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      • 구두발표 : 지질정보에 대한 정형화 및 Open Street Map 적용사례

        황학수,이철우,함세영,허억준 대한지질공학회 2016 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2016 No.1

        최근 토목, 지하수, 환경, 재해분야 등에서 지질관련정보의 수요 증가와 이들 정보에 대한 효율적 품질관리, 정보관리 및 정보공유를 위하여 데이터베이스 환경 하에서 정보의 정형화뿐만 아니라 더 나아가 빅데이터 환경 하에서 정보관리의 필요성이 대두되고 있다. 물리탐사, 지하수, 지질분야 등에서 자료의 정형화에 대한 여러 연구가 2000년대부터 진행되어 왔다(박삼규등, 2010; 이태섭 등, 2000; 황학수 등 2014a, 황학수 등, 2014b). 이 같은 많은 연구들은 공간적으로 연구그룹 내에서만 그리고 특정 분야에 국한된 자료관리의 수준으로 지질관련 모든 분야의 정보에 대한 총괄적이며 효율적인 정형화에 대한 연구는 수행되지는 않았다. 이 연구는 지질분야를 포함한 관련분야 그리고 GIS 기법의 활용에 있어서 주제도의 효율적 생성까지 확장할수 있는 데이터베이스를 구축하고, 자료의 정형화를 시도하였다. 또한 이를 개발된 소프트웨어와 open street map에 적용하여 통합적 자료관리 및 크라우드 개념의 자료공유에 대한 가능성을 예시하였다. Fig. 1은 관계형 데이터베이스 S/W인 MS Access를 사용하여 구축한 데이터베이스(ClassDB)를 구성한 테이블 간의 관계를 나타낸 것이다. 정규화를 통하여 구축된 데이터베이스는 10개의 테이블로 구성하였다. 지질관련자료는 대분류, 중분류, 소분류로 분류하고 해당 테이블(LargeClass, MiddleClass, SmallClass)에서 unique 필드는 6자리 문자열(예, 대분류의 지구물리는 “030000”, 수리지질은 “040000” 등)로 코드화하였다. 이 unique 필드값은 관계한 다른 모든 테이블을 참조하는데 사용한다. 그리고 소분류에 대한 속성정보 및 자료들은 해당 소분류 코드에 의해 참조하는 7개의 테이블(SmallProcess, SmappCaptionN, SmallFileClass, ColumnHeader,SmallProperty, SmallUnitN, SmallFileFormat)에서 관리한다. 정규화에 의해 구축된 데이터베이스를 적용한 WinSaSo S/W는 MS 윈도우환경에서 프로그래밍 언어 C#4.0을 사용하여 개발하였다. 수집자료의 공간적 정보를 위하여 open street map을 사용하였으며, 공간정보, 수집자료 및 수집 시 정보들은 구축된 데이터베이스(Class DB)와 관계한 또 다른 데이터베이스(Project DB)에서 관리한다. (http://cafe.daum.net/gisops). Fig. 2는 WinSaSo S/W를 이용하여 구축된 데이터베이스를 활용한 예이다. 여기서, (a)는 구축된 데이터베이스로부터 각 소분류별 레이어 생성을 보여주고 있으며, 사용된 폼은 WinSaSo를 구성하는 프로젝트 레이어 생성폼이다. Fig 2 (b)는 소분류별 생성된 레이어를 구성하는 측점들의 공간적위치를 Open street map에 나타낸 것이다. 여기서 분홍색 다이아몬드점들은 대분류가 물리탐사, 중분류가 전기비저항탐사, 소분류로서 1차원 전기비저항탐사가 수행된 측점들이다. 이 같은 각각의 측점에서 수집한 현장자료들은 일정한 형식(자료속성 및 수집정보에 대한 파일형식)을 갖고 프로젝트 데이터베이스에서 관리한다. Fig. 3은 Class DB를 구성하는 테이블들의 필드에 대한 예시이다. 도시한 폼은 Class DB를 관리하고, 또한 지질관련자료에 대한 정형화를 위한 것으로 WinSaSo S/W를 구성하는 하나의 인터페이스 폼이다. 이 폼의 stand-alone 실행파일(윈도우 버전), 소스파일(c#) 그리고 ClassDB 파일은 http://cafe.daum.net/gisops에서 다운로드할 수 있다. 향후 지질정보의 정형화 작업을 포함한 WinSaSo S/W의 처리모듈(예, 전기비저항 1 & 2D역산, TEM 1D역산, EM 1D역산, 중력 및 자력보정 등)을 위한 객체지향 라이브러리로 사용할 수 있도록 DLL (Dynamic Link Library)또는 COM (Component Object Model)으로 제공할 예정이다. 지질정보에 대한 정형화 작업, 특히 소분류별 속성정보 정형화는 시간과 각 분야에 대한 전문적인 지식이 필요한 작업이다. 이 논문의 저자들의 전공은 물리탐사(전자탐사), 수리지질, 토목분야(토질)이지만은 해당분야에 포함된 모든 세부분야에 대한 정형화에는 한계가 있으며, 또한 저자들의 전공 이 외의 분야(예, 구조지질, 지질공학, 지구화학 등)에 대한 정형화 작업은 해당분야 전문가, 학회, 연구원 및 학교차원의 협조가 절실히 요구되고 있습니다. 이와 같은 문제의 해결방법으로 온라인 카페(http://cafe.daum.net/gisops)를 개설하고, 각 분야의 전문가들의 참여를 유도하고 있다. 그러므로 빅데이터 환경을 대비한 지질관련자료의 정형화작업 및 통합적 분석전용 GISS/W 개발에 많은 관심과 협조를 부탁합니다.

