• 터널과지하공간
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• 제21권4호
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• pp.320-327
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• 2011

본 연구는 ○○ 석회석 광산의 화강암 폐석을 이용한 부순 모래를 전색재로 이용하기 위하여 그 현장의 주변에서 쉽게 구할 수 있는 바다 모래, 강 모래, 점토와 물의 전색재와 동일한 조건으로 모르타르 블록의 시험발파를 통해 전색효과에 대한 비교가 이루어졌다. 이때 모르타르 블록은 폭 50 cm, 길이 50 cm와 높이 70 cm로 제작하였다. 전색재료들에 대한 물리.역학적 특성을 알아보기 위하여 체가름 시험, 직접전단시험과 압출시험이 수행되었다. 모르타르 발파시험에서 전색길이 10 cm 및 20 cm에 대하여 폭발 충격압에 따른 강봉의 축방향 변형율과 전색재의 분출속도가 동적 변형율 측정기에 의해 측정되었다. 강봉의 축방향 변형율은 화강암 부순 모래가 가장 크게 나타났으며, 전색재의 분출속도는 물을 전색재로 사용하였을 때 가장 작은 값을 보이고 있다. 이 결과는 사용된 전색재의 발파 공내 다짐단위중량, 입도분포, 전단저항 및 압출시험결과와 상호 연관성을 보이고 있다. 전색재의 분출속도와 축방향 변형률은 서로 지수적으로 반비례하는 경향을 나타낸다.

• 화약ㆍ발파
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• 제23권4호
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• pp.31-44
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• 2005

높은 현지응력 조건하에서는 굴착 후에 응력 재분배와 응력 교란에 의해 발생하는 터널 주변의 손상영역을 평가할 필요가 있다. 따라서 암석의 변형 및 파괴 특성을 규명하는 것이 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 미소균열들의 전파와 결합에 의해 형성되는 암석의 파괴 및 손상 메커니즘을 점이동 회귀분석 기법과 단축압축시험 동안 측정된 미소파괴음으로부터 조사하고자 하였다. 특히 암석의 손상기준들을 보다 체계적으로 결정하기 위한 수정 방법을 새롭게 제안하였고 성공적으로 적용하였다. 실험결과, 황등화강암과 여산대리석 모두에서 균열개시응력과 균열손상응력은 단축압축강도의 각각 $33{\~}36\%$와 $84{\~}89\%$ 수준인 것으로 나타났다. 하지만 여산대리석에서 정규화한 균열닫힘응력 수준은 황등화강암과 비교할 때 더욱 크게 나타났다. 또한 황등화강암에서 발생한 축방향 변형은 탄성변형 단계와 초기 미소균열 발생 과정에서 크게 발생하였다. 하지만 여산대리석에서 발생한 축방향 변형은 초기 균열들의 닫힘과 불안정한 균열전파에 의해 주로 발생하였다. 반면 단축압축조건하에서 암석의 횡방향 변형은 거의 대부분 균열손상응력 수준 이후에 발생하는 불안정한 균열전파로 인해 발생하는 것으로 나타났다.

• 암석학회지
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• 제19권2호
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• pp.157-165
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• 2010

