• 한국지반공학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.77-86
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• 2011

건설 프로젝트의 대형화와 시공장소의 다양화에 따라 지반 조사 내용이 다양해지고 있다. 더욱이 날로 엄격해지는 시공조건으로 인해 보다 높은 수준의 지반정보가 요구되고 있다. 그러나 우리나라에서는 최근까지도 비교적 결과의 신뢰도가 낮은 표준관입실험 등의 원위치 실험법에 의존하고 있는 현실이다. 본 논문에서는 복합적인 지반의 거동 특성 평가를 위하여 연약지반은 물론 암반에서도 에너지 변화를 측정할 수 있는 새로운 콘관입 실험기를 개발하고자 하였다. 본 연구에서는 롯드의 체결 방식에 따른 에너지 감쇠를 평가하기 위해 롯드를 인위적으로 불완전하게 체결하거나, 전체 길이는 일정하게 유지시키면서 체결된 롯드의 수를 변화시키며 실험을 수행하였다. 또한, 체결 조건이 다른 롯드에서 탄성파의 전달율과 반사율을 적용하여 에너지 손실을 평가 하였다. 그리고 정동적 콘관입 실험 장비를 제작하여 두부와 선단부에 변형률계와 가속도계를 부착함으로써 에너지 손실을 실내 실험을 통하여 평가하고자 하였다. 실험 결과 롯드의 체결 상태가 완벽하지 않으면 에너지 전달률이 급격히 감소하는 것을 실험과 시뮬레이션을 통하여 알 수 있었다. 또한 실내 실험결과 새로 개발된 정동적 콘 관입 실험기의 두부와 선단부의 전달에너지가 다름을 알 수 있었다. 본 연구에서는 두부는 물론 선단부에서의 에너지 평가가 필요함을 알 수 있었다.

• 한국환경과학회지
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• 제19권5호
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• pp.549-563
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• 2010

The environmental behaviors of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are mainly governed by their solubility and partitioning properties on soil media in a subsurface system. In surfactant-enhanced remediation (SER) systems, surfactant plays a critical role in remediation. In this study, sorptive behaviors and partitioning of naphthalene in soils in the presence of surfactants were investigated. Silica and kaolin with low organic carbon contents and a natural soil with relatively higher organic carbon content were used as model sorbents. A nonionic surfactant, Triton X-100, was used to enhance dissolution of naphthalene. Sorption kinetics of naphthalene onto silica, kaolin and natural soil were investigated and analyzed using several kinetic models. The two compartment first-order kinetic model (TCFOKM) was fitted better than the other models. From the results of TCFOKM, the fast sorption coefficient of naphthalene ($k_1$) was in the order of silica > kaolin > natural soil, whereas the slow sorbing fraction ($k_2$) was in the reverse order. Sorption isotherms of naphthalene were linear with organic carbon content ($f_{oc}$) in soils, while those of Triton X-100 were nonlinear and correlated with CEC and BET surface area. Sorption of Triton X-100 was higher than that of naphthalene in all soils. The effectiveness of a SER system depends on the distribution coefficient ($K_D$) of naphthalene between mobile and immobile phases. In surfactant-sorbed soils, naphthalene was adsorbed onto the soil surface and also partitioned onto the sorbed surfactant. The partition coefficient ($K_D$) of naphthalene increased with surfactant concentration. However, the $K_D$ decreased as the surfactant concentration increased above CMC in all soils. This indicates that naphthalene was partitioned competitively onto both sorbed surfactants (immobile phase) and micelles (mobile phase). For the mineral soils such as silica and kaolin, naphthalene removal by mobile phase would be better than that by immobile phase because the distribution of naphthalene onto the micelles ($K_{mic}$) increased with the nonionic surfactant concentration (Triton X-100). For the natural soil with relatively higher organic carbon content, however, the naphthalene removal by immobile phase would be better than that by mobile phase, because a high amount of Triton X-100 could be sorbed onto the natural soil and the sorbed surfactant also could sorb the relatively higher amount of naphthalene.

