• 지질공학
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• 제17권1호
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• pp.125-133
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• 2007

본 연구에서는 난지도 매립지내 하수슬러지만으로 이루어진 8호 매립장에 대하여 환경 및 지반공학적 특성을 조사한다. 이를 위하여 대상현장에 대하여 시료를 채취하고, 용출시험, 중금속 총량시험 등을 실시하여 환경적인 특성을 조사하였다. 중금속 총량시험결과 Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, Cr 등의 성분이 검출되었으며, Cu의 경우 캘리포니아주 규제기준을 초과하므로 하수슬러지 재활용시 함량을 낮추어야 할 것이다 한편, 하수슬러지의 비중, 입도분석, 액소성한계, 다짐, 투수, 전단시험을 실시하여 지반공학적 특성을 조사하였다. 하수슬러지는 모래, 실트 및 점토로 구성되어 있으며, 소성지수는 42.3%로서 압축성이 큰 무기질 실트 혹은 유기질 점토인 것으로 분류된다. 다짐시험결과 건조단위중량이 낮고 다짐곡선이 비교적 평탄한 형태를 보이고 있으므로 함수비 변화에 따른 다짐효과가 비교적 적을 것으로 예상된다. 그리고 직접전단시험결과 점착력은 $0.058kg/cm^2$이고, 내부마찰각은 $14^{\circ}$ 것으로 나타났다. 대상현장의 하수슬러지는 다짐이 잘 되지 않으며, 전단강도도 비교적 낮으므로 매립지의 복토층 등으로 재활용할 경우 여러 가지 문제가 발생될 것으로 예상된다. 그리고 하수슬러지에 포함되어 있는 중금속의 용출에 따른 지하수 오염문제도 예상된다. 따라서 대상현장의 하수슬러지를 재활용하기 위해서는 이에 대한 보완 및 처리방안이 마련되어야 할 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제40권1호
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• pp.46-55
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• 2019

본 연구는 광화문 월대로 사용된 석재를 대상으로 암석학적 연구를 활용한 석재공급지를 추정하기 위해 수행되었다. 월대는 2010년에 일부 구간이 다시 복원된 것으로 원부재인 담홍색 화강암과 신석재인 회백색 화강암이 사용되었다. 석재공급지 추정을 위해 북한산과 수락산의 지질조사를 수행하였으며 채취한 시료는 모두 담홍색 화강암과 유사한 특징을 보였다. 전암대자율은 북한산에 비해 수락산의 값이 크고 암석의 색에서 부분적인 차이를 보이지만 수락산이 상대적으로 선명한 담홍색을 띤다. 수락산은 월대에 사용된 원부재와 비슷한 암석기재적 특징, 전암대자율, 역사적 사료 그리고 야외조사 시 발견된 채석흔적 등을 통해 최종 복원용 석재공급지로 판단된다. 물성시험 결과, 월대 원부재는 풍화로 인해 147 MPa로 다소 낮은 수치를 보이며 석재공급지로 생각되는 수락산은 244 MPa 높은 값을 보여 안정성까지 확보되어 양질의 석재로 사용 가능하다. 수락산 일대는 주거지역이 일부 포함 되어 있어 행정적인 문제, 자연파괴, 인근 주민 생활권 침해가 발생하여 채석활동은 어렵다. 또 다른 대안으로 QAP조성, 광물조직, 암색 등의 암석학적특징 및 물리적 특성까지 유사한 중-조립질 담홍색화강암의 포천 창수석과 영중석을 제안할 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.480-493
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• 2021

