• 한국지반공학회논문집
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• 제23권8호
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• pp.149-158
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• 2007

최근 들어 포항지역에서 매립이나 도로성토를 위한 양질의 재료 취득이 점점 더 어려워지고 있다. 따라서 이암을 도로나 항만 등의 공사에서 성토재료나 매립재로 활용하려는 시도가 진행되고 있다. 그러나 이암을 매립재로 활용한 예가 없으며 또한, 이암을 이용한 매립지반의 거동 특성에 대해 명확하게 밝혀지지는 않았다. 이암을 매립재료로 활용하기 위해서는 이암의 흡수, 연화, 슬레이킹등의 거동특성을 파악하여 향후 발생할 수 있는 침하나 강도저하등에 대한 명확한 정보를 파악해야 한다. 그러나 이에 대한 이암의 공학적 특성이 명료하지가 않다. 본 연구에서는 이암을 도로 기초나 항만 등의 성토나 매립재료로 사용시 그 적합성을 실내시험과 시험시공을 통해 파악코자 하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.63-73
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• 2010

포항 일원을 포함하여 신생대에 형성된 지역의 경우, 매립을 위한 양질의 재료원이 부족하며, 미고결된 신생대 퇴적 이암을 도로성토재나 항만공사의 매립재로 활용하려는 시도가 진행되고 있다. 그러나 매립재로 사용되는 미고결 이암의 공학적 특성 및 환경적 영향 등이 아직까지도 명확하게 밝혀지지 않고 있다. 이암을 매립재로 활용하기 위해서는 흡수, 연화, 슬레이킹과 지질학적 메커니즘을 파악해야 하며 침하나 수침에 따른 강도 저하 등에 대한 특성 파악이 필요하다. 본 연구에서는 실내시험과 현장 시험시공을 통해 도로성토재나 매립재로 사용되는 이암의 적합성을 여부를 파악코자 하였다. 특히, 이암을 매립재로 활용하는 경우, 이암의 환경적인 영향을 반드시 고려해야 함을 알 수 있다. 본 연구결과, 이암을 도로성토재나 매립재로 활용하는 경우 발생할 수 있는 문제들을 미리 예방하는데 활용 할 수 있을 것으로 본다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권2호
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• pp.33-42
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• 1996

포항지역 이암의 풍화가 slaking및 흡수팽창에 기인됨을 인식하고, 3개 지점에서 채취한 이암시료를 대상으로 광물성분, slaking 및 팽창시험을 수행하였다. 또한 풍화로 인하여 열화된 이암의 잔류전단강도를 측정하였는데 역전식 잔류전단시험을 채택하였다. 시험결과, 각 이암시료의 광물성분은 석영과 점토광물이 대종을 이루고 있으며, 두번째 slaking cycle에서의 slake내구성 지수는 71%~96% 범위이고 암석분말시료의 액성한계가 높을수록 내구성지수는 떨어지는 경향을 보인다. 또한 팽창압력의 크기도 액성한계가 높은 시료에서 월등히 큰 9.4kg10m2로 측정되었으며, 이러한 경향은 팽창변형률(최대치 :33.5%)에서도 마찬가지로 나타났다. 이암의 잔류전 단강도는 건습반복회수가 증가될수록 감소되어 5회 건습반복후의 잔류강도는 c,=0.24kg/cm2, f,=28$^{\circ}$로 측정되었다. 그리고 습윤상태에서 이암-이암 경계면을 따라 측정한 잔류강도가 최저값인 cr=0 and or=21.5$^{\circ}$로 나타났다.

• 자연, 터널 그리고 지하공간
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• 제3권4호
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• pp.99-113
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• 2001

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권12호
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• pp.53-58
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• 2015