• 보존과학회지
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• 제6권1호
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• pp.61-70
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• 1997

자력, 자연전위, 비저항 측정을 포함하는 지구물리탐사를 송산리고분군 지역에 적용한 결과 지하구조물의 위치, 고분축조 지반 및 원지반의 차이점 등에 대한 정보를 비교적 정확하게 얻을 수 있었다. 비저항의 분포로 확인된 기존 지반의 지역에서는 자연전위 값도 매우 낮다. 기존 지반의 경우 03 mv/m의 매우 낮은 전위차와 1000 1500 ohm-m의 상대적으로 높은 비저항치를 보이는 반면, 고분축조지역의 지반은 $-20\~30mV/m$의 큰 자연전위값과 200 ohm-m이내의 낮은 비저항을 보여 매우 대조적이다. 전기비저항 및 자연전위분포로 볼 때 백제시대 당시 고분축조를 위하여 절개했던 부분이 남북방향으로 약 35 m정도이었음을 알 수 있다. 원래의 지반과 고분축조를 위해 굴착한 부분의 지반의 매질이 확연히 다르다는 것은 고분축조가 동굴을 파서 그 내부에 축조했다기 보다는 전체 축조부지를 절개하여 평탄화한 후 모형을 만들어 축조한 후 그 후에 다시 파낸 암석부스러기 및 흙을 채워 원래 지형을 복원하였을 것으로 해석된다. 그 후 모형을 내부로부터 제거하여 고분을 축조하였을 것으로 사료된다.

• 지질공학
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• 제14권1호
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• pp.93-104
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• 2004

본 논문은 지하시험시설을 이용한 수리지질환경 연구의 대안으로 지하 유류 저장시설 건설과정 중 도출된 자료를 이용하여 저장공동 심도에서의 지하수체계를 해석해 보고자 하였다. 지하공동굴착과 동시에 지표 관측공 28개를 통해 지하수위가 계측되었고, 수평 수벽공 95개와 수직 수벽공 63개에 의해 압력 및 주입량이 일일주기로 측정되었다. 또한 수리적 연결성 확인을 위한 수벽 공간 수리간섭시험이 수행되었다. 저.고 경사의 투수성 단열의 수리적 연결성에 따라 주입압의 분포양상이 다르게 나타났다. 수평 수벽공의 압력분포에 의해 수리특성을 달리하는 세 개의 수리영역으로 구분 가능하였고, 공동 C-2 < C-1 < C-3 영역 순으로 지하수압이 높은 것으로 해석되었다. 지하수압이 높은 C-3 영역은 1차 적인 지구화학 자료에 의해 심부 지하수를 많이 포함하는 특성을 보이고 있고, 일부 수벽공은 천부지하수의 특성을 나타내며 다른 구역보다 높은 지하수압을 유지하고 있다. C-2 상부의 수벽공은 지하수압이 낮고 주입량도 많지 않아 상부 지하수체와의 수리적 연결성이 불량한 지하수 영역으로 해석할 수 있다. 본 연구결과는 단열암반의 불균질성 및 규모종속성에 따른 규모별 지하수부존체계를 이해하고 지하수체계에 대한 지표조사시 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 지질공학
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• 제12권2호
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• pp.215-234
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• 2002

지하수댐은 대용량의 지하수를 효과적으로 확보할 수 있는 시설로서 저류수는 유역조건과 대수층조건, 상류부 오염원 분포와 수질에 따라 상수도용, 중수도용, 농업용 또는 공업용 등으로 다양하게 이용할 수 있으므로 적절한 지하수범 설치 방법은 용수부족을 해결할 수 있는 주요 기술의 하나이다. 지하수법을 활성화시키기 위해서는 대수층 위치 및 지층에 맞는 적절한 차수공법의 선택과 정밀한 물막이벽 시공, 대수층 구조·수문·물수지 등의 정확한 분석, 장기적인 지하수 이용계획과 저류역내 수질보전대책 수립, 수위·수질에 대한 장기 모니터링 실시로 지속적인 유지관리, 지속가능한 대용량 취수기술에 대한 조속한 연구, 지하수댐 개발로 인한 주변환경에 미치는 영향에 대한 철저한 분석 및 대책 수립 등이 필요하다. 그리고 해안지역 지하수법에서 발생하는 염수침입 현상을 방지하는 방안으로 물막이벽을 이중으로 설치하는 방법이 있다.

