• 제목/요약/키워드: Geological conditions

검색결과 475건 처리시간 0.025초

울산광산산(蔚山鑛山産) 유비철석(硫砒鐵石)의 조성변화(組成變化) 및 지질온도계(地質溫度計)에 대(對)한 적용(適用) (Compositional Variation of Arsenopyrites in Arsenic and Polymetallic Ores from the Ulsan Mine, Republic of Korea, and their Application to a Geothermometer)

  • 최선규;정재일;이마이 나오야
    • 자원환경지질
    • /
    • 제19권3호
    • /
    • pp.199-218
    • /
    • 1986
  • 울산(蔚山)의 철 중석 스카른광상에서 산출되는 유비철석(硫砒鐵石)은 그의 산출상태(産出狀態) 광물공생관계(鑛物共生關係) 화학조성(化學組成)을 근거로 세 가지 유형으로 구분된다. 유비철석(硫砒鐵石) I 은 다금속광화작용(多金屬鑛化作用) 초기에 정출된 것으로 주로 스카른대 내에서 산점상으로 분포하며, Ni-Fe-Co계 유화물과 밀접한 공생관계를 보여준다. 유비철석(硫砒鐵石) I 의 화학조성은 Ni, Co의 함량이 현저하게 높고 As/S(원자비(原子比))>1으로 과잉(過剩)의 비소를 함유한다. 유비철석(硫砒鐵石) II는 Cu 또는 As 광석중에서 산출되며, 비독사석 휘창연석 비스무스 황동석 섬아연석과 밀접한 공생관계를 보여준다. 유비철석(硫砒鐵石) II의 화학조성은 Ni, Co의 함량이 극히 미량이며, As/S>1으로 과잉(過剩)의 비소를 함유한다. 유비철석(硫砒鐵石) III은 최후기 열수광맥 형성시기에 정출되었으며, 황철석 방연석 섬아연석 자류철석과 밀접한 공생관계(共生關係)를 보여준다. 유비철석(硫砒鐵石) III의 화학조성(化學組成)은 $$As/S1{\leq_-}1$$로 과잉(過剩)의 S를 함유한다. 유비철석(硫砒鐵石) I 은 Ni, Co의 함유량이 1%이상이므로 지질온도계(地質溫度計)로 사용할 수 없지만, 유비철석(硫砒鐵石) II 는 비스무스-휘창연석의 공생관계(共生關係)를 보여 주고 있으므로, 이를 Kretschmar and Scott (1976)에 의한 $1/T-f(S_2)$도에 적용시켜보면 유비철석(硫砒鐵石) II의 정출환경은 $T=460{\sim}470^{\circ}C$, log $f(S_2)=-7.4{\sim}7.0$이고, 유비철석(硫砒鐵石) III의 정출환경은 $T=320{\sim}440^{\circ}C$, log $f(S_2)=-9.0{\sim}7.0$으로 추정된다.

  • PDF

고준위방사성폐기물 처분장 모니터링용 피에조센서의 온도 스트레스에 관한 가속수명시험 설계 (Design of accelerated life test on temperature stress of piezoelectric sensor for monitoring high-level nuclear waste repository)

