초록

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균열암반내의 수리적 유동 특성을 파악하기 위하여 다양한 물리검층을 수행하였다. 물리검층법은 시추공 주변 지층이나 공내수의 물리적 또는 유동 특성의 연속적인 측정이 가능한 장점을 지니고 있어 최근 지하수 조사나 환경오염 분야에 활용이 점점 증가하는 추세이다. 본 연구는 균열 암반내에서 지하수의 유동 특성 파악에 효과적인 Heat-pulse type의 유향ㆍ유속검층을 이용하여 시추공과 교차하는 파쇄대의 수리적인 연결 특성을 파악하였다. 특히, 양수를 병행하면서 취득한 유향ㆍ유속검층 자료는 시추공내로 지하수가 유입 또는 유출되는 구간을 정확하게 파악할 수 있었다. 이들 결과는 지하수 수치모델 설정, 각종 공내 수리시험 등에 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

균열암반내의 수리적 유동 특성을 파악하기 위하여 다양한 물리검층을 수행하였다. 물리검층법은 시추공 주변 지층이나 공내수의 물리적 또는 유동 특성의 연속적인 측정이 가능한 장점을 지니고 있어 최근 지하수 조사나 환경오염 분야에 활용이 점점 증가하는 추세이다. 본 연구는 균열 암반내에서 지하수의 유동 특성 파악에 효과적인 Heat-pulse type의 유향ㆍ유속검층을 이용하여 시추공과 교차하는 파쇄대의 수리적인 연결 특성을 파악하였다. 특히, 양수를 병행하면서 취득한 유향ㆍ유속검층 자료는 시추공내로 지하수가 유입 또는 유출되는 구간을 정확하게 파악할 수 있었다. 이들 결과는 지하수 수치모델 설정, 각종 공내 수리시험 등에 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

AI 본문요약

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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 유속검층은 투수성 파쇄대의 평가, 시추공간 수리적으로 연결된 파쇄대 확인,transmissivity 추정 등에 활용되고 있다(Paillet, 1998, 2000, 2001). 본 연구에서는 heat-pulse type의 유향 . 유속검층법에 대한 자료취득, 자료처리 및 해석을 현장적용사례를 중심으로 기술하기로 한다.
• 본 연구에서는 heat-pulse type의 유향 . 유속검층법에 대한 자료취득, 자료처리 및 해석을 현장적용사례를 중심으로 기술하기로 한다.

가설 설정

• 유향, 유속검층의 자료 취득은 동일한 심도에서 평균적으로 3회 이상 측정하여 자료의 반복성(repeatability)을 확인하였다. flexible-disk flow diverter와 시추공벽 사이에 흐르는 지하수의 유동에 대한 보정은 수행하지 않았으며 측정된 자료는 시추공내의지하수 유동이 flexible-disk flow diverter 안으로 흐른다는 가정 하에 자료를 측정, 해석하였다.

제안 방법

• 균열암반 내의 지하수 유동 특성을 파악하기 위하여 다양한 물리검층법을 적용하였다. 지하수 조사분 야에서 많이 이용하는 기본적인 물리검층(공경검층, 자연감마선검층, 공내수 온도/전기전도도검층 등) 자료에서 시추공간에 수리적으로 연결된 파쇄대가 존재함을 추정할 수 있으나 정확한 위치와 유동 특 성에 대한 파악은 어려웠다.
• 물리검층법으로 균열암반의 수리특성을 파악하기 위하여 충남 금산지역에 위치하는 2개의 시추공에서 각종 물리검층을 수행하였다. 시추공이 위치하는 지역의 지질은 Tuff이고 시추공의 공경은 NX (3 인 치), 시추공 심도는 145 m, 시추공간 거리는 10 m이고 케이싱 심도는 10 m 이다.
• 시추공 B의 경 우 지하수 흐름 방향이 바뀌는 심도 63 m 부근은 지하수가 유입, 70 m 부근은 지하수가 유출되는 구간으 로 해석되었다. 시추공 A와 B에서 Rezdi-Flo2를 이용하여 약 20//min로 양수를 실시하였고 안정 수위에 근접한 상태를 유지하면서 측정하였다. 시추공 A와 B의 초기 수위는 각각 4.
• 사진 1은 유향 - 유속검층기에 flexible-disk 사진 k 유향 . 유속검층 장비에 flow diverter를 설치하고 크기를 측정하는 장면으로 flexible-disk flexible- disk flow diverterB flow diverter는 시추공경의 크기보다 2.5 cm 정도 크게 제작하였다. 장착한 장면.
• 적용한 물리검층은 지하수 조사에서 많이 이용하는 물리검층법인 공경검층, 자연감마선검층, 공내수의 온도/전기전도도검층 과 Heat-pulse type의 유향 . 유속검층을 수행하였다. 공경검층, 자연감마선검층, 공내수 온도전기전도도 검층은 영국 Robertson Geologging사의 물리검층 시스템을 이용하였고 측정간격은 1 cm이며 자연감마 선은 20 cm 구간, 공경검층과 온£/전기전도도검층은 10 cm 구간에 대한 이동평균법을 적용하였다.
• 후속적으로 양수 전 또는 양수를 병행하는 유향 . 유속검층의 적용으로 두 시추공 사이에 수리적으로 연결된 파쇄대를 확인하였다. 특히, 시추공 B호공의 경우, 지하수가 유입, 유 출되는 구간이 존재하였으며 이와 같이 지하수 유동 특성이 복잡한 경우에 유향 .
• 시추공이 위치하는 지역의 지질은 Tuff이고 시추공의 공경은 NX (3 인 치), 시추공 심도는 145 m, 시추공간 거리는 10 m이고 케이싱 심도는 10 m 이다. 적용한 물리검층은 지하수 조사에서 많이 이용하는 물리검층법인 공경검층, 자연감마선검층, 공내수의 온도/전기전도도검층 과 Heat-pulse type의 유향 . 유속검층을 수행하였다.

