• 제목/요약/키워드: metamorphic rock

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국내에 분포하는 암반의 물리·역학적 특성 분석 (Analysis on Physical and Mechanical Properties of Rock Mass in Korea)

  • 서용석;윤현석;김동규;권오일
    • 지질공학
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    • 제26권4호
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    • pp.593-600
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    • 2016
  • 본 연구에서는 국내의 107개 터널 설계 과정에서 수행한 현장 및 실내시험 자료 4,280개를 이용하여 암반 및 무결암의 역학적 특성을 암종 및 강도별로 분석하였다. 분석된 물리 및 역학적 특성은 단위중량, 점착력, 내부마찰각, 변형계수, 탄성계수, 포아송비, 일축압축강도, 인장강도, 투수계수, 비중이다. 평균값의 분석 결과에 의하면 편마암은 비중, 화강암은 투수계수, 퇴적암은 단위중량과 점착력, 내부마찰각, 화산암은 변형계수와 탄성계수, 일축압축강도, 인장강도, 변성암은 포아송비에서 가장 높은 값을 보인다. 역학적 특성의 분포 범위는 암종 및 강도를 고려한 분석에도 불구하고 넓게 분포하며, 이는 암반의 불균질성과 이방성에 기인하는 것으로 판단된다.

침투류에 의한 암석시료의 함수 저감거동 연구 (III) (A Study on Decreasing Behavior of Strength & Elastic Parameters due to Water Infiltration in Rock Cores (III))

  • 조홍제;문종규;정일수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.149-159
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    • 2013
  • 본고는 암석 코아에 함수비가 증가함에 따라 포아송비 거동형태를 구명하기 위하여 일축압축강도시험을 시행하였다. 현장에서 출토빈도가 높은 퇴적암, 화성암 및 변성암 시료 307개를 대상으로 포아송비의 함수거동을 관찰하였다. 포아송비는 암석의 역학적, 물리적 parameter와는 상관성이 전혀 표출되지 않는 독립적인 거동을 하고 있다. 포아송비의 함수거동은 감소, 증가 및 자유거동을 표출하고 있다. 감소거동을 나타내는 시료는 전체의 약 70%이상이며 이것은 포아송비의 함수거동 중 절대적으로 우세한 것이다. 포아송비는 독립거동을 하기 때문에 간접적인 방법으로는 추정이 불가능하다. 따라서 설계, 시공 및 감리과정에서 현장암에 대한 실험 결과를 적용하여야 할 것이다.

암석을 대상으로 시행하는 Schmidt Hammer 타격법의 새로운 제안 (II) (Suggestions of a New Method for Schmidt Hammer Blowing and Data Analysis on Rocks (II))

  • 민덕기;문종규;이상일
    • 터널과지하공간
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    • 제19권5호
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    • pp.421-431
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    • 2009
  • 본 연구에서는 Schmidt hammer 시험법을 적용하여 국내 공사현장에서 출현 빈도가 높은 화성암, 변성암 및 퇴적암 11종을 대상으로 일축압축강도와 타격값의 상관성 해석을 시도하였다. 암종에 따라 타격거동이 각각 다르게 나타난 암석의 상관성 해석을 거동별로 시행하여 6개의 경험식을 제안하였다. 이 식들의 신뢰성 분석을 교차검정으로 시행한 바 새로이 제안된 시험방법은 국내 암석을 대상으로 시행한 결과의 신뢰도가 높아 활용가치가 높다고 할 수 있다.

Predicting rock brittleness indices from simple laboratory test results using some machine learning methods

  • Davood Fereidooni;Zohre Karimi
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제34권6호
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    • pp.697-726
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    • 2023
  • Brittleness as an important property of rock plays a crucial role both in the failure process of intact rock and rock mass response to excavation in engineering geological and geotechnical projects. Generally, rock brittleness indices are calculated from the mechanical properties of rocks such as uniaxial compressive strength, tensile strength and modulus of elasticity. These properties are generally determined from complicated, expensive and time-consuming tests in laboratory. For this reason, in the present research, an attempt has been made to predict the rock brittleness indices from simple, inexpensive, and quick laboratory test results namely dry unit weight, porosity, slake-durability index, P-wave velocity, Schmidt rebound hardness, and point load strength index using multiple linear regression, exponential regression, support vector machine (SVM) with various kernels, generating fuzzy inference system, and regression tree ensemble (RTE) with boosting framework. So, this could be considered as an innovation for the present research. For this purpose, the number of 39 rock samples including five igneous, twenty-six sedimentary, and eight metamorphic were collected from different regions of Iran. Mineralogical, physical and mechanical properties as well as five well known rock brittleness indices (i.e., B1, B2, B3, B4, and B5) were measured for the selected rock samples before application of the above-mentioned machine learning techniques. The performance of the developed models was evaluated based on several statistical metrics such as mean square error, relative absolute error, root relative absolute error, determination coefficients, variance account for, mean absolute percentage error and standard deviation of the error. The comparison of the obtained results revealed that among the studied methods, SVM is the most suitable one for predicting B1, B2 and B5, while RTE predicts B3 and B4 better than other methods.

