• 터널과지하공간
• /
• 제23권5호
• /
• pp.383-391
• /
• 2013

1960년대 후반 이래로 수행된 여러 진삼축압축시험 결과에 의하면 암석의 파괴강도는 중간주응력의 크기에 상당한 영향을 받는 것으로 나타나고 있다. 이러한 실험적 결과를 바탕으로 지금까지 중간주응력이 파괴에 미치는 영향을 고려할 수 있는 다양한 3차원 파괴조건식들이 제안되고 있다. 그러나 문헌에 보고된 대부분의 3차원 파괴기준식들은 암석의 진삼축압축 강도를 현상학적으로 재현하기 위한 목적으로 개발되었기 때문에 관련된 강도정수들의 역학적 의미가 명확하지 않다. 이 연구에서는 암석강도의 중간주응력 의존성이 암석 내에 포함된 연약면들의 공간적 분포특성과 관련성이 있다는 가능성을 확인하기 위해 평면이방성 암석모델을 대상으로 수치 진삼축압축시험을 수행하였다. 미소구조텐서 개념을 활용하여 이방성 Mohr-Coulomb 파괴기준식을 개발하였으며 이를 강도기준식으로 활용하고 임계면법을 적용하여 평면이방성 암석의 파괴강도 및 파괴면 방향의 중간주응력 의존성을 분석하였다. 분석결과는 암석에 포함된 미시적 연약면들의 주응력 방향에 대한 방향성이 암석강도의 중간주응력 의존성과 밀접한 관련성이 있음을 암시해준다.

• 지질공학
• /
• 제7권1호
• /
• pp.53-62
• /
• 1997

암석의 파고역학적 특성은 암반 내의 자연균열들의 분포를 예측하거나 혹은 불연속면을 포함하는 암사면이나 지하구조물의 안정성을 해석하기 위한 중요한 자료로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 암석의 파괴역학적의 특성의 차이를 측정하여 암종에 따른 제한적인 분포를 나타내는 자연균열에 대한 연구를 수행하였다. 자연균열과 인공균열의 진행특성을 정성적 및 정량적인 기준에 의하여 분석한 결과, 기원이 다른 균열들은 성장특성에 있어서 뚜렷한 차이를 나타냄을 확인할 수 있다. 따라서, 암석 파괴역학적의 이론을 이용하여 암반 내에 분포하는 균열들의 기원이나 공학적 특성을 예측하기 위해서는 먼저 충분한 지질학적인 이론과 근거가 요구됨을 알 수 있다.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제4권4호
• /
• pp.321-328
• /
• 2006

한국원자력연구소 내 부지에 건설된 지하처분연구시설(KURT, KAERI Underground Research Tunnel)에 대한 기초적인 광물 풍화 및 지화학적 특성을 살펴보았다. 분석 대상 시료는 건설 과정중에 노출된 암석에 대해서 화학적 풍화에 따른 암석의 미시적인 변화를 현미경 및 화학성분 분석 등을 통해 관찰하였다. 풍화가 진행된 화강암의 경우 암석을 구성하고 있는 광물들 주변에 미세하고 작은 균열들이 발달하였다. 특히, 장석 광물의 풍화가 특징적으로 관찰되었고 광물 용해에 따른 Ca 성분의 선택적 용출 현상이 심하였다. 또한, $Fe^{2+}$를 함유한 흑운모의 용해에 의한 $Fe^{2+}$성분의 용출에 의해 주변 광물의 미세균열에 이차생성물로 철산화물 침전이 두드러졌다. 광물내부로 부터 발생된 미세균열은 풍화가 진행되면서 점차 그 규모가 커지고 grain boundary를 따라 매우 먼 거리까지 확장되는 특성을 보여 주었다. 신선한 암석 이 풍화됨에 따라 암석 내에 존재하거나 용출된 화학 성분들은 이러한 미세 균열들을 통해 새로운 이차광물 생성에 관여하거나 그들과 상호 반응하면서 이동하는 것으로 추정된다.

