• 지질공학
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• 제33권3호
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• pp.475-487
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• 2023

본 연구에서는 독도의 동도와 서도지역에 대한 토층 분포를 조사하고, 토질의 물리적 특성을 측정하여 분석하였다. 독도의 토층 분포를 조사하기 위하여 직접적으로 접근이 가능한 구간을 대상으로 토층 심도를 측정하였으며, 현장 접근이 불가능한 지역에 대해서는 드론 및 배 등을 이용하여 육안 관찰을 수행하였다. 독도의 토층 분포 및 심도에 대한 조사결과 토층의 심도는 3~50 cm 두께로 존재하며 대부분은 10~20 cm 내외의 두께를 갖는 것으로 조사되었다. 이러한 결과를 토대로 토층을 5 cm 두께로 구분하여 독도의 토층 분포도를 작성하였다. 독도의 토질특성을 분석하기 위하여 동도 및 서도를 대상으로 각각 13개소 위치에서 지질조건을 고려한 토질시료를 채취하였다. 토질시료에 대한 입도분포시험을 수행한 결과 모래의 함유량은 약 75% 이상인 것으로 나타났으며, 서도에서 채취한 흙은 자갈크기의 입자를 보다 많이 함유하는 것으로 나타났다. 입도분포시험를 이용한 통일분류법과 삼각도표 분류법을 토대로 입도 분포 특성을 분석한 결과 대부분의 흙은 모래로 분류되며, 일부 흙은 롬질 혹은 점토질 모래로 분류된다. 또한, 동도는 입도분포가 양호한 롬질 혹은 점토질 모래가 더 우세하고 서도는 입도분포가 불량한 자갈질 모래가 더 우세함을 알 수 있다. 이들 결과는 독도의 토질 특성을 연구하는데 있어 매우 중요한 기초자료가 될 것으로 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1197-1204
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• 2008

강원도 남부(영월)와 충북 제천, 단양 등지에 널리 분포하는 석회암에서 유래된 토양은 점토 및 철분함량이 많은 식질계 토양이며 pH와 염기포화도(Base Saturation)가 높은 붉은색 토양이다. 이 토양은 식양질과 식질 등의 세립(細粒)질로만 구성이 되어 있고 자갈이 있는 토양으로 분류된다. 따라서, 토양의 침투 및 투수속도가 우리나라 토양의 주 모재인 화강암이나 화강편마암 유래 토양과는 다른 양상을 보인다. 본 연구는 세립질 특성을 보이는 석회암 유래 토양의 지표면에서의 침투속도와 토양층위별 투수속도를 측정해 복잡하게 세분되어 있는 토양의 종류를 수문학적인 목적에 따라 단순화하기 위해 만든 수문학적 토양유형을 분류하고자 하였다. 실험을 위해 이용된 토양은 과림, 모산, 장성, 마지, 안미, 평안통의 6개 토양이었고 장력 침투계(Disc tension infiltrometer)와 투수속도 측정계(Guelph permeameter)로 침투 및 투수속도를 측정했다. 현장측정 이후 추정식의 개발을 위해 토양층위별로 시료를 채취하여 실험실조건에서 입도분포, 유기물함량을 측정했다. 토양통별 침투 및 투수속도를 측정한 결과는 유기물 층이 존재하는 과림통은 공극이 많고 토층 내에 나무 및 식물뿌리가 존재해 전체적으로 침투 및 투수속도가 빠른 특성을 보여 수문유형을 A로 분류되었다. 모산통은 토층 내에 자갈함량이 아주 높고 투수속도가 다른 토양에 비해 월등히 빠른 특성을 나타냈으나 50cm이내에서 암반층이 존재하는 관계로 수문유형이 C로 분류되었다. 토층이 깊지 않은 장성통은 토층 내에 나무 및 식물뿌리가 많고 암석노출지가 존재해 침투속도가 빠름에도 불구하고 C 수문유형으로 분류됐다. 자갈이나 잔돌이 많은 마지통은 잔자갈이 존재하고 침투나 투수속도가 빠른 편으로 A유형이었다. 논으로 사용되는 안미통은 다른 석회암 유래토양에 비해 토층이 깊은 편이며 석회암 충적층에서 유래된 토양으로 선상지 및 곡간지에 분포한다. 관개된 상태에서 로타리 작업에 의해 표토의 특성이 교란되는 논으로 이용되는 특성 때문에 침투 및 투수속도는 느려 C유형으로 분류됐다. 잔돌이 존재하는 평안통은 석회암 붕적, 퇴적층으로부터 유래된 토양으로 산록경사지 및 선상단구에 분포하며 표토층인 A층에서 중입상구조를 보이며 공극이 많고 작물뿌리가 매우 많아 침투속도는 빠르나 B층에서는 점토 함량이 감소했다 증가하면서 토성이 급격히 바뀌는 특성을 나타내 투수속도는 느린 값을 보였으나 수분학적 토양유형은 B유형으로 분류됐다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.194-202
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• 2018