옥천대의 중앙부에 위치하는 옥천지역에서 시대미상 옥천 변성퇴적암류와 이를 관입하는 쥬라기 옥천화강암이 분포한다. 본 논문은 옥천 변성퇴적암류의 파랑습곡작용과 옥천화강암의 접촉변성작용 사이의 상대적인 시간관계에 대한 미구조 연구로부터 호남전단대의 운동시기를 새롭게 고찰해 보았다. 옥천 변성퇴적암류의 S1 엽리를 습곡시키는 D2 파랑습곡은 전기 파랑습곡(D2a)과 후기 파랑습곡(D2b)으로 구분된다. 전자는 구-홍주석 반상변정에 의해 포획되어 그 내부에 발달하고 후자는 구-홍주석 반상변정을 포획하며 그 외부에 발달한다. 그러나 이들은 동일한 우수향 전단운동감각, 상호 평행한 축면 자세, 노두 규모에서 하나의 파랑습곡구조를 보여준다. 옥천화강암의 관입에 의한 홍주석-규선석형 접촉변성작용은 D2a 이후-D2b 이전의 비변형작용 조건하에서 발생하여 전기 파랑습곡을 형성하는 백운모를 교대시키는 섬유상 규선석과 전기 파랑습곡을 포획하는 구-홍주석 반상변정을 성장시켰다. 후기 파랑습곡작용은 옥천화강암이 냉각되는 동안 즉 주변온도가 여전히 고온인 상태(D2b의 전기단계)에서 발생하였고, 신-홍주석 반상변정은 D2b 전기단계 동안에 구-홍주석 반상변정의 압력음지 내지 최외곽 맨틀부에서 성장하였다. 그리고 후기 파랑습곡작용은 옥천화강암이 완전히 냉각되어 신-홍주석 반상변정의 성장이 정지된 이후(D2b의 후기단계)에도 계속되었다. 본 연구결과로부터 옥천지역 옥천 변성퇴적암류의 파랑습곡구조와 호남전단대의 운동시기를 고찰해 보면 다음과 같다. (1) 전기 호남전단운동 발생기; 전기 파랑습곡 형성기(D2a 변형단계). (2) 쥬라기 화강암류의 주 관입기; 옥천화강암의 관입과 관련된 구-홍주석 반상변정과 섬유상 규선석 성장기, (3) 쥬라기 화강암류의 주 냉각기; 후기 호남전단운동과 관련된 후기 파랑습곡 형성기(D2b 변형단계), D2b 전기단계에 신-홍주석 반상변정 성장기. 따라서 본 연구결과는 호남전단운동은 쥬라기 화강암류의 주 관입 시기 동안의 휴식기를 걸쳐 그 전후로 적어도 2회 발생하였음을 제안한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.99-106
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• 1990

신선한 화강암의 절리면에 물유리계 융액형 약액이 충전되었을 때 이 충전 물질이 전단강도에 미치는 영향에 대해 평가해 보고자 하였다. 충전물질은 25% 물유리계 용액형 약액을 사용하였으며, 사용된 시료는 균일한 거칠기의 절리면을 가지는 화강암 시편을 제작하여 Hoek에 의해 만들어진 현장, 또는 실내에서 쓰이는 직접전단시험기를 사용하여 실험하였다. 충전되지 않은 불연속면에서의 전단강도는 직접적으로 암석과 암석의 접촉면에서 발생하게 되고, 약액으로 충전된 불연속면에서의 전단응력-변형곡선은 암석과 암석이 직접 접촉하기 전에 충전물질의 변형이 발생한 다음 암석과 암석이 암석의 접촉면에서 전단파괴가 발생하게 된다. 따라서 최대전단강도에 이를 때의 변위는 약액으로 충전되었을 때 더 커지게 됨을 알 수 있었다. 임의의 수직하중하에서 수평하중이 증가하게 되면 충전되지 않은 불연속면에서는 빠르게 최대전단강도에 도달하게 되며 그 이후 잔류 전단강도로 떨어지게 된다. 그러나, 충전된 불연속면에서는 내부마찰각이 감소되고, 최대전단강도와 잔류전단강도의 차이는 거의 없었다. 또한 충천두께가 커질수록 단위전단강성(unit shear stiffness, Ks)값도 감소되는 것을 알 수 있었다.

• 지질공학
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• 제11권2호
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• pp.191-203
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• 2001

포천 화강암에 대하여 결의 방향성에 따른 역학적 이방성 및 미세균열의 발달관계를 규명하였다. 일축압축강도는 177MPa∼212MPa의 범위를, 탄성계수는 48GPa∼62GPa, 인장강도는 6.9MPa∼8.5MPa, 탄성파 속도는 3,200m/sec∼3,700m/sec의 범위를 보인다. 이방성 비는 역학적 특성에 따라 최소 14%에서 최대 24%이며 1결에 의한 영향이 가장 크게 나타난다. 미세균열의 방향성은 결의 방향성과 상당한 연관성을 가진다. 그러나 장석 내에는 결정의 방향에 따라 미세균열들이 발달해 있어서 결의 방향과는 상당한 차이를 보이나, 석영 내에는 연장성이 매우 좋고 결의 방향과 거의 평행한 방향으로 많은 미세균열들이 발달해 있어서 석영 내에 발달한 미세균열의 방향성이 결의 방향을 지배하는 것으로 사료된다. 차분 변형률 분석과 현미경 관찰에 의한 미세균열의 방향성은 대체로 결의 방향과 상당히 유사하나, 각각의 측정 방법에 따라 약간의 차이를 보인다. 이러한 결과는 차분변형률이 미세균열의 폭을 측정하는 반면에 현미경 관찰은 길이나 개수를 측정하기 때문인 것으로 사료된다.

