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논문 : 터널 내 탄성파탐사(TSP)기법의 주암댐 보조여수로 적용 사례 연구
배종섬 ( Jong Soem Bae ),장찬동 ( Chan Dong Chang ) 대한지질공학회 2013 지질공학 Vol.23 No.1
주암댐 보조여수로 건설공사 터널 구간 중 사전 조사가 미치지 못하는 구간의 정보취득과 파쇄대의 정확한 위치 및 크기를 예측하기 위하여 일부 구간에 대하여 터널 내 탄성파반사법(TSP)탐사를 실시하였다. 공사 착공 전에 실시한 사전조사 결과(지표 지질조사, 전기비저항 탐사, 시추조사 등), TSP탐사 결과, 그리고 실제 현장 굴진면에 대한 지질매핑 결과를 비교하였다. TSP탐사는 사전조사에서 감지하지 못한 주요 파쇄대를 잘 감지해내었으며 이에 따라 초기에 계획된 보강 계획을 변경하였다. TSP탐사 예측결과와 현장 막장면 비교 결과 파쇄대가 발달한 지점이 대부분 일치하는 것을 확인할 수 있었고, 이를 통해 터널 굴진면 예측에 비용 및 시간을 최소화 할 수 있고, 높은 정확성을 갖고 있는 TSP탐사의 현장 적용이 유용한 것으로 판단하였다. 다만 TSP탐사법이 갖는 몇 가지 단점으로 인하여 현장 적용에 일부 제약이 뒤따르나 이를 보완한다면 터널 굴착시 전방 예측을 위해 비교적 높은 효율성과 신뢰성을 갖고 TSP탐사를 활용할 수 있을 것이라 사료된다. We conducted a Tunnel Seismic Prediction (TSP) survey in a spillway tunnel at Juam Dam to predict the locations of major discontinuities ahead of the tunnel face. We compared the results of the TSP survey with those from pre-construction inspections (including a surface resistivity survey and borehole investigations) as well as with direct tunnel-face mapping during excavation. The TSP method predicted the locations of major fracture zones that were unnoticed in the pre-construction inspections. The reinforcement patterns planned on the basis of pre-construction inspections were changed on the basis of the TSP results. The results demonstrate that TSP surveys are a cost-effective and reliably accurate method of predicting the locations of fracture zones. Although the TSP method has some limitations, these results suggest that the method is generally useful for predicting geological conditions prior to tunnel face construction.
oo지역 지하수의 질산성 질소 오염과 수리지화학적 특성
신경희,배종섬,김덕근,백건하 대한지질공학회 2016 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2016 No.2
국내 농촌지역의 질산성 질소에 대한 연구들에 따르면 많은 지하수 관정에서 먹는물 수질기준인 10 mg/L를 초과하는 등 농업활동에 의한 오염이 심각한 수준인 것으로 나타나고 있다(기민규, 2013). 본 연구에서는 OO지역 지하수의 수리지화학적 특성 및 질산성 질소의 오염현황을 파악하고자 하였다. 연구방법은 OO지역 지하수의 수질 특성을 파악하기 위해 연구지역내의 20개 관정에서 지하수를 채취하였으며, 질산성 질소 농도와 현장간이수질(pH, EC, Eh, DO)을 측정하였다. 연구지역의 현장간이수질과 질산성 질소 농도 측정 결과, 연구지역 지하수의 pH는 6.5 ~ 7.8(평균 7.8), EC는 243 ~ 747 μS/cm(평균 462 μS/cm), Eh는 48 ~ 175 mV(평균 126 mV), DO는 3.0 ~ 8.6 mg/L(평균 5.4 mg/L), 질산성 질소 농도는 4 ~ 25 mg/L로 나타났다. 질산성 질소의 농도는 연구지역 중앙부에 위치한 구릉지의 몇몇 관정에서만 국지적으로 높게 나타나며, 중심부를 벗어난 관정에서의 질산성 질소 농도는 낮게 나타나고 있다. 연구지역의 현재 토지이용도와 탐문조사를 실시하여 과거 토지이용 현황 분석을 통해 질산성 질소 오염의 원인을 분석 중에 있으며, 향후 질소 동위원소 분석을 통해 오염원의 기원을 판명할 예정이다. 본 연구의 결과로서 지하수 흐름(지형구배)에 따른 질산성 질소의 농도 분포와 질소 동위원소를 통한 질산성 질소 오염원의 추정이 가능하고, 나아가 연구지역에서 지하수 관리 방안에 있어 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
