• 자원환경지질
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• 제57권2호
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• pp.243-251
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• 2024

이번 연구에서는 전라남도 영암지역의 골재 자원조사를 위하여 먼저 지표지질조사를 실시하였고 지표지질조사로는 파악이 어려운 지표 하부에 대하여 시추조사를 실시하여 골재의 공간적인 분포를 파악하였다. 조사 지역의 지형 발달 및 제 4기 충적작용 특성들을 고려하여 시추지점을 선정하였고, 총 5 지점에서 하천 골재 시추조사와 총 28 지점에서 육상 골재 시추조사가 수행되었다. 시추코어 퇴적물은 골재로써의 활용 가능 여부를 파악하기 위하여 7개의 퇴적 단위로 분류하였으며, 대표 시추공을 대상으로 광여기루미네선스(OSL) 연대측정을 실시하여 퇴적 단위별 퇴적 시기를 측정하였다. 연구 결과, 영암지역 대부분은 하천 유역이 매우 넓어서 골재가 다량 부존될 것으로 추정되었지만 골재 부존량은 다른 시군에 비하여 매우 적은 편으로 평가되었다. 영암 지역 대부분의 미고화 퇴적층은 10 m 이상의 수직적 두께를 보이는 청회색 해성 점토로 구성되는데, 골재 부존구간에 해당하는 모래질 자갈층은 해성 점토 하부의 기반암 풍화대 위를 얇게 덮으며 분포한다. 이는 골재 부존 구간의 부존량 자체가 적고 대부분의 골재 부존 구간이 현재 개발이 어려운 지표하부 10 m 아래 심도에 위치하기 때문에 골재 개발 가능성도 매우 낮은 것으로 평가된다. 연대측정 결과, 청회색 해성 점토층은 약 10 ka 전부터 해수면이 급상승하면서 형성된 조간대성 퇴적층으로 퇴적 작용은 현재까지 지속되었고 그 결과로 매우 두꺼운 점토층이 형성되었음을 알 수 있다. 이러한 점토층은 약 6~8 ka 동안 매우 우세하게 퇴적되었다. 골재 부존 가능 구간의 모래질 자갈층은 약 13.0~19.0 ka, 그리고 약 50 ka에 퇴적된 것으로 추정되어 해침과정 이전의 플라이스토세 고기 하성 퇴적층으로 해석된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.153-159
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• 2014

우리나라는 계절적 특성상 겨울철 지반동결과 봄철 해빙이 반복적으로 나타나 지반의 부등침하가 발생하고 이로 인해 철도나 도로, 상수관등의 구조물이 손상되거나 피해를 입는다. 이러한 현상을 방지하기 위해자갈 또는 잡석 등을 동상저감재로 이용하고 있다. 이 연구에서는 폐 PET를 가공하여 인공골재를 제작하고 이에 대한 공학적 특성 시험과 동상팽창실험을 통해 동상저감 대체 재료로 활용 가능여부를 판별하였다. 또한 동상저감 대체 재료로 폐 PET를 가공한 인공골재를 사용할 경우와 기존 재료를 사용할 경우의 경제성 비교를 통해 현장적용의 적절성에 대한 평가를 수행 하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.47-54
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• 2010

지정폐기물인 폐페인트를 이용한 단열골재 개발을 위한 자료를 제시하기 위하여 이를 위한 실험으로 함수비, 진밀도, 액성한계, 소성한계, 마모감량, 모래당량, 체가름 시험을 진행하였다. 함수비 시험은 80:20의 배합이 1.4이고, 쇄석 골재만 사용한 것은 1.0으로 폐페인트 단열골재의 용적비가 증가하면서 함수비의 증가도 많았다. 또한, 진밀도 시험은 혼입율의 증가에 따라 점점 상승하였고, 흡수율도 증가하였다. 이는 골재와 폐페인트의 특성상 발생되는 공극분포의 차이로 인한 현상으로 판단된다. 모래당량과 마모감량 실험에서는 마모감량은 쇄석골재만 사용한 경우는 13.5이고 20% 혼입한 경우는 14.4로 증가하지만, 이는 단열골재의 약한 조직으로 인한 현상이라 판단된다. 이러한 실험으로 볼 때, 도로공사 시방서의 동상방지층은 모래당량 20, CBR 10으로 만족하도록 규정하고 있어 본 실험은 전 배합에서 모두 품질기준에 만족하는 결과를 보였다. 현재 폐페인트는 단순 매립용하거나, 소각 처리되는 현 실정에서 골재로 활용할 수 있게 됨으로써 천연골재의 부족이나 자원의 낭비를 해소할 수 있을 것으로 파악된다. 기존의 자갈보다 단열효과가 뛰어나고, 가벼우며, 단단한 단열골재를 사용함으로써 재활용이 활발할 것으로 예상된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.116-125
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• 2009

