• 터널과지하공간
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• 제25권5호
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• pp.435-449
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• 2015

풍촌석회암과 막골석회암을 대상으로 $-18{\sim}+32^{\circ}C$의 온도범위에서 총 50회의 인공적인 동결-융해 풍화시험을 수행하고 그로 인한 물리적 성질과 미세구조의 변화를 정량적으로 분석하였다. 두 가지 암종 모두 건조무게와 P,S파 속도는 지속적으로 감소하는 경향을 보였고, 흡수율은 증가하는 경향을 보였다. X선 단층촬영 영상분석 결과 실험 후 공극률이 증가하였으며, 공극부피, 등가직경, 국부두께, 방향성 등 여러 지표에서 공극의 생성 및 확장을 확인할 수 있었다. 막골석회암의 물리적 미세구조적 변화가 풍촌석회암에 비해 크게 나타났는데 이는 초기 상태의 막골석회암이 더 많은 공극과 미세균열을 가지고 있었기 때문으로 추정된다. 본 연구는 암석의 물리적 성질과 미세구조적 성질을 통합적으로 분석함으로써 향후 암석의 풍화 연구에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 저온지역의 건설, 자원개발 활동에 기초자료로써 이용될 것으로 기대된다.

• 터널과지하공간
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• 제21권6호
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• pp.480-493
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• 2011

암석의 동적물성은 내진설계의 동적해석에 필요한 물성이다. 본 연구에서는 충남 연기군 지역의 화강암 시험편을 대상으로 양단자유 공진주시험을 실시하여 동적물성인 동탄성계수, 동전단계수, 감쇠비 등의 특성을 분석하고, 역학적 물성과의 상관관계를 분석하였다. 탄성파속도를 기준으로 동적물성을 분석한 결과, 탄성파속도가 빠를수록 동탄성계수와 동전단계수는 선형적으로 증가하는 경향을 보였으며, 감쇠비는 비선형적으로 감소되는 것으로 조사되었다. 논문은 사인형태의 입사파에 대한 장점을 설명하고 또한 동하중에 대한 암석의 크기효과를 설명하고 있다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2011년도 학술대회 및 정기총회
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• pp.183-186
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• 2011

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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• pp.303-306
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• 2007

After Kyoto protocol took effect, many countries are making efforts to reduce $CO_2$ one of effective which is geosequestration. But a percentage of geosequestration in total research budget is very small and the priority order of research also is receded in Korea. As one of efforts to activate the research on geosequestration in field of geophysics, we proposed the plan to build up a measurement system for rock physical properties monitoring during $CO_2$ injection which will function as original technology. The system consists of two part, one of which is a data acquisition system based on seismic and complex resistivity tomographic measurement and the other of which is a tri-axial compressive system to realize the in-situ condition. And also developments of various inversion algorithms are proposed to interpret data qualitatively such as a inversion algorithm for confined cylindrical boundary, a joint inversion algorithm and a 4-D inversion algorithm.

• 한국농공학회논문집
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• 제54권5호
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• pp.43-47
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• 2012

A evaluation for the strength of rock includes a lot of uncertainty due to existence of discontinuity surface and weakness plain in the rock mass, so essential test results and other data for the resonable strength analysis are absolutely insufficient. Therefore, a analytical technique to reduce such uncertainty can be required. A probabilistic analysis technique has mainly to make up for the uncertainty to investigate the strength of rock mass. Recently, a artificial neural networks, as a more newly analysis method to solve several problems in the existing analysis methodology, trends to apply to study on the rock strength. In this study the unconfined compressive strength from basic physical property values of sedimentary rock, black shale and red shale, distributed in Daegu metropolitan area is estimated, using the artificial neural networks. And the applicability of the analysis method is investigated. From the results, it is confirmed that the unconfined compressive strength of the sedimentary rock can be easily and efficiently predicted by the analysis technique with the artificial neural networks.

• 지질공학
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• 제17권3호
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• pp.471-481
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• 2007

우리나라의 경우 자연사면 산사태는 대부분이 여름철의 집중호우에 의해 발생되며, 암반보다는 주로 토질특성에 영향을 받는다. 그리고 자연사면의 토층은 기반암의 풍화현상에 의해 형성되기 때문에 토질특성은 지질조건에 따라 다르다. 따라서 자연사면의 지반상태를 평가하기 위해서는 지질의 분포양상과 함께 지질조건에 따른 토질특성의 파악이 중요하다. 이 연구는 주로 화산암과 화강암 및 퇴적암이 분포하고 있는 부산지역 자연사면의 토층을 대상으로 지질조건에 따른 토질특성을 분석하였다. 이를 위하여 자연사면에서 채취한 토층시료를 대상으로 각종 토질시험을 수행하여 물리적 성질과 공학적 특성을 파악하고 지질조건과의 상관성을 분석하였다. 그 결과 토층은 주로 양호한 입도의 점토질 모래로 분류되었다. 습윤밀도는 $1.07{\sim}1.99kg/cm^3$, 전단저항각은 $28.2{\sim}39.6^{\circ}$, 투수계수는 $8.10{\times}10^{-5}{\sim}8.38{\times}10^{-2}cm/sec$의 범위로서 대체로 양호한 전단강도와 보통${\sim}$빠른 정도의 투수성지반으로 평가되었다. 그리고 토질특성은 지질별로 서로 다른 경향성을 보였다.

