• 지질공학
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• 제27권2호
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• pp.153-164
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• 2017

지반 함몰 위험성에 대한 지질학적 인자는 매우 다양하다. 어떠한 지질학적 요인 또는 외부적인 영향에 의해 영향을 받을 수 있으며 동일한 지질학적 요인 내에서도 여러 가지 다른 물성값에 의해 지반함몰 영향인자가 결정될 수 있다. 다수의 논문 및 연구사례를 검토 한 결과 크게 7가지 범주의 지반함몰 요인이 있음을 알 수 있었다. 공동의 존재 여부에 따라 상재하중의 심도 및 두께가 지반침하에 영향을 줄 수 있고, 토사와 암반으로 구성된 지반에서는 그 경계면의 심도와 배향이 지배적 요소이다. 이 중 토사지반에서는 좀 더 다양한 영향인자로 구성이 되어있는데 토사의 종류, 전단강도, 상대밀도 및 다짐도, 건조단위중량, 함수비, 액성한계가 그것이다. 암반지반에서는 암석의 종류와 주 단열과의 거리 및 RQD가 영향인자로 구성될 수 있으며 수리지질학적 측면에서 접근했을 경우 강우 강도, 하천과의 거리와 심도, 투수계수 및 지하수위 변동이 영향을 줄 수 있다. 외부적인 요소도 지반함몰에 영향을 줄 수 있는데 굴착심도와 흙막이 벽과의 거리, 굴착공사 시 지하수 처리공법, 하수관로 등 인공시설물 존재 유무 등이 이에 해당된다. 최근 도심지의 지하구조물 건설에서 지반함몰 요소를 평가하는 것은 필수적일 것으로 예상된다. 본 연구에서 분석한 지반함몰 영향인자가 지반함몰위험 평가에 도움이 되기를 기대한다.

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.199-212
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• 2021

세병관(국보 제305호)은 통영 삼도수군통제영에 위치하며, 1605년에 창건한 이래 최근까지 수차례의 중건, 중수, 보수 및 복원을 거쳤다. 연구대상인 세병관 초석은 모두 50개로 다양한 표면손상이 나타난다. 이 초석은 총 6개의 암종으로 구성되어 있으며, 대부분은 석영안산암질 래피리 응회암이다. 보수용 대체석 수급을 위한 산지해석 결과, 대부분의 암석은 초석과 산출상태, 기재적, 광물학적 및 전암대자율 등 암석학적으로 높은 동질성을 갖는 것으로 나타났다. 초석의 손상유형 중에는 표면의 박리와 박락이 가장 심한 것으로 나타났으며, 무기오염물 분석을 통한 손상메커니즘으로 볼 때 해풍 및 복합적인 환경에 의한 염풍화가 주된 원인으로 판단된다. 초석의 기계적 내구성으로 보아 현재 물성 저하로 부재의 교체가 필요한 것은 없으나 표면적인 손상을 늦추기 위한 보존처리가 필요할 것으로 보인다. 이 초석은 표면에 발생한 물리적 손상과 내부 결함을 유발하는 암석학적 요인이 복합적으로 작용하였다. 따라서 세병관의 장기적 보존을 위해서는 주기적인 상태 진단과 모니터링이 요구된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5551-5557
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• 2012

