/s$ 응회암은 $5000(360^{\circ})~2323(150^{\circ})m/s$, 창리층 지역에서는 $6667(180^{\circ})~2000(030^{\circ})m/s$로 나타났다. 암석의 공학적 성질은 시료를 26면체의 시편으로 제작한후 각 방향별 동탄성계수 즉 뽀아송의 비, 강성률, 영률, 체적탄성률을 산출하여 야외에서 측정된 자료와 비교 분석 하였다.

• 지질공학
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• 제13권3호
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• pp.321-334
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• 2003

본 연구는 암반에서 불연속면 방향의 효율적인 측정 방안에 관한 것이다. 불연속면의 방향성은 주향/경사, 경사방향/경사(세 자리 숫자/두 자리 숫자) 그리고 경사방향을 우측에 두고 바라보는 방향을 주향방향으로 결정하는 방법의 세 가지 방법으로 표현한다. 일반적으로 불연속면의 주향/경사는 클리노미터에 의해 측정이 되며, 경사방향』경사는 실바콤파스(type15)에 의해 측정된다. 주향/경사는 지질조사시에 측정이 되는데, 경사방향/경사는 공학적 목적으로 측정이 되며, 통계처리에 유용하다 클리노미터에 의해 불연속면의 경사방향 측정과 주향/경사를 경사방향/경사로의 전환 시, 측정자에 따라 오류를 유발할 가능성이 있다. 본 연구에서는 불연속면 방향성을 두 가지 방법 (주향/경사. 경사방향/경사)으로 효과적으로 측정하기 위하여 클리노미터에 회전방위판과 주향 및 경사방향 표시 화살표를 부착하여 측정하는 방법을 고안하였다. 이 새로운 측정법은 주향뿐만 아니라 경사방향을 정확하게 측정할 수 있는 효과적인 측정법이다. 또한 이 측정법은 주향/경사 및 경사방향/경사의 동시 측정이 가능하다. 암반사면에서 불연속면의 방향 측정 시, 현행 측정법과 새로운 측정법을 비교한 결과. 새로운 측정법이 오류를 분명히 감소시킴을 알 수 있었다 따라서 새로운 측정법은 도로 설계 시 광역적인 지표지질조사에서 많은 불연속면의 방향성을 측정할 경우와 측정 경험이 부족한 조사자에게 유용한 방법이라고 생각된다.