• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.5-18
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• 2009

국내 건축구조물 건설시 풍화대 지반(풍화토, 풍화암, 파쇄대 지반 등) 위에 건설되는 경우가 흔하게 나타나며 이 경우 경제적인 설계방안으로 풍화대의 지반지지력을 활용하기 위하여 전면기초를 사용한다. 국내 풍화대(풍화암, 풍화파쇄대, 풍화토) 지반위에 축조된 전면기초의 3가지 사례를 분석하였으며 전면기초의 설계 및 해석 절차, 침하량 평가절차, 굴착후 암반면 평가 절차, 전면기초 하부 풍화대 지반의 보강방법 결정 등에 관하여 자세하게 고찰하였다. 건축물의 전면기초를 지지하는 풍화암 또는 풍화파쇄대지반에서 사전 조사에 의한 분석뿐만 아니라 암반 노출면에 대한 암반면 조사(face mapping) 분석을 통하여 암반의 지질 구조적 특성을 평가하였으며 암반면 조사 결과를 토대로 보강방법을 결정하였다. 그리고 전면기초를 지지하는 풍화토 지반에서 직경 1m의 대형평판재하시험을 실시하였으며 크기효과를 고려하여 실제 기초의 지지력과 침하량을 평가하였다.

• 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.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.272-276
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• 2004

화강암에 대한 화학적 풍화특성과 풍화 정도의 정량적으로 표현하기 위한 방법으로 조사지역의 지형자료에 기초한 습윤지수(wetness indes)를 산정하였으며, 중화속도 및 등급을 산정하였다. 습윤지수는 지형 고도를 이용하여 2-5m 크기의 격자로 구성 된 수치고도모형을 작성하여 계산하였으며 풍화속도와 등급은 Profile model을 이용하였다. 연구대상지역은 마산지역과 서부산지역으로 집수지형을 지시하는 습윤지수의 분포는 마산지역에서 다소 높은 지수 값을 보인다. 임계부하량(critical loads)에 의한 풍화등급은 마산 가포동 지역과 서부산 견마도 지역은 각각 3등급과 4등급에 해당하여 견마도 일원에서 높은 풍화 정도를 지시한다. 이와 같은 결과는 동일한 화강암 분포지의 경우에도 구성 광물의 비율과 기온과 강수량과 같은 지역적인 특성에 따라 상이한 풍화 경향이 나타남을 지시한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.69-78
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• 2003

화강풍화토의 동결-융해 전후의 동적 거동을 구명하기 위하여 반복삼축압축시험을 수행하였다. 화강풍화토의 실트 함유량 20%이내에서 동결-융해를 받지 않은 공시체와 동결-융해를 받은 공시체를 구속압력을 변화시켜 동적 물성치인 전단탄성계수와 감쇠비의 변화 특성을 고찰하였다. 또한 점성토의 함유량을 각각 다르게 하여 소성지수의 변화에 따른 동결-응해 후의 동적 거동의 변화를 고찰하였다. 연구결과, 화강풍화토의 실트함유량이 증가할수록 전단탄성계수는 감소하였다. 그러나 동일한 밀도, 구속압력의 조건에서 동결-융해를 받은 화강풍화토의 전단탄성계수는 실트함유량에 관계없이 전단탄성계수에 큰 차이가 없었다. 점토를 함유한 소성지수 20이내의 화강풍화토의 전단탄성계수는 소성지수가 클수록 증가하였으며 동결-융해를 받게되면 전단탄성계수의 감소가 뚜렷하게 나타났다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.170-173
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• 2011

국내 풍화지반의 토량환산계수를 정확하고 합리적으로 추정하는 것은 공사의 성패에 있어 매우 중요한 사항이다. 하지만 현업에서는 풍화지반의 풍화도를 정량화하는 것이 어렵고, 토량환산계수를 적용 시 외국의 기준을 사용하는 경우가 빈번하다. 뿐만 아니라, 국내 풍화지반의 토량환산계수에 관한 연구는 아직 미비하여, 끊임없이 토량환산계수의 정확성 및 사용성에 대해 문제 제기가 있어 왔다. 이에 본 연구에서는 TEPS (Tunnel Electrical resistivity Prospecting System)를 이용하여 화강암의 풍화 정도와 전기비저항의 상관관계를 도출하고 풍화지반 내 흙이 차지하는 비율(S/W 비)을 전기비저항과 개괄적으로 상관관계를 맺어 전기비저항을 이용하여 토량환산계수를 산정하는 방법을 제안하였다. 현장 관리자가 풍화지반에서 쉽게 토량환산계수 및 토공량에 관한 정보를 획득할 수 있도록 풍화지반 토공관리프로그램(WEMP)을 개발하고 토량환산계수 측정시스템을 설계하였다.