      • 재난예방 및 대응기술 융합클러스터 세션 : 기후변화 재난예방 및 대응을 위한 제주지역 취약성 평가와 시사점

        강진영 대한지질공학회 2016 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2016 No.1

        최근의 기후변화는 사회ㆍ경제적으로 많은 피해를 발생시키고 있기 때문에 이에 대한 적응대책이 필요하고, 적응대책을 수립하기 위해서는 기후변화 시나리오를 토대로 취약성 평가를 실시하여야 한다. 제주지역에서는 2012년 SRES A1B 시나리오를 토대로 취약성 평가를 실시함은 물론 취약성 평가 결과를 기반으로 하여 기후변화 적응세부시행계획을 수립한 바 있다. 그러나 정부는 국가 및 광역지자체별 기후변화대응 및 적응계획을 수립할 수 있도록 자료를 제공한IPCC 제4차 평가보고서에 사용한 SRES 온실가스 시나리오를 대신하여 대표농도경로 RCP(Representative Concentration Pathways)시나리오를 2013년 새롭게 개발하였다. 이에 본 연구에서는 사회기반시설 재난 예방 및 대응을 위하여 우선적으로 새롭게 개발된 기후변화 시나리오(RCP8.5)를 이용하여 전국 기초지자체를 대상으로 제주지역의 취약성 평가를 실시함과 아울러 평가 결과를 바탕으로 제주지역 권역(읍면동)별 취약성 평가를 실시함을 목적으로 하였다. 기후변화 재난 예방 및 대응을 위한 제주지역 취약성 평가에서는 RCP 8.5시나리오에 대해서LCCGIS(Local Climate Change adaptation toolkit based on GIS)를 이용하여 7개 분야 30개 세부분야에 대해서 평가를 실시하였다. 7개 분야 30개 세부분야에 대한 전국 기초 지자체 취약성 평가 결과, 10개 세부분야에 대해서 전국 대비 제주지역이 취약한 것으로 나타났다. 제주지역이 전국 기초지자체 대비 취약한 10개 세부분야는 보건분야의 폭염에 의한 건강 취약성, 산림분야에서의 집중 호우에 의한 산사태 취약성, 산사태에 의한 임도 취약성, 가뭄에 의한 신림 식생의 취약성, 산림 생산성 취약성등이 취약한 것으로 평가되었고, 생태계분야에서는 침엽수 취약성, 농업분야에서는 농경지 토양침식 취약성 등이 취약한 것으로 평가되었으며, 재해분야에서는 폭염에 의한 기반시설 취약성과 폭설에 의한 기반시설 취약성 그리고 해수면 상승에 의한 기반시설 취약성 등이 취약한 것으로 평가되었다. 취약한 10개 세부분야에 대한 유형분류 결과, 총 10 중 8개 세부분야가 시급하고, 2개 분야에 대해서는 시급하지 않은 것으로 나타났으며, 시급하다고 평가된 세부분야는 폭염에 의한 건강 취약성, 폭염에 의한 기반시설 취약성, 폭설에 의한 기반시설 취약성, 해수면 상승에 의한 기반시설 취약성, 농경지 토양 침식 취약성, 가뭄에 의한 산림 식생의 취약성, 산림 생산성 취약성, 침엽수 취약성 등이다. 8개 세부분야에 대한 읍면별 취약 지역의 경우 평가 결과 대부분 인구가 밀집된 제주시 동지역과 서귀포시 동지역이 우선순위 안에 포함되는 것을 알 수 있었으며, 이에 따른 제주지역기후변화 재난 예방 및 대응 방안은 다음과 같다. 첫째, 제주시 동지역에 대한 기후노출에 의한 모니터링 강화 및 취약계층에 대한 적절한 정보 체계 구축이 필요하다. 둘째, 기후변화 적응 능력 배양을 위한 제주시 동지역 녹지면적 및 쉼터 확대가 필요하다. 셋째, 폭설 대비 제주시 동지역 인력 확충을 통한 피해 최소화가 필요하다. 다섯째, 서귀포시 동지역에 대한 산림방제면적과 자연휴식년제 실시 면적 확대를 통한 산림생산성 증대 및 가뭄에 의한 피해를 감소시킬 필요가 있다. 여섯째, 국가해수면센터 유치를 통한 적응 능력 배양이 필요하다. 종합적으로 제주지역에 대한 기후변화 취약성 평가 결과, 8개 분야가 취약한 것으로 나타났으며, 취약한 분야에 대한 적응대책에 대해서 제시하고 있으나, 적응 대책은 간단히 말해서, 정보 체계의 구축과 모니터링 그리고 각 분야에 대한 세부적인 관리 방안을 마련하면 될 것으로 판단된다. 다만, 여기서 간과하지 말아야 할 점은 적응대책은 어찌 보면 너무 지역적이거나 단기적인 측면만을 가지고 제언하는 것으로, 깊이 들여다보면 근본적인 원인을 제거하는 것이 무엇보다도 중요하다. 그러한 측면에서 기후변화의 원인으로 지목받고 있는 온실가스 배출에 있어서, 기후변화의 원인인 온실가스에 대한 감축 노력을 통해 기후노출에 대한 영향을 줄여야할 것이며, 제주가 그 중심에 서야 한다.