• 암석학회지
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• 제22권4호
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• pp.263-272
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• 2013

우리는 서부 경기육괴의 연변부에 위치한 덕적도에서 야외 지질조사와 암석기재학적 연구를 실시하여, 덕적도에 산출하는 암상을 (1) 흑운모 화강암, (2) 반상 화강암, (3) 압쇄 규암-편암, 그리고 (4) 저변성퇴적암류로 분류하였다. 흑운모 화강암은 섬의 대부분을 차지하고 있으며, 다른 암상들을 관입하고 있다. 덕적도의 동쪽 연변부를 따라 압쇄화된 반상화강암이 소규모로 산출한다. 섬의 북쪽에는 변성퇴적암이 산출하는데, 동쪽 해안가로 압쇄 규암과 편암이 호층구조를 이루고 서쪽으로는 상대적으로 변형의 강도가 약한 저변성퇴적암이 산출한다. 압쇄 규암-편암에서는 강한 파동소광과 아결정화된 석영과 함께 다량의 백운모와 소량의 녹니석 및 흑운모를 관찰할 수 있다. 이러한 광물조합은 변성도가 녹색편암상 또는 흑운모 분대에 해당함을 지시한다. 저변성퇴적암류에는 변성역암, 변성사암, 변성이암, 흑색점판암 등의 다양한 암상이 존재한다. 덕적도는 동쪽 해안으로 갈수록 암석의 종류에 관계없이 파쇄의 정도가 심해지고 일부에서는 석영이 연성전단작용에 의해 유동띠의 형태를 가지는 전단대가 발달한다.

• 터널과지하공간
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• 제21권3호
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• pp.205-215
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• 2011

본 논문은 국내 여러 지역에서 수행된 도로, 철도 및 기타 토목공사를 위한 설계과정에서 이루어진 현지조사 및 시추공을 이용한 현장시험과 실내시험 및 암반평가가 이루어진 화강암의 자료들을 대상으로 물성 및 암반분류방법간의 상관관계에 대해 분석을 실시하였다. 실험실과 현지에서 측정된 화강암의 물성 중에 단위중량, 압축강도, 인장강도, 탄성파속도, 점착력 및 마찰각 그리고 탄성계수 및 변형계수에 대해 분석을 실시하였다. 이들 물성 중에서 압축강도와 각 요소들 사이의 상관관계에 대해서도 검토하였다. 국내 화강암을 대상으로 조사된 RQD, RMR 과 Q 시스템의 암반분류법간의 상관관계에 대해서도 분석을 실시하였고, 기존의 암반분류법간의 상관관계를 보다 간편화하여 상관관계식을 유도하였다. 그리고 현장에서 시추코어를 대상으로 측정된 RQD와 압축강도 값으로부터 RMR 값을 유도하였으며 또한 RMR값을 이용하여 현지암반 탄성계수를 유추하였다.

• 암석학회지
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• 제11권2호
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• pp.65-73
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• 2002