  • 황현중;박창희;홍창호;김진섭;조계춘
    • 한국터널지하공간학회 논문집
    • /
    • 제24권6호
    • /
    • pp.451-464
    • /
    • 2022
  • 고준위방사성폐기물 처분장은 심지층 처분시스템으로 사용후핵연료를 취급하는 특성상 고온, 방사선 및 지하수 등의 복합적인 환경조건에 노출되어 있다. 지속적인 노출에 의해 시간이 지남에 따라 구조물의 균열 및 열화가 발생할 수 있다. 한편 고준위방사성폐기물 처분장은 초장기 기대수명이 요구되며 이에 따른 장기적인 구조물 건전성 모니터링이 필수적이다. 구조물 건전성 모니터링에는 가속도계, 토압계, 변위계 등 다양한 센서들이 활용될 수 있으며, 이 중 일반적으로 피에조센서가 사용된다. 따라서 피에조센서의 내구성 평가를 바탕으로 고내구성 센서를 개발할 필요가 있다. 본 연구에서는 피에조센서의 내구성 평가 및 수명예측을 위한 가속수명시험을 설계하였다. 문헌연구를 바탕으로 단일 스트레스 인자에 대한 가속 스트레스 수준 수 및 각 수준 별 시료 수를 선정하였다. 또한 고준위방사성폐기물 처분장 환경조건에서 발생할 수 있는 피에조센서의 고장모드 및 고장메커니즘을 분석하였다. 온도 스트레스 인자에 대한 최대 가혹조건 탐색 실험을 두 가지 방법으로 제안하였으며 피에조센서의 신뢰도 높은 동작한계를 도출하였다. 이를 이용하여 가속수명시험의 합리적인 가속 스트레스 수준을 설정하였다. 본 연구에서 제시된 최대 가혹조건 탐색 실험방법은 경제적이며 실용적인 아이디어를 담고 있으며, 추후 피에조센서의 가속수명시험 설계에 널리 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

제올라이트-W의 압력전달매개체에 따른 체적탄성률 비교 연구 (Comparative Compressional Behavior of Zeolite-W in Different Pressure-transmitting Media)

  • 성동훈;김현수;김표상;이용문
    • 광물과 암석
    • /
    • 제34권3호
    • /
    • pp.169-176
    • /
    • 2021
  • 본 연구는 압력을 이용한 제올라이트 내 중금속 양이온 또는 CO2 기체 포집 등의 응용연구를 하기 위한 기초 단계로 제올라이트의 압력 및 압력전달 매개체(Pressure-transmitting medium, PTM)에 따른 결정구조의 변화를 알아보기위한 목적으로 실험을 진행하였다. 천연 제올라이트 멜리노이트(Merlinoite, (K,Ca0.5,Ba0.5,Na)10 Al10Si22O64× 22H2O)와 동일한 골격구조를 가지는 합성 물질인 제올라이트-W(K6.4Al6.5Si25.8O64× 15.3H2O, K-MER)의 압력 하 압력전달 매개체에 따른 선형 압축률 및 체적 탄성률의 변화에 대한 X선 회절연구를 진행하였다. 합성된 시료는 정방정계에 속하는 I4/mmm 공간군으로 확인되었다. 압력전달 매개체 중 제올라이트의 동공 및 채널을 투과할 수 있는 투과 매개체(Penetrating medium)로 물, 이산화탄소를, 비투과 매개체로 실리콘 오일(Silicone-oil)을 각각 사용하였으며, 상압에서 최대 3 GPa까지 약 0.5 GPa 간격으로 가압하였다. 다이아몬드 고압유도장치 및 방사광 X-선원을 이용하여 압력 하 시료의 분말 회절을 측정하였고, 르바일(Le-Bail)법 및 버치-머내한 상태방정식을 이용하여 격자상수 및 체적탄성률의 변화를 관찰하였다. 모든 실험에서 c축의 선형압축률(𝛽c)은 0.006(1) GPa-1또는 0.007(1) GPa-1의 값을 보여 압력 증가 대비 유사한 압축률을 보인 반면, a축의 압축률(𝛽a)은 실리콘 오일 실험에서 0.013(1) GPa-1을 보여 물과 이산화탄소 (𝛽a=0.006(1) GPa-1) 실험결과에 비해 압축률이 약 두 배정도 큰 것으로 확인할 수 있었다. 체적탄성률(K0)은 물, 이산화탄소, 실리콘 오일의 실험에서 각각 50(3) GPa, 52(3) GPa, 29(2) GPa로 도출되었다. 압력 증가에 따른 ac면의 orthorhombicity를 측정한 결과 물과 이산화탄소 실험에서는 0.350~0.353의 비교적 일정한 값을 보였으나, 실리콘 오일의 실험에서는 y = -0.005(1)x + 0.351(1)의 함수를 만족시키며 압력이 증가할수록 값이 점차 작아졌다.