낙동강변에서 하천수위 변동에 따른 지하수위 시계열 특성 분석
김덕근,배종섬,장광수,김태형 대한지질공학회 2016 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2016 No.1
하천과 지하수는 시공간적 특성에 따라 상호 교환되고 있으며, 그 특성을 파악하는 것이 지표수나 지하수를 통합하는 수문학적 분석에 있어 중요한 요소이다(Freeze and Cherry, 1979).본 연구의 목적은 하천변에 인접한 지역에서 하천수위와 지하수위 변동에 대한 시계열 분석을 실시하고, 하천수위 변동에 따른 지하수위의 변화 양상을 시기적으로 분석하는데 있다. 연구에 이용된 자료는 국가지하수관측망 자료 중 낙동강 상류, 중류 및 하류지점에 위치한 지하수위자료를 선별하였고, 분석기간은 2010년 1월 1일부터 2014년 12월 31일까지 관측된 4년간의 자료이다. 연구지역인 낙동강변에서 이와 유사한 연구는 김규범 등(2013)이 있으며, 본 연구에서는 지하수위 관측기간을 장기적으로 추가하여 연속적인 경향을 분석하였다. 향후 진행 연구로는 윤희성 등(2015)에 의해 고안된 인공신경망 기반 지하수위 시계열 예측모델을 활용하여 지하수에 대한 하천수위의 영향을 보정하고, 이를 연구지역 지하수위 자료에 적용하여 강우에 의한 지하수위 변화를 예측하고 지하수위 변동법을 활용하여 정밀한 지하수함양률을 산정하고자 한다.
담수 주입에 따른 담-염수 혼합대에서의 수질 특성 변화
김덕근,이치형,배종섬,김규범 대한지질학회 2017 지질학회지 Vol.53 No.6
본 연구에서는 GI-Waterway 주변의 대수층에서의 염수의 확산 특성을 파악하고, 주입정을 활용한 담수 주입시 담-염수 혼합대의 수질 변화를 평가하였다. GI-Waterway는 한강 하류와 서해를 연결하는 국내 최초의 인공뱃길로써 길이 18 km, 폭 80 m로 2011년 9월말부터 수질관리를 위해 해수와 한강 물을 함께 유입시켜 운영중에 있다. 수로에 근접한 지하수 관측정(M-19)내 전기전도도는 수로내의 염분 변화 영향을 받고 있으며, 수질유형은 Ca(Mg)HCO3에서 Ca(Mg)Cl(SO4) 유형을 거쳐 Cl_SO4 유형으로의 변화가 나타나고 있다. 주입정을활용한 담수 주입 시험 결과, 주입 후 평균 49.9%의 전기전도도 저감 효과를 얻을 수 있었으며, 각 관측정에서는 주입 후 수 일 경과 후에도 주입 효과가 지속되는 것으로 나타났고, 주입 효과는 지표하 약 15 m 하부의 모래층에서 잘 나타났다. In this study, saline water spreading into surrounding aquifer along the GI-Waterway is investigated and the changes of water quality in saline-fresh water mixed zone by a fresh water injection is assessed. GI-Waterway is the first artificial waterway, 18 km long and 80 m wide, which connects the West Sea with the Han River, and seawater and freshwater are introduced in the waterway to control water quality condition since September 2011. The electric conductivity at the monitoring well, M-19, close to the waterway is affected by the surface water salinity in the waterway. Hydrogeochemical type of groundwater changes from Ca(Mg)HCO3 into Cl_SO4 type through Ca(Mg)Cl(SO4) type. The result of injection test by using an injection well shows that the average decreasing effect of 49.9% in electric conductivity is acquired just after the injection and the effect is maintained fairly well for several days at the monitoring wells and especially it is predominant in sand layer below about 15 m in depth.