울릉분지와 후포분지의 퇴적물 코어 시료(각 분지에서 하나씩 03GHP-02와 HB13-2)를 대상으로 광물학적 연구를 수행하였다. 광물조성, 점토광물 성분, 그리고 총 인 성분 및 인의 연속추출법 연구 결과, 두 시료들은 각 값에 대하여 또한 깊이에 따라 어느 정도 차이가 있음을 보이고 있다. 두 시료 모두 광물 종에는 차이를 보이지 않았으며 주로 석영, 미사장성, 장석, 방해석, 오팔A, 황철석, 그리고 점토광물(일라이트, 녹니석, 카올리나이트, 스멕타이트)로 구성되어 있었다. 후포분지의 경우 울릉분지에 비하여 오팔A 함량이 훨씬 많은 것으로 나타났다. 두 시료 모두, 특히 후포분지 시료에서 기존에 동해에서 보고된 것보다 더 많은 스멕타이트가 동정되었는데 이는 고황하강의 영향과 한반도의 제3기 지층 암석에 영향을 받은 것으로 사료된다. 울릉분지 시료의 경우 약 0.7-3.5 m 깊이에 오팔A의 함량 감소 그리고 일라이트 결정도 지수도 낮게 나오며 이는 빙하시대의 추운 기후에 해당된다. 이 깊이의 시료에서는 인의 함량도 상대적으로 낮게 나오고 있다. 이는 이 기간 동안 동해는 해수면의 하강으로 외부 해역과 단절되었고 해협 및 하천을 통한 퇴적물의 유입도 적었기 때문으로 판단된다. 후포분지 시료의 경우 울릉분지에 비하여 깊이에 따른 점토광물 변화와 인의 성분 변화는 크게 관찰되지 않는다. 이러한 경향은 울릉분지에 비하여 비교적 짧은 기간에 퇴적되었거나 퇴적환경의 변화가 별로 없는 환경에서 퇴적되었기 때문으로 해석된다. 점토광물의 결정도 지수는 울릉분지에 비하여 약간 높아 퇴적되었을 당시 비교적 온난한 환경이었을 것으로 추측되며 인의 연구 결과로 미루어 볼 때 비록 어느 정도 변화는 있지만 또한 온난한 환경을 지시한다.
음원과 3개의 수진기를 사용하여 포항,부산,여수 및 군산연근해 수심 10~50m 의 표층퇴적물에서 음파전달속도(Sound velocity)와 감쇠계수(attenuation coefficient)를 구하였다. 연구지역에서의 층퇴적물에서 측정된 음파전달속도는 1,444 ~1,510m/sec, 감쇠계수는 0.82~3.70dB/m로 나타나고 있다. 퇴적물과의 관계는 입 도와 공치율이 감소함에 따라, 또한 밀도가 증가함에 따라 음파전달속도가 증가한 다. 음파전달속도와 퇴적물의 물성간에는 다음과 같은 관계식을 가진다. Vp=1512.28 406-9.16083(Mz)+0.20795(Mz)$^{2}$, Vp=1876.15527-597.50397(d)+210.48375(d)$^{2}$, Vp=1559.47217-2.09266(n)$^{2}$. 여기서 Vp는 음파전달속도, Mz는 퇴적물의 평균 입도, d는 밀도 그리고 n은 공치율이다. 그러나 감쇠계수와의 관계는 그 양상이 다 르게 나타난다. 입도와 밀도가 증가하거나 공치율이 감소함에 따라 감쇠계수는 커 졌다가 다시 작아지는 곡선관계를 보이는데 이를 2차회귀방정식으로 나타내면 다음 과 같다. a=1.85217+0.67197(Mz)-0.09035 (Mz)$^{2}$, a=48.87859+58.21721(d)-16.3.143(d)$^{2}$, a=2.06765+0.07215(n)-0.00111(n)$^{2}$.여기서 a는 감쇠계수 Mz는 평균입도, d는 밀도, n은 공치율이다. 감쇠현상이 가장 심한 퇴적상은 실트질 砂~細砂로서 k값은 0.86dB/m/KHz이다.