인천시 고잔동에서 제기된 유리섬유에 의한 건강피해 역학 조사 (Health Assessment for Glass Fibre Landfill at Gozan-dong, Inchon)

  • 조수헌;주영수;김경렬;이강근;홍국선;은희철;송동빈;홍재웅;권호장;하미나;한상환;성주헌;강종원
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
    • /
    • 제30권1호
    • /
    • pp.77-101
    • /
    • 1997
  • In September 1994, residents of Gozan-dong, Incheon City, made a petition to the government about their health problems which might be caused by previous glass fibre landfill nearby 'H' company. In february 1995, at regular academic meeting of occupational and environmental medicine, a research team of 'D' University presented that they had found glass fibres in groundwater of the area through their survey. They were suspicious of probable association between ingestion of groundwater contaminated with glass fibres and skin tumors among residents. A joint research team was formed and carried out the survey of environment concerning groundwater and its glass fibre existence, and health assessment of residents in the area and industrial workers of 'H' company during May to November, 1995. Analysis of groundwater flow system indicates that the flow lines from the glass fibre landfill pass through or terminate at the 6 houses around the landfill. This means that the groundwater of the 6 houses around the glass fibre landfill could be affected by some possible contaminants from the landfill, but the groundwater quality of the other houses was irrelevant to the landfill. The qualitative and qualitative analyses for glass fibres in 54 groundwater samples including those from the nearby 6 houses, were carried out using SEM equipped with EDS, resulting in no evidence for the presence of glass fibres in the waters. Major precipitates, formed in waters while boiling, were identified as calcium carbonates, in particulary, aragonites in needle form. The results of health assessments of 889 residents in Gozan-dong, participated in this study, showed statistically significant differences in past medical histories of skin tumor and respiratory disease between the exposed group (31 persons who inhabited in 6 houses around the landfill) and the control group, but no significant differences in past medical histories of other diseases, such as cancer mortality, current gastroscopic findings, current skin diseases and respiratory diseases, etc. Also, we could not prove any glass fibres in excised specimens of 9 skin tumors in both groups and there were no health problems possibly associated with glass fibres in employees of the 'H' company. After all, we could not authenticate the association, raised by prior investigators, between groundwater streams, assumedly contaminated with glass fibres or not, and specific disease morbidities or common disease/symptom prevalences. That is, we could not find any glass fibres in groundwater as the only exposure factor of this study hypothesis, and there were not enough certain evidences such as increasing disease prevalences, for examples, skin, respiratory and gastrointestinal diseases etc, possibly related to glass fibre exposure, in exposed group. As a matter of course, the conditions for confirming causal association, for example, strength of the association, consistency of the association, specificity of the association, temporality of the association and dose-response relationship etc, have not been satisfied. In conclusion, we were not able to certify the hypothesis that contamination of groundwater with glass fibres might cause any hazardous health effects in residents who used it for drinking.

  • PDF

곰소만 조간대의 현생 유공충과 표층 최적물의 특성: 고환경 해석에 적용 가능성 (Characteristics of Recent Foraminifera and Surface Sediments in Gomso- Bay Tidal Flat, West Coast of Korea: Potential for Paleoenvironmental Interpretations)