미고결 이암은 쉽게 풍화되어 고결도 및 강도가 급속히 감소하는 성질을 가지고 있어 사면 붕괴 등의 문제를 일으킬 수 있고, 외관상으로는 단단한 암반으로 보이는 경우가 많아 지질조사 시 착각하기가 쉽다. 따라서 이암지반에서의 구조물 설계 시 이암 암반층에 강우가 흡수되어 변화하는 공학적 특성을 이해하는 것은 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 경기도 여주지역 일대의 사면 절토 현장에서 채취한 자연 상태의 미고결 이암 시료를 대상으로 공학적 특성을 파악하기 위한 실내 시험을 수행하였다. 자연 상태의 미고결 이암 시료의 기본적인 성질을 파악하기 위한 기본 물성 실험, 변형 특성을 확인하기 위해 슬레이크 내구성지수 결정 시험과 흡수팽창 지수 결정 시험을 수행하고, 슬레이크 사이클 횟수에 따라 전자 주사 현미경(SEM) 촬영을 통하여 시료표면의 변형을 관찰하였다. 이와 더불어 미고결 이암의 전체 변형률 영역에서 물에 대한 영향을 살펴보기 위해서 직접전단시험, 공진주시험을 수행하였다. 함수비의 증가에 따른 역학적 변화를 확인할 수 있었으며, 따라서 미고결 이암이 넓게 분포하는 지역에서는 강우 유입에 따라 강도저하 및 변형이 발생할 수 있으므로 구조물 설계 시에 각별한 주의가 필요한 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.39-51
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• 2012

본 연구에서는 포항이암을 대상으로 다양한 경계조건에서의 creep 시험을 수행하여 이암의 시간의존적 특성을 분석하였으며, 이를 바탕으로 기존에 발표된 creep에 대한 점탄성 모델 및 경험식들과 비교 분석함으로써 더 합리적으로 creep 특성을 평가할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. Creep 시험결과를 Griggs(1936), Cottrell(1952) 및 Singh(1975)이 제안한 경험식에 대하여 분석한 결과, 전반적으로 응력수준 및 함수비가 증가할수록 creep 상수가 증가하는 경향을 나타내었다. 또한, Singh의 경험식에 의한 예측치는 실측치와 매우 높은 상관성을 보이고 있는 것을 확인할 수 있었으며, 이로부터 이암의 크리프 거동을 해석함에 있어 Singh의 경험식을 적용함이 바람직할 것으로 판단된다. 유동학적 모델인 Burger 모델에 의한 예측치와 실측치를 비교한 결과, 매우 좋은 일치를 보이고 있음을 알 수 있으며, 이로부터 이암의 크리프 거동을 해석함에 있어 Maxwell 요소와 Kelvin 요소를 직렬로 연결한 Burger 모델을 적용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.123-131
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• 2018

본 연구는 ${\bigcirc}{\bigcirc}$ 고속국도 공사 중 발생된 이암 절토 사면의 붕괴 요인 분석 및 대책방안을 제시하였다. 기반암인 이암에 대해 실내시험을 수행하고, 국제 기준에 의거해 공학적인 특성을 규명하였다. 그리고 설계 시 수행되었던 사면안정해석을 재검토 하였다. 또한, Swelling-Slaking 현상으로 인해 기반암인 이암의 강도열화특성을 고려한 안정해석을 추가적으로 수행하였다. 기반암인 이암에 대해 Swelling-Slaking Test 결과, 풍화내구성은 낮음-보통으로 나타났으며, 팽창변형률은 매우 낮음으로 나타났다. 설계 안정해석 검토 결과, 이암의 공학적 특성을 고려하지 않고, 한계평형해석을 이용해 실제와 상이한 결과가 나타났다. 강도열화특성을 고려한 추가안정해석 결과, 사면의 붕괴지점과 안정해석의 최대전단변형률 발생지점이 동일하게 나타났으며, 건기시 우기시 모두 기준 안전율을 만족하지 못하였다. 붕괴 사면의 대책방안으로는 사면경사완화공법이 가장 적절하였다. 유한요소해석을 통해 완화 경사를 산정하였다. 완화 경사의 현장 적용성을 위해 시추공영상촬영과 비교한 결과, 미고결된 이암의 대부분이 제거되는 것으로 나타나 미고결된 이암으로 인한 추가적인 붕괴 위험성은 현격히 저하되는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권12호
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• pp.29-42
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• 2018

