초록 ▼

□ 연구개요
최근 에너지(석유/천연가스)저장 및 CO2/핵폐기물과 같은 유해물질 저장을 위해 대심도 암반 내 대규모 지하구조물이 계획되고 있음. 대심도 암반 지하구조물은 기본 50년 이상 장기간 운영으로 구조물이 운영되는 동안 차수 및 수리적 안정성 확보가 매우 중요함. 시공 전후 차수 및 수리적 안정성은 대상지역(대심도 암반층)에서 절리특성에 따른 투수계수에 지배됨. 따라서 암반내 대심도 지하구조물의 차수 및 수리적 안정성 확보를 위해 지하구조물 주변 장기적인 투수계수 모니터링 기술이 필요한 실정임. 암반층에서 투수계수는 대

□ 연구개요
최근 에너지(석유/천연가스)저장 및 CO2/핵폐기물과 같은 유해물질 저장을 위해 대심도 암반 내 대규모 지하구조물이 계획되고 있음. 대심도 암반 지하구조물은 기본 50년 이상 장기간 운영으로 구조물이 운영되는 동안 차수 및 수리적 안정성 확보가 매우 중요함. 시공 전후 차수 및 수리적 안정성은 대상지역(대심도 암반층)에서 절리특성에 따른 투수계수에 지배됨. 따라서 암반내 대심도 지하구조물의 차수 및 수리적 안정성 확보를 위해 지하구조물 주변 장기적인 투수계수 모니터링 기술이 필요한 실정임. 암반층에서 투수계수는 대부분 대상 부지에 굴착된 시추공들을 대상으로 평가됨. 하지만 대심도 암반에서 시추공을 통한 수리시험들은 직접적인 투수계수의 측정과 모니터링에 한계가 있음. 이러한 단점을 개선하기 위해 대심도 암반 지하구조물 내부에서 주변 암반층의 전기전도도를 측정하여 지속가능한 투수계수 평가기법을 제시하고자 함. 전기전도도(electrical conductivity)란 전압을 가하였을 때, 물질에서 전류가 잘 흐르는 정도를 나타내는 물리량이며, 전기비저항(electrical resistivity)의 역수임. 이러한 전기적 특성으로 암반절리 내 수류와 전류의 흐름은 유사한 성질을 가지고 있음. 전기전도도 특성을 이용하면 암반 절리특성을 간접적으로 평가할 수 있음. 가진 전압차에 의한 전기전도도 측정은 절리의 크기, 절리의 굴곡도 등 절리의기하학적 형상 특성에 영향을 받음. 이에 따라 본 연구는 전기비저항(전기전도도의 역수) 및 수리투수성과 관련된 절리의 기하학적 변수(절리 크기, 절리의 굴곡도)를 분석하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구는 지반에 미세한 전류/전압을 가하여 보이지 않는 깊은 암반의 절리특성을 장기적으로 모니터링 할 수 있는 기법을 개발하는데 목표를 가지고 있음.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
전기전도도를 활용한 기술은 미세한 전압/전류를 사용하기 때문에 주변 환경에 무해하며 지속가능한 환경 친화적 모니터링 기술임. 일반적으로 지반에 삽입되는 센서의 경우, 센서의 오작동 및 고장으로 인한 유지보수가 매우 힘듦. 그러나 해당기술은 전도성이 강한 전극의 지반 삽입만으로 모니터링이 가능함. 이에 따라 장기간 센서의 특별한 유지보수가 필요 없기 때문에 매우 경제적이고 장기 모니터링에 최적임. 본 연구에서 도출되는 상관관계 모델은 암반환경에서 발생할 수 있는 다양한 변수를 고려하기 때문에 신뢰도가 높을 것으로 판단됨. 제안된 모델의 활용만으로 짧은 시간내 특별한 역해석 작업 없이 주변 암반 절리의 수리적 특성을 평가할 수 있는 장점이 있음. 해당 기술은 국가 단위 프로젝트로 추진중인 대심도 해저터널 및 에너지 지하저장 구조물의 유지보수 및 안정성을 확보하는데 매우 유용하고 중요하게 활용될 것임. 해당기술은 기술의 활용의 확장성이 매우 높아, 투수성 도로 포장재의 막힘현상을 모니터링하여 보수 시점을 판단하거나 지반(암반) 그라우팅의 효과평가 및 장기 차수 모니터링에도 활용될 수 있기 때문에 원천기술로서 매우 중요한 가치를 가지고 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구개발의 목적 ... 4
• 1.2 연구개발의 필요성 ... 4
• 1.3 연구범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2.1 전기전도도 측정 시스템 구축 ... 5
• 2.2 단일 암석 절리의 기하학적 형상에 따른 전기전도도 특성 규명 ... 7
• 2.3 암석 절리 내 공극수 및 충전물 종류에 따른 전기전도도 특성 규명 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 5.1 연구개발성과의 활용분야 및 활용방안 ... 12
• 5.2 추가 연구의 필요성 ... 12
• 5.3 연계 과제 수행 ... 12
• 6. 참고문헌 ... 14
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 17
• 끝페이지 ... 27