• 한국지형학회지
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• 제21권4호
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• pp.19-40
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• 2014

전라북도 고창군 상하면의 가막도에 대한 지형 조사의 일환으로 암석 반발 강도 조사와 각 부분의 화학적 조성을 분석하였다. 가막도의 암체 최상부는 지중 풍화 기원인 핵석이 일부 나타나고 있으며, 그보다 고도가 낮은 부분엔 지중에서 풍화 전선을 형성하던 기반암이 노출되어 있다. 가막도 암체의 반발 강도는 암체의 정상부에서 해안 대지 쪽으로 가면서 증가하는 것으로 나타났다. 이는 정상부가 침식에 대한 저항 정도가 약한 것으로 볼 수 있다. 한편 암체 각 부분의 화학적 풍화 지수, 풍화각 조성 물질의 변화 등으로 볼 때 암체의 하부가 정상부에 비하여 화학적 풍화가 덜 진행된 것으로 나타났다. 하지만 이는 암체 상부의 표면부에서 나타나는 현상으로 풍화층이 제거될 경우 생경한 암석의 풍화대가 나타날 것으로 보인다. 풍화각에 발달한 다각형 균열의 경우 전반적으로 화학적 조성과 화학적 풍화 정도에서 정상부와 하부의 중간 정도의 수준이었다. 풍화각의 특성을 파악하기 위한 분석 결과 풍화각의 표면에 다각형 균열이 형성되는 경우, 표면 부분에 비하여 기저 부분이 화학적 풍화 지수가 높은 경향성이 나타났다. 이는 이전의 연구와 일치하나, SiO2의 함량 등은 이전의 연구와 일치하지 않는 것으로 나타났으며, 이는 풍화 환경과 기반암 조성의 차이에 의한 것으로 판단된다. 이들을 종합할 때 가막도는 풍화 산물이 제거된 풍화 전선의 잔류물로 하부의 풍화 산물제거가 상부보다 활발히 진행된 것으로 보인다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.227-236
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• 2003

본 연구는 국내의 대표적인 화강암 분포지역을 연구대상 지역으로 선정하여 풍화암층에 대하여 수행된 일련의 실내역학 및 원위치시험 결과로부터 풍화도에 따른 화강 풍화암의 강도 변형 특성을 규명하고 설계 단계에서 비교적 시행이 용이한 공내재하시험 결과로부터 풍화도에 따른 화강풍화암의 내부마찰각 및 점착력 등의 강도정수를 평가할 목적으로 수행되었다. 연구대상 지역의 화강 풍화암에 대한 흡수율 및 풍화내구성지수 시험결과를 분석한 결과 풍화 도를 나타내는데 비교적 신뢰성 있는 방법으로 평가되어 이를 근거로 대상 지역의 화강 풍화암을 3등급의 풍화도로 구분할 수 있는 풍화도 분류 방법을 제시하였으며, Mohr-Coulomb 파괴기준 및 공동확장이론을 이용한 해석적 방법을 토대로 공내재하시험 결과로부터 연구대상 지역 풍화암의 점착력, 내부마찰각 및 팽창각 등의 강도정수를 풍화도별로 평가하였다. 해석결과 풍화도가 증가할수록 강도정수는 지수적으로 감소하는 것으로 나타났는데 본 연구에서 규정한 풍화등급의 경계에서 감소폭이 크게 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 공내재하시험 결과로부터 추정된 강도정수를 풍화도와 관련하여 수행한 현장삼축압축시험 결과와 비교 분석하여 검증할 목적으로 연구 중에 있으며 현재까지 수행된 1종의 풍화도에 대하여 수행된 현장삼축압축시험 결과와 비교한 결과 두 결과가 비교적 잘 일치하는 것으로 나타나 공내재하시험 결과를 이용한 강도정수 추정법이 신뢰성이 있는 것으로 확인되었다.

• 한국광물학회지
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• 제17권1호
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• pp.85-97
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• 2004

경주시 양남면의 해안단구퇴적층에 풍부히 함유된 혼펠스 자갈의 풍화작용을 X선회절분석, 주사전자현미경관찰, 화학분석을 이용하여 조사하였다. 분석결과, 혼펠스 자갈 풍화 초기에 사장석이 가장 먼저 용탈되어 공극을 형성하며, 그 후 풍화가 진행됨에 따라 흑운모는 흑운모-버미큘라이트 혼합층(hydrobiotite)으로 그리고 녹니석은 녹니석-버미클라이트 혼합층 광물로 변질되며, 사장석의 풍화산물로 할로이사이트가 부분적으로 침전되었다. 그러나 석영과 K장석은 거의 변질되지 않았다. 단구의 고도 차이에 따른 풍화각 두께와 생성되는 광물종의 차이가 인지되었다. 하부의 제2단구에서는 대체로 사장석의 약한 풍화작용이 주를 이루고 흑운모와 녹니석의 풍화작용은 관찰되지 않았으나, 상부의 제3단구에서는 사장석의 심한 풍화작용과 함께 흑운모와 녹니석이 혼합층으로 풍화되었다. 그러나 동일 단구퇴적층내에서도 풍화각 두께와 생성되는 광물종의 변화가 있으며, 이는 국지적인 지형변화에 따른 배수조건의 차이에 기인한 것으로 보인다.