  • 우한준;장진호
    • 한국해양학회지
    • /
    • 제30권3호
    • /
    • pp.184-196
    • /
    • 1995
  • 한국 서해안 곰소만(길이 20 km, 폭 5~8 km) 입구에 위치한 측선-SW 에는 사질 조간대, 니질 조간대, 조간대 사주, 쉐니어(chenier)등이 잘 발달되어 있다. 만내 각 소환경에서의 물리적, 지질적 및 지형적 요인의 차이는 아마도 특징적인 유공충 분포를 나타내리라 생각된다. 본 연구는 곰소만 조간대에서 지형적인 고도차에 의해 세분될 수 있는 5개의 지역적인 소환경이 유공충의 전 체 군집에 의하여 서로 구분될 수 있는 가를 조사하는 것이다. 연구지역에서 채 취된 10개의 표층 퇴적물에서 총 74종(저서 유공충:67종; 부유성 유공충:7종)의 유공충이 확인되었다. 연구지역에는 Ammonia beccarii tepida, Discorbis candeiana, Elphidium etigoense 및 Eponides nipponicus의 4종이 살아있는 군집 과 전체군집내에서 널리 분포하고 있다. 살아있는 개체의 상대적인 비율(%)은 상부조간대에서 높게 나타나며 하부조간대로 하부조간대로 갈수록 감소한다. 중부조간대와하부조간대에서 살아있는 개체의 비율이 낮은 이유는 물리적인 에너지가 외해쪽으로 증가하여유공충의 생산성이 감소하며,또한 외해로 부터 죽은 개체가 유입되어 죽은 개체수가 증가하기 때문인 것으로 해석된다.중부와 하부 조간대에서 발견되는 부유성 유공충의 존재는 (5.3-6.6%)외해에서 태풍이나 조류에 의해 유입된 것으로 추정된다. 중부조간대 하부 조간대에서 상대적으로 종의 수가 많은 것으로\ulcorner아마도 이 지역의 종들이 서로 혼합되어진 결과일 것이다. 시료 50ml당 전체 개체수가 상부조간대에서 높게 나타나는 것은 쉐니어가 파랑과 조류를 막아주어 이 지역이 상대적으로 안정된 환경을 유지하여 유공충의 생산성이 높기 때문이다. 곰소만 조간대(Line-SW)에서 풍부하게 나타나는 유공충(전체군집에서 20% 이상이 어느 한 지점에서 나오는 종)을 기준으로 하여 5개의 생물상(biofacies)이 분리되었다. 5개의 생물상은 제4기 후반의 곰소만 조간대 퇴적물의 고환경을 해석하는데 잠재적으로 유용할 것으로 사료된다.

  • PDF

전남 화순군 백아산 아천동굴(석회동굴) 동굴생성물을 이용한 생광물화작용 연구 (Carbonate Biomineralization Using Speleothems and Sediments from Baekasan Acheon Cave (Limestone Cave) in Hwasun-gun, Jeollanam-do, South Korea)

  • 김유미;서현희;조경남;정다예;신승원;허민;노열
    • 한국광물학회지
    • /
    • 제31권2호
    • /
    • pp.113-121
    • /
    • 2018
  • 전라남도 화순군에 위치한 백아산 아천동굴은 전남지역에서 발견된 유일한 석회동굴이다. 이 연구에서는 백아산 아천동굴 내부에서 채취한 동굴생성물(동굴산호, 붕암)과 주변 점토 퇴적물의 광물학적 특성을 확인하고, 생성물 내에 존재하는 호기성 미생물을 농화배양하여 탄산염광물을 형성하는 생광물화작용에 대해 알아보고자 하였다. 연구를 위한 시료는 동굴 내 세 지점에서 점토, 동굴산호, 붕암을 채취하였다. XRD 분석결과, 동굴산호와 붕암은 주로 탄산염광물인 Mg가 풍부한 방해석(Mg-rich calcite)으로 이루어져 있었고, 점토는 석영, 백운모, 질석으로 구성되어 있었다. 탄산염광물 형성 미생물의 농화배양을 위하여 각각 소량의 동굴생성물을 D-1 배지에 넣고 상온의 호기 조건에서 미생물을 배양하였다. 그리고 미생물들의 탄산염광물 형성능을 확인하고자 요소가 포함된 D-1 배지에 칼슘이온(Ca-acetate, Ca-lactate)을 주입한 후 각 시료로부터 농화배양된 미생물 배양액을 1% (v/v)씩 주입하였다. 그 결과 모든 조건에서 흰색의 침전물이 형성되었으며, XRD 분석결과 침전물이 방해석과 바테라이트(vaterite)로 구성된 것을 확인하였다. SEM-EDS 분석 결과 Ca, C, O를 주성분으로 하는 능면체, 구형, 주상형의 탄산칼슘이 관찰되었다. 따라서 백아산 아천동굴 내 영구암대에 분포하는 임의의 동굴생성물로부터 확인된 미생물들은 동굴생성물 형성에 관여하고 탄소와 칼슘의 지화학적 순환에 기여했을 것으로 추정된다.