건설공사 현장에서 발생하는 버럭 중 퇴적암은 대부분 야적, 매립 등으로 폐기하고 있어 공사비의 증대 및 시공 비효율화의 원인이 되고 있다. 이 중 일부 사암의 경우 선별하여 골재로 활용하기도 하지만, 셰일은 대부분 산업폐기물로 매립하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 골재수급 안정화 및 콘크리트용 대체골재 자원 개발의 일환으로 대경권에 널리 분포하고 있는 셰일의 콘크리트용 골재 활용 가능성을 평가하였다. 실험에 사용된 셰일은 대구시 터파기 공사현장에서 반출되는 레드셰일과 블랙셰일을 선정하였으며, 콘크리트용 굵은 골재로 널리 사용되는 안산암과 변성퇴적암의 일종인 혼펠스와 비교함으로써 셰일의 콘크리트용 골재 활용성을 검토하였다. 골재의 물성평가는 KS F 2527 "콘크리트용 부순 골재"에서 규정한 시험방법에 준하여 실시하였으며, 셰일 골재의 치환율 변화에 따른 재령별 압축강도를 측정하였다. 실험결과, 절대건조밀도는 블랙셰일에서 $2.59g/cm^3$, 레드셰일에서 $2.62g/cm^3$으로 나타났으며, 흡수율은 블랙셰일에서 1.93%, 레드셰일에서 1.43%로 나타나 콘크리트용 굵은 골재 사용기준을 만족하는 것으로 나타났다. 셰일 골재의 치환율에 따른 재령 28일 압축강도는 블랙셰일을 100% 치환하여 제조한 콘크리트의 경우 30.8MPa, 레드셰일을 100% 치환한 경우 31.1MPa로 나타나 Plain 골재를 사용하여 제조한 콘크리트의 압축강도 37.5MPa과 비교하여 약 82%의 강도 수준을 나타내었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권4호
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• pp.322-331
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• 2007

본 연구에서는 충북 제천 소재 금풍광산 광화대에 대해 지표 물리탐사결과 탐지된 이상대의 원인규명 및 광화대의 부존특성을 파악할 목적으로 시추공 비저항 토모그래피탐사를 적용하였다. 경사 시추공으로 인한 토모그래피탐사 자료의 겉보기 비저항값의 보정을 위하여 정확한 전극위치를 파악코자 공곡측정을, 시추공 주변부에 대한 물성정보를 얻고자 전기비저항 및 자연감마 등의 물리검층을, 코어시료에 대해 전기비저항값과 물성들 간의 상관성을 파악코자 공극률, 밀도, 대자율, 전기비저항 등의 물성시험을 수행하였으며, 전도성 광물의 품위와 전기비저항과의 관계를 규명하고자 품위분석을 하였다. 물성시험 결과, 본 연구지역과 같은 전도성황화광체 부존지역에서는 전기비저항이 공극률, 함수율과 같은 물성보다는 대자율, 품위와 같은 물성에 압도적으로 지배되는 것으로 확인되었으며, 비저항 토모그래피 탐사자료의 역산 결과, 비저항 분포 단면이 물리검층 자료 및 주상도와 일치하는 양호한 결과를 얻었다. 따라서 비저항 토모그래피탐사가 전도성 황화광체의 부존 특성 파악에 탁월한 효과를 보이는 것을 알 수 있었다.

• 보존과학회지
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• 제27권4호
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• pp.357-369
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• 2011

봉암사 정진대사원오탑(보물 제171호)은 고려시대의 부도탑으로 장석 반정을 갖는 우백질화강암으로 구성되어 있다. 주요 조암광물은 조립과 세립의 석영, 장석, 운모 등이며, 부재는 암편탈락, 결실, 박리 및 박락 등의 물리적 풍화가 진행되어 있다. 이 탑의 전면에 걸쳐 적외선열화상분석을 실시한 결과, 균열이 발생한 부분을 중심으로 내부 박리 및 박락도 심한 것으로 나타났다. 표면 변색 부위에 대해 P-XRF 측정 결과, 암흑색, 황갈색 및 회백색 변색이 발생된 지점을 중심으로 Fe, S, Ca, Mn의 농도가 높게 나타났다. 또한 적색 안료의 피복흔적이 있는 부분은 Fe의 함량이 신선한 부분보다 5배 높게 측정되었으며, 적철석을 원료로 하는 안료를 사용한 것으로 해석된다. 부재의 초음파속도는 1,350~1,400 m/s로 모든 방위에서 유사한 값을 나타냈으나 박리, 박락 및 균열이 발생한 부분은 1,000m/s 이하의 값을 보였다. 따라서 풍화가 심해 물성이 약해진 부위와 균열대는 강화처리 및 재접합이 필요하며, 접합 부위가 넓은 암편은 강화처리를 선행해야 할 것으로 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제18권4호
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• pp.171-180
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• 2015