연구방법: 지반을 구성하고 있는 각각의 재료들의 공학적 구분을 위하여 토사, 자갈, 호박돌 등의 용어가 사용되고 있으나, 기관별로 제시된 기준의 차이와 관용적 사용으로 인하여 지반에 대한 정확한 표현상의 어려움이 발생하고 있으므로 각 기관별로 상이한 용어 및 크기에 대한 분석을 수행하였다. 연구목적: 시추 기술자의 경험적 판단에 의한 지층 판별이 관행적으로 이루어지는 문제점이 있다. 이러한 것들이 지반분야의 혼란을 야기할 수 있다. 따라서, 통일된 기준을 제시하고자 하였다. 연구결과: 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 각 기관별로 상이한 용어 및 크기에 대한 정리를 통하여 합리적인 기준을 제시하였다. 결론: 시추에 의한 지반조사에서 모래, 자갈, 호박돌 등 채취된 시료의 중량비, 출현빈도 및 시료길이 등을 활용하여 비교적 객관적으로 토층을 분류할 수 있는 합리적인 모델을 제시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제7권3호
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• pp.231-239
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• 2003

국내에서는 많은 기초설계가 표준관입시험(SPT)의 N값을 적용하고 있으며, 콘관입시험(CPT)의 효용성 증가로 인해 SPT와 CPT의 상관관계를 설계에 이용하고 있는 실정이다. SPT와 CPT의 상관관계에 대한 연구는 지난 30년 동안 해외에서 많이 진행되어 왔으나 잔류토층에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 이는 지역마다 잔류토층의 특성이 달라 그 상관관계의 분산이 크기 때문이다. 따라서 국내 잔류토층의 특성에 맞는 SPT와 CPT의 상관관계 정립을 위하여 SM으로 분류된 잔류토층에 대한 분석을 실시하였으며, 그 결과 $q_t/N_{60}=0.3$으로 분석되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권10호
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• pp.13-22
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• 2011

본 연구는 충청 지역에서 측정된 전단파 속도를 지층별로 점성토층, 사질토층, 자갈층, 풍화토층, 풍화암층으로 분류하여 표준관입시험 N값과 전단파 속도의 상관관계식을 제안하였으며, 참고적으로 풍화암층을 제외한 전체토층의 상관관계식을 도출하였다. 제안된 상관관계식은 국내외 기존 제안식을 고려하여 모두 멱함수로 산정하였으며 지반강도의 경우 N값이 50 이상일 경우에는 선형으로 환산하여 적용하였다. 금번 연구에서 제안한 관계식을 국내외 사례와 지층별로 비교 분석한 결과 점성토층, 사질토층, 자갈층, 풍화토층의 경우에는 유사한 특성을 보이고 있음을 알 수 있었다. 다만, 풍화암층에 대한 상관관계식의 경우 국내 관계식과 다소 낮은 결과치를 나타내는 차이가 있음을 확인하였다. 풍화암층의 경우 상관관계식 산정에 있어 N값이 50 이상일 경우는 선형으로 환산하여 적용함에 따라 지반 강도가 높은 지층인 풍화암층에서 차이가 발생한 것으로 파악된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권2호
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• pp.103-109
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• 2009

