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요약문
SUMMARY
CONTENTS
목차
제1장 연구개발 과제의 개요 27
제1절 연구개발의 목적 및 필요성 29
제2절 연구개발의 내용 및 범위 30
제2장 국내·외 기술개발 현황 33
제1절 국내 기술개발 현황 35
제2절 국외 기술개발 현황 36
제3장 연구개발 수행내용 및 결과 41
제1절 신규 원전부지 지질 및 지진분야 규제 현안사항 해결방안 수립 43
1. 부지인근 활동성단층이 원전부지에 미치는 영향분석 및 대응방안 수립 43
2. 지진자료의 재평가 연구 124
3. 국내 표준 지진지체구조구 설정방향 수립 143
4. 지표단층작용의 영향범위 및 세부 정밀조사 절차수립 174
5. 기준확률 설정방안 수립 192
제2절 신기 단층 및 해안단구 연대자료 검증 및 신뢰도 분석 201
1. 원전부지 인근 해안단구층에 대한 연대자료 검증분석 201
2. 읍천단층 인근 해안단구층에 대한 추가 연대측정 및 검토 235
3. 등가선량 측정을 위한 루미네선스 측정절차 수립 241
4. 주요 단층암 및 인접지층의 지질 및 광물학적 분석 257
제3절 활동성단층 관련 최적화 규제방안 수립 314
제4절 지질정보 DB 337
제5절 결론 및 토의 340
제6절 참고문헌 347
제4장 연구개발 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 357
제5장 연구개발결과의 활용계획 361
제6장 연구개발과정에서(연구개발과정에서의) 수집한 해외 과학기술정보 365
표 1.1. 연구개발 내용 및 주요 연구성과물 31
표 3.1.1. 지진성(seismogenic) 및 비지진성(nonseismogenic) 특징의 일반적 형태 46
표 3.1.2. Diablo Canyon 1호기 운영허가 조건사항 92
표 3.1.3. Diablo Canyon 원전 현황 105
표 3.1.4. Diablo Canyon 원전의 건설 및 부지관련 주요 이력 106
표 3.1.5. 지진관측망의 변천 125
표 3.1.6. 제 1기(1905년 - 1944년)의 지진목록. 128
표 3.1.7. 제 2기(1945년 - 1962년)의 지진목록. 130
표 3.1.8. 제 3기(1963년 - 1978년)의 지진목록. 131
표 3.1.9. 지진목록 자료출처 139
표 3.1.10. 관측 기간별 지진자료 특성 140
표 3.1.11. 관측 기간별 규모별 연간 평균 지진관측 수 140
표 3.1.12. 상세 지표단층활동조사에 요구되는 지역의 폭 177
표 3.1.13. 기준확률 결정에 사용된 발전소/부지 193
표 3.1.14. 4개 원전부지에 대한 합성확률 및 기준확률 196
표 3.1.15. 4개 원전부지에 대한 기준지진동 197
표 3.1.16/31.16. 응답스펙트럼가속도 지진재해도 분해에 의한 제어지진과 설계지진의 비교 197
표 3.2.1. 등가선량 측정에 사용된 단일시료재현법 212
표 3.2.2. 용한리 지역의 해빈층 및 풍성사구의 OSL 연대결과 212
표 3.2.3. 오류-관성지역, 왜성, 나사, 비학 제2해안단구퇴적층 OSL 연대결과 213
표 3.2.4. 오류-관성지역 제3해안단구퇴적층(수렴단층지점) OSL 연대결과 213
표 3.2.5. 유계리 지역 단층 점토에 대한 전자현미분석 결과 305
표 3.4.1. 지질정보 DB시스템에 대한 주요 개선분야 및 내용 338
표 4.1.1. 연구목표별 연구내용에 따른 주요 연구 결과물 359
그림 3.1.1. 단층분류 및 관련 규제 요건 86
