• 보존과학연구
• /
• 통권30호
• /
• pp.79-91
• /
• 2009

Stone cultural heritages are mostly situated in field, so they are damaged from mechanical, chemical and biological weathering, and their degree of strength is also weaken. Therefore, the scientific conservation of the stone cultural heritages are necessary in order to the long-term maintenance and safety conservation. In this study, we attempt to estimate on the field application of consolidants which are Wacker OH 100, Remmers KSE 300 and 1T1G according to the quality of the rocks. Based on the ultrasonic velocity, conditions of weathering damage before treatment are mainly ranked completely weathering condition (CW) or partly highly weathering condition (HW). After the first treatment, weathering damage conditions are changed by the high weathering condition (HW). These results shows that the internal pores of stone are filled with consolidant materials, so average ultrasonic velocities increases after treatment. And Remmers KSE 300 which is consolidant material is highest rate of increase of average ultrasonic velocities.

• 지질공학
• /
• 제24권2호
• /
• pp.179-189
• /
• 2014

We analyzed the three-dimensional distribution of micropores and internal structures in both fresh and weathered granite using micro-focus X-ray computed tomography (micro-CT). Results show that the pore radius in fresh granite is mostly in the range of $17-50{\mu}m$, the throat radius is in the range of $5-25{\mu}m$, and the coordination number (CN) of pores is less than 10. In contrast, the pore radius in weathered granite is mostly in the range of $20-80{\mu}m$, the throat radius is in the range of $8-30{\mu}m$, and the CN is less than 12. In general, a positive linear relationship exists between pore radius and CN. In addition, both the size and the density of pores increase with an increasing degree of rock weathering. The size of the throats that connect the pores also increases with an increasing degree of weathering, which induces fracture propagation in rocks. Micro-CT is a powerful and versatile approach for investigating the three-dimensional distributions of pores and fracture structures in rocks, and for quantitatively assessing the degree of pore connectivity.

• 자원환경지질
• /
• 제23권2호
• /
• pp.201-213
• /
• 1990

제3기 포항분지의 퇴적암류의 외견상의 특징은 비록 한 충준내라 할지라도 산출지, 즉 노두에 따라 다양하게 나타난다. 이러한 현상은 주로 화학적풍화작용에 의한 화학조성 및 광물조성의 변화와 미화석 산출빈도의 변화에 기인된 것으로서, 이는 암층서, 생층서 및 지질경계를 설정하는데 많은 혼동을 유발하는 원인이 되었다. 화학적 풍화작용이 제3기 포항분지의 퇴적암류에 미친 영향을 지화학적, 광물학적 및 미화석 산출빈도와 관계시켜 풍화심도에 따른 변화를 체계적으로 연구 였고, 지질현상 해석에의 적용을 고찰하였다. 본 역의 화학적 풍화작용에 대한 감응력은 광물조성과 조직의 차이에 따라 변화를 보였고, 풍화대에서의 용탈현상이 미약한 것은 침식속도가 상대적으로 빠른 결과로 해석된다. 외견상의 가장 현저한 변화인 암색의 변화는 주로 유기물의 분해에 의한 결과이며, 미화석의 산출 또한 풍화 심도에 따른 큰 변화를 보여 풍화대 상부, 즉, 산화대에서는 산출이 극히 제한되고 특히 풍화작용의 감응력이 상대적으로 큰 두호층의 경우 그 영향은 더욱 현저하다. 그 영향은 지표로부터 7-10m에 이르러 포항분지의 경우, 지표시료를 이용한 암층서 및 생층서 연구시 이들자료 해석에 큰 제한이 있고 주의가 필요함을 지시한다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.126-138
• /
• 2012