본 연구에서는 부지조성을 위해 매립한 해성퇴적지반을 대상으로 성토량의 증가에 따라 발생되는 침하량과 측방유동량을 분석하여 연약지반의 깊이 및 성토하중을 고려한 침하량과 측방유동량 산정식을 제안하였다. 이를 위해 압성토공법이 적용된 해성퇴적지반 개량구간으로부터 현장조사와 실내시험 및 현장시험을 실시하였으며, 여러 계측기기를 설치하여 현장계측을 수행하였다. 그리고 이들 조사, 시험 및 계측결과로부터 지반의 분포상태, 물성 및 공학특성을 파악하였으며 회귀분석을 통한 침하량과 측방유동량을 산정하였다. 연구지역의 지층은 상부로부터 매립층, 퇴적층 및 기반암층으로 구성되어 있으며 자연적으로 형성된 점토층은 3.9~44.5 m 두께로 분포하고 있다. 그리고 지반개량을 위한 성토고는 4.7~7.8 m이고 이로 인해 발생된 침하량과 측방유동량은 각각 0.959~2.217 m 및 0.048~0.313 m 범위인 것으로 나타났다. 회귀분석을 실시한 결과 성토에 따른 침하량 및 측방유동량 산정식은 각각 $s=0.02h^2+0.11h$ 및 ${\delta}=0.01e^{0.37h}$와 같이 제시할 수 있다. 제안된 이들 경험식은 연구지역과 유사한 조건을 가진 해성퇴적지반에서 성토하중에 따른 침하량과 측방유동량을 개략적으로 산정할 시 적용이 가능할 것이다.
저층 퇴적물내 탄소와 질소성분의 조절인자를 파악하기 위한 광역적 환경조사가 1997년부터 2002년까지 서경 131.5도를 중심으로 북위 5도에서 17도 사이에서 수행되었다. 위도에 따라 지역적인 분포를 보이는 연구지역의 퇴적물은 네 가지로 분류할 수 있다; 석회질 연니($5{\sim}6^{\circ}N$), 규질 퇴적물($8{\sim}12^{\circ}N$), 원양성 적점토($16{\sim}17^{\circ}N$), 석회질과 규질이 섞여 있는 혼합 퇴적물($7^{\circ}N$). 무기탄소함량은 탄산염보상심도(CCD)와 수심에 의해 변하고 있었다. 수심이 CCD보다 얕은 저위도 지역에서는 석회질 물질이 잘 보존되고 있었다. 반면 규질 퇴적물과 적점토가 우세한 고위도 지역은 수심이 CCD보다 깊을 뿐만이 아니라 낮은 수층 생산성을 가지고 있다. 따라서 대부분의 석회질 물질들은 용해되고 그 결과 퇴적층내 무기탄소함량은 0.05%이하의 낮은 값을 나타내었다. 유기탄소와 총질소함량은 수층의 생산력이 상대적으로 높은 규질 퇴적물지역이 적점토지역보다 함량이 높게 나타났다. 석회질 연니내 유기탄소와 총질소 함량은 규질 퇴적물보다 낮게 나타났다. 이는 상대적으로 낮은 수심에 기인된 저층으로 유입되는 석회질 물질의 높은 유입율이 퇴적층내 유기물 함량을 희석하기 때문인 것으로 추정된다. 전체적인 결과들은 CCD와 연관된 수심, 수층의 생산력, 그리고 퇴적율이 연구지역내 탄소와 질소함량의 광역적 분포를 조절하고 있음을 지시한다.
중금속으로 오염된 점성토의 정화에 대한 electrokinetic기술의 효율을 연구하기 위하여 포화 해성점토를 납으로 오염시켜 전기삼투시험을 수행하였다. 이를 위하여 실험조건으로서 납의 오염농도 500, 5,000, 50,000mg/kg, 공급전류 10, 50, 100mA, 가동시간 5, 15, 30일 및 3가지의 효율 향상기법을 적용하였다. 유입수와 유출수의 pH, 전기삼투유량 및 전기전도도를 시험중에 측정하고 또 시험 완료후에 공시체전 길이에 걸쳐 pH및 잔존 납농도를 측정하여 제시하였다. 시험결과에 의해서 electrokinetic 기술이 효과적인 방법이라는 결론을 얻었다. 또한 음극에 침강된 수산화납을 용해시키기위해 초산을 가하게 되면 정화효율이 향상된다는 사실을 알 수 있었다.
A geochemical study was carried out to define how marine shore sediments are related to their terrestrial source rocks in the region of Taean and Byunsan Peninsula, western Korea. The lithology of the coastal part of the study area is composed of Pre-Cambrian granite gneiss, schist, Jurassic terrestrial sedimentary rocks, and Cretaceous plutonic intrusives. Shore sediments are transported from three drainage tributaries. The sediments consist of quatrz with clay minerals, such as illite, kaolinite, smectite, chlorite. Heavy minerals include hematite, ilmenite, rare amount of zircon and apatite. Compared to those in coastal rocks, amount of heavy minerals in the sediments is considerably low. The low content of heavy minerals is thought to be attributed to the heavy mineral detainment in the river beds and influences of tidal currents which cause heavy minerals to accumulate in specific spots. Chemical composition of the major and trace elements, trace elements, and REE chondrite normalized pattern suggest that shore sediments transported from the corresponding drainage tributary show close mineralogical and geochemical relationships with the source rocks distributed in the Taean and Byunsan Peninsula.