현대 조경 설계에서 지역성 구현 전략 (Design Strategies for Regionality in Contemporary Landscape Architecture)

  • 최정민
    • 한국조경학회지
    • /
    • 제44권6호
    • /
    • pp.98-106
    • /
    • 2016
  • 본 연구는 지역성이라는 관점에서 현대 조경의 경향을 조망하고, 지역성 구현을 위한 실천 전략을 발견하고자 하는 것이 목적이다. 현대 조경은 지역적 가치에서 가능성을 발견하고 재해석하여 정체성을 만들어 나가는 경향을 나타내고 있다. 이러한 경향은 다음과 같이 분류할 수 있다. 첫째, 지역성은 자연-문화-도시의 통합 매체로서 재조명되고 있다. 경관은 시간적, 공간적 연속성을 내포하고 있는 개념으로 땅과 지역 정체성에 관한 문제이기 때문이다. 둘째, 지역성은 설계자에 의해 재해석되고 재창조되고 있다. 조경가들은 땅과 장소의 기억을 지우고, 새로운 개념을 투사하기보다는 기억과 흔적을 재생한다. 이는 공간 형태의 디자인 보다는 시간적 연속성을 공간화하는 경향으로 나타난다. 셋째, 현대조경은 대상지를 백지상태가 아니라 양피지로 간주한다. 이는 대상지의 지형적 지질학적 지층이나, 자연적 생태적 과정과 토지 이용의 변천 과정과 같은 공간적 지문을 시각적 요소로 구체화하는 경향으로 나타난다. 넷째, 현대 조경은 대상지를 분석적으로 접근하는 것이 아니라, 구축적으로 접근한다. 이는 대상지의 지질학적 고고학적 기억과 생태적 과정을 경관적으로 재현하는 경향으로 나타난다. 차별성은 현대조경의 설계 전략으로 강조되고 있다. 지역성은 차별화를 통해서만 형성되는 것이 아니라, 지역의 연속성과 상호 작용을 통해서 형성된다. 이런 측면에서 지역성 구현을 위한 실천적 설계 전략으로의 다음과 같은 가능성을 모색할 수 있었다. 첫째, 대지 구축적 접근 방법은 대상지에서 가능성을 발견하고, 대지를 구축적으로 표현함으로써 지역성 강화에 기여하는 실천적 가능성을 가진다. 그 땅의 기억과 조건이 모두 다른 대상지는 모두 다른 정체성을 가진다고 할 수 있다. 둘째, 지역의 연속성은 그 자체로 비교 우위를 가지는 것으로 설계 유전자의 진원이다. 설계 행위는 백지상태의 창조적 형태의 실험이 아니라, 지역의 연속성이라는 밑그림을 토대로 전개하는 발전적 실천 행위로 이해한다. 물론, 이러한 접근 방법은 절대적일 수 없으며, 적지 않는 한계를 가진다. 또 다른 관점에서 접근 방법 모색도 필요하고, 실천전략 모색도 필요하다.

막장관찰 및 설계/시공자료가 연계 고려된 터널막장 붕괴 위험도의 정량적 산정: 가변형 가중치 중심으로 (Quantitative evaluation of collapse hazard levels of tunnel faces by interlinked consideration of face mapping, design and construction data: focused on adaptive weights)

