• 지질공학
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• 제24권3호
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• pp.353-362
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• 2014

다공질 암석의 공극구조는 그 암석의 수리-역학적 거동에 매우 큰 영향을 미친다. 다공질 암석의 공극구조 특성을 표현하는 대표적인 방법은 공극률, 공극크기분포, 방향성 등이 있다. 암석의 유효공극률은 실험적으로 비교적 쉽게 구할 수 있지만, 공극의 크기분포 특성을 파악하는 것은 매우 어려운 실정이다. 본 연구에서는 X-ray CT를 이용하여 대표적 다공질 암석인 베레아 사암의 공극구조 중 공극크기분포를 이미지 기반으로 평가하였다. 공극크기분포 평가를 위해 본 연구에서는 이미지 필터링, 이진화, 골격화 등의 이미지 기반 처리 작업을 수행하였으며, 국부 두께평가 및 star chord를 이용하여 베레아 사암의 공극크기분포를 구하였다. 본 연구에서 제시된 X-ray CT 기반의 공극크기분포 평가방법을 이용하여 향후 다공질 재료의 공극구조 평가에 새롭고 효율적인 방안을 제시하고자 하였다.

• 암석학회지
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• 제26권2호
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• pp.143-152
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• 2017

풍화작용으로 암석의 표면에 기공이 생성되며 주 구성 광물인 장석에서 특히 다공질의 표면구조가 증가한다. 다공질 장석반암을 이용하여 개발한 환경개선 재료의 성능을 평가하기 위해 흡착과 항균 실험을 수행하였다. 경량기포와 혼합하여 제작한 길이 10 cm 장석필터의 여과 실험에서 대부분의 중금속이 흡착되었고 여과 시간을 제어하여 흡착율을 조절할 수 있었다. 쉐이크플레스크법(shake flask method) 항균도 시험에서 5%와 7% 장석분말을 도포한 직물은 98%와 99.9%의 매우 높은 항균도를 보였다. 다공질 구조의 영향으로 양이온치환능력은 분말의 입자가 작아질수록 큰 값을 보이며, $10{\mu}m$의 입경에서 114.63 meq/100g를 보였다. 이상의 결과에서 산업광물로서 다공질 장석반암의 잠재적 가치가 충분한 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.399-405
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• 2010

동결융해과정이 지속적으로 반복되면서 발생되는 응력이력현상으로 인해 암반내의 피로현상이 누적되면서 암반내 누적 변위가 증가할 뿐 아니라 강도 역시 지속적으로 감소된다. 동결융해로 인한 응력의 hysteresis 현상은 대기온도의 영향에 의한 것으로, 일반적으로 점탄성 거동을 하게 된다. 그러므로, 이상물체를 이용한 암반해석을 위해, 일반적으로 점탄성 거동해석에 사용되는 Kelvin 모델을 적용할 수 있다. 또한 다공질암의 동결융해에 따른 열화 과정을 정량적으로 파악하기 위한 새로운 지표를 설정하고자 동결-융해 실험을 실시하였다. 본 연구에서는 다공성 응회암을 이용 동결-융해 실험을 실시 암석의 열화과정의 분석을 시도하였다. 실내실험 결과, 공극률의 변화를 정량화하여 열화특성을 설명하였다. 탄성계수 및 일축압축강도 등 암석의 물성변화를 공극률을 이용 열화 특성 함수로써 표현하였다.

• 한국가스학회지
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• 제6권4호
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• pp.8-16
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• 2002

하이드레이트의 존재가 밝혀진 이후 계속적인 실험연구를 통해 평형조건, 열역학적 특성, 구조 kinetics 등 하이드레이트의 기본적 물성에 대한 연구가 지속되어 왔다. 자연 상태에 존재하는 하이드레이트가 미래의 주요한 비재래형 에너지원으로 주목되면서 다공질 저류암 내에서의 하이드레이트 형성 및 해리 메커니즘 규명의 필요성이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 다공질 암석코어를 사용하여 실험을 수행할 수 있는 실험장비를 제작하여 하이드레이트 형성실험을 수행하였다. 우선, 다공질암 공극 내에서의 하이드레이트 평형조건을 산출하고 기존의 실험결과와 비교함으로써 연구에 사용된 실험장비 및 실험방법의 타당성을 검증하였다. 또한 하이드레이트의 형성실험을 수행하여 압력 및 전기저항의 변화를 통해 다공질암 공각 내에서의 하이드레이트 형성현상을 관찰하였으며, 초기 물포화도가 하이드레이트 형성과정에 미치는 영향을 분석하였다.