그림 3.1.2. 캘리포니아주의 원전과 북미대륙의 판구조 및 지체구조도 102
그림 3.1.3. Diablo Canyon 원전의 위치 및 광역지체구조 분포도 103
그림 3.1.4. Diablo Canyon 원전의 LTSP에 사용된 논리수목의 예 104
그림 3.1.5. 논리수목에 의한 최대잠재지진의 확률분포도 104
그림 3.1.6. 미국 서부 원전부지 현황 113
그림 3.1.7. 다이아몬드 시추장비를 이용한 실내 실험용 사암시료 준비 116
그림 3.1.8. 지진의 실내연구에(실내영구에) 사용된 화강암 시료로 고압에서 일어나는 균열 현상과 불규칙한 단층면을 보여줌 117
그림 3.1.9. 산 안드리아스 단층대에 설치한 시추공 모니터링 장비 118
그림 3.1.10. 캘리포니아 Parkfield에 설치한 지각변형 모니터링 시스템 119
그림 3.1.11. 시추공 응력측정계의 설치 119
그림 3.1.12. 미국 서부지역에서 Dilatormeter로 측정된 기록 예 119
그림 3.1.13. Tensor meter로 측정된 예 120
그림 3.1.14. Creepmeter로 측정된 예 120
그림 3.1.15. 기울기 측정계의 설치 121
그림 3.1.16. Tiltmater 측정 예 121
그림 3.1.17. GPS 측정위치 및 측정원리 122
그림 3.1.18. 규모별 누적빈도 곡선 141
그림 3.1.19. 계기지진의 진앙 분포도 142
그림 3.1.20. 정봉일 외(1980) 144
그림 3.1.21. 경재복 외(1997) 144
그림 3.1.22. 지질자원연구원(2002) 144
그림 3.1.23. 고리 3,4호기 지진지체구조구도 (1979) 145
그림 3.1.24. 신고리 1,2호기 지진지체구조구도 (2003) 146
그림 3.1.25. 신고리 1,2 PSHA(2002) 147
그림 3.1.26. 전 지구적 지진재해도(Global Seismic Hazard Map) 148
그림 3.1.27. 전 지구적인 지진재해도 평가를 위한 지역별 구역도 149
그림 3.1.28. 동부 및 서남아시아의 중규모이상 지진의 진앙을 포함한 지진지체구조도 150
그림 3.1.29. 동부 및 서남아시아의 지진지체구조도 150
그림 3.1.30. 동부 및 서남아시아의 지진재해도 151
그림 3.1.31. 지진재해도 평가를 위한 상세 절차도 152
그림 3.1.32. 자연재해의 3가지 종류의 레벨 152
그림 3.1.33. 한반도 경상분지 지역에 대한 위성사진(2개 지진 진앙위치 포함) 154
그림 3.1.34. 한반도 중앙부의 지질도 및 오대산지진 진앙(2007/01/20; 규모 4.8)과의 관련성 비교 155
그림 3.1.35. 아시아 남동부의 지진지체구조도 159
그림 3.1.36. 영월지진의 등지진도(Isoseismal Map) 165
그림 3.1.37. 각각의 전문가별, 논리수목별 지진재해값의 Cumulative PSHA 165
그림 3.1.38. 3가지 종류의 지진예측모델 167
그림 3.1.39. 한반도 및 일본(일번) 열도를 포함한 극동아시아 지역의 지진재해도 167
그림 3.1.40. 미국 San Fernando 지진의 지진원 기구 및 시간함수 모멘트텐서의 예 169
그림 3.1.41. 한반도에서 발생한 역사지진(AD 2~1904)의 진앙분포도 171
그림 3.1.42. 한반도 및 일본 열도를 포함한 진원심도별 진앙분포도 171
그림 3.1.43. 정밀단층조사를 요구하는 지대의 폭을 보여주는 그림 177
그림 3.1.44. 지진규모와 2형태의 지질현상과의 상관성(J.P. McCalpin, 1996) 185