      • KCI등재

        논문 : 횡성지역 다양한 지질환경에서 지하수 중 우라늄 및 라돈-222 산출특성

        정찬호 ( Chan Ho Jeong ),양재하 ( Jae Ha Yang ),이유진 ( Yu Jin Lee ),이용천 ( Yong Cheon Lee ),최현영 ( Hyeon Young Choi ),김문수 ( Moon Su Kim ),김현구 ( Hyun Koo Kim ),김태승 ( Tae Seong Kim ),조병욱 ( Byung Uk Jo ) 대한지질공학회 2015 지질공학 Vol.25 No.4

        지하수내 자연방사성물질인 우라늄과 라돈-222의 산출과 지질특성과의 연관성을 알아보기 위해 단층대를 포함한 화강암, 편마암, 복운모 화강암 등 다양한 지질이 분포하는 횡성지역을 연구대상지역으로 하였다. 이 연구를 위하여 지하수 시료 38점, 지표수 시료 4점을 채취하여 화학성분 분석, 우라늄과 라돈-222의 함량을 분석하였다. 1차 분석결과를 바탕으로 우라늄과 라돈-222의 함량이 미국 EPA 권고기준을 초과한 지하수 16점에 대해서는 2차 분석을 실시하였다. 지하수내 자연방사성물질 산출과 지질과의 상관성을 알아보기 위하여 33개지점에 대한 지표방사능 세기를 측정하였다. 지하수내 우라늄의 농도는 0.02~49.3 μg/L의 범위를, 라돈-222의 농도는 20~906 Bq/L 범위로 미국 EPA 권고기준치인 30 μg/L와 148 Bq/L을 초과한 시료는 각각 4점과 35점이다. 지하수의 화학적 특성은 Ca(Na)-HCO3 유형에서Ca(Na)-NO3(HCO3+Cl) 유형 범위까지 분포한다. pH는 5.71~8.66의 범위로 중간 값은 중성 또는 약알카리성의 특성을 보였다. 고함량 우라늄 및 라돈-222의 산출은 편마암-화강암 지질경계부과 화강암내에서 주로 확인되었으며, 우라늄과 라돈의 산출에 대한 상관관계는 뚜렷하지 않다. 불활성 기체인 라돈은 암석내 기원지로부터 주변부에 발달된 단열을 따라서 확산되어 순환하는 지하수에 용해되는 것으로 보이며, 지하수의 유동과 화학성분과의 상관성은 찾아보기 어렵다. 지하수내 우라늄 용해에 유리한 조건은 중성 또는 약알칼리성 환경과 산화 환경이면서 높은 중탄산 함량의 지화학적 조건에서 주로 우라닐 또는 우라닐탄산염 형태로 존재하는 것으로 해석된다. Groundwaters in granite, gneiss, and two-mica granite formations, including faults, in the Hoengseong area are examined to determine the relationship between their uranium and radon-222 contents and rock types. The chemical compositions of 38 groundwater samples and four surface water samples collected in the study area were analyzed. Sixteen of the samples showing high uranium and radon-222 contents were repeatedly analyzed. Surface radioactivities were measured at 30 points. The uranium and radon-222 concentrations in the groundwater samples were in the ranges of 0.02-49.3 μg/L and 20-906 Bq/L, respectively. Four samples for uranium and 35 samples for radon had concentrations exceeding the alternative maximum contaminant level of the US EPA. The chemical compositions of groundwaters indicated Ca(Na)-HCO3 and Ca(Na)-NO3(HCO3+Cl) types. The pH values ranged from 5.71 to 8.66. High uranium and radon-222 contents in the