클랭커 애쉬를 이용한 인공 경량 골재 개발을 위한 자료를 제시하기 위하여 이를 위한 실험으로 함수비, 진밀도, 액성한계, 소성한계, 마모감량, 모래당량, 체가름 시험을 진행하였다. 함수비 시험은 80 : 20의 배합이 1.4이고, 쇄석 골재만 사용한 것은 1.0으로 클링커애쉬 경량골재의 용적비가 증가하면서 함수비의 증가도 많았다. 또한, 진밀도 시험은 혼입율의 증가에 따라 점점 상승하였고, 흡수율도 증가하였다. 이는 폴리스티렌 비드의 특성상 클링커애쉬와 경량골재 사이의 공극율의 증가로 나타난 현상으로 판단된다. 모래당량과 마모감량 실험에서는 마모감량은 쇄석골재만 사용한 경우는 13.5이고 20% 혼입한 경우는 14.4로 증가하지만, 이는 경량골재의 약한 조직으로 인한 현상이라 판단된다. 이러한 실험으로 볼 때, 도로공사 시방서의 동상방지층은 모래당량 20, CBR 10으로 만족하도록 규정하고 있어 본 실험은 전 배합에서 모두 품질기준에 만족하는 결과를 보였다. 현재 클링커 애쉬는 단순 매립용 골재나, 매립으로 폐기하는 현실정에서 골재로 활용할 수 있게 됨으로써 천연골재의 부족이나 자원의 낭비를 해소할 수 있을 것으로 파악된다. 기존의 자갈보다 단열효과가 뛰어나고, 가벼우며, 단단한 경량골재를 사용함으로써 재활용이 활발할 것으로 예상된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제7권2호
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• pp.79-86
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• 2009

원자력시설의 콘크리트 폐기물은 서로 다른 메카니즘에 의해 다양한 핵종에 의해 방사화 되거나 오염된다. 우라늄 변환시설 및 연구로 해체 시 발생된 오염된 콘크리트의 부피감용을 위해 가열 분쇄 실험에 의해 자갈, 모래, 페이스트의 골재의 크기에 따른 핵종의 분배특성에 대해 고찰하였다. 실험결과 대부분의 방사성 핵종은 골재로부터 제거되어 페이스트에 존재하였으며 특히, 가열 온도는 방사성 핵종을 오염된 콘크리트 폐기물로부터 분리하는데 중요한 변수로 확인되었다. 즉, 콘크리트 표면에 오염된 물질은 밀도가 높은 자갈, 모래보다는 다공성 물질의 페이스트에 농축되었다. 방사화 콘크리트에서는 80%, 우라늄 변환시설의 콘크리트 폐기물에서는 약 75% 정도의 부피감용을 얻었다.

• 자원환경지질
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• 제57권2호
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• pp.161-175
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• 2024

골재는 일반적으로 암석이 강에서 운반되거나 인공적으로 파쇄되어 형성된 모래와 자갈 등을 말하며, 건설 산업의 핵심 자원이다. 경상북도는 전국에서 가장 넓은 행정구역으로, 산림골재, 육상골재, 하천골재, 선별파쇄골재 등 다양한 종류의 골재를 생산하고 있다. 2022년 기준으로 약 696 만m³의 골재를 채취하였으며, 이 중 허가에 의한 채취물량은 약 407 만m³, 신고물량은 약 288 만m³이다. 경상북도의 골재수요는 레미콘 공급량의 추정 방법에 따라 1,239 만m³로 나타난다. 골재의 공급 측면에서는 약 120 개의 채취장이 운영되고 있으며, 대부분의 시군에서는 골재의 수요와 공급이 적절하게 유지되고 있다. 다만, 일부 지역에서는 경상북도 인접지역에 반입과 반출이 발생하고 있다. 경상북도의 골재의 반입과 반출이 많은 지역은 경부선을 따라 경상북도 남부와 대구광역시, 포항시로 연결되는 지역이며 인구의 분포와 높은 관련성이 나타난다. 경상북도는 인구 감소와 농촌 지역의 고령화, 지역 간의 균형 발전 부족 등의 문제에 직면하고 있으며, 연구결과로 제시된 GIS를 이용하여 출발지-도착지 분석을 통해 파악된 골재의 수요와 공급 흐름에서도 이러한 양상이 확인된다. 경상북도의 골재산업구조와 공간구조를 분석한 결과 현재 경상북도는 다양한 골재원의 공급으로 수요를 충족하고 안정적인 골재 수급이 유지되고 있다. 하천골재와 육상골재는 장기적인 개발이 어렵기 때문에 단기간 공급전략으로 유지될 수 있으며, 선별파쇄를 통한 공급은 원석 공급에 의존하여 안정성 유지가 어려운 상황을 고려하여 원석관리의 필요성을 제안하였다. 경상북도에서는 골재자원의 안정적 공급을 위한 장기적인 대안으로 산림골재가 중요 자원으로 부각되어 대규모 골재 채석장 개발의 필요성을 제시하였다. 본 연구결과는 골재 자원의 지속 가능한 관리와 안정적 활용을 위한 전략 수립에 중요한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 토지주택연구
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• 제2권1호
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• pp.69-78
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• 2011

