• 터널과지하공간
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• 제22권1호
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• pp.32-42
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• 2012

암석에 대한 풍화특성 연구는 시공간적 제약으로 인한 어려움이 따른다. 이 연구는 경상남도 김해시 일대에 분포하는 백악기 화강암에 대하여 물리적 및 화학적 풍화과정을 인공적으로 재현하고 풍화진행에 따른 암석의 지질공학적 특성변화를 고찰하였다. 인공풍화과정에 의하여 시료의 탄성파속도는 현저하게 감소하였으며 공극률 및 흡수율은 뚜렷하게 증가하였다. 초기 풍화등급이 높은 암석일수록 인공풍화과정에 따른 물성변화의 폭이 크며 풍화에 취약한 것으로 나타났다. 공극률, 흡수율 및 탄성파속도는 연구지역의 화강암에 대한 풍화지수로 유용하게 사용할 수 있다. 물리적 및 화학적 풍화과정이 복합적으로 일어나는 조건에서 암석풍화는 더욱 촉진된다. 이 연구에서 복합적인 풍화과정을 재현한 연구방법은 암석의 풍화특성을 규명하고 예측하는 데에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권4호
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• pp.327-338
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• 2020

The role of precise prediction of subsurface fluids and discrimination among them cannot be ignored in reservoir characterization and petroleum prospecting. A suitable rock physics model should be build for the extraction of valuable information form seismic data. The main intent of current work is to present a rock physics model to analyze the characteristics of seismic wave propagating through a cracked porous rock saturated by a three phase fluid. Furthermore, the influence on wave characteristics due to variation in saturation of water, oil and gas were also analyzed for oil and water as wet cases. With this approach the objective to explore wave attenuation and dispersion due to wave induce fluid flow (WIFF) at seismic and sub-seismic frequencies can be precisely achieved. We accomplished our proposed approach by using BISQ equations and by applying appropriate boundary conditions to incorporate heterogeneity due to saturation of three immiscible fluids forming a layered system. To authenticate the proposed methodology, we compared our results with White's mesoscopic theory and with the results obtained by using Biot's poroelastic relations. The outcomes reveals that, at low frequencies seismic wave characteristics are in good agreement with White's mesoscopic theory, however a slight increase in attenuation at seismic frequencies is because of the squirt flow. Moreover, our work crop up as a practical tool for the development of rock physical theories with the intention to identify and estimate properties of different fluids from seismic data.

• 자원환경지질
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• 제54권1호
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• pp.137-150
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• 2021

서악동 마애여래삼존입상은 경주 선도산 정상부의 동남향에 조성된 통일신라시대의 거석불로 입지적 중요성과 함께 힘찬 아미타불상과 부드러운 협시보살의 조각수법이 매우 특징적이다. 특히 안산암질 암반에 불신을 새기고 흑운모화강암을 대좌로 장식한 아미타불상과 좌우 병렬식으로 배치된 알칼리 화강암으로 조성된 협시불은 석재의 색상 및 질감을 통해 석불의 위엄을 잘 표현하였다. 아미타불상은 암반에 형성된 절리로 인한 불연속면의 발달과 사면의 불안정성, 최상부에서 발생하는 식물의 근압에 의한 암반의 이완현상이 결부되어 손상이 가속되고 있다. 또한 절리와 균열 및 박리 등 불연속면의 증가로 인해 물성이 크게 저하되었으며 조류 및 지의류의 피복도가 높은 상태이다. 따라서 마애여래삼존입상에 발생한 손상정도는 아미타불상이 마애불로 조성되면서 나타난 물리적 풍화특성과 다양한 생물침해에 의해 손상이 가속화되는 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제18권2호
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• pp.125-133
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• 2008

본 고에서는 파쇄대가 존재하는 기반암 상부에 지하차도를 계획하는 경우, 하부지반의 지지력 증대 및 침하량 감소 목적으로 적용할 수 있는 기초 보강공법에 대하여 연구하였다. 보강효과 및 적정 설치간격을 수치해석적으로 예측함으로써 실제 시공시 기초자료로 활용할 수 있도록 하였다. 이를 위해, 충청남도 연기군 지역에서 수행된 시추조사, 물리탐사 및 실내 실험결과 등을 분석하여 그 결과로부터 파쇄대의 물리적, 역학적특성을 파악하고 지하차도의 지내력을 확보할 수 있는 효과적인 보강대책을 검토하였다. 아울러, 보강사례에서 조사된 공법들 중 이중관 고압분사 공법, 삼중관 고압분사 공법, 마이크로 파일 등의 적정 보강심도를 선정하였으며, 수치해석(Plaxis 8.2 프로그램)을 통해 설치간격 등을 변화시켜가면서 동일한 안정성을 기준으로 가장 효과적인 공법의 제원을 비교 검토하였다.