그림 3.1.45. 모멘트 지진규모와 진앙으로부터 액상화 영향을 미치는 최대 거리(Ambraseys, 1988). Closed circle : 천발지진, Open circle : 심발지진(>50 km), Triangle : New Madrid... 186
그림 3.1.46. 여러 지진규모(Ms)에 기인한 landslides(earthquake- triggered landslides(lanslides))의 영향 면적(Keefer, 1984). Closed circle : onshore earthquakes, X : offshore earthquakes. 187
그림 3.1.47. 발생된 여러 지진규모에 따른 진앙(A) 또는 단층 지대(B)와 landslides와의 최대 거리(Keefer, 1984). Dashed line : dislupted slides and falls에 대한 upper bound.... 188
그림 3.1.48. 77개의 지진자료 분석을 통한 지표균열 길이와 모멘트 지진규모(Wells and Coppersmith, 1994). 189
그림 3.1.49. 설계기준 초과확률 계산 절차 194
그림 3.1.50. LLNL 중앙값 재해도 추정 값을 이용한 SSE 초과 확률 195
그림 3.1.51. 4개 원전부지의 부지고유응답스펙트럼 199
그림 3.2.1. 루미네선스 연대측정 시료위치(modified from Choi et al., 2003a) 214
그림 3.2.2. SAR법을 이용해 만든 YH04와 WKS-5 시료의 성장곡선 215
그림 3.2.3. 양남(0011YN-1, 0012YN-1)과 왜성지역(WKR-5B)시료의 LM-OSL 특성 216
그림 3.2.4. 오류지역시료의 LM-OSL 특성 217
그림 3.2.5. 오류(OR2, OR6), 양남(0011YN-1), 관성(WKS1)지점 석영시료들의 대표적인 OSL 감쇠곡선 218
그림 3.2.6. 용한리 지역 해빈층 및 고사구의 OSL 시료위치 및 연대결과 219
그림 3.2.7. 용한리 풍성사구 시료위치 및 노두사진 220
그림 3.2.8. 단구면 상부를 피복하고 있는 해빈층 시료위치 및 노두사진. 221
그림 3.2.9. 용한리 해안단구의 모식적 단면도와 해빈층 및 고사구의 OSL 연대결과 222
그림 3.2.10. 오류리 지점 연대측정용 시료채취 위치 223
그림 3.2.11. 양남 지점 연대측정용 시료 채취 위치 224
그림 3.2.12. 수렴단층 OSL 시료 채취 위치 225
그림 3.2.13. 관성 지점 연대측정용 시료채취 위치 226
그림 3.2.14. 오류-관성, 왜성, 나사, 비학에 분포하는 해안단구퇴적층의 OSL 연대결과 227
그림 3.2.15. Component separation method로 구한 오류, 양남, 관성지점의 OSL 연대. 괄호 안은 전통적인 단일시료재현법을 적용하여 구한 OSL 연대(Choi et al., 2003b) 228
그림 3.2.16. 수렴단층지점의 OSL 연대 229
그림 3.2.17. 수렴단층지점 시료에 대한 dose recovery test 230
그림 3.2.18. 왜성 지점 연대측정용 시료채취 위치 231
그림 3.2.19. 나사 지점 연대측정용 시료채취 위치 232
그림 3.2.20. 비학 지점 연대측정용 시료채취 위치 233
그림 3.2.21. 단구고도 자료로부터 단구의 시기를 가정한 경우 234
그림 3.2.22. 읍천단층 트렌치 노두스케치 239
그림 3.2.23. 0611EC-1과 0611EC-2의 시료채취 사진 240