일반화된 Hoek-Brown(GHB) 파괴기준식은 GSI 값을 이용하여 현장 암반조건이 반영된 강도정수 값을 효과적으로 결정할 수 있기 때문에 암반공학 분야에서 표준 파괴기준식의 하나로 인식되고 있다. 그러나 GHB 파괴기준식의 비선형적 형태는 이 식의 수학적 취급을 어렵게 하고 이 식의 적용 범위를 제약하는 요인이 되고 있다. GHB 파괴기준식의 이러한 단점을 극복하기 위한 노력의 하나로 Taylor 다항함수 근사원리를 적용하여 파괴 최대주응력에 대응하는 최소주응력을 근사적으로 계산할 수 있는 명시적, 해석적 수식을 유도하였다. 근사식으로 구한 최소주응력과 수치해석적으로 계산한 정해를 비교하여 이 연구에서 유도한 최소주응력 근사식의 정확성을 검증하였다. 연구결과의 응용사례를 제시하기 위해 근사 최소주응력 계산식을 활용하여 GHB 암반에 굴착된 원형터널 주변에 예상되는 소성영역의 등가 마찰각과 등가 점착력을 계산하였다. 소성영역의 등가 Mohr-Coulomb 강도정수를 정밀하기 산정하기 위해서는 mi, GSI, 초기지압의 크기를 동시에 고려하는 것이 중요한 것으로 나타났다.

• 암석학회지
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• 제16권3호
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• pp.144-161
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• 2007

낭산지역 일대의 쥬라기 흑운모 화강섬록암은 담회색, 치밀조직을 이루는 중립질암이다. 암체에 대한 광역적인 열극체계 분석결과는 다음과 같다. 열극의 주향은 빈도등급에 의하여 크게 세 방향으로 분류가 가능하다. 이들 열극은 빈도등급에 의하여 (1) $N80^{\circ}{\sim}90^{\circ}E$ (1st-order)>(2) $N70^{\circ}{\sim}80^{\circ}E$ (2nd-order)>(3) $NS{\sim}N10^{\circ}E$ (3rd-order)의 순으로 나타난다. 특히 이들 열극의 간격은 200 cm 미만의 것들이 대부분을 차지한다. 따라서 분석된 열극체계 및 간격으로 미루어 낭산일대에서는 규격석보다 비규격석의 산출이 훨씬 많아 쇄석자원의 잠재성이 더 클 것으로 해석된다. 특히 밀집하는 기존 석산의 수직상 채석면의 방향도 빈도등급에 의하여 두 그룹으로 분류되어, (1) $N14^{\circ}W{\sim}N16^{\circ}E$ (1st-order)와 (2) $N78^{\circ}E{\sim}N88^{\circ}E$ (2nd-order)에서 뚜렷이 우세하다. 상기한 두 그룹의 수직상 채석면의 방향은 광역적 열극체계와는 다소 차이가 있다. 이와 같은 현상은 단위 석산에서 발달하는 미세균열의 배향성과 크게 관련되는 것으로 볼 수 있다. 낭산지역의 물성 중에서 비중, 흡수율, 공극률, 압축강도, 인장강도와 마모경도는 각각 2.65, 0.28%, 0.73%, $1,628kg/cm^2,\;100kg/cm^2$ 및 31의 평균값을 가진다. 공극률의 경우와는 달리, 낭산 및 속리산지역의 화강암류는 상호 유사한 마모경도를 가진다. 이는 마모저항의 지표로 간주되는 석영과 알칼리장석의 모우드 값의 차이로 설명될 수 있다. 한편 낭산지역의 연구를 통하여 규명된 수직상 채석면의 방향 및 각종 물성특성의 전반적인 이해는 차후 이 지역의 암석자원 활용 시주요 정보로 활용될 것으로 기대된다.

• 지질공학
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• 제24권2호
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• pp.247-260
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• 2014

KURT 2단계 구간에 대한 암반역학 모델을 설정하기 위하여 대상지역의 암반을 지질특성과 절리발달정도에 따라 총 6개의 암반 단위체로 구분하였다. 연구지역 암반은 대부분 화강암 그룹인 G1, G2, G3 단위체로 이루어져 있으며, 관입암 그룹인 D1, D3 단위체가 소규모로 분포한다. 또한 단층파쇄대로 이루어진 불량한 암반인 F3 단위체가 KURT 2단계 구간의 입구를 가로지르는 형태로 분포한다. 암반의 상태를 파악하기 위하여 시추조사 자료를 바탕으로 RMR, Q-system, RMi 등 3종류의 암반분류법으로 암반을 분류하였고, 선행 연구들에서 제안된 다양한 경험식과 암반분류 결과를 이용하여 암반의 변형계수, 강도, 점착력, 마찰각 등의 지반정수를 계산하였다. 최종적으로 각 암반 단위체에 대한 대표 암반분류 값과 대표 지반정수 값들을 산정하여 연구지역의 암반역학 모델을 설정하였다. 이 연구에서 설정된 암반역학 모델은 KURT 2단계 구간에 대한 설계와 안정성 예측 연구에 중요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제15권6호
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• pp.425-431
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• 2005