groundwaters occurred mainly at the boundary between granite and gneiss, and in the granite area. The occurrence of uranium did not show any distinct relationship to that of radon-222. The radon-222, an inert gas, appeared to be dissolved in the groundwater of the aquifer after wide diffusion along rock fractures, having been derived from the decay of uranium in underground rocks. The results in this study indicate that groundwater of neutral or weakly alkaline pH, under oxidizing conditions and with a high bicarbonate content is favorable for the dissolution of uranium and uranium complexes such as uranyl or uranyl-carbonate.

      • KCI등재

        국내 터널시공 중 막장지질조사의 문제점 및 개선방안에 관한 연구

        김광염 ( Kwang Yeom Kim ),김창용 ( Chang Yong Kim ),임성빈 ( Sung Bin Yim ),윤현석 ( Hyun Seok Yun ),서용석 ( Yong Seok Seo ) 대한지질공학회 2006 지질공학 Vol.16 No.3

        터널 시공 시에 관찰되는 막장의 상태는 굴착예정 막장의 지질상태를 가장 잘 표현하며, 지보패턴의 결정에 큰 영향을 미치므로 막장지질조사는 매우 중요하다. 따라서 막장지질조사를 통해서 단순히 암반평가만을 수행하는 것이 아니라 터널 시공 중에 영향을 미칠 수 있는 모든 지질요소 등을 관찰하여 다음 시공 막장의 지반상태를 예측하여야 한다. 그러나 현재 막장지질조사 시 기술 및 경험, 시간적인 제약 등으로 인한 한계로 조사결과를 시공에 충분히 반영하지 못하는 것이 현실이다. 본 연구에서는 기 시공된 국내 터널의 막장관찰기록지의 기록상황을 집계하여 막장지질조사의 문제점을 분석하고 그 개선 방안을 제시하였다. Face mapping during tunnel construction is useful and critical to predict the characteristics and stability condition of following tunneling sections and to select optimum support pattern. Therefore, a detailed geological survey of the tunnel faces, as important as a routine underground survey and a RMR evaluation, should provide critical information of the tunnel face condition in terms of the engineering geological condition and the safety of working environment for the following tunneling section. But the results of the face investigation have not been applied satisfactorily during tunneling due to limitation of technique, experience and time. This study analyze problems of face mapping in tunnel construction site by using statistical results of face mapping sheets obtained from completed tunnels, and suggest several opinions to improve face mapping during tunnel construction.