• 지질공학
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• 제18권4호
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• pp.537-543
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• 2008

지표 근접 지질조사 및 매설물 조사에 응용되는 GPR탐사를 통해 석조문화재 기초지반을 효과적으로 탐지하기 위해 토양층과 자갈층이 교호하는 지질공학적인 모형지반(천부 지층구조)을 3 m의 깊이로 재건하여 GPR탐사 및 탄성파 굴절법 탐사를 측선별로 수행하였다. GPR탐사에 사용되는 주파수를 다양하게 적용하여 주파수별 분해능에 따른 모형지반의 경계구분을 확인하였다. 그 결과 100 MHz의 주파수 대역에서 분해능은 낮지만 가장 효과적으로 지층경계를 구분할 수 있었으며, 225 MHz, 450 MHz, 900 MHz의 고주파수 대역을 사용한 결과에서는 전자파의 감쇠로 인해 하부경계를 구분할 수 없었으나 천부의 분해능은 향상되었다. 이로부터 심부에 대한 100 MHz의 자료와 천부에 대한 고주파수 단면도를 조합하여 최종단면도를 얻었다. 탄성파 굴절법 탐사에서는 모형지반의 정확한 경계 및 지층 간 경계면은 파악할 수 없었으나, 모형지반이 위치하고 있는 구간에서의 등속도선이 주변 지역에 비해 상대적으로 깊은 심도까지 분포하는 것으로 볼 때 원지반과 모형 경계의 속도 대비를 파악할 수 있는 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제18권2호
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• pp.127-136
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• 2008

지반의 수분량 분포 및 강우에 의한 침윤선 거동과 지하수 수위 분포조사와 같이 광역지역을 대상으로 한 물리탐사기법인 지하투과 레이다탐사(ground penetrating radar, GPR) 및 전기비저항탐사(electrical resistivity survey)등을 이용해 광역조사가 이루어지며, 이에 반해 지반의 유전 반응(dielectric responses)을 이용한 유전율 측정법(permittivity method)은 협소한 지점에 대한 보다 정확한 지반의 물성 파악을 위해 다양한 연구분야에서 적용되어 왔다. 본 연구에서는 불포화 지반에 인공강우를 내려 침윤선의 침투거동을 파악하기 위하여 토층의 수분량 변화를 frequency domain reflectometry 시험법을 적용하여 측정하고, 간극수압과 간극 공기압의 변화는 간극수압계로 측정하였다. 이들 측정센서는 일정 깊이의 불포화 화강풍화토 공시체 몰드에 매설하고, 상단부에서부터 강우의 침투수 거동을 계측하여 물성치 변화로부터 수분분포 및 침윤선 분포특성을 평가하는 기법을 제안하였다. 지반 변형을 효율적으로 평가하기 위해 지반의 체적함수비, 간극수압 및 간극공기압의 측정 기술을 기존의 측정법과 비교해 신속하고 정량적으로 파악할 수 있는 측정방법에 대한 연구를 진행할 예정이다.

• 자원환경지질
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• 제43권6호
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• pp.615-623
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• 2010