강원도 남부(영월)와 충북 제천, 단양 등지에 널리 분포하는 석회암에서 유래된 토양은 점토 및 철분함량이 많은 식질계 토양이며 pH와 염기포화도(base saturation)가 높은 붉은색 토양이다. 이 토양은 식양질과 식질 등의 세립(細粒)질로만 구성이 되어 있고 자갈이 있는 토양으로 분류된다. 따라서, 토양의 침투 및 투수속도가 우리나라 토양의 주 모재인 화강암이나 화강편마암 유래 토양과는 다른 양상을 보인다. 본 연구는 세립질 특성을 보이는 석회암 유래 토양의 지표면에서의 침투속도와 토양층위별 투수속도를 측정해 복잡하게 세분되어 있는 토양의 종류를 수문학적인 목적에 따라 단순화하기 위해 만든 수문학적 토양 유형으로 분류하고자 하였다. 실험을 위해 이용된 토양은 과림, 모산, 장성, 마지, 안미, 평안의 6개 토양통이었고 장력 침투계(disc tension infiltrometer)와 투수속도 측정계(Guelph permeameter)로 침투 및 투수속도를 측정했다. 현장 측정 이후 토양층위별로 시료를 채취하여 실험실조건에서 입도분포, 유기물함량을 측정했다. 토양통별 침투 및 투수속도를 측정한 결과는 유기물 층이 존재하는 과림통은 공극이 많고 토층 내에 나무 및 식물뿌리가 존재해 전체적으로 침투 및 투수속도가 빠른 특성을 보여 수문유형을 A로 분류하였다. 모산통은 토층 내에 자갈함량이 아주 높고 투수속도가 다른 토양에 비해 월등히 빠른 특성을 나타냈으나 50 cm이내에서 암반층이 존재하는 관계로 수문유형이 B/D로 분류되었다. 토층이 깊지 않은 장성통은 토층 내에 나무 및 식물뿌리가 많고 암석노출지가 존재해 침투속도가 빠름에도 불구하고 C/D 수문유형으로 분류됐다. 자갈이나 잔돌이 많은 마지통은 잔자갈이 존재하고 침투나 투수속도가 빠른 편으로 B유형이었다. 논으로 사용되는 안미통은 다른 석회암 유래토양에 비해 토층이 깊은 편이며 석회암 충적층에서 유래된 토양으로 선상지 및 곡간지에 분포한다. 관개된 상태에서 로타리 작업에 의해 표토의 특성이 교란되는 논으로 이용되는 특성 때문에 침투 및 투수속도는 느려 D유형으로 분류됐다. 잔돌이 존재하는 평안통은 석회암 붕적, 퇴적층으로부터 유래된 토양으로 산록경사지 및 선상단구에 분포하며 표토층인 A층에서 중 입상구조를 보이며 공극이 많고 작물뿌리가 매우 많아 침투속도는 빠르나 B층에서는 점토 함량이 감소했다 증가하면서 토성이 급격히 바뀌는 특성을 나타내 투수속도는 느린 값을 나타내 수문학적 토양유형은 D유형으로 분류됐다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1C호
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• pp.63-74
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• 2008

본 논문에서는 국내 125개 지반에 대한 지층 구성, 전단파속도 주상도, 기반암 깊이 등을 기존 자료의 수집 및 부분 시험 수행을 통해 확보하여 지진응답해석을 수행하였고, 이를 바탕으로 기반암이 얕아 대부분의 지반조사가 기반암까지 이루어지는 국내 지반조건에 적합하도록 기반암 깊이와 토층 평균 전단파속도를 동시에 고려하는 2-매개변수 지반분류 방법을 새롭게 제안하였다. 우선, 기반암 깊이(H)에 대해 10m와 20m를 경계 값으로 설정하여 $H_1$ 지반(H<10m), $H_2$ 지반($10m{\leq}H<20m$) 그리고 $H_3$ 지반($H{\geq}20m$)으로 분류하고 이후, 토층 평균 전단파속도($V_{s,soil}$)를 추가 변수로 하여 총 7개의 지반그룹으로 세분화 하였다. 또한 각 지반그룹에 대하여, 지진응답해석 결과로부터 획득한 지반 증폭계수의 경향성과 그 분산정도를 분석하여 새로운 지반분류 방법의 타당성을 입증하고, 각 지반그룹별 대표 지반 증폭계수 및 설계응답스펙트럼도 함께 제안하였다. 제안된 지반 증폭계수와 이를 대표하는 추세선은 암반노두 가속도의 변화에 따른 지반의 비선형성을 일정한 경향성과 함께 효율적으로 표현하고 있다. 또한 지진응답해석으로부터 획득한 스펙트럴 가속도의 평균값과 제안된 설계응답스펙트럼을 비교한 결과, 일부 지반그룹에서 차이가 발생하였고, 추후 지반 증폭계수 계산을 위한 적분구간을 국내 지반조건에 적합하도록 개선할 필요가 있음을 확인하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제22권3호
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• pp.173-179
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• 1989

