• 지질공학
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• 제25권3호
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• pp.387-393
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• 2015

단층핵 내에는 지각의 마찰에 기인한 암석의 파쇄 및 풍화 변질 작용 등으로 단층각력이 분포하며, 이러한 각력은 단층 운동 시 지각의 이동방향에 따라 일정한 방향으로 배열하게 된다. 본 연구에서는 단층핵 내에 분포하는 각력의 배열형태 및 함량이 역학적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 수치해석을 통해 탄성계수를 산정하였다. 해석모델은 단층핵 내에서 각력이 선택 배향하는 모델과 무작위 분포하는 모델로 구분되며, 각력의 종류는 화강암과 셰일, 그리고 각력 함량은 10 wt%, 20 wt%, 30 wt%로 구분된다. 해석결과에 의하면 변형률의 차이는 0.1~1.1% 범위 내, 그리고 탄성계수는 0.02~0.4 MPa 범위 내에 분포하여 각력의 배열에 따른 탄성계수의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제53권2호
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• pp.167-181
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• 2020

본 연구에서는 단층핵의 각력(≥4.75 mm) 함량에 따라 각각 5 wt.% (Case-I), 10 wt.% (Case-II) 및 15 wt.%(Case-III) 단위로 전단강도(최대 전단강도)에 대한 모집단을 분류한 후, 각 Case에 대한 분산분석(ANOVA, analysis of variance)과 다중비교분석(multiple comparison analysis)을 수행하였다. 각 수직응력(54 kPa, 108 kPa, 162 kPa)에서 모집단별로 전단강도의 평균과 표준편차를 계산하고, 전단강도의 분산에 통계적으로 유사한 영향을 미치는 각력 함량을 그룹화함으로써 각력 함량과 전단강도 사이의 관계를 정량적으로 분류하였다. 분석 결과, 전단강도는 각력 함량을 15 wt.% 단위로 범주화한 Case-III에서 집단 1(각력 함량 0~15 wt.%)과 집단 2,3(각력 함량 15~30 wt.%와 30 wt.% 이상)으로 명확하게 분류되었다. Case-III의 각력 함량 15 wt.%에서 분류 기준이 되는 전단강도를 산정한 결과, 수직응력별(54 kPa, 108 kPa, 162 kPa)로 각각 43.6 kPa, 77.6 kPa, 118.6 kPa로 산정되었다. 이 결과를 바탕으로 점착력과 내부마찰각의 분포 범위를 산정한 결과, 점착력의 분포 범위는 각력 함량 15 wt.% 이하에서 0~43.6 kPa, 15 wt.% 이상에서 0~70.0 kPa이며, 내부마찰각의 분포 범위는 각력 함량 15 wt.% 이하에서 0~45.7°, 15 wt.% 이상에서 16.7~57.5°로 산정되었다.

• 한국광물학회지
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• 제25권1호
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• pp.23-36
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• 2012

경주시 양북면 단층대의 각력암에서 로몬타이트와 아듈라리아가 산출되는데, 이들의 형태적 특징은 단층활동과 관련된 열수와의 반응으로 형성되었음을 지시한다. 로몬타이트의 산출은 충분한 물이 존재하는 각력대에 알칼리원소가 풍부하게 공급되었음을 의미한다. 로몬타이트는 신장된 주상형의 결정이 특징적인데 길이와 폭의 비는 대부분 5~10 : 1 범위이다. 자형의 로몬타이트, 아듈라리아는 Ca-사장석을 교대하거나, 유체로부터 침전되어 이차적으로 형성되었는데, 최후기 단계에서 비교적 빠르게 형성되었다. 단층파쇄작용으로 인해 투수성이 높아진 화강암질 모암은 열수와 반응하여 Ca, K와 같은 알칼리원소를 용탈시켰으며, 중성-약알칼리성의 열수용액으로부터 각력대에 로몬타이트, 아듈라리아가 침전되었다. 단층파쇄대에서 흔히 발달하는 로몬타이트와 아듈라리아와 같은 저온성 변질광물의 형성과정과 성인은 천열수광상에서 흔히 일어나는 모암변질, 열수반응과 유사하다. 단층대에서 생성되는 저온성, 이차적 아듈라리아의 형태적 특징과 화학조성은 조암광물의 K-장석류와 구분되므로 국내의 단층대에서 흔히 산출하는 K-장석은 아듈라리아일 가능성이 높다.