  • 신휴성;이승수;김광염;배규진
    • 한국터널지하공간학회 논문집
    • /
    • 제15권5호
    • /
    • pp.505-522
    • /
    • 2013
  • 기존 연구를 통하여 주어진 지반조건과 대응한 시공 상황에 대해 터널 굴진에 따른 매 막장의 붕괴 위험도를 정량적으로 지수화 할 수 있는 수단이 개발된 바 있다(Shin et al, 2009a). 본 논문에서는 기 제안된 터널 붕괴 위험도 지수(KTH-index)를 산정하는데 있어서 각 영향인자에 부여되는 가중치가 고정된 '선형' 모델과 주어진 영향인자의 입력값에 따라 가중치가 변화하는 '비선형' 모델을 소개하고, 100여개의 붕괴현장자료를 이용해 '비선형' 모델의 타당성을 검토하였다. 이를 통해 신개념의 '비선형' 가중치 모델은 위험도를 평가코자 하는 터널현장의 특성을 감안하여 가중치가 합리적으로 조정되어 위험도 평가를 수행할 수 있음을 보였다. 또한, 기 개발된 터널 시공 위험도 관리 시스템의 이해와 효과적인 활용을 돕기 위해 일련의 터널 시공 위험도 평가 체계를 수립하여 제시하였다. 본 시스템은 수립된 평가체계에 따라 개발 취약한 지반조건상에 있는 실제 도로터널 현장의 전 구간에 적용되어 그 현장 적용성을 검토하였다. 이를 통해 터널 막장의 지반조건과 함께 터널 붕괴 가능성에 영향을 미칠 설계 및 시공현황 정보와도 잘 연계 고려되어 붕괴 위험도가 평가됨을 보였으며, 산정된 위험도 지수 변화추이는 기존 전기 비저항 분포 특성과 설계자료 및 지보/보강 현황 등 현장 시공조건들의 변화추이와 잘 부합됨을 보였다. 또한, 본 시스템은 실시간으로 수집되는 막장관찰자료의 활용도를 극대화 시키고, 사전에 위험수준과 민감한 영향인자를 파악하여 적절한 현장대응을 유도할 수 있음을 보였다.

국내(國內)의 천연기념물(天然記念物) 보존(保存) 관리(管理) 실태(實態) (A Study on the Present Conditions of Conservation & Management of the Natural Monuments of Korea)

  • 나명하;이진희;이재근
    • 한국전통조경학회지
    • /
    • 제28권2호
    • /
    • pp.127-136
    • /
    • 2010
  • 본 연구는 국내의 천연기념물 지정 제도, 지정 현황, 관리 실태에 대한 사례를 조사 분석하여 천연기념물 전반에 대한 개선방안을 도출하고자 한 것으로 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 재화(財貨)적 의미가 담긴 문화재라는 용어 대신 큰 틀에서 국가유산 내에 문화유산과 자연유산으로 분류체계를 개선하고, "문화재보호법"에서 자연유산 관련 조항을 분리하여 자연유산 관련 법령을 신설 제정하거나, 별도의 장을 마련하여 법령을 정비해야 한다. 둘째, 천연기념물 지정 기준은 동 식물을 함께 묶어 규정하고 있어 불합리하므로 이를 분리하고, 지질 광물, 천연보호구역 등도 명료화하여 천연기념물 지정 시 지정 기준을 명확히 명시할 수 있도록 보완하며, 산업화와 근대화 과정에서 도입된 역사성 있는 식물도 제도(등록기념물 등)를 마련하여 보존될 수 있도록 하여야 한다. 셋째, 천연기념물 지정 명칭 부여를 명확한 기준과 원칙에 새로운 유형을 정하도록 지침을 마련한다. 넷째, 천연기념물 자원을 발굴하여 지정을 적극 확대해 나가야 한다. 다섯째, 식물은 노거수가 절반 이상으로 편중되어 있어 새로운 자원(습원식물군락, 해안 및 사구식물군락 등)을 찾아 지정하고, 지질은 지금까지 지정하지 못한 약수, 온천, 화석 등의 다양한 자원을 발굴하여 훼손되기 전에 시급히 지정해야 한다. 여섯째, 우리의 삶과 함께 해 온 역사성과 문화성 등이 깃들어 있는 대상으로 세계적, 국가적으로 보호할 가치가 충분하다면, 자연환경 분야 등 타 법률로 보존되고 있더라도 천연기념물로 지정하여 가치를 높여 나가야 한다. 일곱째, 천연기념물 관리 실태를 분석해 본 결과, 천연기념물 관련 예산 증액과 조직 확대, 지방자치단체 전문인력 확보, 민간단체 및 자원봉사자 참여 방안 마련, 문화재위원회(천연기념물분과)의 개편 등이 필요하다. 여덟째, 국립문화재연구소 자연문화재연구실을 자연유산연구소로 확대 개편하여 조사 연구 복원 전시 교육 기능을 체계적이고 효율적으로 추진할 수 있도록 하여야 한다. 아홉째, 천연기념물의 주요 훼손 사례를 분석해 보면, 크게 인위적인 피해와 자연적인 피해로 나눌 수 있다. 인위적인 피해로는 독극물(약물), 복토, 과습, 화재, 공사 및 유지 관리, 불법 훼손, 어로 행위, 원유 유출 사고 등이 있으며, 자연적인 피해로는 낙뢰, 태풍(강풍 등), 폭설, 병충해 및 질병 등이 있다. 본 연구는 천연기념물 전반의 현황분석을 통하여 천연기념물의 제도, 지정, 관리에 대한 구체적 개선 방안을 제시하였다는 데 의의를 두고 있으며, 본 결과로부터 파생되는 세부 항목의 연구는 차후 연구과제로 남겨두고자 한다.