석조문화재의 풍화훼손도를 평가하기 위해 초음파속도를 이용하는 방법은 현장적용 및 풍화도 평가가 용이하여 널리 사용되고 있다. 이 방법은 풍화가 진행되면 초음파 속도가 감소하는 특성을 이용해 신선암과 풍화암의 초음파속도 차이를 이용하여 풍화등급을 산정한다. 그러나 풍화등급 산정에서 신선암의 초음파속도를 암석의 산출지역과 관계없이 고정값(5,000 m/s)으로 사용하기 때문에 우리나라와 같이 동일한 암종에서도 다양한 속도가 나타나는 경우 많은 문제가 발생되고 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 석조문화재를 구성하는 대표 암종에 대하여 20종의 시편과 60개의 코어시료를 획득해 신선암의 초음파속도를 측정하여 데이터베이스(DB)를 구축하고 이를 보고하였다. 이 결과, 동일한 암종인 화강암 내에서도 초음파속도가 3,118에서 5,380 m/s까지 다양하게 나타나며 이를 무시하고 고정값을 사용할 경우 풍화등급 산정에 많은 오차를 발생시킬 수 있음을 확인하였다. 다음으로 측정 오차에 대한 보정을 위해, 현장측정에서 사용하는 두 가지 방법(직접법과 간접법)에 의해 속도를 측정하고 지역별 암종에 따른 보정계수를 산출하였는데 그 범위는 1.31에서 1.76까지 다양하게 나타났다. 그 외 측정온도, 장비운영자에 따른 초음파속도의 차이를 확인한 결과 그 차이가 오차범위 내에 있어 풍화도 평가에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 마지막으로 본 연구에서 얻어진 초음파속도 DB와 측정보정계수를 실제 석조문화재인 봉황리 마애불상군에 적용한 결과, 풍화지수는 0.3으로 기존의 방법보다 0.1 정도 낮게 평가되었으며 풍화등급 또한 기존의 방법이 "상당히 풍화"로 판별하는 것에 비해 "중간정도의 풍화"로 차이가 나타났다. 동일한 문화재를 대상으로 한 다른 연구결과에서 중간정도의 풍화등급을 제시하고 있어 본 연구의 결과가 보다 정확한 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구에서 제시한 방법은 보다 정확한 풍화지수의 산정과 그에 따른 보존대책을 수립하는데 기여할 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
• /
• 제55권5호
• /
• pp.429-438
• /
• 2022

본 연구는 골재 생산과정에서 화감암 파쇄시 풍화정도가 골재의 입도분포 및 미석분 발생량에 미치는 영향을 평가하였다. 경북 거창의 골재 채석장에서 슈미스 햄머 측정값으로 강도 차가 있는 3개 지역에서 암석 시료를 채취하였다. 실내에서 동일 조건에서 죠크러셔로 파쇄를 한 후 입도분석, 광물 분석, 화학분석과 풍화지수를 산출했다. 슈미트 햄머 측정값은 56, 28, <10로 나타났고 풍화지수인 CIA 및 CIW 값도 차이가 나타나 시료들을 풍화도에 따라서 경암, 연암 및 풍화암으로 구분했다. 경하에서 풍화암으로 갈수록 작은 입도분포를 보이며, 변질광물로 견운모와 같은 점토광물의 비율이 높아졌다. 경암은 장석 및 석영 비율이 높았고 백운모 및 고령석(kaolinite)의 비가 작았다. 죠크러셔 파쇄 결과 경암은 굵은 파쇄물(13.2mm)을 많이 생산한 반면 풍화가 진행된 연암 및 풍화암은 가는 파쇄물(4.75mm)을 생산했다. 전자는 베타분포 곡선 특징을 보였고 후자는 쌍봉 분포 곡선을 보였다. 미석분(0.71mm 체 이하; 중량 %) 발생은 경암, 연암, 풍화암에서 13%<21%<22%로 증가하여 풍화도가 클수록 미석분이 많이 발생했다. 미석분은 습식 골재 생산 공정에서 샌드 유닛(모래탈수장치)의 운전으로 회수된다. 따라서 골재생산 공정에서 슬러지 발생량을 최소화하기 위해 사이클론의 최적 운전에 대한 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 지질공학
• /
• 제20권4호
• /
• pp.461-465
• /
• 2010

암석에서의 풍화 및 투수성은 방사성폐기물 지하동굴처분 및 암반구조물의 안정성 확보 및 장기적 관리측면에서 매우 중요한 역할을 한다. 이들 암석의 풍화 및 투수성은 암석의 내 구조 특성에 따라 크게 영향을 받는다. 즉 암석 내부의 공극, 미소 크랙 등의 양적 정도에 의해 풍화가 빨리 진행되기도 한다. 또한 암석 내부구조의 양적 평가는 그 암석의 풍화 정도를 정량적으로 평가할 수 있는 수단이 되기도 한다. 따라서 암석의 내부구조를 3치원적으로 정확하게 파악한다는 것은 암반구조물의 장기적 관리 측면에서 매우 중요하다고 하겠다. 이 연구는 국내 신선한 화강암과 풍화된 화강암을 대상으로 X선 CT촬영을 실시하여 3차원으로 공극의 분포를 분석하였다. 분석 결과는 암석 내부의 공극의 분포와 공극률을 잘 표현하고 있다.