그림 3.2.24. 읍천단층인근(하서2리) 제2해안단구 시료들의 성장곡선 및 CW-OSL 곡선 240
그림 3.2.25. 160℃에서 측정된 석영의 OSL 감쇠곡선 (modified from Bailey et al., 1997) 247
그림 3.2.26. 석영의 LM-OSL 신호 (Bulur et al., 2000) 248
그림 3.2.27. 호주 타스마니아 시료(TNE9517)와 케냐시료(ER2)의 LM-OSL신호(b,c)와 OSL component들의 특징(a) (Choi et al., 2006b) 249
그림 3.2.28. 케냐시료(ER2)와 호주 타스마니아 시료(TNE9517)의 CW-OSL곡선 250
그림 3.2.29. 0.16초와 1.6초 동안 검출된 OSL 신호비(R0.16/1.6) 251
그림 3.2.30. De > 2D0 인 경우의 성장곡선 252
그림 3.2.31. De < 2D0 인 경우의 성장곡선 253
그림 3.2.32. 용한리 풍성사구 시료에 대한 ITL 성장곡선(from Choi et al., 2006c) 254
그림 3.2.33. 석영의 Red TL을 이용한 성장곡선(from Fattahi and Stokes, 2000) 255
그림 3.2.34. 등가선량 측정절차 256
그림 3.2.35. 입실 저수지 댐 부근의 단층파쇄대 및 단층면 260
그림 3.2.36. 입실 단층 단층면에 나타나는 푸른색 단층 점토 261
그림 3.2.37. 입실 단층 단층면에 나타나는 녹회색의 단층 점토 261
그림 3.2.38. 기반암과 제4기 퇴적층 사이에 나타나는 연갈색의 단층 점토 262
그림 3.2.39. 입실 저수지 댐 하류에 나타나는 단층 점토 262
그림 3.2.40. 입실 단층대 절개면의 흰색 침전물과 고해상도분말회절선. 263
그림 3.2.41. 입실단층 파쇄대의 푸른색 단층 점토와 고해상도분말회절선. 264
그림 3.2.42. 입실단층 파쇄대의 연갈색 단층 점토와 고해상도분말회절선. 265
그림 3.2.43. 입실단층 파쇄대의 회색 단층 점토와 고해상도분말회절선. 266
그림 3.2.44. 입실단층 파쇄대의 푸른색과 붉은색 단층 점토에 대한 고해상도분말회절선. 267
그림 3.2.45. 입실단층 파쇄대의 푸른색 단층 점토에 대한 X-선회절분석선. 268
그림 3.2.46. 입실단층 파쇄대에서 나타나는 단층 점토에 대한 X-선회절분석선. 269
그림 3.2.47. 왕산 단층 노두에서 나타나는 단층 경계면 271
그림 3.2.48. 왕산 단층 파쇄대에서 나타나는 적갈색의 단층 점토 272
그림 3.2.49. 왕산 단층 파쇄대에서 나타나는 붉은색의 단층 점토 272
그림 3.2.50. 왕산 단층 단층경계면에서 나타나는 적갈색의 단층 점토 273
그림 3.2.51. 단층파쇄대에서 나타나는 붉은색의 단층 점토에 대한 고해상도분말회절선. 274
그림 3.2.52. 단층 경계면에서 나타나는 붉은색의 단층 점토에 대한 고해상도분말회절선. 275
그림 3.2.53. 왕산 단층 파쇄대에서 나타나는 단층 점토에 대한 X-선회절분석선. 276
그림 3.2.54. 개곡 저수지 부근 절개면에서 나타나는 불국사화강암과 제4기층 경계면 279
그림 3.2.55. 제4기 미고결 퇴적층에서 나타나는 석화되지 않은 나무 잔해 279
그림 3.2.56. 개곡 단층 파쇄대와 붉은색의 단층 점토 280
그림 3.2.57. 개곡 단층 파쇄대에 나타나는 붉은색의 단층 점토 281
그림 3.2.58. 개곡 단층 파쇄대에 나타나는 붉은색의 단층 점토 281
그림 3.2.59. 개곡 단층에서 나타나는 단층 점토의 연장성 282