암반에 근입된 부착형 앵커의 거동특성 (I) - 태안지역 편마암 - (Behavior of Bond-type Shallow Anchors in Rock Masses ( I ) - Metamorphic Rock (gneiss) at Taean Test Site -)

  • 김대홍;이대수;천병식;김병홍
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권12호
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    • pp.45-55
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    • 2006
  • 본 논문에서는 우리나라 태안지역에서 총 30회 수행한 암반앵커 현장시험의 결과를 나타내었다. 대상암반은 편마암으로써 풍화가 심한 것부터 신선한 암에 이르기까지 다양하며, 시험앵커의 깊이는 $1{\sim}4m$로 설치하였다. 앵커는 SD4O-D51mm를 사용함으로써 다른 파괴가 일어나기 전에 암반파괴가 먼저 일어나도록 유도하여 암반의 인발지지력을 파악하고자 하였다. 많은 시험에서 파괴는 극한하중까지 이르는 것을 관찰할 수 있었으며, 암반파괴형상은 암반이 들어올려지면서 방사상으로 균열이 발달하는 형상을 나타내었다. 시험결과, 암반앵커의 인발지지력은 암반의 종류, 암질, 앵커의 정착깊이, 앵커텐던의 인장강도 등에 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 시험을 통해 암반앵커시스템의 인발지지력을 지배하는 주요파라메터들을 도출하고 이에 대해 논하였다.

충주 어래산지역의 지질 및 구성암류와 방사능 값 (Geology and Constituent Rocks, and Radioactive Values of the Eoraesan Area, Chungju, Korea)

  • 강지훈;이덕선;고상모
    • 암석학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.85-96
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    • 2018
  • 옥천변성대의 북서부에 위치하는 충주 어래산지역은 신원생대 계명산층과 중생대 화성암류가 분포하고, 계명산층 내에 희토류 광화대가 보고된 바가 있다. 이 논문에서는 희토류 광체의 기원암과 그 분포 및 특성을 파악하기 위해 암상구분에 의한 상세한 지질도를 작성하고, 구성암류의 방사능 값을 측정하였다. 그 결과 신원생대 계명산층의 주요 암상은 변성이질암, 화강암질편마암, 함철규암, 변성심성산성암(호상형, 세립형, 함염기성형, 조립형), 변성화산산성암 등으로 구성되어 있고, 이를 관입하는 중생대 화성암류는 페그마타이트, 흑운모화강암, 반려암, 섬록암, 염기성 암맥 등으로 구분된다. 계명산층의 구성암류는 주로 동북동 방향의 대상분포를 보이고, 함염기성형 변성심성산성암의 분포는 이전 연구자에 의해 작성된 희토류 광체의 분포와 매우 유사하다. 그리고 중생대 흑운모화강암은 기존 연구결과와 달리 어래산지역의 전역에 광범위하게 분포한다. 또한 함염기성형 변성심성산성암은 연구지역의 구성암류 중에 가장 높은 방사능 값의 범위(852~1217 cps)와 평균값(1039 cps)을 보인다. 노두별 방사능 값의 최대 밀도를 보이는 분포영역은 또한 함염기성형 변성심성산성암의 분포 영역과 일치한다. 이는 함염기성형 변성심성산성암이 희토류 광체의 기원암일 가능성을 지시한다.

국내 변성암 지역 음용지하수 중 자연방사성물질(238U, 222Rn)의 환경 특성 연구 (Environmental Characteristics of Naturally Occurring Radioactive Materials (238U, 222Rn) Concentration in Drinking Groundwaters of Metamorphic Rock Areas: Korea)

  • 주병규;김문수;정도환;홍정기;김동수;노회정;윤정기;김태승
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제18권3호
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    • pp.82-92
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    • 2013
  • This study has investigated naturally occurring radioactive materials (N.O.R.M; $^{238}U$, $^{222}Rn$) for 353 drinking groundwater wells in metamorphic rock areas in Korea. Uranium concentrations ranged from N.D (not detected) to 563.56 ${\mu}g/L$ (median value, 0.68 ${\mu}g/L$) and radon concentrations ranged from 108 to 11,612 pCi/L (median value, 1,400 pCi/L). Uranium and radon concentrations in the groundwater generally are similar to USA with similar geological setting. Uranium concentrations in 9 wells (2.6%) exceeded 30 ${\mu}g/L$, which is the maximum contaminant level (MCL) by the US environmental protection agency (EPA), radon concentrations in 46 wells (13%) exceeded 4,000 pCi/L, which is the Alternative MCL (AMCL) by the US.EPA. The log-log correlation coefficient between uranium and radon was 0.32. The correlation coefficient between uranium and pH was 0.12 and the correlation coefficient between radon and temperature was -0.01. The correlation coefficient between uranium and $HCO_3$ was 0.09 and the correlation coefficient between uranium and Ca was 0.11. The median value of uranium was high Chung-Buk (1.78 ${\mu}g/L$), Gyeong-Buk (1.37 ${\mu}g/L$), In-Cheon (1.06 ${\mu}g/L$) for each province. On the other hand, the median value of radon was high In-Cheon (2,962 pCi/L), Chung-Buk (2,339 pCi/L), Jeon-Buk (2,165 pCi/L) for each province. Jeon-Buk for log-log correlation coefficient is the highest (0.63) among provinces.