      • 산사태 위험등급 기준을 활용한 평창일대 지질대별 위험도 평가

        이선중,박재완,김민섭 대한지질공학회 2016 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2016 No.1

        우리나라에서 주로 발생되는 자연재해는 태풍, 홍수, 폭설, 산사태, 낙석, 지진 등이다. 특히 산사태의 경우 지리적 특성상 국토면적의 약 64% 가량이 지형의 기복이 심한 산지로 이루어져있어 재해발생 시 인명피해 뿐만 아니라 산림 훼손, 농경지 손실, 도로 파손, 주거시설 피해 등인문·사회적 피해가 종합적으로 발생할 수 있다. 따라서 이러한 피해를 저감하기 위해 정부각 부처에서는 예방 및 대응 시스템을 가동하고 있으며 특히 산림청은 전국 생활권을 중심으로 산사태 발생 우려지역에 대해 실태조사를 실시하여 조사 대상지를 위험도로 제시하고 있다. 위험도 결정은 지형상태, 지질조건, 임상현황, 피해가능성 등 다양한 요소들을 종합적으로 평가하여 집중관리대상(A·B), 관심대상(C)로 평가하고 있다. 본 연구에서는 실태조사에서 제시하는 위험도와 지질조건별 전단강도 특성을 비교하고, 회귀분석 결과에 따른 가중치를 적용한 산사태위험지도(산림청 제공)의 등급을 비교하여 경향성을 비교하였다. 평창일대의 화성암, 변성암, 퇴적암 지역에 분포하는 대상지를 각각 5개씩 선정하여 총 15개소에 대한 실태조사를 수행하였고 토질시험은 실태조사를 수행한 대상지에서 각각 토양시료를 채취하여 실내시험을 통한 전단강도와 투수계수, 단위중량값을 구하였다. 위 두 가지 결과를 산사태위험지도와 매칭하여 비교한 결과 실태조사는 A, B등급이 화성암지역에 분포하는 경향이 높았고, 또한 토질시험은 전단저항값과 단위중량이 화성암 지역에서 상대적으로 낮게 나타나는 것으로 분석되었다. 이는 산사태 발생 우려지역 실태조사에서 제시하는 위험등급과 상당한 연관성이 있는 것으로 판단되며 특히 지질조건별 산사태 발생 경향에 대한 기존 연구결과와도 일치한다. 그러나 지질을3가지 대표 암종으로 함축하기에는 포괄적이기 때문에 향후 실태조사 시 지질을 보다 세분화하는 후속 연구가 필요할 것으로 보인다.

      • KCI등재

        공간통계분석을 이용한 지질구조선 자동화 알고리즘 연구

        권오일,김우석,김진환,김교원 대한지질공학회 2017 지질공학 Vol.27 No.4

        Recently, tunneling under the seabed is becoming increasingly common in many countries. In Korea, there are proposals to tunnel from the mainland to Jeju Island. Safe construction requires geologic structures such as faults to be characterized during the design and construction phase; however, unlike on land, such structures are difficult to survey seabed. This study aims to develop an algorithm that uses geostatistics to automatically derive large-scale geological structures on the seabed. The most important considerations in this method are the optimal size of the moving window, the optimal type of spatial statistics, and determination of the optimal percentile standard. Finally, the optimal analysis algorithm was developed using the R program, which comprehensibly presents variations in spatial statistics. The program allows the type and percentile standard of spatial statistics to be specified by the user, thus enabling an analysis of the geological structure according to variations in spatial statistics. The geotechnical defense-training algorithm shows that a large, linear geological lineament is best visualized using a 3 × 3 moving window and a 10% upper standard based on the moving variance value and fractile. In particular, setting the fractile criterion to the upper 0.5% almost entirely eliminates the error values from the contour image. 최근 전 세계적으로 해저터널 건설이 활발하게 진행되고 있으며, 국내에서도 본토와 제주도를 연결하기 위한 해저터널 건설에 관심이 집중되고 있다. 해저터널의 안전한 건설을 위해서는 설계 및 시공 단계에서 단층과 같은 지질구조의 파악이 매우 중요하다. 그러나 해저터널의 경우 육상터널과는 다르게 지반조사의 한계로 인하여 지질구조의 분포에 대한 정보를 취득하는데어려움이 있다. 본 연구의 목적은 지구통계학적 방법을 이용하여 해저지반에 발달하는 대규모 지질구조를 자동으로 도출하는알고리즘을 개발하는 것이다. 본 연구에서 가장 중요한 것은 최적 이동창의 크기, 최적 공간통계량 종류, 최적 백분위수 기준의 결정이다. 최종적으로 도출된 최적 분석 알고리즘으로 R을 이용하여 사용자 프로그램을 개발하였다. 개발한 프로그램은 다양한 공간통계량의 변화를 쉽게 파악할 수 있도록 하였다. 또한, 공간통계량의 종류와 백분위 기준을 손쉽게 지정할 수 있도록하여 공간통계량의 변화에 따른 지질구조 분석을 용이하게 하였다. 따라서, 지질구조선 도출 알고리즘에서 공간통계량은 이동분산값, 분위수 기준은 상위 10%, 이동창의 크기는 3 × 3 일 때 대규모 지질구조선의 선형적인 형태가 시각적으로 가장 잘 나타나는 것을 확인할 수 있다. 특히 분위수 기준을 상위 0.5%로 할 경우 등고선 그림에서 오류값들이 거의 제거가 되는 양상을보여준다.