울릉도 지열조사 시추공에서 채취한 암석코어 중 약 20 m 간격으로 수집한 23개의 코어시료에 대하여 수포화 전기비저항과 건조 전기비저항, 건조밀도와 유효공극률을 측정하고, 암석코어 별 전기비저항 범위를 제시하였으며 물성간 상관성을 분석하였다. 암석코어의 건조과정 말미에 질소가스를 주입함으로써 습기의 공극내 유입 및 흡착을 지연시켜 건조 전기비저항을 측정할 수 있는 전처리 방법을 고안하였다. 측정된 물성 상호간의 상관성을 분석한 결과, 울릉도 암석코어의 건조밀도는 유효공극률과 매우 높은 상관성을 보였는데, 특히 '건조밀도 감소에 대한 유효공극률 증가율'이 암종에 따라서 큰 차이를 보여서 현무암질 화산쇄설암이 가장 크고 조면암질 화산쇄설암, 조면암의 순으로 작아진다. 따라서 울릉도 암석코어는 건조밀도와 유효공극률의 상관성 분석만으로도 암종 구별이 용이한 특징을 나타내었다. 수포화 전기비저항은 유효공극률 및 건조 밀도와 매우 높은 상관성을 보이는 반면 건조 전기비저항은 이들과 특별한 상관관계를 찾을 수 없었다.

• 자원환경지질
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• 제42권1호
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• pp.73-84
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• 2009

화순 운주사 석조불감(보물 제797호)은 고려시대 양식을 갖추고 있는 석조문화재로서 우리나라에서 유래를 찾아볼 수 없는 거대한 석조불감이다. 남쪽과 북쪽의 감실 내부에는 각각의 불상이 등을 맞대고 있는 쌍배 좌상의 독특한 양식을 보이고 있어 역사적, 미술사적 및 학술적으로 높은 평가를 받고 있다. 그러나 이 석조불감은 특별한 보호시설 없이 옥외에 노출되어 장기간 풍화를 받아 다양한 훼손양상이 복합적으로 나타나고 있다. 따라서 상대적인 훼손 및 환경적 요인을 분석하기 위해 석조불감 내부와 외부의 온도분포와 상대습도를 일년간 모니터링 하였다. 이 결과, 석조불감의 기온 및 상대습도 연중변화는 일정한 변동률의 폭으로 증감을 반복하며 기온은 계절에 따라 상승과 감소의 경향을 뚜렷이 보이는 반면, 상대습도는 사계절 모두 높은 습도를 유지하는 것으로 나타났다. 석조불감의 내부는 높은 상대습도로 인해 표면 결로현상이 나타나고 있으며 이는 봄, 여름 및 겨울철에 관찰된다 특히 여름철은 봄과 겨울철의 합보다도 2배정도 높게 나타나며, 기온이 높고 상대습도가 거의 100%에서 일정하게 유지되므로 결로현상이 오랫동안 암석 표면에 지속되어 구성광물을 용해시키고 표면을 변질시켜 화학적 풍화를 촉진시킬 것으로 판단된다. 따라서 이 석조불감의 보존을 위해 결로현상에 영향을 미치는 상대습도의 저감방안이 필요한 것으로 나타났다.

• Elastomers and Composites
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• 제34권3호
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• pp.222-228
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• 1999

본 연구에서는, 화학적 표면처리에 따른 카본블랙의 표면, 흡착, 그리고 미세구조의 성질과 물리적 표면 자유에너지를 고찰하였다. 실험적 결과를 통하여, 염기성 용액으로 표면 처리한 경우 pH와 비표면적의 변화 없이 표면 자유에너지의 비극성 또는 극성요소의 증가를 가져왔다. 반면에 산성표면처리의 경우에는 표면특성, 흡착성질과 미세구조의 큰 변화를 확인하였다. 특히, 염기성 처리된 카본블랙은 비극성이나 비표면적의 중요한 인자로 표면 자유에너지의 London 비극성 요소의 증가를 볼 수 있었다. 이는 카본블랙/고무 복합재료에 있어서, 카본블랙이 강화재의 역할 뿐 아니라 분산력 발달에 중요한 역할을 담당하고 있기 때문으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제28권5호
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• pp.519-525
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• 1995

