IEG 환경지질연구정보센터

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기반암의 단열분석을 통한 원전부지 지반안정성 평가

최진혁

, 한승록, 김영석

부경대학교 지구환경과학과 지질구조재해연구실

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요 약

원전과 관련된 시설은 원자력이 가지는 특수성 때문에 어떤 시설보다 안전성이 요구되고 있어서 사전에 원전부지에 대한 정밀한 지반 및 지질 안정성 평가가 요구된다. 이번 연구는 경상누층군의 백악기 화강암을 기반암으로 하는 신고리 원전부지 지역에 대한 지반안정성 평가를 위해 실시한 지질구조 분석에 관한 연구이다. 이를 위해 인공 굴착으로 노출된 암반 에서 단층, 단열 및 암맥에 대한 정밀격자 분석을 통해 이들의 발달특성과 절단관계의 분석 을 시도하였고, 이를 바탕으로 연구지역의 구조 변형사를 수립하였다.

연구지역 내에서는 주로 남-북 방향과 동-서 방향의 주향이동단층이 우세하게 발달하고 있으며, 이 두 방향의 단층들은 반복적으로 상호 절단하는 관계를 보이고 있다. 이는 기존의 단층을 따른 재활성 또는 공액상 단층의 반복적인 상호절단 작용을 지시하는 것으로 판단된 다. 특히, 일부 단층 및 단열의 주위에서는 최대 약 4m 내외의 두께를 보이는 연약대가 발 달하고 있으나, 이전의 변형에 의해 기반암인 화강암에 기록된 조직이 지워지지 않은 것으 로 보아 대규모의 단층대에 의해 형성된 단층암이 아닌 소규모 단열을 따른 유체의 유동에 의해 형성된 풍화대로 해석되었다. 단층을 비롯한 단열과 암맥의 선후관계를 통해 구조 변 형사를 수립한 결과, 화강암의 관입 이후 3조의 단열작용과 산성 및 염기성 암맥의 관입활 동이 확인된다. 이후 북서-남동 방향의 압축력과 북북동-남남서 방향의 압축력에 의하여 남- 북 방향과 동-서 방향의 단층들이 주향이동성 단층운동을 한 것으로 확인된다. 이 지역에의 최후기 운동은 동북동-서남서 방향의 압축력에 의한 북동-남서 방향의 우수향 단층운동으로 판단된다.

결론적으로 연구지역의 단층 주변에 발달하는 연약대는 큰 단층대가 아니라 소규모 단열

대의 풍화산물인 것으로 해석되어 지반의 안정성에는 크게 영향을 미치지 않는 것으로 판단

되었다. 또한 최후기 응력상태로 확인되는 동북동-서남서 방향의 압축력에 의한 재활성의

가능성에 대한 연구와 대비가 필요할 것으로 보인다. 이와 같은 정밀한 단층 및 단열 분석

은 원전부지의 지반안정성 및 차후의 지진재해 대책을 수립하는데 있어 중요한 역할을 할

수 있을 것으로 사료된다.