• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.982-990
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• 2020

Groundwater is essential source of the freshwater. Groundwater is stored in the body of the rocks or sediments, called aquifer. Finding an aquifer is a very important part of the geophysical survey. The best method to find the aquifer is to make a borehole. Single borehole is not a suitable method if the aquifer is not located in the borehole drilled area. To overcome this problem, a cross borehole method is used. Using a cross borehole method, we can estimate aquifer location more precisely. Electrical impedance tomography is use to estimate the aquifer location inside the subsurface using the cross borehole method. Electrodes are placed inside each boreholes and area between these boreholes are analysed. An aquifer is a non-uniform structure with complex shape which can represented by the truncated Fourier series. Deep neural network is evaluated as an inverse problem solver for estimating the aquifer boundary coefficients.

• 한국가스학회지
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• 제16권6호
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• pp.55-66
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• 2012

$CO_2$ 감축은 최근 문제되고 있는 온실가스를 감축시킬 수 있는 직접적인 수단이 되고 있으며, 이러한 방법으로는 CCS 기술이 현실적인 대안기술로 부상하고 있다. 특히 전 세계적으로 널리 분포되어 있고 많은 양의 $CO_2$ 를 격리할 수 있는 심부 대염수층을 대상으로 활발한 연구가 진행 중이다. 이에 본 연구에서는 심부 대염수층에 대한 $CO_2$ 지중격리시 예비 타당성 평가 수행을 위하여 인공신경망을 이용한 효율성 평가 모델을 개발하였다. 모델 개발에 앞서 심부 대염수층을 대표할 수 있는 기본 모델을 선정하고 상용시뮬레이터 GEM을 활용하여 민감도 분석을 수행하였으며, 분석 결과를 바탕으로 심부 대염수층에 영향을 미치는 주요 인자 및 영향범위를 선정하였다. 인공신경망 학습을 위한 격리 시나리오 구성 결과 용해트랩과 잔류트랩에 의한 $CO_2$ 격리를 확인할 수 있었으며, 인공신경망 모델 자체 검증 결과 0.99이상의 높은 상관계수를 나타내어 심부 대염수층에서의 $CO_2$ 지중격리 효율성 평가에 활용 가능함을 확인하였다.

• 지질공학
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• 제34권2호
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• pp.217-228
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• 2024

피압대수층은 이를 통과하는 대심도 시추에서 암편 배출 불능, 지하수의 급격한 공내 유입, 이수 손실 등의 문제를 야기한다. 특히 자분 조건일 경우 과압 공극압이 발생하여 적절한 이수 밀도의 적용이 필수적이다. 이 논문에서는 이수창 분석을 이용하여 피압대수층을 통과하는 시추 중 적정이수밀도(SMD)의 결정방법을 제시하고 이를 사례에 적용하여 적용성을 검토하였다. 심도별 이수창의 하한인 최소이수밀도는 해당 심도의 등가이수밀도 공극압 구배 또는 이에 이송 마진을 더하여 산정되며, 피압대수층의 공극압 구배는 피압지하수위 또는 정두압의 측정으로 구할 수 있다. 시추공이 피압대수층에 도달하면 공극압 구배가 급격히 증가하고, 심도가 증가할 수 록 점차 감소한다. 킥 발생을 방지하기 위한 SMD는 굴진 중인 공저 심도와 그 상부 나공 구간의 최소이수밀도 중 최대값으로 결정할 수 있으며, 피압대수층 진입 이후 SMD는 피압대수층 최상부의 최소이수밀도로서 나공 구간 시추 중 이를 유지하여야 한다. 또한 적절한 케이싱의 설치는 SMD를 낮출 수 있어 고투수성 대수층에 대한 이수 침입 또는 이수 손실의 위험을 감소시킬 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제34권4호
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• pp.312-329
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• 2024