Recently, there have been several cases of serious accidents on concrete structure resulting from rapid deterioration of concrete strength. On the view point of long term stability of concrete, deterioration of concrete strength is mostly due to chemical reaction between alkali and reactive aggregates (alkali-aggreagte reaction; AAR) in concrete rather than a problem of execution. For long-term stability of concrete, concrete aggregates must be carefully selected. Some of rocks used for concrete aggregates contain deleterious minerals reactive to alkali components in concrete. Most of AAR result from chemical reaction between alkali components and reactive silica minerals in aggregates (so called alkali-silica reaction; ASR). The silica minerals are as follows; quartz with seriously distorted lattice structure, volcanic glass, chalcedony, opal, cristobalite, tridymite, etc. ASR may cause expansion and cracks, further collapse in concrete structure, in a few years. In case of crushed aggregates, only a part of rock mass without reactive minerals must be produced in aggregates mine after thorough examination of the distribution of rocks with reactive minerals. In case of natural aggregates, the total content of reactive minerals must be calculated, if, the content is more than 20%, the rate should be lower by mixing other non-reactive crushed- or natural aggregates. If it is obliged to use concrete aggregates all containing deleterious minerals in a discrete area, they must be used with low alkali cement Even if it is low quality in the chemical properties, aggregates with suitable range in the physical properties can be utilized as the aggregate of other purposes.

• 한국지구과학회지
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• 제39권3호
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• pp.250-259
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• 2018

전라남도 해남군 문내면 일대에 축성된 전라우수영 성곽의 부재를 대상으로 암석학적 연구를 수행하고 산지를 추정하여 보수정비를 위한 자료를 제공하고자 한다. 연구대상인 전라우수영은 2016년에 사적 제535호로 지정되었으며 성곽의 잔존구간은 약 15% 정도로 보존관리가 필요한 실정이다. 이번 연구에서는 성곽 부재에 대한 암석기재적 특징을 바탕으로 축성에 사용된 암석을 분류하고 사용비율을 산출하였으며 동시에 전암대자율을 측정하였다. 채취한 성곽 시료의 현미경관찰로 광물 구성 및 조직 등을 파악하였으며 주변지역에 대한 지질조사를 통해 축성 재료의 가능성이 있는 주변암과 비교하였다. 연구 결과, 성곽 부재는 크게 응회암류와 기타 암석으로 구분할 수 있으나 대부분이 응회암류이며 세부적으로는 응회암, 화산력 응회암, 화산력암이다. 부재로 사용된 비율을 살펴보면 화산력 응회암이 60.3%로 가장 많이 사용되었으며 이어서 응회암(34.7%), 화산력암(2.5%) 순이다. 전암대자율 측정 결과 응회암류는 $1{\times}10^{-3}$ SI unit 이하의 낮은 값과 $1-14{\times}10^{-3}$ SI unit의 높은 값을 보이는 유형으로 구분할 수 있다. 주변암은 응회암이 우세하나 위치마다 기재면에서 차이를 보이며 그 외의 응회암류는 화원면 신덕리 일대에 분포한다. 암석기재적인 특징과 전암대자율 값, 채석산지의 가능성을 고려하면 부재의 응회암은 문내면 동외리, 화산력 응회암은 화원면 신덕리 일대가 산지로 추정된다. 추가로 축성 재료의 기준 설정을 위해 성곽의 주요 부재를 대상으로 물성시험을 수행하였으며, 압축강도 면에서 응회암이 약 156 MPa의 양호한 값을 보였다. 물성시험 결과와 부재의 암종 별 사용량을 종합하면 성곽의 보수정비 시 대체석으로는 응회암이 적절할 것으로 판단된다.