      • 구두발표 : 제3기 하서분지 경계부의 지질과 지질구조

        박진영,임명혁,김대창,박종규 대한지질공학회 2016 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2016 No.1

        본 연구지역은 경상북도 경주시 양남면 일대로 동해안을 따라 분포한 제3기 분지들 중 하나에 속한다. 지금까지의 선행연구들은 주로 분지의 경계를 단층과 암석의 종류에 따라 분류 하였으며 다양한 지층명을 새로이 규명하여 사용하였다. 본 연구에서 야외지질조사를 통해 확인한 바로는 하서분지의 경계가 단층 뿐 아니라 부정합에 의해 단절된 양상을 보였으며, 분지 경계부의 주요 암석 또한 재규명 할 필요성을 인지하게 되었다. 상세 지형도(1:5000)를 이용하여 기반암, 3기층, 경계단층 및 부정합으로 추정되는 곳의 각 지점에서 자료를 수집하여 연구지역에 대한 새로운 지질도 작성하였으며, 지질도 작성 시 암질 및 암석명으로 층서를 기재하여 향후 지질조사 시 혼란을 방지하고자 하였다. 상세 야외지질조사를 통해 하서분지 일대의 단층과 단층에 의해 수반되는 2차구조 확인 및 부정합, 불연속면의 방향성 분석을 실시하고 실내 항공사진 분석을 통한 선형구조 분석으로 구조지질학적 통계 해석 작업을 수행하여 한반도 동남부 광역구조지질과의 연관성을 파악하고 동분지 지역 발달의 해석에 사용하였다. 연구지역 노두의 단열조를 상세 스케치하여 불연속면의 배향, 간격, 연속성을 분석하였고 이를 통하여 분지 일대의 구조물 설계 및 기초 작업 시 불연속면의 공학적 특성 인자 확인을 위한 자료로도 활용이 가능할 것으로 사료된다.

      • 지반 내 공동 탐지를 위한 물리탐사 성능 검증 연구

        강재모,최창호,김진영 대한지질공학회 2016 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2016 No.1

        최근의 도심지 내 지반 함몰(씽크홀)과 같은 도심지형 지반 재난 문제가 발생하고, 하수관거주변 토사 유실 및 공동 발생이 주요 원인으로 지목되면서 하수관거 관리 및 주변 지역 공동탐지 기술에 대한 관심과 수요가 증대하고 있으며, 공동을 탐지하기 위한 방법으로 주로 지표에서 실시되는 GPR 탐사 방법이 검토되고 있다. 지표에서 GPR을 이용하여 지중의 공동(cavity)을 탐지하기 위한 조사는 다양한 지장물 및 매설관이 설치된 지하 공간에 대해 적용 가능한 범용성을 가지고 있으나, 지표에서 탐사가 이루어지므로 탐사 깊이의 한계가 존재하며, 수집 데이터를 분석하는 과정에서 판독자의 판단에 따라 그 결과 값이 달리 해석될 가능성이 있으며, 복합 분석의 경우 현재까지 기준화되고 검증된 조사의 연계 방안과 분석 절차가 없어 신뢰성 확보가 어려운 측면이 있다. 본 연구에서는 기존의 지표 GPR탐사의 약점을 보완하고, 보다 정밀하고 직접적인 조사를 위해 하수관거 내부에서 물리탐사 방법을 이용하여 관의 배면에 위치하는 공동을 탐지하는 기술을 개발하고자 하였다. 다양한 물리탐사법을 조사한 결과 공동 탐지에 효과적일 것으로 판단되는 조사법으로 충격탄성파, GPR 탐사, 밀도검층 조사를 선정하였으며, 3개 물리탐사 방법에 대한 장단점을 표 1에 정리하였다. 하수관거 내 물리탐사 적용성 평가 결과, 일반적으로 사용되는 GPR탐사 방법이 높은 분해능과 가탐심도를 가지는 것으로 나타났다. GPR탐사 적용 시 다중 주파수(2개 이상의 주파수를 가지는)를 이용한 조사 방법이 단일 주파수 사용 방법보다 뛰어난 결과를 제공할 것으로 확인되었으며, GPR탐사가 가지는 복잡한 지층에서 발생하는 다양한 반사 이벤트의 해석 어려움 또한 어느정도 해결할 것으로 예측된다. 향후, 하수관 이음매에서 발생된 다양한 공동에 대한 GPR탐사가 연구될 경우 보다 신뢰도 높은 결과를 제공할 것으로 예상된다. 감마선을 이용한 밀도검층 방법은 배면공동, 얕은 심도의 지층 이완대에서 효과적으로 나타났다. 감마선을 이용한 방법은 얕은 조사심도 및 고 중량의 차폐장치에 대한 해결 방안이 필요하다. 감마선의 감쇄 특성상30 cm 이내의 조사심도에 대한 해결 방안은 전무하며 차폐장치를 5 kg 이내의 저중량으로 설계하기 위해서는 배면공동 탐지에 초점을 맞추고 차폐장치 규격에 따른 선행연구가 수행되어야한다. 탄성파를 이용한 충격응답 기법은 균질하고 연속적인 매질의 상태 변화 파악에 용이하나콘크리트 흄관과 같이 각각의 세그먼트로 나누어진 경우 세그먼트의 경계부에서 낮은 동적강성도를 가지는 것으로 나타났다. 충격응답 기법을 현장 적용할 경우 동일 세그먼트에 대한 동적강성도의 보정식 산출이 필요하다.