굴절법 탄성파탐사는 직접파와 임계굴절파를 이용하여 지하의 속도구조를 파악하는 지구물리탐사방법이다. GRM은 해석기법 중의 하나로서 수개의 정방향 및 역방향 발파의 주행시간을 이용하여 경사면은 물론 저속도층이나 얇은 층과 같은 숨은 층 하부에 대한 정보까지 제공한다. 이 연구에서는 5~7점 발파가 수행된 후 실내 자료처리 작업이 진행되는 일발적인 조사와 달리, 신축부지의 터파기 과정 및 시추자료에서 해석된 풍화대/기반암의 2층 구조를 대상으로 현장에서 간단히 양단발파 자료만을 가지고 엑셀 기반의 GRM을 적용시켜 풍화대와 기반암의 경계면을 신속히 파악할 수 있는지 살펴보았다. 이 방법의 적용효과와 계산의 신뢰도를 확인하기 위해 정사각과 속도대비 변화에 따른 각 모형에 대한 적용성을 검토한 결과 각각 최대 약 $30^{\circ}C$의 경사와 최대 0.6의 속도대비가 되는 경계면을 해석할 수 있는 것으로 나타났다. 청주화강암체에 대한 실제 현장탐사에서 해석된 기반암까지의 깊이는 시추자료 및 SPS 검층 자료에서 도출된 연암 상부의 표면과 잘 상관되었다. 실제 현장에서 기반암까지의 깊이를 간편한 엑셀-GRM을 이용하여 신속히 추정할 수 있다는 점에서 기반암의 깊이가 심하게 변하지 않은 좁은 지역에서의 풍화대 조사 및 이에 따른 저비용의 탐사설계에 일정한 역할을 할 것으로 보인다.

• 자원환경지질
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• 제42권5호
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• pp.487-494
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• 2009

본 연구에서는 무산소 환경에서 As(III)로 대체된 자철석으로의 침전 가능성을 확인하기 위하여 Fe(II)와 As(V)의 반응을 통한 As(V)의 As(III)로의 환원 여부를 조사하였다. Fe(II)와 As(V)가 용액상으로 존재하는 균질조건에서의 환원반응 실험은 pH에 따른 영향을 알아보기 위해 수행되었고, 주어진 pH 조건(3.0~7.3)에서 용해된 Fe(II)에 의한 As(V)의 As(III)로의 환원반응은 일어나지 않았다. 균질조건에서의 환원반응 실험결과와 유사하게 침철석을 이용한 불균질조건에서의 환원반응 실험에서도 침철석에 흡착된 Fe(II)에 의한 As(V)의 환원반응은 일어나지 않았다. 또한 Fe(II)의 산화에 미치는 As(V)의 영향에 대한 회분식 실험결과, As(V)가 Fe(II)의 산화반응을 저해하는 영향을 주었고 균질한 조건에서보다 불균질한 조건에서 As(V)의 영향이 명확하게 나타난 것으로 사료된다. 이런 결과들은 무산소 및 지하 환경에서 Fe(II)와 공존할 때, As(V)는 안정한 상태로 존재함을 시사한다.

• 자원환경지질
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• 제47권6호
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• pp.625-633
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• 2014

캐나다 아퀴스토어 프로젝트는 인근의 화력발전소에서 포집한 이산화탄소를 심부 약 3,500 m에 존재하는 염대수층에 저장하는 포집, 수송, 주입 및 저장의 전 과정을 포함하는 세계 최초의 통합 실증 프로젝트이다. 이산화탄소의 저장소로서의 염대수층은 기존의 한정적으로 분포된 석유가스 저류층과 비교했을 때 전 세계 어디서나 분포하므로 이에 대한 실증 연구는 이산화탄소 지중저장의 저변 확대에 큰 의미가 있다. 염대수층에 이산화탄소를 주입하고 추적하기 위해서는 지하의 물성을 파악하고 특성화해야 한다. 본 연구는 캐나다 아퀴스토어 이산화탄소 지중저장 현장의 탄성파 탐사자료로부터 석유가스 자원 탐사에 이용되는 진폭 변화 분석기술을 응용하여 지중저장 대상지층의 유체 포화 특성을 도출하였다. 시추공 검층자료에서 해석된 이산화탄소 저장층 구간의 상부 및 하부는 Winnipeg층 1,815 ms과 Deadwood 층 1,857 ms로 탄성파 자료와 대비하였다. 대상 구간의 탄성파 기록으로부터 입사각에 따른 진폭 크기변화를 확인한 결과 자료의 상관성은 45 %에서 81 % 범위였다. 종축절편과 진폭구배 속성을 교차출력한 결과는 반비례 관계를 보여 전형적인 함수 퇴적층에 해당하였다. 계산된 속성들에서 대수층의 기저를 공간적으로 도시하였고 이산화탄소 지중저장 구간의 포아송비 변화를 예측하였다.