Microseismic Monitoring for KAERI Underground Research Tunnel

KURT 미소진동 모니터링

  • Published : 2009.06.30

Abstract

The microseismic monitoring system with wide range of frequency has been operating in real time and it is remotely monitored at indoor and on-site for one year. This system was constructed and established in order to secure the safe and effective operation of the KAERI Underground Research Tunnel(KURT). For one year monitoring work, total 14 events were recorded in the vicinity of the KURT, and the majority of events are regarded as ultramicroseismic earthquake and artificial impacts around the tunnel. The major event is the magnitude 3.4 earthquake which was centered around Gongju city, Chungnam Province. It means that there is no significant evidence of high frequency microseismic event, which is associated with fracture initiation and/or propagation in the rock mass and shotcrete. Three components sensor was applied in order to analyze and define the direction of vibration as well as an epicenter of microseismic origin, and also properly designed and installed in a small borehole. This monitoring system is able to predict the location and timing of fracturing of rock mass and rock fall around an undreground openings as well as analysis on safety of various kinds of engineering structures such as nuclear facilities and other structures.

KURT는 방사성폐기물 처분기술 개발을 위해 운영 중인 시설로서, 본 시설의 안전 운영을 위해 미소진동계측시스템을 구축하여 실시간으로 원격 감사관리 중에 있다. 본 시스템 구축 후 1년 간의 운영 결과, 총 14회의 진동 기록이 관측되었다. 이 중 2008년 10월 29일 공주시 남동 15 km 지점에서 발생한 규모 3.4의 지진을 제외하고는 대부분 극미소지진과 KURT 주변에서 인위적으로 발생한 진동들로 해석되었다. 현재까지의 모니터링 결과, KURT 벽면의 숏크리트 혹은 콘크리트 구조물 및 암반에서 단열의 생성 전파에 의해 발생한 고주파의 진동으로 추정되는 징후는 없는 것으로 판단된다. 미소진동계측시스템은 넓은 동작 범위의 특성을 가지며 현재 실시간으로 현장과 실내에서 감시관리 중에 있다. 본 시스템에 사용된 3 성분 수진기는 시추공에 매설하기 적당하도록 설계된 수진기로 진동 방향을 분석하여 미소진동의 진원지를 추적하는 데 적합하도록 하였다. 본 시스템에서 적용하는 계측기술은 지하공동 주변 암반의 균열현상과 낙반 등의 감시관리는 물론 모든 원자력 관련시설, 타 기간시설의 공학적 안전 진단에도 적용 가능하다.

Keywords

References

  1. 김경수, 배대석, 고용권, 김중열, 2009, 광섬유센서케이블을 이용한 지하연구시설의 지반변위 및 온도변화 감시시스템 구축, 대한지질공학회지, 19(1), pp.63-70
  2. 한필수, 2005, 지하처분연구시설 확보 및 활용계획, KAERI/TR-2969/2005, 한국원자력연구원
  3. 홍지수, 이진무, 2006, 과지압 암반 내 대규모 지하 유류비축기지 미세탄성파 계측, 대한지질공학회 2006년도 학술발표대회논문집, pp.155-164
  4. Ellenberger, J. L., Heasley, K. A., Swanson P. L. S., and Mercier, J., 2001, Three Dimensional Microseismic Monitoring of a Utah Longwall, Rockmechanics in the National Interest, Elsworth, Tinucci & Heasly (eds). pp.1321-1326
  5. Sivakumar, C., Srinnivasan C., and Willy, Y. A., 2008, Real Time Microseismic Monitoring to Study Geomechanics of Underground Structures, The 12th International Conference of International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics (IACMAG), pp.1-6
  6. Young, R. P., Maxwell, S. C., Urbancic T. I., and Feignier, B., 1992, Mining-induced Microseismicity: Monitoring and Applications of Imaging and Source Mechanism Techniques, PAGEOPH(Pure and Applied Geophysics), Vol. 139, No.3/4