• 보존과학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.9-18
• /
• 1998

우리나라에는 전국에 걸쳐 약 1470기의 석조문화재가 지정되어 관리되고 있으며 가장 대표되는 종류는 석탑, 부도, 석불, 마애불, 비석, 당간지주, 그리고 석등이며 그 외 석장승, 석인상, 수조, 다리, 그리고 산성 등이 있다. 이러한 석조문화재는 대부분이 자연환경에 노출되어 있어 오랜 시간에 걸친 암석의 풍화작용에 의해 파손되거나 훼손되어진다. 따라서 석조문화재의 보전을 위해서는 우선 풍화작용과 이에 연관된 여러 현상들에 대한 지질학적 연구가 이루어져야 한다. 즉 석조문화재를 이루고 있는 암석자체에 대한 것과 풍화작용을 일으키는 요인들에 대한 조사와 원인 분석이 우선적으로 세밀하게 이루어져야 함을 의미한다. 기본적인 조사내용에는 정밀실측, 암석의 종류와 암상의 특징, 암석물성, 풍화현상과 진행상태 및 원인, 암석의 구조선의 발달 상태, 틈의 발달 양상과 원인, 구조적 안정성, 복원시 재사용가능 부재, 그리고 지형적 특징 등이 포함되어진다. 이들 각각에 대한 원인 분석이 이루어지고 이를 바탕으로 보수할 부분과 방법 등 기본적인 보수 원칙을 수립하여 계획서를 작성하여 보수기간과 예산이 산정되는 과정을 거치는 것이 가장 바람직스럽다고 판단된다. 계획서에는 접착제 사용 부위 및 종류, 보충할 암석의 암상의 특징, 구조적 안정 유지 방법 및 풍화작용의 진행을 느리게 하거나 예방할 수 있는 방법 등이 포함되어야 한다고 생각된다.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제22권2호
• /
• pp.45-54
• /
• 2004

본 연구논문에서는 우리나라 주요 석재인 마천석 원석을 경남 함양군 마천면 기흥리에 위치한 마천석재, 덕우석재을 방문하여 원석과 판석을 색상, 조직, 구성광물, 입도의 차이에 따라 마천석 원석 17개를 채취하였다. 본 현장에서 채취한 시료에 대한 비중. 공극율. 흡수율. Point Load Test, 삼축압축시험, Brazilian Test, 암석학적 시험 및 분석, 화학적 시험 및 분석을 통해 마천석 원석의 물리적 특성을 규명하여 석재의 용도에 따른 타당성을 파악하는데 목적이 있다.

• 보존과학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.31-47
• /
• 2003

천안 운전리의 청동기 유적지에서 출토된 석기 및 유적지 주변에 분포는 석기와 동일한 암석의 대자율 값은 보통 $0.5(\times10^{-3}\;SI\;unit)$ 이하이나, 섬장암질 석부(2.37), 편암질 석부(0.19) 및 점판암질 석도(0.11)는 노두의 암석과 차이가 있다. 이들을 석기와 근원암석으로 짝을 이루어 원소의 거동과 부화 및 호정성과 불호정성을 이용하여 표준화 하였을때 석기와 암석의 지구화학적 진화경향이 동일한 것으로 보아, 대부분의 석기는 유적지 주변에 분포하는 암석을 원료로 제작하였을 가능성이 상당히 높다. 그러나 일부 석부(편암), 석도(점판암) 및 석촉(셰일)의 구성암석은 운전리 유적지 및 반경 10 km 이내에서 전형적인 산출상태와 분포지역을 확인할 수 없었다. 따라서 운전리 일대의 석기는 현지에서 재료를 구하고 현장에서 제작한 자급형 석기(갈판, 갈돌, 석부)와 다른 지역에서 도입된 외래형 석기(석도, 석촉 및 석부)가 공존하고 있는 것으로 해석된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.462-477
• /
• 2007

이 연구에서는 제주도 동부지역 섭지코지 일원에 분포하는 선돌 분석구와 그 주변의 현무암질 화산암류를 주 대상으로, 암석기재, 주원소 및 미량원소의 특성 등을 분석하여 선돌 분석구의 화산과정과 현무암의 암석학적 특징을 검토하였다. 선돌 분석구의 하부는 스패터 위주로, 그 상부는 적갈색 화산탄을 포함하는 화성쇄설물질이 우세하며 최상부 표층부에는 흑색의 스코리아가 다량 분포한다. 이들 화산작용은 스트롬볼리 분출상에 의해 진행되었으며 마지막에는 하와이 용암 분출상으로 용암이 분화구를 충진한 후 동북쪽으로 흘러넘치면서 분석구를 파괴하고 북쪽으로 흘러 용암 델타를 형성하였다. 분석구 중심부의 암경은 현무암으로 채워져 있다. 이 지역의 화산활동 시기는 대략 $95\;{\pm}\;3\;ka$에 해당한다. 연구 지역의 현무암은 전이 현무암으로 분류될 수 있으며, 감람석과 단사휘석의 정출이 분화작용에 주된 영향을 미쳤음을 보여주며, 동일마그마에서 기원하였음을 보여주고 있다. 이들은 판내부 현무암에 해당한다.