• 한국광물학회지
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• 제30권2호
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• pp.71-81
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• 2017

회백색 응회암으로 구성된 경주 골굴암 마애불의 효과적인 보존처리를 위하여 구성암석의 특징과 보존처리제 적용에 따른 효과를 살펴보았다. 구성암석은 팽윤성 광물인 몬모릴로나이트를 3-5% 함유하고 있으며, 물과 반응 후 팽윤성 광물의 층간간격이 증가함을 보였다(1.54-2.69%). 에틸실리케이트 암석강화제를 적용한 후 시편의 표면 경도, 흡수율, 공극률 등의 물성은 향상되었으나 팽윤성 광물의 층간간격이 감소하였으며(4.23-12.12%), 팽윤성 광물의 함량이 많을수록 그 정도는 컸다. 팽윤저지제를 선 처리한 후 강화제를 적용하였을 때 물성은 강화제만을 처리하였을 때와 거의 유사한 결과를 보였다. 팽윤저지제만의 처리로는 팽윤성 광물의 층간간격이 거의 변화되지 않았으며, 팽윤저지제 처리 후 강화제를 처리하였을 때는 XRD 패턴에서 팽윤성 광물의 세기는 줄어들었으나 층간간격의 변화는 강화제만을 처리하였을 때와 유사하여 팽윤저지제의 효과는 거의 없었다(4.10-11.85%). 따라서 팽윤성 광물을 함유하고 있는 골굴암 마애불 구성암석을 강화시키기 위한 보존처리제로서 에틸실리케이트 계열의 암석강화제는 적절치 않으며 이를 보완하기 위해 사용한 팽윤저지제도 효과적이지 못하다. 우수의 접촉으로 구성광물이 팽윤되어 풍화가 급속히 진행되기 때문에 현재로서는 하부와 측면 등 풍화가 심한 부분에 우수접촉을 저지시키는 조치가 필요하다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권5호
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• pp.457-470
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• 2021

In this study, the pull-out behavior of a tunnel-type anchorage for suspension bridges was investigated using experimental tests and image processing analyses. The study focused on evaluating the initial failure behavior and failure mode of the tunnel-type anchorage. In order to evaluate the failure mode of tunnel-type anchorage, a series of scaled model tests were conducted based on the prototype anchorage of the Ulsan Grand Bridge. In the model tests, the anchorage body and surrounding rocks were fabricated using a gypsum mixture. The pull-out behavior was investigated under plane strain conditions. The results of the model tests demonstrate that the tunnel-type anchorage underwent a wedge-shaped failure. In addition, the failure mode changed according to the differences in the physical properties of the surrounding rock and the anchorage body and the size of the anchor plate. The size of the anchor plate was found to be an important parameter that determines the failure mode. However, the difference in physical properties between the surrounding rock and the anchorage body did not affect its size. In addition, this study analyzed the initial failure behavior of the tunnel-type anchorage through image analysis and confirmed that the failure was sequentially transferred from the inside of the tunnel to the surrounding rock according to the image analysis. The reasonable failure mode for the design of the tunnel-type anchorage should be wedge-type rather than pull-out type.

• 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.