• 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.

• 터널과지하공간
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• 제22권5호
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• pp.321-329
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• 2012

미생물의 유무에 따른 티탄철석의 물성변화를 살펴보기 위하여 공극률, 흡수율, 종파속도 및 일축압축강도(UCS) 등의 실내시험을 수행하였다. 물리적 성질 변화는 미생물을 배양하지 않은 무기적 산화와 미생물을 배양한 생물학적 산화의 조건에서 배양기간에 따라 정량적으로 비교하였다. 그 결과, 배양기간 45일까지 측정된 pH는 무기적 산화의 경우 3.82-4.26 범위에 분포하는 반면, 생물학적 산화에 의한 pH 값은 2.20-2.57 범위 내에서 분포를 보였다. 미생물 유무와 배양기간에 따라 측정된 흡수율의 경우 무기적 산화는 최종단계에서 0.052%, 생물학적 산화는 0.073%로 나타났다. 공극률의 경우 무기적 산화는 최종단계에서 0.206%, 생물학적 산화는 0.281%를 보였다. 미생물에 의한 생물학적 산화는 무기적 산화에 비해 전반적으로 높은 값을 보였다. 종파속도는 배양기간이 지남에 따라 전반적으로 초기 평균값에 비해 낮은 속도 분포를 보였으며, 무기적 산화는 최종단계에서 1886 m/s로, 생물학적 산화는 최종단계에서 1410 m/s로 나타났다. 일축압축강도는 배양기간 따라 모든 시험편에서 감소를 보이며, 무기적 산화의 경우 최종단계에서 241.4 MPa로, 생물학적 산화의 경우 140.0 MPa로 나타났다. 결론적으로 배양기간에 따른 티탄철석의 물리적 특성 변화는 미생물에 의한 영향이 크게 작용하였음을 의미한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권6호
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• pp.537-546
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• 2020

Oil and natural gas reserves have been recognised abundantly in clayey rich rock formations in deep costal reservoirs. It is necessary to understand the sedimentary history of those reservoir rocks to well explore these natural resources. This work designs a group of laboratory experiments to mimic the physical process of the sedimentary clay-rich rock formation. It presents characterisation results of the physical properties of the artificial clayey rocks synthesized from illite clay, quartz sand and brine water by high-pressure consolidation tests. Special focus is given on the effects of illite clay content and high-stress consolidation on the physical properties. Multi-step loaded consolidation experiments were carried out with stress up to 35 MPa on mixtures constituting of the illite clay, quartz sand and brine water with five initial illite clay contents (w=85%, 70%, 55%, 40% and 25%). Compressibility and void ratio were characterised throughout the physical compaction process of the mixtures constituting of five illite clay contents and their water permeability was measured as well. Results show that the applied stress induces a great reduction of clayey rock void ratio. Illite clay contents has a significant influence on the compressibility, void ratio and the permeability of the physically synthesized clayey rocks. There is a critical illite clay content w=70% that induces the minimum void ratio in the physically synthesised clayey rocks. The SEM study indicates, in the high-pressure synthesised clayey rocks with high illite clay contents, the illite clay minerals are located in layers and serve as the material matrix, and the quartz minerals fill in the inter-mineral pores or are embedded in the illite clay matrix. The arrangements of the minerals in microscale originate the structural anisotropy of the high-pressure synthesised clayey rock. The test findings can give an intuitive physical understanding of the deep-buried clayey rock basins in energy reservoirs.

• 터널과지하공간
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• 제25권1호
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• pp.24-36
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• 2015

거창화강암은 국내 주요 석재자원의 하나로서 토목 및 건축사업에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 거창화강암을 대상으로 수많은 실내시험을 실시하여 암석의 단위중량, 흡수율, P파 속도, S파 속도, 일축압축강도, 인장강도, 영률, 포아송비, 점착력, 내부마찰각, 점하중강도지수 등의 물리적 성질을 조사하였다. 일축압축강도는 인장강도의 19.5배, 점착력의 8.6배이고, P파 속도는 S파 속도의 1.5배 수준이었다. 실험결과로 얻어진 각종 물성간의 상호관계를 분석하였으며, 일축압축강도는 포아송비, 점하중강도지수, 영률과 0.8 이상의 피어슨 상관계수를 보였다. 또한, 단순회귀분석과 다중회귀분석을 통해 물성간의 각종 회귀식을 구하였으며, 특히 결정계수 0.7이상의 회귀식을 정리하여 나타내었다.