석조문화재의 암석에 관한 지질학적 조사 연구 (I)-원주시, 원주군, 횡성군 및 홍천군 지역을 중심으로 (Geological Study on the Rocks of the Stone-Monuments-at the around the weonju City, Weonju-gun, Hwoengseong-gun and Hongcheon-gun)

  • 이상헌
    • 보존과학연구
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    • 통권13호
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    • pp.14-36
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    • 1992
  • The investigation has been made on the rocks consisting the pagoda(12), Buddhist Statues(9) Buldaejwa and cakra(2, rewpectively), stele(5), and Flagpole wupport and stupa(6) which are stood in Weonju city, Weonju-gun, Hwoengseong-gun and Hongcheon-gun, Kangweondo. These rock-monuments range mostly in age from late Shilla Kingdom to middle Korye Kingdom. The geology around this region is mainly composed of Precambrian metamorphic rocks and mesozoic granitic rocks. The granitic rocks are largely divided into Jurassic and cretaceous ones which are slightly different in rock phase. The main rock phase consisting the monumentsare are coarse biotite granite with minor amount of hornblende in Jurassic age. Variation in rock phase is abserved even in part of the stone used in the monuments. Inclusions composed of biotite and hornblende, porphyritic texture with microcline phenocryst, igneous lineation and exfoliation according to weathering are observable in all rocks in these monuments. In the case of stele whose a body and a capstone is remained, one is composed of black slate and the other white limestone. But the turtle shaped pedestal is constituted of coarse biotite granite. These stone-monuments are strongly weathered and exfoliated out about 1∼2mm.In case of exfoliated weathering along igneous lineation, some are taken off about 3∼5mm thick. In some monuments, the degree of weathering is somewhat different according to position, grade of sculpture, and biological activity.

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메타카올린 치환에 따른 알칼리-실리카 반응 팽창 저감효과 (The Effect of Meta-Kaolin Replacement on Alkali-Silica Reaction)

  • 전쌍순;이효민;진치섭;황진연
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.360-363
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    • 2004
  • The effectiveness of Meta-Kaolin to prevent detrimental expansion due to alkali-silica reaction was investigated through the ASTM C 1260 method. Reactive aggregate used is a metamorphic rock. The replacement proportions of portland cement by Meta-Kaolin were 0, 5, 10, 15, 25 and 35 percent, respectively. The results indicate that 25 percent replacement of portland cement by Meta-Kaolin seems to be most effective to reduce alkali-silica reaction expansion under this experimental conditions.

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암석 판별 탐구에서 중학교 영재들의 과학적 관찰의 특징 탐색 (Exploring the Characteristics of Scientific Observation of Gifted Middle-School Students in Rock Identification)

  • 유은정;장선경;고선영
    • 한국지구과학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.365-380
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 암석 판별 탐구에서 중학교 영재학생들의 과학적 관찰과 추론의 특징을 탐색하기 위함이었다. 이를 위하여 영재교육원에 다니는 19명의 중학교 1학년 학생들에게 과학 교과서에서 중요하게 다루는 화성암, 변성암, 퇴적암이 포함된 5가지 암석 샘플을 나누어 주고 각 암석의 형성과정, 종류, 이름 등을 유추해 보도록 하였다. 연구 결과, 학생들이 주로 주목하는 암석의 특징은 색, 조직, 구조로 나타났다. 전형적인 암석의 경우 기억에 의존하여 즉각적으로 암석 판별에 성공하나 관찰에 근거한 유의미한 추론이 이루어지지 못하는 반면, 판별에 어려움을 겪는 암석의 경우 관찰에 근거한 유의미한 추론 과정이 담화를 통해 드러나기도 하였다. 또한 유의미한 관찰 결과로부터 과학적 추론을 타당하게 구성하였으나 암석 판별에 실패한 경우도 나타났다. 본 연구 결과는 중학생들의 암석 판별 탐구 활동에서 학생들의 현 수준을 파악하고, 학교 현장에서 이루어지는 암석 판별 탐구가 학생들에게 과학적 관찰과 추론의 경험을 제공할 수 있도록 방안을 모색하고, 시사점을 제공하고자 한다.