• 토지주택연구
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• 제4권1호
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• pp.125-131
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• 2013

얕은 기초 설계와 시공을 위해 실시하는 평판재하시험 결과로부터 실제 기초지반의 침하량을 산정하고 있는데 국내에서 많이 시공되는 화강풍화토나 풍화암에 대한 현장 예측식이 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 화강풍화토와 풍화암을 대상으로 현장 평판 재하시험을 실시하여 기초 크기별 침하량 거동을 분석하였다. 모형토조와 현장 재하시험에서 측정한 하중 ~ 침하 곡선을 일반적인 항복하중 판정법을 사용하지 않고 하중 ~ 상대침하(s/B, s : 침하량, B : 재하판폭) 관계로 정규화(Normalization)하여 분석하였다. 즉, 하중 ~ 상대 침하 개념으로 정규화한 결과, 재하판 직경에 관계없이 일정한 형태의 곡선을 나타내므로 현장의 지반조건과 상관성을 제시하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제22권2호
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• pp.33-43
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• 2004

풍화암은 일반적으로 6단계로 분류된다. 본 연구에서는 풍화도에 따라 등급 I에서 등급 V의 암석 블록을 장수지역에서 채취하였다. 등급 VI는 본 연구대상에서 제외되었다. 풍화도의 증가에 따른 화학적 풍화지수의 변화량은 물리적, 역학적 물성변화에 비하여 매우 미소한 변화를 보였으며, 풍화도의 증가는 강도, 경도, 탄성파속도, 내구성과 같은 물리적 역학적 물성에 의하여 잘 지시되었다. 특히 흡수율과 공극률은 매우 좋은 지수이다. 풍화의 진행에 따라, 암석에 포함되어 있는 크랙의 양은 암석의 변형에 영향을 끼친다. 그러므로 풍화암의 응력변형률 곡선은 신선한 암과 상당한 차이를 보였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제7권1호
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• pp.33-38
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• 2009

신선한 흑운모 및 인위적으로 풍화시킨 흑운모에 대한 우라늄 수착 실험을 실시하였다. 실험 이후, 원심분리하여 상등액은 유도결합플라즈마분광분석(ICP-MS)으로 우라늄 농도를 분석하였고, 고체시료는 X-선 회절분석(XRD) 및 주사전자현미경(SEM) 분석을 실시하였다. 3 mm 이하의 흑운모 시료를 7개월 간 실험실에서 풍화시킨 후, 신선한 흑운모와 동일한 조건으로 pH 변화에 따른 우라늄 수착량을 구하였다. 낮은 pH(pH 3)에서는 흑운모에 대한 우라늄의 수착이 크지 않았지만, pH가 증가함에 따라 점차 우라늄 수착이 증가하는 경향을 보였다. 풍화된 흑운모의 우라늄 수착량은 신선한 흑운모에 비해 작았고 높은 pH(pH 11)에서는 그 차이가 더 심하였다. 풍화된 흑운모의 낮은 우라늄 수착특성은 광물 표면의 변화 및 주위 용존이온들의 화학적 거동에 의한 것으로 보인다. 풍화된 흑운모 시료에는 광물 표면에서 선호되는 흡착자리가 파괴되거나 용해되고 더불어 용존 이온들의 콜로이드화에 의해 우라늄-광물 표면 수착반응이 감소되는 것으로 보인다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권10호
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• pp.15-23
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• 2023

본 연구에서는 국내의 대표적 풍화토인 편마풍화토에 점토함유량 0%, 5%, 10%의 혼합토로 조성된 비탈면에 대해 강우 시 침투거동을 조사하고, 강우침투로 인한 불포화 비탈면의 안정성을 검토했다. 이를 위해 본 연구에서는 불포화 함수특성시험을 통해 함수특성곡선을 획득했고, 포화 삼축압축시험을 통해 강도정수를 얻었다. 얻어진 결과를 토대로, 침투해석과 안정해석을 통해 비탈면의 강우침투로 인한 포화대 형성과 안전성에 점토함유량과 선행강우 효과를 나타내는 초기흡수력이 미치는 영향에 대해 조사하였다. 그 결과, 지반의 초기흡수력이 높을수록 비탈면의 포화대 형성이 늦춰졌다는 것을 알았다. 또한 점토함유량이 증가할수록 지반의 전단강도 증대와 더불어 강우침투에 대한 저항성을 높이는 효과를 가지며, 비탈면의 안전성을 크게 향상시킨다는 것을 알 수 있었다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2006년도 창립 25주년 기념 특별심포지엄
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• pp.59-79
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• 2006

쉴드터널 공사에 있어서 커터도구의 절삭능력은 터널시공의 성패를 좌우하는 주요 변수이기 때문에 지반에 적합한 커터도구의 형상, 규격 및 재질의 선정은 무엇보다 중요하다. 1818년 쉴드공법 발명 이래 암반에 대한 커터도구는 많은 실험과 연구를 통해 발전해 왔으나, 풍화토 및 풍화암 지반에서의 커터도구에 대한 연구는 미진한 상황이다. 본 논고에서는 쉴드공법으로 설계된 서울지하철 7호선 연장 703공구 구간중 최대연장 920m의 풍화대 지반에 대하여 굴착중 커터도구의 무교체 시공과 굴착효율 증진을 위한 커터의 선정을 위하여 커터의 형상 및 재질에 대한 비교 분석을 하였으며, 그 선정사유에 대하여 소개하였다. 또한 국내외로 연구가 미진하였던 풍화토 및 풍화암 지반에서의 커터 마모량 평가방법을 제시하여 설계의 타당성을 검증하였으며, 특히 해외의 시공사례에 대한 분석을 통하여 커터 종류에 따른 지반별 마모계수를 제시하였다.