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기술보고 : 미소 촛점 X선 CT를 이용한 암석 내 공극의 분포 및 공극률 분석
정교철 ( Gyo Cheol Jeong ),( Manabu Takahashi ) 대한지질공학회 2010 지질공학 Vol.20 No.4
암석에서의 풍화 및 투수성은 방사성폐기물 지하동굴처분 및 암반구조물의 안정성 확보 및 장기적 관리측면에서 매우 중요한 역할을 한다. 이들 암석의 풍화 및 투수성은 암석의 내부구조 특성에 따라 크게 영향을 받는다. 즉 암석 내부의 공극, 미소크랙 등의 양적 정도에 의해 풍화가 빨리 진행되기도 한다. 또한 암석 내부구조의 양적 평가는 그 암석의 풍화 정도를 정량적으로 평가할 수 있는 수단이 되기도 한다. 따라서 암석의 내부구조를 3차원적으로 정확하게 파악한다는 것은 암반구조물의 장기적 관리 측면에서 매우 중요하다고 하겠다. 이 연구는 국내 신선한 화강암과 풍화된 화강암을 대상으로 X선 CT촬영을 실시하여 3차원적으로 공극의 분포를 분석하였다. 분석 결과는 암석 내부의 공극의 분포와 공극률을 잘 표현하고 있다. Weathering and permeability in rocks play a very important role in underground disposal of radioactive waste and their long-term management as well as stability security of rock structures. Weathering and permeability of rocks are largely controlled by the characters of inner structures of rocks. In other words, weathering rate can be accelerated depending on the quantity of pore and microcrack in rocks. Quantitative evaluation of inner structures of rocks can serve as a tool that can assess the degree of weathering of rocks. Therefore it can be said that the understanding of three dimensional distribution of the inner structure of rocks is important for long-term management of rock structures. This study was performed to analyze three dimensional distribution of pore in rocks using Micro Focus X-ray CT on fresh granite and weathered granite from Korea. Results of the analysis clearly show distribution of pore and porosity of the inner rock.
정교철 ( Gyo-cheol Jeong ) 대한지질공학회 2018 지질공학 Vol.28 No.4
불포화대 매질은 지하수면 상부층으로서 지하수에 의해 포화되어 있지 않거나 불연속적으로 포화되어 있는 층으로 정의된다. 불포화대의 특성은 토양층 하부로부터 지하수면까지 유동하는 오염물질의 저감에 영향을 미친다. 최근 지하수오염도 평가에서는 불포화대 매질의 이방성 및 불균질성을 고려하지 않고 투수성을 나타내는 가중치를 주는 문제점이 있다. 지질학적 매질들은 다양한 범위의 투수성을 갖는다. 표준화된 입도를 대상으로 투수성을 나타내는 가중치로 오염취약도 작성에 적용한다면 불포화대 지질특성을 고려하여 작성한 오염취약도보다 과대하게 작성될 것이다. 본 연구에서는 이방성의 불균질 불포화대의 투수특성을 알아보기 위하여 복수의 불포화층을 고려한 실내 칼럼실험을 실시하였으며, 이를 바탕으로 현장 시추자료에서 얻어진 불포화대 매질의 특성에 의한 평균 투수계수로 환산하여 기존의 불포화대의 가중치를 적용한 지하수오염취약도와 불포화대 매질특성을 고려한 지하수오염취약도를 비교한 결과 불포화대 매질특성을 고려한 지하수오염취약도가 현장의 수질 측정결과와 잘 일치한다. The media in the undersaturated zone is defined as the uppermost layer of the water table at which the groundwater is unsaturated or saturated discontinuously. The properties of the unsaturated zone can affect the reduction of contaminants that flow from the lower part of soil to the water table. In recent, there have been problems in evaluating groundwater contaminations vulnerability because weighted value for permeability is given, regardless of anisotropy and heterogeneity in the unsaturated media. Geological media have various ranges of permeability. When applying the weighted value, representative of permeability for grain sizes standardized, to construction of contamination vulnerability, it will produce more exaggerated result than the case that considers unsaturated geological properties. In this study, we performed laboratory column tests considering two sets of the unsaturated layers in order to investigate the permeability in anisotropic unsaturated zone with anisotropy. On the basis of the tests, average permeability coefficients were calculated considering the properties of unsaturated media obtained from drill cores in the field. The final contamination vulnerability map constructed shows that the contamination vulnerability map applying the properties of geological media of the unsaturated zone coincides much better with the results measured in the field, compared to the case of contamination vulnerability considering the weighted value in the unsaturated zone.
정교철,Jeong, Gyo-Cheol The Korean Society of Economic and Environmental G 1994 자원환경지질 Vol.27 No.5
기존 미소결함에서의 국소적 응력집중은 새로운 미시적 손상의 원인이 되고, 이러한 미시적 손상은 또한 거시적 손상으로 발달하게 된다. 이들 미시적 손상에서 거시적 손상으로의 바달은 그 암석 및 암반의 변형특성으로 나타난다. 지금까지 응력하에서의 미소크랙의 거동에 대한 연구는 많이 되어왔으나, 실제암석의 파괴전 상태에서 미소크랙거동에 대한 역학적 해석은 아직 미비한 실정이다. 본 연구에서는 새로이 개발한 시험장치에 의한 정밀한 관찰로 손상 발달에 대한 이해를 더하였으며, 수학적 균질화 이론에 의해 수치해석 함으로서 그 역학성을 검토하였다. Local stress concentrations often cause new micro-damaging induced by a healed pre-existing defects, and the macro-damage is developed by propagation and coalescence of the micro-damage. The micro-damage causes non-linear deformation in rock material. Considerable work has also been applied to describe mathematically the behavior of cracks under stress. Although these mathematical models can usually be made to agree quite well with the measured data, but it is questionable how well the models describe real rock including microcracks in pre-failure state, such as their micro-damage mechanisms. In the present study, micro-damage initiation and propagation in granitic rock under increasing stress were observed directly. Furthermore, a stress analysis considering the bisphere model was carried out using the homogenization theory to analyze the mechanics of the stress-induced micro-damage.