Hoek-Brown 파괴기준에서 유도된 연속체암반의 전단강도를 적용한 깎기 암반사면 경사 결정 연구 (A Study on Decision of Cut Rock Slope Angle Applied Shear Strength of Continuum Rock Mass Induced from Hoek-Brown Failure Criterion)

  • 김형민;이벽규;우재경;허익;이준기;이수곤
    • 한국지반환경공학회 논문집
    • /
    • 제20권5호
    • /
    • pp.13-21
    • /
    • 2019
  • 급경사($65^{\circ}{\sim}85^{\circ}$)로 자연환경에서 장기간 안정한 상태로 유지되고 있는 깎기 또는 자연 상태의 암반사면이 다수 존재한다. 설계 실무측면에서 이와 유사한 암반상태 및 지질구조로 이루어진 지반을 양호한 연속체 암반사면으로 정의하고 있으며, 이 암반사면의 경사 결정 과정 중에 설계 및 시공 초기 단계의 안정해석 절차 단계에서 연속체 암반의 지반특성 평가방법을 수립하는 것이 중요하게 될 것이다. 이 연구에서는 급경사로 설계 가능한 양호한 연속체 암반사면의 안정해석 과정에서 지반정수 적용에 필요한 강도정수를 Hoek-Brown 파괴기준을 활용하여 실무적으로 산정하는 방안을 제안하고 이와 함께 급경사 암반사면의 안정해석을 통해 설계 적용성을 평가하였다. 기존 강도정수 산정방법은 작은 구속응력 변화에도 H-B파괴 포락선에 상응하는 등가 M-C강도정수가 민감하게 변화하므로 설계에서 실무적으로 활용하기가 부적합하였다. 이 문제점을 보완하기 위해 등각분할법으로 등가 M-C강도정수를 산정하는 방안을 제시하였다. 등각분할법의 설계 적용성을 확인하기 위해 기존 실시설계 현장에서 조성된 깎기 사면의 경사 변화에 따른 안전율 및 변위 결과를 검토하였다. 안전율은 1:0.5 사면에서 Fs=16~59이고, 1:0.3 사면에서 Fs=12~52이며, 대부분 10~12%의 감소를 보인다. 변위는 1:0.5 사면에서 0.126~0.975mm이고, 1:0.3 사면에서 0.152~1.158mm이며, 10~15%의 증가를 나타낸다. 이는 정규 비례의 미미한 변화이며, 안정성 측면에서는 양호한 상태이다. 설계 실무측면에서, H-B파괴기준에서 유도된 등각분할법으로 산정한 강도정수를 연구대상 암반사면과 유사한 양호한 암반에 대해 범용적인 강도정수로 적용하여도 안정적이고 경제적인 결과를 도출할 수 있다는 것을 확인하였다. 암반사면에 영향을 미치는 단층이 분포하지 않는 지반에서는 한계평형해석(LEM)과 유한요소해석(FEM)으로 안정해석하는 절차도 실무적으로 무난한 것으로 검토되었다. 연구대상 사면을 양호한 상태의 암반조건으로 선정하여 연구를 수행하였으나 좀 더 다양한 암반조건(터널 포함)에 보편적으로 적용할 수 있는지에 대한 검증 작업은 추후 연구과제가 될 것이다.