대상 데이터

• 유 향 . 유속검층은 미국 Mount Sopris사의 물리검층 시스템을 이용하였으며 측정범위는 0.046 — 3.962 m/min (0.03~3.785//min)이다. 시추공 A, B에 대한 물리검층 결과 중에서 자연감마선검층 자료는 심 도 10 m 부근에서 steel 케이싱의 영향으로 자연감마선의 강도가 감소하였으며 전구간에서 동일한 자 연감마선을 보여 동일한 암상임을 의미한다.

이론/모형

• 유속검층을 수행하였다. 공경검층, 자연감마선검층, 공내수 온도전기전도도 검층은 영국 Robertson Geologging사의 물리검층 시스템을 이용하였고 측정간격은 1 cm이며 자연감마 선은 20 cm 구간, 공경검층과 온£/전기전도도검층은 10 cm 구간에 대한 이동평균법을 적용하였다. 유 향 .

성능/효과

• 87 이로 지하수연구팀에서 측정한 안정 수위와는 수 cm 차이이다. 시주공 B에서 양수를 하고 시주공 A에서 즉정한 결과, 지하수의 흐름이 모두 상향이며 심도 약 13 m 부근과 심도 70 m 부근에서는 지하수가 시추공 밖으로 유출되는 것으로 해석되었다 시추공 A에서 양수를 실시하고 시추공 B에서 측정한 결과, 심도 약 17 m 부근에서 지하수가 유출되고 심도 63 m 부근 에 지하수 유입, 그리고 심도 70 m 하부에서 지하수가 유줄되는 것으로 해석되었다. 그림 3은 시추공 A 에서 양수를 실시할 때, 지하수의 흐름을 개념적으로 표현한 것으로 유향 .
• 특히, 시추공 B호공의 경우, 지하수가 유입, 유 출되는 구간이 존재하였으며 이와 같이 지하수 유동 특성이 복잡한 경우에 유향 . 유속검층이 매우 효 과적으로 적용할 수 있음을 알 수 있었다. 앞으로 flexible-disk flow diverter와 시추공벽 사이와의 지하 수 흐름과 수위변화에 따른 보정 등에 대한 연구가 요구된다.
• 유속검층기의 이동에 어려움 점이 발생하기도 한다. 유향, 유속검층의 자료 취득은 동일한 심도에서 평균적으로 3회 이상 측정하여 자료의 반복성(repeatability)을 확인하였다. flexible-disk flow diverter와 시추공벽 사이에 흐르는 지하수의 유동에 대한 보정은 수행하지 않았으며 측정된 자료는 시추공내의지하수 유동이 flexible-disk flow diverter 안으로 흐른다는 가정 하에 자료를 측정, 해석하였다.

후속연구

• 유속검층이 시추공 사이에 수리 적으로 연결된 파쇄대 확인에 효과적임을 보여주고 있다. 그림 3은 시추공간 파쇄대의 수리적인 연결성을 확인한 결과이지만, 앞으로 공경검층 또는 공벽영상화검층에서 확인되는 많은 파쇄대에 대한 각각의 수리적 특성을 평가해야 보다 정량적인 해석이 가능할 것으로 판단된다.
• 유속검층이 매우 효 과적으로 적용할 수 있음을 알 수 있었다. 앞으로 flexible-disk flow diverter와 시추공벽 사이와의 지하 수 흐름과 수위변화에 따른 보정 등에 대한 연구가 요구된다.

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