본 연구는 디지털 이미지 처리 기법을 이용하여 골재입자의 형상을 분류한 것이다. 디지털 이미지 처리 기법은 골재의 표면거칠기 및 형상계수 등의 정량적인 분석에 적합한 것이다. 연구에 사용된 골재입자는 주문진 표준사, 해양골재 2종, 쇄석골재 2종 등이 이용되었다. 해변자갈I, II의 형상계수는 0.35~0.54, 쇄석I은 0.74의 범위로 박편 형태의 편평상으로 나타나는데 비해 주문진 표준사의 입자의 모양은 세장형으로 나타났다. 특히 해변자갈II는 해변자갈I과 달리 모든 시료보다 세장비가 작으므로 장축과 중축의 차이가 크고, 긴 입자의 형상특성을 보여주고 있다. 체가름 시험 및 실측을 통해 결정된 골재의 세장비 및 편평비와 디지털 이미지 처리 기법을 이용해 결정된 골재의 세장비 편평비는 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한, 디지털 이미지 처리 기법을 이용하여 2차원 이미지를 3차원으로 변환하기 위하여 형상변환계수 및 등가직경이론을 제안하였고, 이를 이용하여 수정입도분포곡선을 작성하였다. 4종의 골재에 대한 편평비는 각각 0.30, 0.36, 0.47 및 0.83으로 측정되었다. 형상변환계수는 각각 0.77, 0.78, 0.84 및 0.92로 결정되었다. 형상변환계수에 디지털이미지 처리기법에서 구한 입경을 곱하여 입자의 크기를 보정하였다. 보정된 입자크기를 이용하여 보정된 체적 및 중량을 구하여 수정입도곡선을 작성하였다.

• 자원환경지질
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• 제54권5호
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• pp.581-594
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• 2021

2020년에 국내 골재 총 채취량은 약 1억3,150만 m³ 이며, 이 중 모래는 약 4,386만 m³(33.3%), 자갈은 약 8,749만 m³(66.7%) 채취되었으며, 허가채취는 약 5,858만 m³(45%), 신고채취는 약 7,277만 m³(55%)이다. 골재원별로 보면 하천골재 약 50만 m³, 육상골재 약 380만 m³, 산림골재 약 4,680만m³, 바다골재 약 740만m³, 선별파쇄 약 6,827만m³, 선별세척 약 331만m³, 그리고 기타신고골재가 약 110만m³로 선별파쇄골재와 산림골재가 전체 채취량의 약 88% 차지하고 있다. 경기도가 광역시도에서는 골재를 가장 많이 채취하였으며, 그 다음으로 경상남도, 충청북도, 강원도 충청남도, 인천광역시의 순이다. 2020년에는 231개 시군구의 약 67%인 153개 시군구에서 골재를 채취하였으며, 38개 시군구에서 100만 m³ 이상의 골재를 채취하였으며, 채취량은 전국 채취량의 65%인 약 8,567만 m³이다. 2020년도에는 약 1040여개소의 채취장이 운영되었으나 실제 골재를 채취한 채취장은 약 889개 채취장으로 선별파쇄장이 약 415개소로 가장 많으며, 산림골재, 육상골재장은 200개소 내외이다. 100만 m³ 이상을 채취한 채취장은 14개 채취장이며, 1만 m³ 이하의 소규모 채취장도 약 126개소이다. 약 420여개의 허가채취장에서 허가기간은 최장 32년에서 최소 2개월이며, 허가 잔여기간을 보면 2021년 이후 채취가능한 채취장이 약 55% 이며, 2020년 수준의 허가 골재채취물량을 유지하기 위해서는 최소한 200여개 이상의 채취장에 대해 허가연장, 신규허가가 필요할 것이다.