영남일대(嶺南一帶)에서 조사(調査)한 "잠존특이산성토(潛存特異酸性土)"의 특성(特性)과 분포(分布) 및 분류(分類)에 대한 연구결과(硏究結果)는 다음과 같다. 1. 하해혼성잠재특이산성토(河海混成潛在特異酸性土)는 범람원(氾濫原)(Flood plains)이나 강하류부(江下流部)에 퇴적(堆積)된 충적토로써 기층(基層) 2~4 m에 해당(該當)하는 배수불량(排水不良)한 환원상태(還元狀態)의 물리적미열성토층(物理的未熱成土層)(Physically unripened layer)이거나 그 직상층(直上層)으로서 유기물함량(有機物含量)이 상대적(相對的)으로 약간 높은 암색(暗色)의 세립질토층(細粒質土層)이었다. 2. 총유황함량(總硫黃含量)은 토층별(土層別) 0.45~0.90%이었으나 0.15%정도(程度)이드라도 석회함동(石灰含童)이 낮으면 $H_2O_2$ 산화후(酸化後)에는 강산성토층(强酸性土層)이 되었고 대부분(大部分)의 토층(土層)에서 $CaCO_3$ 환산량(換算量)이 총유황(總硫黃)보다 3배이하(倍以下)로써 잠재특이성토층(潛在特異性土層)(Potential acid sulfate layer)이었으나 남해안(南海岸)에 분포(分布)된 일부패각함유토층(一部貝殼含有土層)에서는 3배이상(倍以上)인 것도 있으며 이들은 $H_2O_2$ 산화(酸化) pH도 높았다. 3. 총유황함량(總硫黃含量)은 $H_2O_2$ 산화(酸化) pH와 유의(有意)한 부상관(負相關)이 있었고 또 유황함량(硫黃含量)이 많을수록 $H_2O_2$를 가(加)한 후(後) 격열(激烈)한 반응(反應)이 일어나는 시간(時間)도 짧았다. 4. 두께 20cm 이상의 함황토층(含黃土層)이 단면(斷面)4m이내(以內)에 출현(出現)되고 $CaCO_3$ 환산량(換算量)이 총유황(總硫黃)보다 3배이하(倍以下)이면서 총유황함량(總硫黃含量) 0.15~0.50 %인 때를 "약(弱)한 잠재특이산성토양(潛在特異酸性土壤)(토층(土層))", 0.50~0.75 %인 때를 "중간정도(中間程度)(중도(中度))잠재특이산성토양(潛在特異酸性土壤)(층(層))" 및 0.75 %이상(以上)인 것을 "강(强)한 잠재특이산성토양(潛在特異酸性土壤)(층(層))"이라 분류(分類)하는 실용적(實用的) 분류법(分類法)을 제안(提案)하였으며 경지정리(耕地整理) 등(等)의 토목공사실시지역(土木工事實施地域)은 사업(事業) 후(後) 문제점발생(問題點發生)을 예방(豫防)하고 토양관리(土壤管理)에 도움을 주고자 고정도(高精度) 정밀토괴조사(精密土壞調査)를 사업전(事業前)에 실시(實施)할 것을 제안(提案)하였다.

