Haeryong Jung

Effect of dissolved oxygen on corrosion properties of reinforcing steel

Abstract A series of electrochemical experiments were conducted to investigate the effect of dissolved oxygen, pH and Cl− on the corrosion rate of reinforcing steel of geological disposal facility saturated with groundwater. It was found that the corrosion rate was proportional to the concentration of Cl− and dissolved oxygen which are known as a corrosive agent and an electron acceptor, respectively. The pH level also strongly influenced the corrosion rate of the reinforcing steel. Under the pore water conditions of concrete structure of geological disposal facility, i.e. pH of 10–12 and dissolved oxygen of 1 mg L−1, the corrosion rate of reinforcing steel was determined to be in the range of ∼10−8 to ∼10−9 m/year. The corrosion rates were higher than those estimated from an empirical model based on the diffusion of dissolved oxygen.

Evaluation of Goundwater Flow Pattern at the Site of Crystalline Rock using Time Series and Factor Analyses

ABSTRACT This study evaluated the pattern of groundwater fluctuation in cyrstalline rock using time series and factor analyses. Fromthe results, groundwater level for the 18 wells was classified into 4 types reflecting the hydrogeological properties andrainfall event. Type 1 (DB1-5, DB1-6, DB2-2, KB-10, KB-13) was significantly influenced by groundwater flow throughwater-conducting features, whereas type 2 (DB1-3, DB1-7, KB-1~KB-3, KB-7, KB-11, KB-14, KB-15) was affected byminor fracture network as well as rainfall event. Type 3 (DB1-1, DB1-2) was mainly influenced by surface infiltration ofrainfall event. Type 4 (DB1-8, KB-9) was reflected by the irregular variation of groundwater level caused by anisotropyand heterogeneity of crystalline rock. Key words :Groundwater level, Time series analysis, Factor analysis, Rainfall, Water-conducting features 1. 서론 미고결 충적층이나 다공질 매질 등과는 다르게 결정질암반에서 지하수 유동은 극히 제한적이고 국부적인 단열대 및 단층대를 통해서 발생된다(Domenico and Schwartz,1990). 이는 결정질 암반내에서 지하수 유동을 지배하는가장 중요한 인자는 불연속면들의 수리적 및 기하학적 특성임을 지시한다(Meiri, 1985; Barton et al., 1995;Leckenby et al., 2005; Ko et al., 2010). 따라서, 지하암반의 불연속 파쇄대의 발달 상태, 수리지질학적 특성에대한 정밀조사 및 이와 관련 연구는 지하 구조물 건설하기 전에 반드시 선행되어야하며, 또한 지하 구조물 건설후의 안정성 평가에도 필수적으로 요구된다(Kim et al.,2005; Lee et al., 2009a; Lee et al., 2010; Ji andKoh, 2010).결정질 암반내에서 지하수 유동 및 지하수위 변동 연구는 대형 지하 구조물인 원유, LPG, LNG 등의 지하유류비축기지 및 방사성폐기물 처분장 건설에 따라 1990년대중반 이후로 폭넓게 연구되고 있다(SKB, 1998; Kimand Jeong, 2002; Park et al., 2008; Moon et al.,2010; Lee et al., 2013). 특히, 지하수 수문순환의 일환으로 지표로 침투된 강우가 결정질암내에 발달하고 있는단열대를 통한 유동 현상을 규명하는 연구들이 수행되고있으며 상당한 연구 성과들이 도출되고 있다(Larocque etal., 1998; Lee et al., 2004; Panagopoulos and Lambrakis,2006; Choi and Lee, 2010; Choi et al., 2011; Kimet al., 2012).그러나 앞의 선행 연구들은 강우량과 지하수 변동과의상관성을 규명하여 지하수 침투 및 함양 특성을 규명한것으로서, 강우량과 지하수위 변동을 상세 수리 시험 결