• 자원환경지질
• /
• 제37권3호
• /
• pp.291-301
• /
• 2004

만장광산 폐광석 내의 황동석 풍화과정과 용해된 금속이온의 거동을 밝히고자 광물학적 연구를 수행하였다. 광물학적 연구는 반사현미경 관찰, XRD 분석, SEM/EDS 분석을 실시하였다. 현미경 관찰 결과 황동석의 풍화는 주로 입자내의 균열부와 입자 가장자리를 따라 진행되고 있으며, 풍화정도에 따라 4단계로 구분할 수 있었다. 2차 광물에 대한 광물학적 연구결과 침철석, 코벨라이트, 구리탄산염광물(남동석, 공작석), 브로칸타이트 등이 인지되었다. 철수산화광물은 구리와 비소를 흡착하고 있으며, 흡착된 비소의 함량은 결정도가 낮은 경우 상대적으로 높았다. 산화환경에서 황동석의 풍화작용은 입자 내부의 균열부에서 우세하였으나, 코벨라이트와 브로칸타이트로의 치환반응은 입자내부에서 우세하였다. 황화광물의 풍화로 용해된 금속이온(구리, 철, 비소)은 철수산화광물에 흡착, 혹은 구리탄산염광물로 침전 등을 통해 자연적으로 고정화되어지고 있음이 확인된다.

• 지질공학
• /
• 제25권4호
• /
• pp.499-510
• /
• 2015

이 연구에서는 울릉도에 분포하는 현무암질 각력암과 조면암, 화산각력암의 풍화특성을 울릉도의 기후조건을 고려하여 설계한 인공풍화가속실험을 이용하여 고찰하였다. 암석 시료는 XRF 결과를 이용하여 도시한 TAS diagram에 따라 화산암 종류를 판별하고 XRD 분석으로 조성광물을 확인한 후, 시료를 일차적으로 구분하였으며, 이차적으로 흡수율에 의해 시료의 풍화정도에 따라 구분하였다. 인공풍화가속실험 결과, 흡수율 증가는 대부분의 시료에서 발생하였으나, 화산각력암을 제외한 대부분의 시료에서는 강도 저감이 발생하지 않았다. 특히, 조면암의 초기 흡수율이 크면 인공풍화가속실험에 따른 흡수율 증가률이 더욱 증대되었으며, 화산각력암은 기타 암석보다 높은 흡수율 증가와 점하중강도 감소를 보여주고 있다. 이러한 실험 결과로 조면암의 화학적 풍화속도가 시간에 따라 가속될 수 있다는 것을 예측할 수 있고, 화학 및 물리적 풍화에 대한 저항성이 약한 화산각력암은 짧은 시간에서도 감소가 발생할 수 있다는 것을 파악할 수 있었다. 따라서, 이러한 암석들이 분포하고 있는 일주도로에서는 낙석 및 산사태와 같은 자연재해에 대한 대책이 필요한 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권2C호
• /
• pp.117-123
• /
• 2008

풍화도가 다른 교란 및 불교란 화강토를 채취하고 일련의 실내시험(압밀배수시험, 평균주응력일정시험 등)을 실시하여 전단 중 발생되는 체적변화인 다일레이턴시(dilatancy) 특성을 분석하였다. 그 결과, 화강토의 다일레이턴시 영향으로 배수전단시험에서 평균주응력의 증가와 더불어 함수비는 감소하고, 풍화도가 낮은 경우의 불교란 화강토는 전단과정 중 어느 일정한계에서는 함수비의 증가를 보였다. 전단에 의한 체적변화량과 주응력차의 관계에서 ${\Delta}V_d/V_1=D{\cdot}(({\sigma}_1-{\sigma}_3)-{\sigma}_c)/{{\sigma}_m}^{\prime}$의 직선관계가 성립된다.

• 천문학회보
• /
• 제43권1호
• /
• pp.73.2-73.2
• /
• 2018

The Hayabusa remote-sensing images of near-Earth asteroid (25143) Itokawa exhibited large diversity in spectral properties. The evidence suggests a various degrees of space weathering on the surface. It is known that the space weathering changes the spectra of S-type asteroids redder and reduces the depths of absorption around $1{\mu}m$. It is therefore possible to determine the surface ages through the investigation of the degree of space weathering. It is, however, reported that the scattered light components severely degrade the Asteroid Multiband Imaging Camera (AMICA) images, especially at the wavelengths > $0.86{\mu}m$. Our team came up with a technique for subtracting the scattered light components (Ishiguro 2014). Here, we upgraded the techniqu e by applying simplex algorism to correct the artifacts for all AMICA bands. This new technique enables to apply for the longest channel (i.e., zs-band at $1.01{\mu}m$) images, which was not studied so far. With the AMICA all bands data, we estimated the surface ages at the different location to be 0.6-2 Myr. Based on this data together with the geological information (e.g. gravitational potentials and local). we will discuss about the evolution of surface materials on the asteroid.