• 지질공학
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• 제17권4호
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• pp.665-671
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• 2007

본 연구에서는 독도 동도지역의 토질에 대한 공학적 특성을 조사하고, 산사태발생 가능성을 조사하였다. 이를 위하여 먼저 독도의 동도지역에 대한 토층분포 및 심도를 조사하고, 토질특성을 조사하기 위하여 시료를 채취하였다. 현장조사 결과 동도지역의 토층은 일부구간에 부분적으로 분포해 있으며, 토층의 심도는 $1{\sim}50cm$로 존재하고 있음을 알 수 있다. 토층의 심도는 대부분 구간에서 10cm내외로 존재하고 있다. 토질은 모암의 오랜 풍화로 인하여 생성된 풍화잔류토층으로서 썩은 나무뿌리 혹은 나뭇잎과 같은 유기물 성분이 매우 많이 함유되어 있음을 알 수 있다. 토질의 함수비는 평균 23.2%, 액성한계는 평균 42.2%이며, 비소성(non-plastic)인 것으로 나타났다. 그리고 대부분 입도분포가 불량한 모래로 분류할 수 있으며, 일부 롬(loam)이 함유되어 있음을 알 수 있다. 한편, 대상지역에 대한 토층의 발달양상을 파악하여 독도 동도지역의 산사태 발생가능성을 조사하였다. 대부분의 구간에서 토층의 심도가 매우 얕고 토층의 분포지역이 넓지 않은 것으로 나타났다. 따라서 산사태가 발생할 수 있는 조건을 만족하지 못하므로 산사태 발생가능성은 매우 낮은 것으로 예측할 수 있다.

• 지질공학
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• 제16권4호
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• pp.359-371
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• 2006

이 연구는 산사태가 발생한 편마암류, 화강암류 및 제3기퇴적암류지역 자연사면의 토층을 대상으로 여러 토질시험을 실시하여 산사태에 영향을 미치는 토층사면의 토질특성을 고찰하였다. 이를 위하여 같은 시기에 집중호우로 인해 많은 산사태들이 발생되었던 지역으로 편마암류인 장흥지역, 화강암류인 상주지역 및 제3기퇴적암류인 포항지역의 산사태현장 및 그와 대비되는 곳의 토층으로 부터 채취한 시료에 대해 물성 및 공학시험을 실시하였다. 산사태자료와 시험결과를 토대로 산사태지역의 토질측성을 파악하고 발생지역과 미발생지역간의 차별성을 분석하였다. 지질별로 다소의 차이는 있으나 산사태발생지역의 토층은 미발생지역에 비해 균등계수와 곡률계수가 더 크고 세립자의 함유비율이 더 높다. 액성한계는 거의 유사한 경향성을 보이나 소성한계는 다른 두 지질에 비해서 편마암이 상대적으로 더 크게 나타났으며, 산사태발생지역의 토층이 더 낮은 연경도를 갖는다. 함수비는 다른 두 지질에 비해서 제3기퇴적암류가 훨씬 큰데, 이는 모암의 광물조성과 토층의 구조 및 풍화양상 등 다양한 토질요소에 영향을 받는다. 3개 지질조건 모두에서 산사태발생지역의 토층이 미발생지역에 비해서 대체로 큰 간극율과 작은 밀도특성을 갖는데, 이는 산사태발생지역의 토층이 미발생지역에 비해 더 불량한 입도분포와 느슨한 지반상태에 있음을 보여주는 것으로, 간극율이 크고 밀도가 작은 토층에서 산사태가 더 쉽게 발생될 수 있음을 의미한다. 그리고 동일한 지질조건인 경우 투수성이 양호한 토층이 산사태에 더 취약한데, 투수성은 입도분포, 간극크기, 흙입자의 거칠기 및 구조 등의 토질특성과 풍화나 퇴적환경 등 지질성인에 영향을 받는다. 한편, 전단특성은 지질조건에 따라 다소의 차이는 있으나 특별하게 구분되지는 않는다. 그러나 모든 지질조건에서 산사태발생지역의 토층이 미발생지역에 비해 전단저항각이 더 작은 것으로 나타남으로써 동일한 지질조건인 경우 전단저항각이 큰 토층은 작은 토층에 비해 산사태에 더 안정한 지반으로 분류된다.