      • KCI등재후보

        국내 대리석류의 지질시대별 산출 및 물리화학적 특성

        윤현수 ( Hyun Soo Yun ),박덕원 ( Deok Won Park ),이병대 ( Byeong Dae Lee ),홍세선 ( Sei Sun Hong ) 대한지질공학회 2003 지질공학 Vol.13 No.4

        국내 대리석류의 산출 및 물리화학적 특성을 지질시대별로 분류하여 규명하였다. 선별된 시료에 대한 지질시대별 물성과 주원소 화학성분의 변화경향과 상관성을 해석하였다. 물성중에서 비중, 흡수율과 공극율은 선캠브리아기, 오오도비스기, 시대미상과 캠브리아기의 순으로 그 값이 점차 감소한다. 흡수율 대공극율은 거의가 뚜렷한 정의 경향을 이룬다. 압축강도 대 인장강도, 그리고 마모경도 대 압축강도는 대부분 정의 경향을 각각 이룬다. 압축강도는 선캠브리아기 1,106 kg/cm2, 시대미상 935 kg/cm2, 캠브리아기 1,162 kg/cm2 그리고 오오도비스기 1,560 kg/cm2의 값을 각각 가진다. 인장강도는 79 kg/cm2, 82kg/cm2, 93 kg/cm2, 96 kg/cm2의 값을 각각 가져 지질시대가 오래된 것일수록 대체로 감소하는 경향을 보인다. 화학성분중에서 SiO2는 Al2O3, Fe2O3(t)와 Na2O+K2O에 대하여 대체로 정의 경향을 이룬다. MgO/CaO는 선캠브리아기 0.31, 시대미상 0.30, 캠브리아기 0.03, 오오도비스기 0.08을 가져 고기의 지질시대에서 그 비 값이 뚜렷이 증가한다. MgO는 CaO와 뚜렷한 부의 경향을 이루며, 이는 돌로마이트화 작용에 의한 것으로 해석된다. 이들은 지질시대별로 방해석질 돌로마이트, 돌로마이트질 석회암, 석회암 그리고 돌로마이트질 석회암에 각각 해당한다. Domestic marbles are mostly distributed in Gyeonggi and Yeongnam Massifs, southwest and northeast Ogcheon Belts, which belong to Precambrian, age-unknown, Cambrian-Ordovician ages, respectively. The former marbles occur as interbedded rocks in metasediments and xenoliths in granitic gneisses. Age-unknown ones occur as interbedded in the formations of Hyangsanri, Gyeomyeongsan, Hwajeonri and Munjuri, and some in metasedimentary rocks. The latter ones occur as interbedded in Pungchon Limestone, and in Jeongseon Limestone, Hwacheonri Formation and Great Limestone Group, respectively. Among physical properties, porosity shows irregular patterns to density and compressive strength, respectively. Absorption ratio has a linear pattern of positive trend to porosity, and compressive strength mostly shows a positive trend to tensile strength. Compressive strengths of the marbles are as follows; Precambrian 1,106 kg/cm2, age-unknown 935 kg/cm2, Cambrian 1,162 kg/cm2 and Ordovician 1,560 kg/cm2, respectively. Tensile strengths have decreasing trends as the above order of geologic age. In diagrams of major elements, Al2O3, Fe2O3(t) and Na2O+K2O generally show positive trends with increasing SiO2. MgO/CaO of Precambrian and age-unknown marbles have much higher values than Cambrian and Ordovician marbles as follows; Precambrian 0.31, age-unknown 0.30, Cambrian 0.03 and Ordovician 0.08. And MgO shows a negative trend with increasing CaO, which may be caused by dolomitization. By MgO contents they can be classified into calcitic dolomite, dolomitic limestone, limestone and dolomitic limestone, respectively.