• 보존과학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.205-217
• /
• 2014

이 연구에서는 서산 신송리유적에서 출토된 청동기시대 석기를 대상으로 재질분석과 석재의 원산지를 검토하였다. 연구대상 석기는 점판암제 석재 1점, 석촉 반제품 2점, 갈판 1점 및 안산암질암 석촉 반제품 1점이다. 점판암은 유적지 일대에서 쉽게 관찰할 수 있는 암석이나, 안산암질암은 10km 이상 떨어진 부석면 간월도와 안면읍 황도리 등에서 산출된다. 석기 구성암석과 추정산지 암석에 대한 비교분석 결과, 점판암제 석기는 재질 및 암석광물학적 특징이 거의 동일하였으나, 안산암질암 석기는 추정산지 암석과 일부 다른 특징이 나타났다. 주원소, 미량원소, 호정 및 불호정원소에 대한 비교에서도 점판암제 석기와 추정산지 암석은 동일한 경향을 보였으나, 안산암질암 석기와 추정산지 암석은 다소 차이가 있다. 따라서 신송리유적에서 출토된 점판암제 석기는 유적 주변에 분포하는 암석을 원료로 제작한 자급형 석기로 해석된다. 그러나 안산암질암 석기는 외래형 석기로 추정되며, 광역적 조사를 비롯한 주변 유적에서 출토된 화산암제석기에 대한 연구를 병행하여 종합적 해석이 필요할 것으로 판단된다.

• 지질공학
• /
• 제24권4호
• /
• pp.535-550
• /
• 2014

지하수내 존재하고 있는 자연방사성물질인 우라늄과 라돈-222의 산출특성과 지화학적 기원을 알아보기 위해 괴산지역 연구부지내 120 m 깊이의 지하수 관정을 시추하여 심도별 시추코어의 암석화학적 특성과 지하수의 화학적 특성을 분석하였다. 시추코어 샘플 분석과 함께 더블패커시스템과 베일러를 이용하여 8개의 심도별 지하수 시료를 채취하여 지화학적 특성 분석을 수행하였다. 시추코어 분석결과, 주요 암종은 화강반암과 점판암이었으며 일부 구간에서는 탄산염암과 석회규산염암, 페그마타이트가 확인되었다. 심도별 지하수의 pH는 7.8~8.4의 범위이며, 화학적 유형은 Na-$HCO_3$형태를 보였다. 암석 및 광물 내 우라늄과 토륨의 함량은 각각 < 0.2~14.8 ppm과 0.56~45.0 ppm의 범위였으며, 암석현미경과 전자현미경(EPMA) 관찰 결과 자연방사성원소(우라늄) 함유 광물은 흑운모내 포획된 모나자이트 광물인 것으로 확인되었다. 우라늄은 이들 광물의 주요 구성원소를 치환하여 존재하는 것으로 보이며 파쇄대와 같은 주요 대수층 구간에서 용해되어 지하수와 함께 용출되는 것으로 보인다. 라돈-222의 함량은 우라늄의 함량과 어떠한 상관성을 보이지 않았으며 향후, 라돈가스 기원 추적을 위해서는 헬륨과 네온 등 영족기체 동위원소비를 이용한 간접적인 방법을 적용하여 분석할 필요가 있을 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.480-492
• /
• 1997

옥천대의 남서대와 영남육괴의 북서 경계부에 대략 평행한 2열로 분포되어 있는 전주 및 순창 엽리상화강암류의 근원마그마의 분화과정 및 성인을 규명하기 위하여 양 암체의 암석학적 및 지화학적 특성을 비교, 고찰하였다. 주성분 원소의 분석결과는 전주 및 순창엽리상화강암이 암석화학적으로 퍼알루미나 또는 칼크알칼리 계열에 속함을 보였으며, 기존의 화강암류 성인에 대한 I/S형 및 자철석/티탄철석 계열의 분류기준을 적용할 경우 비록 원소화학적으로는 I-형과 자철석 계열이 우세한 경향을 보이지만 일관성있게 분류되지 않는 특성을 보였다. 주성부 원소의 분석결과에 의한 CIPW norm 조성에서, 전주암체는 분화가 진행됨에 따라 화강섬록암에서 화강암으로 진화되는 반면, 순창암체는 화강섬록암에서 석영몬조섬록암으로 진화되는 특성을 보였다. 이는 양 암체가 지각물질과의 동화 혹은 결정분별과정 등을 포함하는 마그마 진화의 후기 과정에서 서로 상이했음을 시사한다. 전주 및 순창암체의 희토류원소 분포형태는 양 암체 모두에서 Eu(-) 이상이 거의 나타나지 않고 LREE가 HREE에 비해 극도로 부화된 경향을 보여 서로 매우 유사했다. 이러한 희토류 원소의 분포형태는 우리나라의 선불국사 화강암류에서 보여지는 공통적인 희토류원소의 분포형태와 유사한 것이다. 이상의 결과들은 전주 및 순창엽리상화강암이 그 조성에 있어 서로 유사한 근원암 즉, 화성암질 조성을 갖는 대륙지각의 부분용융에 의해서 형성된 마그마를 기원으로 하고 있으며, 서로 유사한 마그마 분화정치과정을 거쳤음을 시사한다.