석영의 파동소광은 암석의 변형정도를 나타낼 수 있는 좋은 지표로서 사용할 수 있다. 암석의 변형도를 결정하기 위해 석영의 파동소광 강도(IWE: Intensity of Wavy Extinction)를 편광현미경, 디지털 카메라, NIH Image(또는 Scion Image)로 측정하였다. 파동소광이 나타나는 석영입자의 한 부분이 편광현미경 상에서 최대 소광이 될 때 IWE를 측정하며, 이때 나타나는 파동소광이 나타나는 아입자경계에 수직방향으로 측정을 시도했다. 본 연구에 사용된 NIH Image는 파동소광을 보여주는 각 부분의 광도를 256단계의 흑백 농담변화로 나타낼 수 있다. 이를 이용하여 측정 길이에 대한 농담변화로 IWE를 구하였다. 이렇게 획득한 IWE를 $5^{\circ}$ 단위로 묶어 돗수분포표로 처리하였으며. 자료의 분포특성상 히스토그램의 최빈값과 중간값 사이의 중간값을 그 암석의 대표 IWE로 정의하고, 이를 다시 5단계의 변형대(무변형, 저변형, 중변형, 고변형, 최고변형)와 변형 지수(Dl, D2, D3, D4, D5)로 묶었다. 이 측정방법을 이용하여 경남 언양지역의 언양화강암과 양산단층과의 상관관계를 분석한 결과, 양산단층에서 멀어질수록 변형도가 낮아지는 결과를 얻었다.

• 암석학회지
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• 제23권2호
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• pp.61-73
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• 2014

소백산육괴의 중앙부에 위치하는 경상북도 북후면-평은면 지역에서 주 구성암류인 선캠브리아기 변성퇴적암류와 중생대 화강암에 대한 변형된 암석 및 미구조 연구를 통하여 (동)북동-(서)남서 방향으로 발달하는 우수 주향 이동성 예천전단대의 상대적인 형성시기, 변형온도, 초압쇄암대의 분포 등을 파악하였다. 연성 변형된 주요 암석구조는 전단변형에 의해 형성된 압쇄구조면과 신장선구조 그리고 편마구조면 내지 압쇄구조면이 습곡되어 형성된 (동)남동-버전스의 완침강-중경사 밀착습곡 등이 있다. 연성전단변형 동안에 형성된 장석들의 특징적인 미구조는 플레임 퍼어사이트, 밀메카이트, 미세단열, 미세킹크, 킹크대, 파동소광 등이 인지된다. 재결정된 석영집합체의 c-축 배열은 rhomb와 basal가 탁월한 미끄럼계로 작용하여 형성된 single girdle과 Type I crossed girdle 형태를 보여준다. 전단운동감각 결정면상에서 인지되는 전단운동감각은 우세한 방향성인 북서-경사와 부수적인 방향성인 남동-경사 압쇄구조면상에서 상부-북동-이동과 상부-남서-이동을 각각 보여준다. 이러한 특징적인 암석 및 미구조로부터 예천전단운동은 밀착습곡이 형성된 이후 발생하였으며, 예천전단운동이 발생할 당시의 변형온도는 $350{\sim}450^{\circ}C$이었음을 알 수 있다. 선캠브리아기 변성퇴적암류의 대상 분포와 변형된 선캠브리아기 변성퇴적암류의 장석과 중생대 화강암의 석영의 입도 분포로부터 불노봉과 박달산 북부를 통과하는 (동)북동 방향의 예천전단대의 초압쇄암대가 설정된다.

• 지질공학
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• 제32권1호
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• pp.59-72
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• 2022

본 연구는 부산 기장지역의 백악기 흑운모 화강암에 대하여 삼차원 개별체 수치해석 기반의 응력-변형 해석을 수행하고 절리성 암반의 강도 및 변형특성을 평가하였다. 절리성 암반의 역학적 특성에 대한 규모효과 및 REV를 규명하기 위한 워크플로우가 제시되었으며 연구지역에서 결정된 REV(representative elementary volume) 크기의 DFN(discrete fracture network) 큐브 블록에 대한 블록강도, 변형계수, 전단탄성계수, 체적탄성계수 등의 강도 및 변형 파라미터가 산정되었다. 연구지역의 역학적 REV 크기는 15 m 큐브로 평가되었으며 DFN 큐브 블록의 평균 블록강도 및 평균 변형계수는 각각 신선암의 52.8% 및 57.7%로 추정되었다. 연구지역의 절리성 암반은 역학적으로 뚜렷한 직교이방성을 나타내는 것으로 평가되었으며 삼차원 수치해석을 통하여 산정된 변형 파라미터를 이용하여 선형-탄성의 직교이방성 구성모델이 도출되었다. 연구지역에 대한 직교이방성 구성모델은 등가의 연속체 해석을 통한 터널 및 지하공간의 안정성 평가에 활용될 수 있다.