• 지구물리
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• 제5권4호
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• pp.293-303
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• 2002

본 연구에서는 2002년까지 수집된 우리나라 일원의 각종 중력자료와 지형자료를 이용하여 한반도 남부지역(위도 $36.5^{\circ}N$, 경도 $127.5^{\circ}E$를 중심으로 하는 $332km{\times}332km$의 지역)에서 탄성판모델을 설정했을 때의 지각평형과 암석권의 탄성강도 및 유효탄성두께에 대하여 고찰해 보았다. 연구범위의 설정에 있어 이질적인 판구조환경을 가지고 있을 것으로 생각되는 동해의 영향을 배제하도록 하였다. 연구지역에서 파워스펙트럼분석에 의한 모호면의 평균깊이가 30km로 계산되었다. 지각을 단일층으로 가정하고 탄성판모델을 적용한 결과, 관측 코히어런스에서 짐이 300km이상의 파장을 가지면 거의 평형을 이루고 있고, 80km에서 300km 사이는 부분적으로 암석권의 강도에 의해 보상되고 있으며, 80km 이하의 파장의 경우는 거의 암석권의 강도에 의해 지지되고 있음이 나타난다. 지각모델과 강도를 가정하고 계산한 예측 코히어런스와 비교한 결과, 암석권의 탄성강도(flexural rigidity)는 $3.0{\times}10^{22}Nm$(유효탄성두께는 15km)로 나타났다. 이는 우리나라의 지각강도가 상당히 약하다는 것을 지시하며, 안정되고 오래된 지역에서 얻어진 결과보다는 해양이나 판의 경계부에서의 결과와 비슷하다. 우리나라의 경우 대규모의 지각변동과 그에 수반된 마그마의 관입이나 화산활동, 그리고 습곡과 단층 등의 영향은 암석권의 강도를 작게 만드는 원인으로 작용했을 것이다.

• 터널과지하공간
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• 제21권5호
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• pp.359-369
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• 2011

본 연구에서는 굴착 전 후에 채취한 암석시료들에 대해 물리적, 역학적 그리고 열적 물성을 조사하여, KAERI Underground Research Tunnel(KURT)의 건설로 인해 발생된 굴착손상영역(EDZ)을 정량적으로 평가하고자 하였다. 굴착손상영역에서 공극률은 약 140% 정도 증가하였고, 탄성파속도, 탄성계수, 그리고 일축압축강도는 각각 약 11, 37, 그리고 16% 정도 감소하였다. 또한 굴착손상영역에서의 열전도도는 약 20% 정도 감소하였다. 암석물성변화를 이용하여 KURT 굴착손상영역의 범위를 판단한 결과 약 1.1-2.4 m로 나타났다.

• 지질공학
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• 제3권1호
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• pp.21-37
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• 1993

석회암, 사암과 셰일의 퇴적암 코아시료를 대상으로 암석의 비중, 공극률, 함수율 등을 구하고 탄성파 전파 속도와 점재하 강도 지수를 측정하였다. 이들 암석물성 사이의 관계로부터 석회암에 대한 밀도와 탄성파 속도의 관계는 $Vp=4085d^2-20747d+303,{\;}V_s=3899d^2-21442d+318$의 다소 곡선 경향을 나타낸다. 또한 밀도가 높은 셰일의 탄성파 속도가 사암에서보다 작으며 이는 셰일의 층리 영향띠문인 것으로 보인다. 석회암, 사암, 셰일의 P파 속도와 S파 소ㄷ도는 대체로 직선 양상을 보여주며 각 관계식은 석회암에서는 $V_s=0.26V_p+1041.6m/sec,{\;}사암은{\;}V_s=0.43V_p+424.2m/sec$, 셰일에서는 r= 0.86으로 나타났다. 석회암에 대한 점재하 강도 시험에 의하면 점재하 강도 이방성을 시료가 다소 호상구조를 보이더라도 뚜렷하지 않았다. $30^{\circ}-60^{\circ}$내외의 변화를 보이는 층리면 경사각은 직경방향과 축방향의 점재하 지수에 큰 영향을 미치지 않은 것으로 생각된다. 점재하 강도 실험결과 점재하강도 지수가 증가하면 P파 속도도 증가하지만 상관관계가 뚜렷하지 않았다.