• 지질공학
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• 제26권3호
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• pp.339-352
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• 2016

지하 매질의 물리적인 성질을 정확히 평가하기 위한 가장 일반적인 방법은 해당 지점에서 시추하여 채취한 암편을 대상으로 해석한 지질공학적인 실내시험 결과와 시추공 안에 삽입한 탐사 기구를 통해 얻은 지구물리학적인 자료를 함께 복합적으로 해석하는 것이다. 이 연구에서는 충북 증평의 지질학습장으로 예정된 시험부지 중의 한 곳에서 시추공 탐사 대신 수집한 지표 탄성파탐사(굴절법 및 표면파법) 자료로부터 얻은 P파 및 S파 속도구조와 이를 토대로 작성된 포아송 비 단면을 통해 노두에 좁은 폭으로 드러난 암석 환경(적색퇴적암, 회색화산암, 풍화 화산암) 및 접촉선에서 관찰된 단열, 파쇄대가 확인되는지 알아보았다. 또한 탐사 지역에 주로 분포하는 회색 화산암과 적색 퇴적암을 대상으로 지표지질 조사와 실내 지질공학 실험을 수행하였다. 탐사자료에서 평가된 동적 탄성계수 영률은 지질공학 자료의 정적 탄성계수보다 높았다. 실내 시험에서 회색화산암에 비해 공극률이 작고 함수비가 작은 것으로 평가된 적색퇴적암은 추가적으로 건기와 우기에 실시한 전기탐사(비저항 및 자연전위) 결과에서 건우기와 관계없이 상대적으로 전기비저항이 높고 그 변화 폭이 매우 작은 영역으로 확인되었다. 특히 높은 함수비와 공극률을 갖는 풍화된 회색 화산암과 함께 접촉선에서 좁게 발달한 단열 파쇄대가 우기 때의 충전율을 높이는 열린 통로의 역할을 한 것으로 해석된다.

• 터널과지하공간
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• 제24권3호
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• pp.212-223
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• 2014

본 연구에서는 고심도 금속광산갱도에 대한 안정성 해석을 수행하였다. 이를 위해 수압파쇄법으로 암반의 초기지압을 측정하였고, 현장에서 채취한 암석코어로 수많은 실내물성시험을 실시하여 무결암의 물성 값을 산출하였으며, 현장조사를 통해 GSI, RMR 분류법으로 암반을 분류하였다. 암반분류 결과에 대한 시나리오 분석과 확률론적 평가를 통해 광산 갱도를 최상조건, 평균조건, 최하조건으로 구분하였으며, 각 조건별 탄소성해석을 통해 갱도의 안정성을 평가하였다. 또한, 갱도의 형상과 발파손상대의 영향을 고려한 해석을 통해 갱도의 적절한 규격과 지보패턴을 조사하였는데, 본 광산 갱도의 안정성 제고를 위해서는 갱도의 천반 곡률반경을 감소시키거나 천정부 보강이 필요한 것으로 나타났다.

• 건축역사연구
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• 제20권1호
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• pp.23-39
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• 2011

The Sungnyemun roofing tiles were twice disassembled for maintenance work, in 1963 and 1997, and modern tiles were applied in 1997. However, besides differing in visual appearance, the modern tiles had distinctly different physical properties. A study has been carried out on 22 different tiles, including original Sungnyemun tiles, modern tiles applied during maintenance, traditional tiles made by tile-makers, and others, to examine their physical properties, such as bending strength, frost resistance, absorption, whole-rock magnetic susceptibility, chromaticity, differential thermal analysis, and other characteristics. Since the method of making modern tiles involves compressing clay in a vacuum, modern tiles showed relatively greater bending strength and specific gravity, while Sungnyemun tiles and those made by tile-makers, in comparison, demonstrated less bending strength and specific gravity owing to their production method of 'treading,' in which clay is mixed by having someone tread upon it repeatedly. Over time, the absorption rate of the original tile used for Sungyemun gradually decreased from 21% to 14.7%; traditional tiles from tile-makers showed absorption rates of 17%, while the absorption rate of modern tiles was just 1%, which is significantly low. As for frost resistance, Sungnyemun tiles and traditional tiles from tile-makers showed cracking and exfoliation after being subjected to testing 4 or 5 times, while slight cracking was seen on the surface for modern tiles after 1ngy, or 3 times. In other words, no significant difference from influence by frost was found. According to the results of differential thermal analysis, the plastic temperature was shown to have been no less than 1, $on^{\circ}C$ for all types of tile, and cristobalite was measuredthrough XRD analysis from a Sungnyemun female tile applied during maintenance in 1963, which appeared to have been plasticized at between $1,200^{\circ}C{\sim}1,300^{\circ}C$. Based on these research results on the physical properties of tiles from the Sungnyemun roof, a fundamental production method for tiles to be applied in the restoration of Sungnyemun has been identified.