• 자원환경지질
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• 제52권5호
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• pp.381-393
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• 2019

태백산분지 백운산 향사대의 남쪽 경계부를 따라 대상으로 분포하는 캠브리아 중기 대기층 내에는 탄산염 각력암들이 국부적으로 발달한다. 대기층 내에 발달하는 탄산염 각력암들은 그동안 단층과 연계되어 발달하는 단층 각력암, 또는 퇴적 당시의 요인에 의한 퇴적 각력암 등으로 해석되어 왔다. 그러나 최근의 연구결과는 이러한 탄산염 각력암들의 대부분이 고기 카르스트의 형성과 성인적으로 연계되어 발달하는 용식 붕락 각력암이라는 것을 지시한다. 카르스트의 형성은 탄산염 대지의 장기간에 걸친 대기 노출에 기인하며 탄산염 대지에 있어서 퇴적작용의 중단을 의미한다. 대기 노출 과정 동안 카르스트의 발달과 연계되어 형성된 이러한 퇴적층들은 층서 기록상 천수에 의한 속성작용, 고토양층 및 용식 붕락 각력암 등으로 인지될 수 있다. 특히, 대기 노출면 하부에 발달하는 용식 붕락 각력암들은 비교적 보존이 잘 되기 때문에 탄산염 대지의 대기 노출에 대한 증거로 삼고 있으며, 층서 기록상 부정합과 밀접한 관계를 가지며 부정합면 직하부의 탄산염암층에 잘 나타난다. 캠브리아 중기 대기층 내에 발달하는 탄산염 각력암들의 대부분은 이러한 고기 카르스트의 형성과 연관된 용식 붕락 각력암의 예를 잘 보여준다. 대기층 내에 발달하는 용식 붕락 각력암들의 존재는, 곧 대기층 내에 고기 카르스트의 형성과 성인적으로 연계되는 대기 노출면 및 이에 따른 층서적 불연속면(부정합)의 존재를 시사한다.

• 자원환경지질
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• 제53권1호
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• pp.71-85
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• 2020

본 연구에서는 지반공학 및 지질공학적 측면에서 단층핵의 거동을 이해하기 위해 화강암, 퇴적암 및 화산암 단층대에서 채취된 단층핵 시료를 대상으로 물리적 특성(각력 및 점토함량, 단위중량, 공극률, 함수비)과 마찰 특성(내부마찰각, 점착력)의 관계를 분석하였다. 실내시험으로부터 산정된 물리적 특성을 분석한 결과, 단층핵 내 각력은 단위중량과 양(+)의 상관관계를 가지고, 점토함량, 공극률 및 함수비와는 음(-)의 상관관계를 가진다. 직접전단시험으로부터 산정된 내부 마찰각과 점착력에 대한 사분위수 범위(IQR)는 각각 16.7-38.1°, 2.5-25.3 kPa로 나타났다. 또한, 단층핵의 마찰특성에 미치는 물리적 특성의 영향을 분석한 결과, 마찰각은 모든 암종에서 각각 각력함량 및 단위중량과 양(+)의 상관관계를 가지고, 점토함량, 공극률 및 함수비와 음(-)의 상관관계를 보인다. 대조적으로, 단층핵의 점착력은 각력함량 및 단위중량과 음(-)의 상관관계를 가지고, 점토함량, 공극률 및 함수비와 양(+)의 상관관계를 보인다.