지하 심부를 대상으로 하는 에너지 저장 및 개발, 방사성폐기물 처분 등 여러 지하연구사업들에서 심부 암반대수층 내 지하수 흐름의 주요 통로가 되는 투수성 암반균열의 특성 정보들은 연구시설의 설계와 건설 그리고 운영에 있어 중요한 평가 요소로 고려된다. 국내에는 심도가 매우 깊은 암반시추공에서 투수성 암반균열의 위치와 수리특성, 균열 사이에 발생할 수 있는 지하수 유동 양상에 관한 연구와 데이터베이스가 매우 부족한 실정이다. 본 논문에서는 지온경사와 양수시험 자료분석을 통해 심부 암반대수층 내 투수성 암반균열의 수리특성을 평가하였다. 먼저 온도검층을 통해 심부 지온 분포를 확인하고, 심도별 온도자료를 이용하여 선형회귀분석을 통해 지온경사를 도출하였다. 또한 양수시험을 통한 용출온도를 이용해, 균열암반에 대한 수리특성을 분석하였다. 최종적으로 이러한 물리검층과 수리시험 자료를 통합 분석함으로써 투수성 암반균열의 잠재적 위치와 수리특성, 그리고 시추공 내 지하수 흐름을 평가하였다. 본 연구에서 제안된 심부 투수성 암반균열의 특성평가 과정과 결과들은 심부 암반대수층을 대상으로 하는 지하연구사업들의 성공적인 수행을 위한 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.335-339
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• 2003

The estimation of seawater intrusion into deep aquifers has been becoming an important subject in terms of site characterization for geological disposal of radioactive waste. Conventional direct-current resistivity methods have been used for ground water explorations and recently have been applied to environmental problems. However, electromagnetic methods are more practical and useful for such a deep investigation. We consider audio-frequency magnetotelluric (AMT) and surface-to-borehole electromagnetic (EM) tomography methods as promising tools for the investigation of deep aquifer. These methods were tested in the Hasunuma area, Chiba Prefecture, Japan. Although the study area is in an urban area, high-quality AMT data were acquired, which was mainly accomplished by night-time data recording and remote-reference data processing. One-dimensional inversion results of the AMT data revealed two extremely conductive zones, which is consistent with the electrical conductivity profile of pore water in core samples. It can be interpreted as the seawater intrusions into both zones. However, the chemical analysis of the groundwater sampled in the deep zone suggests that this groundwater must be fossil seawater that had been confined during sedimentation processes. In addition, the permeability coefficient of the deep layer is very low. Thus the deep conductive zone corresponds to the fossil seawater regarded as being difficult to flow.

• 물과 미래
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• 제16권3호
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• pp.171-179
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• 1983

전천유역에 분포된 암석은 제4기 투수성이 양호한 충적층이 불투성이 세립매성층을 피복하며 이들 제사기층은 제삼기의 역암 및 이암을 부정합적으로 피복한다. 제3기층하부에는 고생대 대석회암통에 속하는 투수성이 매우 양호한 석회암류가 발달되어 있다. 이들 암석중에서 용해공동을 다량 포함한 Cambro-Ordovician 기의 석회암류는 피압 및 자유면 대수층으로 그 투수량계수가 1,853$m^2$/일이며 저유계수는 1.47 $\times$$10^{-3}$이다. 또한 본 유역하류충적평야에 설치한 3개 심정의 비양수량은 703ton/일/M였다. 본 석회암내에 저유된 심층지하수량은 본 유역에 6년간 내리는 강우량과 맛먹는 1,059 $\times$ $10^{6}m^2$이고 안전채수량은 1일 126,000㎥이다. 심도 80~100m 이내의 심정 34공으로 구성된 정호양을 유역 중.하류지역에 설치하면 상기 석회암대수층으로부터 1일 100,000㎥의 심층지하수를 채수할 수 있다.

• 동굴
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• 제67호
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• pp.43-51
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• 2005

본 연구는 수문지형학적 관점에서 고봉동습지를 연구하였다. 고봉산의 남서쪽에 위치한 습지는 산지의 개석과 심층풍화의 영향을 많이 받은 곳이다. 지질적으로는 호상편마암에 속하는 지역이다. 3개 사면으로 부터 지하수 및 지표수를 공급받으며, 습지수원의 대부분은 지하수이다. 습지 지역은 지하수면과 가까이 발달하고 있다. 토양적 조건은 습지 발달에 유리하다. 장석과 운모의 점토광물화로 인하여 습지수의 저류성을 높여주기 때문이다.