• 지질공학
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• 제26권4호
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• pp.593-600
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• 2016

본 연구에서는 국내의 107개 터널 설계 과정에서 수행한 현장 및 실내시험 자료 4,280개를 이용하여 암반 및 무결암의 역학적 특성을 암종 및 강도별로 분석하였다. 분석된 물리 및 역학적 특성은 단위중량, 점착력, 내부마찰각, 변형계수, 탄성계수, 포아송비, 일축압축강도, 인장강도, 투수계수, 비중이다. 평균값의 분석 결과에 의하면 편마암은 비중, 화강암은 투수계수, 퇴적암은 단위중량과 점착력, 내부마찰각, 화산암은 변형계수와 탄성계수, 일축압축강도, 인장강도, 변성암은 포아송비에서 가장 높은 값을 보인다. 역학적 특성의 분포 범위는 암종 및 강도를 고려한 분석에도 불구하고 넓게 분포하며, 이는 암반의 불균질성과 이방성에 기인하는 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권4호
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• pp.501-518
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• 2019

심부 지하환경 조건에서 측정된 암석물성의 사용은 고준위폐기물처분장의 장기 안전성 평가 측면에서 해석의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 본 연구는 지하처분연구시설(Korea atomic energy research institute Underground Research Tunnel, KURT)의 화강암(한국원자력연구원, 대전)을 대상으로 고준위폐기물 처분장에서 예상되는 복합환경 조건을 구현한 후 암석의 역학적 물성 변화를 측정하였다. 실험은 심지층 처분환경이 모사되도록 열-수리-역학적 복합 환경(Thermo-Hydro-Mechanical, THM)이 조절될 수 있는 실험장치를 제작하였다. 다양한 복합 실험조건(M, HM, TM, THM)을 구현하여 일축압축강도와 간접인장강도, 탄성계수, 포와송비 등의 암석물성을 측정한 후 그 결과를 분석하였다. 실험결과, 처분장 근계암반 예상 온도범위 내에서는 KURT 화강암의 역학적 물성이 온도의 영향 보다 포화유무에 따른 변화가 더 큰 것을 확인할 수 있었다. 또한, 동일한 온도 조건에서 포화 유무에 따른 일축압축시험 결과는 최대 약 20%의 상대적인 차이를 보였으며, 간접인장시험 결과는 최대 13%의 차이가 발생하였다. 따라서 처분장의 장기거동에 따른 성능평가 및 안전성 예측을 위해서는 기존의 상온 실내시험을 통해 도출된 암석물성을 사용하기보다 심부 지하환경을 반영한 암석의 복합물성을 활용하는 것이 해석의 신뢰도 향상에 기여할 수 있을 것이다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권4호
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• pp.350-360
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• 2008

전기비저항은 땅의 여러 물리적 특성 중의 하나로 전기비저항 탐사, 전기비저항 검층과 실내시험 등을 통해 측정된다. 최근에 전기비저항은 도로나 철도터널의 지보형식 설계에서 미시추구간의 암반등급을 예측하는데 활용되는 등 그 활용도가 증가하고 있다. 전기비저항으로부터 신뢰할 수 있는 암반등급을 추정하기 위해서는 많은 현장시험과 함께 전기 비저항과 암반분류의 상관성에 대한 고찰이 요구된다. 본 연구에서는 먼저 암석시료에 대해 탄성파속도, 탄성계수, 일축 압축강도 등의 암석물성시험과 전기비저항 코어시험을 실시하였다. 시험결과로부터 획득된 전기비저항과 암석물성의 상관성을 분석한 결과 전기비저항이 암석물성과 높은 상관성을 가지고 있음을 확인하였다. 다음으로 일반적인 지반조사에 비해 현저히 많은 12개의 시추공에서 전기비저항 검층을 실시하여, 전기비저항 탐사 및 전기비저항 검층에 의한 전기비저항과 RMR의 상관성을 고찰하였다. 전기비저항 검층은 RMR과 80% 이상의 매우 높은 상관성을 보여 전기비저항을 이용하여 암반등급을 결정하는 방법이 과학적으로 타당하다는 것을 확인하였다. 이에 반해 전기비저항 탐사는 RMR과 20% 내외의 낮은 상관성을 가지는데 이는 단층파쇄대와 같은 저비저항 이상대가 역산에 영향을 미치기 때문으로 상관관계 분석시 신선한 암반, 절리파쇄대, 단층파쇄대로 그룹을 분리하여 상관성을 분석하면 신뢰성 있는 상관식을 도출할 수 있음을 확인하였다.