• 지질공학
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• 제26권2호
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• pp.187-196
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• 2016

터널 굴진면에서 측정된 수평 변위를 이용하여 터널 굴진면 전방에서의 단층대 예측을 검토하기 위하여 총 28개 단층모델을 대상으로 3차원 유한요소해석을 실시하였다. 그리고 터널 굴착에 의해 발생하는 수평변위를 x-MR (moving range) 관리도 기법을 이용하여 정량적으로 분석하여 굴진면 전방에 분포하는 단층의 존재를 예측하였다. 단층대는 단층점토 및 단층각력, 단층 손상대로 구분하여 모델링하였으며, 단층핵의 폭은 1 m (단층점토 0.5 m, 단층각력 0.5 m), 단층 손상대의 폭은 2 m로 설정하였다. 분석 결과, 굴진면으로부터 약 2~26 m 전방에서 단층의 예측이 가능하였고, 5개의 측정지점에서 대부분 경사 45°인 경우 예측이 가장 빠른 것으로 나타났다. 또한 굴진방향과 단층면 사이의 각도가 작을수록 예측 가능시점이 빠른 것으로 분석되었다.

• 자원환경지질
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• 제52권1호
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• pp.65-79
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• 2019

본 연구에서는 안산암질암, 화강암 및 퇴적암에서의 단층핵 시료에 대한 직접전단시험과 입도시험 결과를 이용하여 단순회귀분석과 다중회귀분석을 실시하고, 각력 및 점토 함량과 전단강도 사이의 상관성을 분석하였다. 수직응력(${\sigma}_n=54$, 108, 162 kPa) 및 암종별로 단순회귀분석을 수행한 결과, 전단강도는 각력의 함량과 비례 관계를 보이며, 점토의 함량과 반비례 관계를 보인다. 또한, 대부분의 암종에서 전단강도는 각력보다 점토와 높은 상관성을 보이며, 수직응력이 증가할수록 각력과 점토 함량의 변화에 큰 영향을 받는 것으로 분석되었다. 각력과 점토의 함량을 동시에 고려한 다중회귀분석에서 전단강도는 점토보다 각력 함량의 변화에 더 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 결과적으로, 단순회귀분석과 다중회귀분석으로부터 산정된 회귀모형들의 결정계수($R^2$)를 비교 분석함으로써 암종별로 가장 적합한 회귀 모형을 제안하였고, 제안된 모형들은 0.624~0.830의 높은 결정계수를 보인다.

• 자원환경지질
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• 제45권5호
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• pp.487-502
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• 2012

경주시 양북면 용당리에 발달한 단층암을 대상으로 X선 회절 분석(XRD), 광학현미경 분석, 레이저 입도 분석, 프랙탈 차원 분석을 적용하여 단층암의 광물 조성과 미구조, 잔류입자의 분포 특성을 연구하였다. 단층핵은 약 1.5 m 두께로 발달하며 이 중 각력대는 약 1.2m, 단층핵의 가장 중심부인 비지대는 평균 20cm의 얇은 두께로 노출되어 있다. 각력대에서는 석영, 장석류 등의 조암광물이 주 구성 광물로서 산출되고 비지대에서는 녹니석, 일라이트 등의 점토광물이 주 구성 광물로서 산출된다. 단층암에서 빈번하게 산출되는 맥상광물, 황철석, 변질 광물 등은 단층활동과 더불어 열수변질 작용이 수반되었음을 시사하고 있다. 현미경에 의한 구획 점셈(box counting), Image J에 의한 영상분석 및 레이저 입도 분석에 기초한 프랙탈 차원값은 단층암의 입자 파쇄 특성을 잘 보여준다. 세 가지 방법으로 구한 프랙탈 차원값(D)은 각력대에서 비지대로 갈수록 그 값이 증가하고 비지대 내에서는 공통적으로 높은 차원값을 갖는다. 비지대 내에서는 D값의 변화가 상대적으로 적으며, 일정한 경향성이 나타나지 않는다. 이는 각력대에서는 입자들의 대량파쇄가 우세하게 발생하고, 단층운동이 계속되어 생성된 비지대에서는 입자의 마모가 보다 우세하게 발생하였음을 시사한다. 연구지역 단층암의 광물 조성과 입자 분포 특성은 다중 단층 운동과 열수변질 작용이 본 연구지역 단층대의 진화에 큰 영향을 끼쳤음을 지시한다. 단층암에서의 프랙탈 차원값이 측정 기법에 따라 차이가 발생하므로 프랙탈 차원값의 상대적인 비교는 보다 신중히 이용되어야 될 것으로 생각된다.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.대한자원환경지질학회.대한광업진흥공사 2002년도 추계 공동 심포지엄 논문집: 국내 자원의 현황과 전망
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• pp.17-30
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• 2002