Evaluation of Capillary Barrier Effect of Multi-layer Cover System

ABSTRACT Capillary barriers, consisting of relatively fine-over-coarse materials, have been suggested as an alternative to traditionalcompacted soil covers. So, We were analysed to capillary barrier effect according to five cases of multi-layer coversystems. Water balance simulation was conducted with unsaturated flow model HELP to assess unsaturated hydraulicparameters such as hydraulic conductivity, climate affecting the performance of capillary barriers. Simulation wereconducted for 5 Cases in the Ulsan area. Result of simulation indicated that three cases was formed unsaturated conditionand capillary barrier effect. Key words : Capillary barrier, Water balance, HELP, Unsaturated hydraulic parameter, Climate 1. 서론 반건조나 건조지역은 부족한 강수량으로 인해서 다양한폐기물을 처분하는데 이상적인 위치로 보고되고 있다(Nativ, 1991). 그러나 최근의 연구 결과에 의하면, 이러한지역에서도 강수시 지하수 함양에 의한 방사성폐기물의열화에 미치는 영향이 매우 중요하다는 것이 보고되고 있다(Gee and Hillel, 1988; Allison et al., 1994; Bensonand Khire, 1995; Fayer et al., 1996). Gee et al.(1994)은3곳의 사막 지역에 대해 물수지 분석을 통하여 강수의60% 이상이 함양됨을 규명하였다. 따라서 강수의 지하수함양으로 인해 폐기물이 심각한 영향을 받을 수 있으며,이를 해결하기 위해서 공학적 폐기물 격납 시스템을 설치해야 한다.일반적으로 Capillary barrier system(모세관 방벽 시스템)은 상부와 하부에 세립질과 조립질의 토양으로 구성되어 있으며, 강수에 의한 침투량을 저감시키는 시스템으로기존의 압밀된 지층 덮개에 대한 하나의 대안으로 제안되어져 오고 있다(Daniel, 1994; Benson and Ckhire, 1995;Stormont, 1996; Ward and Gee, 1997; Dwyer, 1998).모세관 방벽에서 세립질 토양은 모세관 압력에 의해서 상부에서 침투되는 물을 보유하게 되어 수직적 유동에 대해방벽으로서 역할을 담당하게 된다. 그러나 모세관 방벽 효과의 상실은 세립질과 조립질 토양의 경계면에서 세립질토양의 함수량이 포화가 진행되어 토양 장력이 조립질 토양의 가스 유입 압력과 동일해질 때 발생한다. 따라서 모세관 방벽은 강수량이 매우 큰 여름과 증발산량이 가장작은 겨울에 대부분 크게 영향을 받게 된다(Morris andStormont, 1999). 그러나 모세관 방벽 시스템은 압밀된토양층의 열화에 영향을 받지 않기 때문에 장기적으로 큰건전성을 유지할 수 있으며, 단순한 설계 구조에 의한 경제성이 우수한 것으로 보고되고 있다.모세관 방벽 효과에 영향을 미치는 것에는 강수량 조건,증발산량 조건, 층의 경사 및 두께 등 다양한 인자들이있지만, 이 중에서 상부의 세립질 토양층과 하부 조립질토양층 사이의 불포화 수리적 특성에 대한 대비(contrast)가 지하수 유동을 가장 크게 제한하는 요인에 해당된다.본 연구의 목적은 지역적인 수문환경을 고려한 다중 지층

Estimation and Measurement of Porosity Change in Cement Paste

Laboratory-scale experiments were performed to understand the porosity change of cement pastes. The cement pastes were prepared using commercially available Type-I ordinary Portland cement (OPC). As the cement pastes were exposed in water, the porosity of the cement pastes sharply increased; however, the slow decrease of porosity was observed as the dissolution period was extended more than 50 days. As expected, the dissolution reaction was significantly influenced by w/c raito and the ionic strength of solution. A thermodynamic model was applied to simulate the porosity change of the cement pastes. It was highly influenced by the depth of the cement pastes. There was porosity increase on the surface of the cement pastes due to dissolution of hydration products, such as portlandite, ettringite, and CSH. However, the decrease of porosity was estimated inside the cement pastes due to the precipitation of cement minerals.Copyright