그림 3.2.60. 개곡 단층 적갈색 단층 점토의 시료채취 지점과 X-선회절분석선. 283
그림 3.2.61. 개곡지역 단층 파쇄대에 발달한 단층 점토의 시료채취 지점과 X-선회절분석선. 284
그림 3.2.62. 개곡 단층에서 산출되는 단층 점토에 대한 X-선회절분석선. 285
그림 3.2.63. 개곡지역 단층 점토에 대한 주사전자현미경 사진. 286
그림 3.2.64. 개곡지역 단층 점토에서 사장석의 풍화양상에 대한 주사전자현미경 사진 및 EDS 패턴. 287
그림 3.2.65. 개곡지역 단층 점토에서 사장석의 풍화양상에 대한 주사전자현미경 사진 및 EDS 패턴. 288
그림 3.2.66. 유계리 저수지 트랜치 지역의 단층 파쇄대 291
그림 3.2.67. 유계리 단층파쇄대에서 나타나는 단층 점토와 연장성 292
그림 3.2.68. 유계리 지역에서 나타나는 붉은색의 단층 점토 293
그림 3.2.69. 유계리 지역에서 나타나는 녹회색의 단층 점토 293
그림 3.2.70. 유계리 지역에서 나타나는 갈색의 단층 점토 294
그림 3.2.71. 유계리 단층 절개지의 붉은색 단층 점토에 대한 X-선회절분석선. 295
그림 3.2.72. 침전 분리한 유계리와 개곡 단층 파쇄대에 나타나는 단층 점토에 대한 X-선회절분석선. 296
그림 3.2.73. 유계리 지역에서 나타나는 흰색의 단층 점토에 대한 주사전자현미경사진. 297
그림 3.2.74. 유계리 지역에서 나타나는 붉은색의 단층 점토 298
그림 3.2.75. 유계리 단층 파쇄대의 붉은색 단층 점토에서 나타나는 스멕타이트에 성장하는 할로이사이트 결정에 대한 주사전자현미경사진. 299
그림 3.2.76. 유계리 단층 파쇄대의 붉은색 단층 점토에서 나타나는 스멕타이트에 성장하는 할로이사이트 결정에 대한 주사전자현미경사진과 EDS 패턴. 300
그림 3.2.77. 유계리 단층 파쇄대의 청록색 단층 점토에서 나타나는 할로이사이트 결정에 대한 주사전자현미경사진 및 X-선회절분석선. 301
그림 3.2.78. 유계리 단층 파쇄대의 붉은색 단층 점토에서 나타나는 스멕타이트 결정에 대한 주사전자현미경사진 및 EDS 패턴. 302
그림 3.2.79. 유계리 단층 파쇄대 사암의 불투명광물과 틈에 침전된 철 산화물 303
그림 3.2.80. 유계리 단층대 풍화된 붉은색층 틈을 채우고 있는 석영과 낮은 간섭색을 나타내는 풍화물 304
그림 3.2.81. 가천 지점에 나타나는 단층 파쇄대 308
그림 3.2.82. 가천 단층 파쇄대에 나타나는 붉은색, 녹색, 흑색의 단층 점토 309
그림 3.2.83. 가천 단층 파쇄대에 나타나는 붉은색, 녹색, 흑색의 단층 점토에 대한 고해상도분말회절선. 310
그림 3.2.84. 가천 단층 파쇄대에 나타나는 붉은색, 녹색, 흑색의 단층 점토에 대한 X-선회절분석선. 311
그림 3.2.85. 가천지역 푸른색 시료에서 나타나는 석영맥과 풍화 변질물에 대한 편광현미경 사진 312
그림 3.2.86. 가천지역 붉은색 시료에서 나타나는 석영맥과 방해석 결정 313
그림 3.3.1. 활동성단층 조사 및 평가방법 321
그림 3.3.2-1. 면적 지진원(area seismic sources) 평가에서 설계지진 평가절차 흐름도 322
그림 3.3.2-2. 선형 지진원(line seismic sources) 평가에서 설계지진 평가절차 흐름도 323
그림 3.3.3. 지표변형(surface deformation)관점에서의 조사 및 평가 절차흐름도 329
그림 3.4.1. 지질/지진 연구과제 관리 시스템 구성도 339
그림 3.4.2. 메인화면 339