삼척-도계지역 일대에 분포하는 조선누층군의 풍촌층 석회석은 품위 및 암상에따라 상부고품위대와 하부석회암대로 분대가 가능한데, 이는 삼척-태백간을 북북동으로 흐르는 오십천을 경계로 서쪽에 분포하는 풍촌층과 비교할 때 다소간의 암상차이를 보인다. 즉, 풍촌층의 특징중에 하나인 중부백운암대가 본 역 일대에서는 백운암화가 미약하여 비교적 소폭으로 확인되며, 상부백색대 역시, 발달정도가 미약한 특징을 보인다. 시추탐사결과 확인된 삼척-도계지역의 풍촌층 상부고품위대는 일반적으로 상부백색대$(\pm15m)$ - 백운암대$(\pm5m)$ - 암회색대$(\pm50m)$로 구분되는 것으로 나타났다. 각각의 품위는 상부백색대 : CaO $53_4\~55.6\%$, 백운암대 : MgO $3.0\~18.4\%$, 암회색대 : CaO $50.4\~54.2\%$로 나타나 제철용으로의 사용이 가능하나 백운암대에 대한 선별채광이 부분적으로 요망된다. 이들 석회석은 오십천대단층의 수반단층인 수조의 NNE계열 정단층들에 의해 빈번히 단절되어 있으며 일부지역에서는 EW향의 역단층에 의해 규제되기도 한다. 상기 제단층들은 석회암층을 단절시킬 뿐만 아니라 단층각력, 단층점토, 암맥 등의 불순대를 수반하므로 개발에 장애요소가 되고 있다. 상부고품위대 부존표고는 지역에 따라 다소 차이가 있으나 200ML 내외에서 대부분 확인이 가능하며 지표노출 규모는 작은 편이나 $10^{\circ}$이하의 완경사로 화절층 하부에 부존되어 있어 갱도 채광에 적합한 형태를 이루고 있다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2002년도 추계 공동 심포지엄 논문집
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• pp.17-30
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• 2002

삼척-도계지역 일대에 분포하는 조선누층군의 풍촌층 석회석은 품위 및 암상에따라 상부고품위대와 하부석회암대로 분대가 가능한데, 이는 삼척-태백간을 북북동으로 흐르는 오십천을 경계로 서쪽에 분포하는 풍촌층과 비교할 때 다소간의 암상차이를 보인다. 즉, 풍촌층의 특징중에 하나인 중부백운암대가 본 역 일대에서는 백운암화가 미약하여 비교적 소폭으로 확인되며, 상부백색대 역시, 발달정도가 미약한 특징을 보인다. 시추탐사결과 확인된 삼척-도계지역의 풍촌층 상부고품위대는 일반적으로 상부백색대($\pm$15m) - 백운암대($\pm$15m) - 암회색대($\pm$50m)로 구분되는 것으로 나타났다. 각각의 품위는 상부백색대 : CaO 53.4~55.6%, 백운암대 : MgO 3.0~l8.4%, 암회색대 : CaO 50.4~54.2%로 나타나 제철용으로의 사용이 가능하나 백운암대에 대한 선별채광이 부분적으로 요망된다. 이들 석회석은 오십천대단층의 수반단층인 수조의 NNE계열 정단층들에 의해 빈번히 단절되어 있으며 일부지역에서는 EW향의 역단층에 의해 규제되기도 한다. 상기 제단층들은 석회암층을 단절시킬 뿐만아니라 단층각력, 단층점토, 암맥 등의 불순대를 수반하므로 개발에 장애요소가 되고 있다. 상부고품위대 부존표고는 지역에 따라 다소 차이가 있으나 200ML 내외에서 대부분 확인이 가능하며 지표노출 규모는 작은 편이나 $10^{\circ}$이하의 완경사로 화절층 하부에 부존되어 있어 갱도 채광에 적합한 형태를 이루고 있다.