대구경북지역 셰일 및 이암은 다른 암석에 비해 강도가 낮고 풍화에 약하므로 이러한 암석의 포화상태나 균열 발달 정도가 강도에 미치는 영향에 대해 분석할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 대구경북지역 토목공사 현장에서 셰일 및 이암을 채취한 다음 흡수율, SEM, 화학성분, 내구성시험과 같은 기본 물성시험을 실시하였으며, 셰일에 비해 이암의 공극률(흡수율)은 31%(25%) 정도로 6(8)배 정도 높은 값을 보였다. 물에 쉽게 풀리는 이암의 경우 활성도가 높은 스멕타이트 군의 점토광물이 많이 포함되어 있는 것으로 나타났다. 채취한 암석을 소형 정육면체로 가공한 다음 일축압축시험을 실시하여 암석의 건조 및 포화 상태에 따른 일축압축강도를 비교하였다. 또한, 전자레인지를 이용하여 암석 공극 내 물을 가열시켜 내부에서 균열이 발생하도록 유도하였으며, 작동시간을 달리하여 내부 균열의 발생 정도에 따른 강도를 비교하였다. 건조된 셰일과 이암의 일축압축강도는 평균 62MPa, 11MPa이며, 이를 포화시키면 일축압축강도는 셰일은 평균 33MPa, 이암은 4MPa로 47% 및 64% 정도 감소하였다. 전자레인지로 15초 작동시켜 균열을 유발할 경우 포화 상태보다 셰일은 49%, 이암은 52% 정도 강도가 감소하였다. 20초 정도 작동 시 대부분의 암석이 여러 조각으로 파쇄되었으며, 이때 소형 암석 내부의 온도는 200도 정도였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권10호
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• pp.33-45
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• 2019

본 연구에서는 국내 철도 및 고속도로 등 각종 토목사업이 진행되면서 발생하는 많은 양의 파쇄암 특히 풍화 이암을 도로 노상이나 성토 재료로 활용하기 위해 직경 5cm, 높이 10cm의 원주형 공시체를 제작하여 공학적 특성을 평가하였다. 포항지역 토목현장에서 강우 시 빠르게 풍화되는 이암을 채취한 다음 2mm체를 통과한 파쇄 이암에 시멘트비, 모래비, 양생조건, 양생기간에 따른 풍화 이암 고결토를 제작하였다. 각 조건에 따라 공시체를 3개씩 제작한 다음 일축압축강도, 내구성시험 및 SEM 분석을 실시하였으며, 양생조건, 시멘트비 및 모래비가 고결토의 공학적 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 28일 양생한 경우, 대기중보다 수중 양생한 공시체의 일축압축강도가 32-55% 정도, 그리고 내구성지수는 평균 15% 정도 더 높았다. 또한, 시멘트비가 8%에서 16%로 증가할 경우, 수중 양생한 순수 이암 고결토의 일축압축강도는 약 1.6배 정도 증가하였으며, 내구성지수는 약 1.9배 증가하였다. 모래비가 0%에서 50%로 증가할 경우, 순수 이암 고결토보다 모래비가 10%인 경우 일축압축강도가 약간 감소하거나 변화 없다가 30-50% 정도 함유됨에 따라 최대 51%까지 증가하는 경향을 보였다. 한편, 내구성지수는 일축압축강도와 달리 모래비가 증가함에 따라 계속 증가하는 경향을 보였다. SEM 분석 결과 모래비가 0%인 경우보다 50%인 경우 모래 입자간의 연결이 증가하면서 서로 연결된 구조를 보였으며, 이러한 입자간 연결로 고결토의 강도가 증가하였다.

• 지질공학
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• 제13권2호
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• pp.227-238
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• 2003

암석의 점탄성적 성질에 기인하는 크리프 특성에 대한 이해는 일정하중 하에서 시간에 대한 변형으로 장기적인 지반거동을 예측할 수 있는 중요한 요소이다. 포항지역에 분포하는 제3기 두호층 이암의 크리프 특성을 파악하기 위하여 암석의 기본적인 물성, 역학적 특성 및 크리프 시험을 실시하였다. 대상 이암은 illite 및 chlorite 등 점토광물을 26% 함유하고 있어 큰 크리프 변형을 보였으며, 평균 일축압축강도는 $462{\;}kg/\textrm{cm}^2$ 이었는데, 크리프 시험은 일축압축강도의 40-70% 일정 응력수준에서 수행하였다. 시험 결과 얻어진 시간-변형률 곡선으로부터 암석의 크리프 특성을 규정하는 다양한 경험식 및 이론식의 크리프 상수를 도출하였는데, 그 중 Griggs 경험식 및 Burger 모델의 이론식이 이암의 크리프 특성을 가장 잘 반영하는 것으로 평가되었다. 또, 순간탄성변형률은 응력수준에 정비례하여 증가하였으나, 1차 크리프의 변형률 속도는 응력의 크기와 무관하게 시간 경과에 따라 비슷한 양상으로 감소하였다.