• 터널과지하공간
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• 제23권3호
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• pp.228-240
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• 2013

퇴적암에서 나타나는 이방성은 층리에 의한 영향이 크며, 암석의 수리적 특성에도 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 층리가 발달한 다공질 사암을 대상으로, 층리구조에 의해 발생한 공극구조 이방성이 사암의 수리 이방성에 미치는 영향을 분석하였다. 사암의 공극구조 이방성 파악을 위해 X-ray CT(computed tomography)를 이용하여 내부 공극률의 변화양상을 분석하였다. 층리방향에 따른 수리이방성은 층리면과 수평면이 이루는 각도를 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 $15^{\circ}$간격으로 코어링한 샘플을 제작하여 투수실험을 통해 파악하였다. 투수실험 결과 층리면과 투수방향이 수직인 경우 투수율이 가장 작은 값을 나타낸 반면, 층리면과 투수방향이 평행일 때 가장 높은 투수율을 나타내었으며, 평균 수리이등방비($k_{90^{\circ}}/k_{0^{\circ}}$)가 1.8로 층리에 따른 수리 이방성이 확연하게 나타났다. 또한, 이러한 사암의 수리이방특성은 층리에 의해 공극특성이 서로 다른 층상구조가 형성되기 때문임을 확인하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권3호
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• pp.551-557
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• 2022

대심도 지하 터널 공사에서 마주치는 지반공학적 위험인자는 다양하며, 심도와 한국의 지역적 지질특성에 따라 위험인자의 종류와 기준이 다르다. 도심 지하 복합 지반의 다양한 다공질의 특성을 보이는 지질의 특성 및 지질구조가 안전성에 미치는 영향을 이해하기위해 국내외 사례를 바탕으로 한국의 대심도 암반의 위험 인자를 분석하였다. 연구 결과 대심도 터널지반의 안정성에 영향을 주는 7개의 카테고리들 즉, 지질구조, 암반특성, 수리지질, Overburden, 높은 응력, 지반특성 및 인공 구조물과 약 20 여개의 위험인자들이 도출 되었다. 위험인자들 중 가장 영향력이 큰 단층, 습곡, 암맥 및 암석 종류에 따른 위험기준 및 위험산정을 위한 구간 값을 제시한다. 다른 인자들의 기준과 구간 값은 연구 중에 있다.

• 신재생에너지
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• 제2권3호
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• pp.37-41
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• 2006

In this study, an experimental apparatus has been designed and set up to analyze the dissociating phenomena of hydrate in porous rock. Experiments with the depressurization scheme have been carried out to investigate the dissociation characteristics of methane hydrates and the productivities of dissociated gas and water. From the experiments, it has been provided a determination of volume of gas produced and the progress of the dissociation front, as a function of time when hydrate is depressurized. Also, it has been investigated the flowing behavior of the dissociated gas and water in porous rock and the efficiency of the production

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.412-414
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• 2006

In this study, an experimental apparatus has been designed and set up to analyze the dissociating phenomena of hydrate in porous rock. Experiments with the depressurization ion scheme have been carried out to investigate the dissociation characteristics of methane hydrates and the productivities of dissociated gas and water. From the experiments, it has been provided a determination of volume of gas produced and the progress of the dissociation front, as a function of time when hydrate is depressurized. Also, it has been investigated the flowing behavior of the dissociated gas and water in porous rock and the efficiency of the production

• 지구물리와물리탐사
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• 제17권3호
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• pp.121-128
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• 2014

투과도는 다공질 암석 내에서 유체의 유동 특성을 나타내는 중요한 매개변수로서 일반적으로 코어 시료의 유체 유동실험을 통해 산출된다. 하지만, 유체 유동실험을 위해서는 별도의 실험장치가 필요하며, 투과도가 낮을 경우 많은 시간이 소요될 수 있다. 본 연구에서는 일련의 투과도 측정 실험 없이 시료의 건조과정만으로 투과도를 도출하기 위해 유체투과도, 공극률, 건조율간의 상관관게를 분석하였다. 공극률은 표면건조 포화시료를 건조시키면서 무게 변화를 연속적으로 측정하는 건조 모니터링 방법을 이용하여 산출하였으며, 건조율은 물 포화율에 따른 시료의 무게 변화율로부터 구했다. 70 ~ 670 mD의 투과도를 보이는 6개의 베레아 사암을 이용해 회귀분석한 결과 공극률 및 건조율로부터 다공성 사암의 투과도를 예측할 수 있는 새로운 경험식을 도출하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권7호
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• pp.630-639
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• 2005

이 연구는 36명의 예비과학교사들을 대상으로 화성암의 육안분류 능력을 조사하였다. 이를 위해, 유문암, 안산암, 현무암, 화강암, 섬록암, 반려암들을 암석표본으로 설정하여 질문지와 함께 투여하였다. 예비과학교사들이 육안관찰로 화성암을 분류하기 위해 필요하다고 제안한 도구의 종류는 평균 3개였으며, 이 중, 돋보기와 조흔판, 망치, 모스경도계가 많았다. 전시된 6종의 화성암표본들 중, 예비과학교사들은 화성암을 육안감정하기 위해 현무암과 화강암 표본을 주로 선택하였다. 그러나 선택한 암석표본에 따라 육안감정의 정답률은 큰 차이를 보였다. 유문암표본을 선택한 10명 중 정답은 한명도 나타나지 않았으나, 현무암을 선택한 36명의 모든 학생들은 옳게 응답하였다. 안산암의 경우 8명이 선택하여 $62\%$, 화강암은 32명이 선택하여 $62\%$, 섬록암은 13명이 선택하여 $7\%$ 그리고 반려암은 9명이 선택하여 $44\%$가 옳게 응답하였다. 화성암 표본들을 육안 감정함에 있어서, 현무암의 경우에는 다공질조직, 그리고 화강암의 경우에는 암석조직, 색깔, 그리고 일상생활경험에 의존하는 학생들이 많았다. 그러나 일부학생들은 암석표본에서 밝은색과 중간색 그리고 반암을 구분하는데 어려워하였다.