• 대한지리학회:학술대회논문집
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• 대한지리학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.43-43
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• 2004

• 대한지리학회지
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• 제39권3호
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• pp.425-443
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• 2004

한반도의 중부에 위치한 북한강에는 하안단구의 발달이 대체로 빈약하며, 하상비고 18-29m의 T1면과 하상비고 25-39m의 T2면이 분포한다. 하안단구 퇴적층의 적색화 지수는 T2면이 평균 0.65, T1면이 0.54이며, 역의 풍화각 두께는 T2면의 편마암이 14.0mm, 화강암은 $\infty$이고, T1면에서는 편마암이 5.0mm, 화강암은 8.0mm로 측정되어, 형성시기가 오래된 T2면 퇴적층이 T1면에 비해 상대적으로 더 강한 풍화작용을 받았다. 규반비(SiO$_2$/Al$_2$O$_3$)와 규철반비 (SiO$_2$/R$_2$O$_3$)는 T2면이 각각 3.32, 2.64, T1면이 각각 4.06, 3.19이고 CIA(Chemical Index of Alteration)는 T2면이 87.85%, T1면이 85.88%로서, 더 오래된 T2면에서 풍화작용이 더 활발한 것으로 나타났다. 그리고 하안단구 T2면 퇴적층에서는 높은 풍화 정도를 의미하는 kaolinite와 halloysite가 발견되고, kaolinite의 용탈에 의해 형성되는 gibbsite도 확인되었다. 그러나 하안단구 T1면에서는 kaolinite가 발견되지 않으며, 풍화에 약한 사장석이 발견되기도 하였다. 하안단구의 하상비고, 퇴적층의 적색화 지수, 역의 풍화각 두께, 원소 함량 및 광물 조성을 토대로 할 때, 북한강 하안단구 T2면의 형성시기는 MIS 6시기(130-190ka), T1면의 형성시기는 MIS 4시기(59-74ka)일 가능성이 높다.

• 자원환경지질
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• 제42권4호
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• pp.357-366
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• 2009

풍화작용은 암석의 물리적 및 화학적 특성을 변화시킬 뿐만 아니라 공학적 특성에도 영향을 미친다. 대개 풍화는 암석의 밀도 및 강도, 내부마찰각과 점착력 등을 감소시키며 이로 인해 암석으로 구성된 사면의 안정성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 풍화등급에 따른 암반 사면의 안정성을 분석하여 풍화가 사면의 안정성에 미치는 영향을 분석해 보았다. 이를 위하여 암반사면의 안정성에 가장 주요한 영향을 미치는 불연속면 시료를 풍화등급별로 채취하여 공학적인 특성의 변화를 분석하였다. 이러한 결과를 활용하여 신선한 암반으로 구성된 사면과 풍화된 암반으로 구성된 사면의 안전율을 산정하였다. 신선한 암반의 경우 안전율이 1.25로 안전한 것으로 분석되었으며 풍화된 암반의 경우 안전율이 1.0으로 계산되었다. 그러나 이렇게 산정된 안전율은 값의 분산이 심한 불연속면 거칠기 계수(JRC)와 잔류마찰각에 따라 심하게 변동되고 있어 안전율로 사면의 안정성을 정확하게 파악하기 힘든 실정이다. 따라서 본 연구에서는 불연속면 거칠기 계수(JRC)와 잔류마찰각이 일정한 범위 내에 분포한다는 점에 착안하여 확률변수로 고려하였으며 확률론적 해석을 수행하였다. 확률론적 해석 결과 신선한 암반에서의 파괴확률은 25.6%로 계산되어 매우 불안정한 것으로 파악되었으며 풍화된 암반의 경우는 45.9%의 파괴확률이 획득되었다. 현장으로부터 획득된 자료들의 분산으로 인해 결정론적 해석기법은 사면의 안정성을 평가하는 데 부적절한 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권12호
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• pp.127-139
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• 2017

고양 지역의 화강 풍화암 지층을 대상으로 시추조사 및 다양한 현장 시추공 시험(프레셔미터시험, 공내전단시험, Downhole test, Suspension PS 검층, 밀도검층)을 수행하였고, 채취한 풍화암 코어시료에 대한 X선 형광분석을 실시하여 풍화도를 평가하였다. 현장 시추공 시험 결과로부터 변형계수, 전단강도 정수, 전단파 속도 등을 평가하였고, 심도에 따라 각 지반특성 값이 증가하는 경향을 확인하였다. X선 형광분석을 통해 산정한 화학적 풍화지수는 심도에 따라 풍화도가 감소하는 일반적인 경향을 나타냈으며, 대표적 풍화지수인 VR과 풍화암의 지반특성과의 관계를 분석하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제23권1호
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• pp.9-17
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• 2005