A 120-cm core recovered from Lake Hovsgol, the northern Mongolia provides evidence for climate variability since the Marine Isotope Stage 3, representing a sharp lithological change. The lowermost part of the core consists of diatom-barren calcareous silty clay without coarse sands, framboidal pyrite, and biogenic components deposited during the MIS 3. Following the last glacial maximum, in-situ moss is included in the sediments, as lake-level was retreated by cold and dry environment with low precipitation. The AMS radiocarbon ages of the plant fragments match a marked lithologic boundary between 14,060 and 14,325 $^{14}C$ yr BP. The contents of coarse sands abruptly increase, indicating probably wind-derived sandy dust or coarse grains contributed from floating icebergs. And abundant framboidal pyrite grains were deposited in an anoxic environment, as reflected by high accumulation of organic matters at a low lake stand. During the deglaciation, quantities of coarse sands, ostracod, shell fragments, framboidal pyrite, and diatom markedly varies by regional and global scale climate regimes. Some allochthonous coarse sands were probably ice-rafted debris derived from floating icebergs. A rapid increase in diatom productivity probably marked the onset of Bolling-Allerod warming. Subsequent high concentration of framboidal pyrite probably represents a dry and cold condition, such as Younger Drays events. Consistent warm period with high precipitation at Holocene is documented by diatomaceous clayey ooze without framboidal pyrite, coarse sands, and ostracod.
A 120-cm core recovered from Lake Hovsgol, the northern Mongolia provides evidence for climate variability since the Marine Isotope Stage 3, representing a sharp lithological change. The lowermost part of the core consists of diatom-barren calcareous silty clay without coarse sands, framboidal pyrite, and biogenic components deposited during the MIS 3. Following the last glacial maximum, in-situ moss is included in the sediments, as lake-level was retreated by cold and dry environment with low precipitation. The AMS radiocarbon ages of the plant fragments match a marked lithologic boundary between 14,060 and 14,325 $^{14}C$ yr BP. The contents of coarse sands abruptly increase, indicating probably wind-derived sandy dust or coarse grains contributed from floating icebergs. And abundant framboidal pyrite grains were deposited in an anoxic environment, as reflected by high accumulation of organic matters at a low lake stand. During the deglaciation, quantities of coarse sands, ostracod, shell fragments, framboidal pyrite, and diatom markedly varies by regional and global scale climate regimes. Some allochthonous coarse sands were probably ice-rafted debris derived from floating icebergs. A rapid increase in diatom productivity probably marked the onset of Bolling-Allerodwarming. Subsequent high concentration of framboidal pyrite probably represents a dry and cold condition, such as Younger Drays events. Consistent warm period with high precipitation at Holocene is documented by diatomaceous clayey ooze without framboidal pyrite, coarse sands, and ostracod.
Successful design, construction and maintenance of geotechnical structure in soft ground and marine clay demands prediction, control, stability estimation and monitoring of settlement with high accuracy. It is important to predict and to estimate the compression index of soil for predicting of ground settlement. Lab. and field tests have been and are indispensable tools to achieve this goal. In this paper, Artificial Neural Networks (ANNs) model with Levenberg-Marquardt Algorithm and field database were used to predict compression index of soil in Korea. Based on soil property database obtained from more than 1800 consolidation tests from soils samples, the ANNs model were proposed in this study to estimate the compression index, using multiple soil properties. The compression index from the proposed ANN models including multiple soil parameters were then compared with those from the existing empirical equations.
연약지반의 공학적 특성을 파악하기 위해 현장 시험방법으로 개발되어 널리 사용되고 있는 flat DMT는 국내 다양한 연약지반에서도 날로 그 적용이 증대되고 있다. 그러나 DMT 자료 분석을 통한 연약지반의 설계변수 추정 시 사용되는 기존의 상관관계식들은 주로 국외의 자료를 바탕으로 제안된 경험적 상관관계로 이에 대한 적용성 검토가 필수적이다. 본 논문에서는 국내 서해안 및 남해안에 위치한 연약지반을 대상으로 flat DMT 시험을 수행하고 기존의 상관관계를 이용하여 얻어진 결과를 실내 시험으로부터 구한 설계변수들과 비교함으로써 기존에 제안된 상관관계식에 영향을 주는 요소들을 규명하고 이를 바탕으로 보정을 수행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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