본 연구에서는 폐탄광 갱도를 이용한 갱도 전시장의 안정성 평가를 위해서 다양한 조사와 시험을 실시하였다. 이 광산의 일부 갱도는 1999년 폐광 후 관광용의 갱도전시장으로 이용되어지고 있다. 갱도전시장 주 갱도의 규격은 폭이 약 5 m에 높이가 3 m이며 갱도 연장이 230 m이다. 갱도를 구성하고 있는 암반은 흑색 셰일 및 석탄층 그리고 석회암으로 구성되어 있다. 갱도조사결과 갱도는 두 개의 단층과 교차하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 정밀 지질 및 암반조사를 통해 경험적 방법에 의한 안정성평가를 실시하고 보강의 필요성 등을 결정하였다. 그 결과를 토대로 수치해석을 실시하여 갱도 주변 암반의 전반적인 안정성과 보강(안)의 적절성 여부를 검토하였다. 갱도전시장 내부 주요지점의 RMR값과 Q값은 보통(Fair)과 양호(good)의 등급을 나타내었다. Q값을 토대로 산정한 각 지점의 보강안은 무지보나 systematic toiling으로 나타났다. 2차원 전산해석결과 전반적으로 갱도전시장의 안정성은 확보된 것으로 판단되나 일부 불안정 블록에 대한 추가 보강이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.41-54
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• 2012

암석이 풍화되어 감에 따라 지반 지지력이 감소되는 것은 잘 알려진 사실이다. 토목 구조물의 시공과 설계에서는 암석의 풍화에 의한 지반정수의 변화가 많이 인용되고 있는데 본 연구는 우리나라 면적의 45.5%에 해당되는 화성암을 대상으로 풍화정도에 따른 화학적 변질지수의 값의 범위와 풍화에 따른 광물조성의 변화를 분석하였다. 대상 시료에 대하여 현재까지 제안된 풍화지수들을 산정하였으며, 유의성 분석을 통해서 지수간의 높은 상관성을 확인하였다. 각각의 풍화지수들은 풍화가 진행될수록 값이 증가 또는 감소하는 경향을 보이는데, 화학적 변질지수(CIA)는 암종이나 광물에 따른 값이 기존연구에서 제시되어 있어 풍화의 정도를 판별하기 용이하므로 본 연구에서는 이를 이용하여 풍화정도를 평가하였다. 풍화에 따른 광물학적 변화는 산성질의 영역에 포함되는 암석은 풍화가 진행되어 감에 따라 기반암-일라이트-녹니석-카올린의 경로를 따르나 고철질의 영역에 포함되는 암석은 풍화 진행에 따라 기반암-스멕타이트-녹니석-카올린의 경로를 주로 따르게 된다. 즉 고철질의 암석에서는 풍화과정에서 양이온교환능이 높은 팽윤성의 점토광물인 스멕타이트의 함량이 증가하는 경향을 보인다. 화학적 풍화지수는 화학성분의 상대적인 변화와 비율을 근거로 작성된 지수이므로 암종별로 값의 범위가 넓게 나타나며, 특정 암종의 대표값을 결정하기 어렵다. 그러나 화학적 풍화지수는 다른 풍화정도를 판별하는 기준들과 마찬가지로 정성적인 기준이 아닌 정량적인 기준으로 풍화도를 평가하는 데 활용이 가능한 것으로 판단된다. 또한 특정지역의 풍화정도를 평가하기 위해서는 화학적 변질지수와 함께 풍화광물의 함량비, 풍화에 따른 강도 특성 등을 함께 고려하는 것이 좋을것으로 판단된다.