• 터널과지하공간
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• 제34권3호
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• pp.231-247
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• 2024

고심도 암반대수층이 운영시설의 주요 대상이 되는 고준위 방사성폐기물 처분 분야에서 수리특성 정보들은 관련 처분 부지 선택, 처분 시설 상세 설계, 최적 시공 방안 도출 그리고 운영 시 안정성 평가에 있어 가장 중요한 핵심 요소로 작용한다. 국내에는 좁은 면적에 여러 암종이 혼재되어 분포하고 있기 때문에 다양한 암종별 암반대수층의 수리지질특성을 분석하고 이를 데이터베이스화 하는 사전 작업들이 중요하다. 본 논문에서는 고심도 화산암반대수층의 현장 수리특성 중 가장 대표적인 수리전도도 자료를 획득하고 이를 분석 평가하였다. 현장 자료 획득을 위해 자체적으로 개발된 고성능 수리시험 장치를 활용하였고, 표준화된 시험법 및 조사절차를 적용하였다. 수리특성 자료분석 과정에서는 심도별로 수리상수인 수리전도도 값을 구하였으며, 시험 구간에 위치한 투수성 암반 절리를 통한 지하수 흐름 양상에 관해서도 평가하였다. 본 논문에서 제안된 일련의 자료 획득 방법, 절차와 분석 결과들은 국내 고심도 암반대수층의 수리특성 자료 데이터베이스 구축에 활용됨과 더불어 향후 다양한 지역별 암종별 수리특성연구에 적용될 기술적 노하우를 향상시키는 역할도 할 것으로 기대된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권5호
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• pp.467-477
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• 2018

Estimation of hydraulic parameters is a critical step during design of foundation dewatering works. When many piles are installed in an aquifer, estimation of the hydraulic conductivity should consider the blocking of groundwater seepage by the piles. Based on field observations during a dewatering project in Shanghai, hydraulic conductivities are back-calculated using a numerical model considering the actual position of each pile. However, it is difficult to apply the aforementioned model directly in field due to requirement to input each pile geometry into the model. To develop a simple numerical model and find the optimal hydraulic conductivity, three scenarios are examined, in which the soil mass containing the piles is considered to be a uniform porous media. In these three scenarios, different sub-regions with different hydraulic conductivities, based on either automatic inverted calculation, or on effective medium theory (EMT), are established. The results indicate that the error, in the case which determines the hydraulic conductivity based on EMT, is less than that determined in the automatic inversion case. With the application of EMT, only the hydraulic conductivity of the soil outside the pit should be inverted. The soil inside the pit with its piles is divided into sub-regions with different hydraulic conductivities, and the hydraulic conductivity is calculated according to the volume ratio of the piles. Thus, the use of EMT in numerical modelling makes it easier to consider the effect of piles installed in an aquifer.

• 지질공학
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• 제3권2호
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• pp.191-201
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• 1993

환원은 심층 지하처분되는 Cr(VI)의 양을 줄이는데 중요한 수단의 하나이다. 이 반응은 pH와 온도에 따라 민감하게 작용하며, 지하심층 처분장의 낮은 pH와 높은 온도는 토양 유기질, 높은 염소이온 농도와 더불어 Cr(VI)의 환원에 좋은 환경을 제공한다. 본 연구에서는 다양한 환경 조건에 따른 토양 유기질과 염소이온에 의한 Cr(VI)의 환원이 조사 되었다. aquifer와 aquitard 샘플은 각각 미국 루이지애나주 세인트 촬스군의 심층 처분장에서 채취되었다. 본 연구에서는 심층처분장을 대표하는 pH(-0.81~2.0), 온도($50^{\circ}C와{\;}70^{\circ}C$), 염소이온 농도(0, 0.26, 0.52 몰)를 이용하였다.