• 자원환경지질
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• 제57권2호
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• pp.205-217
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• 2024

본 연구는 제주도-울릉도 일대에 분포하는 화산암을 대상으로 골재자원으로서의 물성 특징과 골재자원으로서의 골재품질을 평가하였다. 제주도 지역의 주요 구성 암석은 역암, 화산암 및 화산쇄설암 등이다. 역암은 용암 사이에 협재된 상태로 황적색 또는 회색의 이질퇴적암, 역암, 함각력역암으로 구성되어 있다. 화산암류는 화학성분에 따라 현무암, 조면현무암, 현무암질조면안산암, 조면안산암 및 조면암류로 분류된다. 층서별로 하부에서 상부 순서대로 서귀포층, 조면안산암, 조면현무암(I), 현무암(I), 조면현무암(II), 현무암(II), 조면현무암(III, IV), 조면암, 조면현무암(V, VI), 현무암(III) 및 조면현무암(VII, VIII)으로 구분된다. 울릉도 지역의 기반암은 현무암, 조면암, 조면암질 현무암 및 조면암질 안산암으로 구성되어 있으며, 일부 포놀라이트와 응회암질 쇄설성 화산퇴적암으로 구성되어 있다. 기반암들의 골재품질 평가요소로 안정성, 마모율, 흡수율, 절대건조밀도 및 알칼리 골재 반응도 등이 고려되었다. 연구지역의 화산암류의 골재품질 평가 결과 대부분 골재 품질기준을 만족하는 것으로 나타났으며, 지역별로 물성 특징 및 품질이 다르게 나타났다. 마모율과 절대건조밀도는 유사한 분포 범위를 갖고 있으나, 안정성은 울릉도가, 흡수율은 제주도가 좋은 결과를 보였다. 전체적으로 제주도가 골재로서 더 좋은 품질을 나타내었다. 또한, 알칼리 골재 반응성 시험 결과 전반적으로 두 지역 모두 무해한 골재로 나타났으나, 제주도보다 울릉도 화산암류가 더 양호한 것으로 분석되었다. 골재품질시험은 암석 자갈을 대상으로 개략적으로 수행되지만 유사한 암석이라도 생성환경 및 광물조성에 따라 달라질 수 있다. 따라서 골재자원의 품질을 평가, 분석할 때 광물-암석학적 연구를 병행한다면 더욱 효율적으로 활용이 가능할 것이다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제14권4호
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• pp.357-365
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• 2016

일반골재인 자갈, 모래와 중량골재인 산화 슬래그 및 자철광을 이용하여 5 종류의 콘크리트를 제작하여 감마선 차폐특성과 압축강도를 살펴보았다. 골재는 평균적인 크기에 따라 비교적 작은 크기의 잔 골재와 큰 크기의 굵은 골재로 구분하여 사용하였다. 실험 결과 산화 슬래그 잔 골재와 굵은 골재를 사용한 콘크리트가 일반 골재만을 이용하여 배합한 콘크리트 시편보다 $^{137}Cs$ 감마선에 대해 2% 향상된 감쇠계수인 $0.37cm^{-1}$을 기록하였다. 각 시편들의 단위중량을 측정한 결과 자철광 잔 골재와 산화 슬래그 굵은 골재로 배합한 조건의 단위중량이 가장 높은 $3,175kg{\cdot}m^{-3}$이었다. 산화슬래그를 잔 골재와 굵은 골재로 배합한 조건의 단위중량은 $3,052kg{\cdot}m^{-3}$으로 최대 단위중량 조건보다 $123kg{\cdot}m^{-3}$ 낮았지만 감쇠계수는 오히려 $0.012cm^{-1}$ 향상되었다. 골재들의 화학성분 분석결과 산화 슬래그는 자철광에 비해 마그네슘의 비율은 낮고 칼슘의 비율은 높아 구성에 있어서 차이를 보였다. 따라서 산화슬래그 만을 골재로 사용한 경우 자철광을 잔 골재로 사용한 경우보다 단위중량은 낮았지만 마그네슘과 비교하여 원자번호가 큰 칼슘의 비율이 높아서 감마선 차폐성능이 향상된 것으로 생각된다. 중량골재가 배합된 모든 시편들은 일반 골재를 이용한 콘크리트보다 압축강도가 높았고, 산화슬래그와 자철광의 잔 골재만을 사용한 경우 4주 양생 후 압축강도가 일반 콘크리트에 비해 45% 향상된 50.2 MPa을 기록하였다.