      • 구두발표 : 유전 알고리즘을 이용한 지하수 오염원 누출이력 규명 도구 개발

        박유철 대한지질공학회 2016 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2016 No.1

        지하수 오염은 인간의 건강을 해치고 산업의 발전을 저해하는 중요한 문제이다. 오염된 지하수로 인해 발생하는 문제를 해결하기 위해서는 막대한 비용과 시간을 들여서 정화 사업을 진행하여야 한다. 이 때 발생하는 비용은 일반적으로 지하수를 오염시킨 책임이 있는 기관이나 회사가 감당하는 것이 타당할 것이다. 하지만, 산업단지 등과 같이 오염원이 여러 개 존재하거나 지하수 오염원에 대한 기록이 충분하지 않은 경우에는 지하수 오염 책임과 함께 정화 비용에 대한 분담 비율에 대하여 분쟁이 발생할 수 있다. 국외에서는 이에 대한 해결책으로 주로 추적자를 사용하는 현장조사를 실시하여 오염원을 규명하는 연구를 하고 있다. 하지만 현장조사법은 시간과 비용이 많이 소요된다는 단점이 있기에 이를 보완할 수 있는 방법으로 수치해석을 이용하는 방법이 개발되어 왔다. 국내에서도 오염 현장에서 주로 추적자 시험이 실시되어 왔으나 수치해석을 이용한 방법에 대한 연구는 매우 제한적이다. 본 연구에서는 국내에서 사용할 수 있는 지하수 오염원 누출이력 규명 방법을 개발하고, 이를 실무자가 손쉽게 사용할 수 있도록 사용자 편의적 소프트웨어를 개발하고자 계획하였다. 지하수 오염원 누출이력 규명은 시뮬레이션을 바탕으로 최적화 기법을 사용하여 수행된다. 현장에서 관측된 지하수 오염물질의 농도 이력을 기본 자료로 하고, 오염 지역의 대수층의 수리지 질학적 특성과 오염물질의 거동 특성을 가정한다. 오염원과 누출이력에 대한 충분한 정보가 존재하지 않기에 현장의 수리지질학적 특성을 감안하여 오염원의 누출이력을 가정한다. 실제 자료와 가정한 자료를 입력 자료로 사용하여 지하수 유동과 오염물질의 거동을 시물레이션한다. 여기서 사용되는 수치해석 프로그램으로 MODFLOW와 MT3DMS이 지하수 유동과 오염물질 거동에 각각 사용된다. 만약 가정한 오염원의 정보가 실제의 정보와 다르다고 한다면 계산된 농도 이력과 실제 농도 이력 사이에 차이가 존재하며, 이 차이가 줄어드는 과정이 최적화 과정이다. 본 연구에서는 유전알고리즘이 사용되며, 유전알고리즘의 적용성이 매우 뛰어나므로 오염원누출이력 규명과 같은 복잡한 시스템의 최적화에 유리하다고 판단된다. 본 연구에서 계획된 오염원 규명 방법의 타당성을 파악하기 위하여 간단한 모의시험을 고안하고, 그 결과에 대하여 분석한다. 또한 개발된 규명 방법이 실무자에 의하여 편리하게 사용될 수 있도록 소프트웨어의 입출력 부분을 새로이 설계하여 제작한다. 본 연구가 계획대로 진행된다면 지하수 오염원 누출이력 규명이 편리하고 쉽게 수행될 것으로 판단된다.

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