이 연구는 남원에서 채취한 화강암의 해수에 의한 풍화환경에서 기계적 풍화를 비교하여 관계를 명확하게 하는 것이다. 석재 사인과 건설현장에서의 풍화암에 대한 지질학적 연구는 암반의 화학적, 물리적 특성의 변화에 따라 다양하게 포괄적으로 연구되고 있다. 인공풍화 실험은 해수에 의한 풍화의 환경과 정도를 제어하기 위해 풍화의 정도와 풍화 환경을 제어한다. 해수에 의한 풍화가 진행될수록 풍화도가 증가하는데, 이는 비중, 흡수율, 공극율, 단축압축 강도, P-파 속도, 내구성, 간접인장 강도, 마찰각 등의 변화에 의해 알 수 있다. 해수에 의한 응력변형률 곡선의 변화는 담수에 의한 응력 변형률 곡선과 많은 차이를 보인다. 그러한 이유는 인공풍화 실험에 의한 미세한 균열의 차이와 잠재적인 공극의 발달의 정도의 차이에 의한 것이다.

• 지질공학
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• 제13권3호
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• pp.335-344
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• 2003

본 연구에서는 전라남도 장성과 화순에 분포하는 석회암풍화토의 물성 및 전단 특성을 연구하였다. 석회암풍화토의 교란시료에 대한 물성 및 전단 특성을 파악하기 위하여 실내 시험이 수행되었다. 연구지역의 석회암풍화토에 대한 물성 및 전단 특성은 다음과 같다 비중(Gs)은 2.78~2.80, 액성한계(LL)는 37~38(%), 소성지수(PI)는 13.7~15.4이며 흙의 분류(USCS)는 CL에 해당된다. 불포화 시료의 직접전단시험 (vd, $1.5t/\textrm{m}^3$)에 의한 강도정수는 점착력(c)이 3.07~4.4 ($t/\textrm{m}^2$) 그리고 내부마찰각($\Phi$)은 $34.8~42.4^{\circ}$의 범위를 보인다. 화강암풍화토 (양, 1997; 문. 1998; 박, 1998)와 비교해 보면, 연구지역의 석회암 풍화토의 물리적 특성은 일반적으로 차이를 보이며, 전단 강도정수 중, 내부마찰각은 대체적으로 유사한 경향을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국광물학회지
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• 제14권1호
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• pp.39-51
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• 2001

공주군 유구면 일대의 화강암질 편마암의 풍화작용에 따른 원소의 거동과 pH와 이차광물과의 관계를 XRF, ICP-AES, ICP-MS를 이용한 원소분석결과를 통하여 검토하였다. 이 지역의 암석은 pH6 내외의 산성환경, 침철석, 아나타제와 같은 다양한 이차광물을 생성하면서 심각한 화학조성의 변화를 초래했다. 주원소의 화학조성을 이용한 풍화지수는 토양층에서 79~88로 모암 중의 사장석이 용해되고 흑운모가 변질되어 캐올리광물의 생성이 활발한 방향으로 풍화작용이 진행되었다. 지표층으로 가면서 Al에 대한 주 원소의 거동은 Si, Ca, Na, K, P가 감소하고 Fe, Ti, Mn이 증가하는 경향을 보이며 pH가 낮은 풍화단면에서 주 원소의 변화량이 더 크다. 이 풍화대에서 Mg은 거의 일정하다. Li, As 모든 전이원소는 pH가 감소함에 따라 증가하며 특히 이들 원소는 Fe의 함량과 비례해서 증가해 침철석과 공침하였거나 표면에 흡착되어 있는 것으로 보인다. Ga은 Fe와 비례하기는 하지만 변화량은 전 풍화단면에서 일정하다. Zr, Mo, Sn, Cd은 pH에 변화에 상관없이 일정한 반면에 Rb, Sr, Ba, Y, Pb, Th, U 등은 감소하는 경향을 보인다. 특히 Rb 과 Sr은 Ca에 비례해서 감소한다. 희토류원소는 전 풍화단면에서 감소하는 경향을 보이는데 $Al_2$$O_3$에 대한 상대적인 변화량을 보면 경희토류원소는 사프롤라이트(saprolite)하부와 상부에서 부화되어 있고 중부 사프롤라이트와 토양층에서 감소하는 반면에 중희토류원소는 사프롤라이트 하부와 상부에서 감소하고 중부사프롤라이트 및 토양층에서 부화되는 경향을 보인다. 전반적으로 희토류원소의 원자번호가 클수록 손실율이 커진다. 이 풍화단면에서 원소의 거동은 각 풍화층의 pH와 생성된 이차광물의 조성에 지배를 받았다.