• 터널과지하공간
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• 제12권1호
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• pp.19-30
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• 2002

절리 방향은 절리 크기 및 밀집도와 더불어 암반 사면 및 터널과 같은 암반구조물의 안정성에 영향을 미치는 중요한 기하학적 속성이다. 이와 같은 절리 기하학적 속성들에 대한 통계 모델링은 암반공학적 문제에 대한 확률론적 접근법을 제공할 수 있다. 암반 공학적 문제의 확률론적 모델링의 결과는 어떠한 통계 모델을 선택하느냐에 따라 많은 영향을 받는다. 따라서 , 절리 방향성 자료에 대한 대표적인 통계 모델을 정의하고 각 모델에 대한 분석적 검증과 자료의 통계적 특성에 기초한 모델링 과정의 정립은 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 회전대칭성 모델인 Fisher 분포와 회전 비대칭성 모델인 이변량 정규분포 모델에 대한 통계량 추정 및 검증에 대한 이론적 방법론에 대해 검토하고 , 암반 절리계 모사 및 위험도 분석에 유용하게 사용할 수 있는 인공자료 발생기 알고리즘을 제안하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권6호
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• pp.147-164
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• 1997

본 논문은 절리 암반물성의 크기효과가 암반의 불균질성 및 불연속성에 기인한다고 가정하였다. 이를 위해 대표체적요소의 개념이 적용되는 일반적인 등가물성이론을 탈피하여 불규칙적인 절리기하와 임의의 절리수 및 임의의 절리 방향성을 고려할 수 있는 등가물성이론에 대해서 연구하였다. 이론적인 연구를 바탕으로 이 이론을 실제 문제에 적용한 결과 암반요소의 크기에 따라 달라지는 물성 변화를 관찰하고, 크기효과에 관한 여러 가지 연구를 수행하였다. 특히, 수치해석적인 방법으로 크기효과를 증명하는 과정의 타당성을 입증하고 크기효과의 구체적인 원인을 알아보기 위해서 4개의 모델에 대해서 전산실험을 수행하였다. 이 실험으로부터 증명된 내용을 토대로 실제 3차원 구조물을 대상으로 크기효과 실험을 수행하였다. 이 실험 과정 중 절리의 여러 역학적인 성질들이 암반강도 및 탄성계수의 크기효과에 미치는 영향을 관찰해 보았다. 또 크기효과가 특정 절리구조에서 발생되는 것이 아니고 절리를 포함하는 모든 경우에서 발생됨을 증명하기 위해 절리 구조가 다른 두 모델을 대상으로 크기효과 실험을 수행하였다.

• 지질공학
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• 제20권4호
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• pp.425-436
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• 2010

이 연구는 부산광역시 기장군 일광면 일대의 일광광산 주변에 위치한 절리암반에 대하여 추계론적 해석기법을 적용하여 삼차원 절리연결구조를 구현하고 절리의 기하학적 특성에 따른 광산배수 산성도의 특성을 고찰하였다. 절리 분포특성을 규명하기 위하여 산성광산배수 발생 가능지역을 중심으로 지표 선형조사선과 시추공영상촬영에 의한 절리조사를 실시하였다. 일광광산의 현장실험 암반에 대한 삼차원 절리연결구조 모델이 추계론적으로 구현되었다. 예측된 절리분포의 타당성을 검토한 결과 모사된 삼차원 절리연결구조는 현장암반의 절리 분포특성을 잘 반영하는 것으로 나타났으며 광산배수 유동에 대한 개관적인 개념을 제공할 수 있다. 현장에서 자연수 주입으로 산성배수를 유도하기 위한 주입공 1공 및 관측공 3공이 설치되었다. 총 29일 동안 주입공으로 투입된 자연수를 모니터링한 결과 절리연결구조에 따른 절리의 기하학적 모수와 산성광산배수 발생 간에 상관성이 있는 것으로 해석되었다. 절리주향의 상대빈도가 상대적으로 큰 방향으로의 관측공에서 높은 값의 pH를， 그리고 낮은 값의 $SO^{2-}_4$ 농도가 측정되었다. 전반적인 추세는 절리주향의 상대빈도가 증가할수록 pH는 로그함수적인 증가를 보이며 $SO^{2-}_4$ 농도는 로그함수적인 감소를 나타내며 높은 결정계수의 상관성을 갖는다. 절리밀도가 상대적으로 큰 방향으로의 관측공에서 낮은 값의 pH를, 그리고 높은 값의 $SO^{2-}_4$ 농도가 측정되었다. 전반적인 추세는 1-D 절리밀도가 증가할수록 pH는 음지수함수적인 감소를 보이며 $SO^{2-}_4$ 농도는 지수함수적인 증가를 나타낸다.

• 암석학회지
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• 제17권2호
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• pp.83-94
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• 2008

안동시 풍천면 지역은 선캠브리아기 변성암류, 쥬라기 화성암류, 백악기 퇴적암류 (하산동층, 진주층, 일직층), 그리고 백악기 화성암류 (반려암체, 암맥류) 등으로 구성되어 있으며, 몇몇 주요 단층들이 발달한다. 이들은 백악기 경상분지와 선캠브리아기-쥬라기 기반암류(영남육괴)의 경계단층에 해당하는 동북동 방향의 안동단층, 이에 평행한 남후단층, 북북서 방향의 매봉단층, 남남동 방향으로 볼록한 활형의 광덕단층, 북북동 방향의 하회단층 등이다. 이 논문에서는 층리, 절리, 단층, 끌림 습곡에 대한 상세한 기하적인 분석을 통하여 이들 주요 단층 주변지역의 지질구조를 연구하였다. 그 결과, 활형의 광덕단층과 그의 동부 연장선상에 발달하는 하회단층 주변에서 측정된 층리의 극점 배열로부터 상부가 남남동 방향으로 충상하는 단층운동에 수반된 광역적인 끌림습곡작용이 인지되며, 광덕단층의 서부와 하회단층에서는 비교적 폭이 좁고 광덕단층의 중부와 동부에서는 비교적 폭이 넓은 약 150 m-300 m 폭의 광덕 끌림습곡대가 설정된다. 이는 이전 연구결과와 달리 하회단층과 광덕단층은 하나의 단층으로써 그 운동성과 운동시기가 광덕단층과 동일함을 의미한다. 연구지역에는 두 종류의 방향 단층[(동)북동${\sim}$동서 방향(단충 I), 서북서${\sim}$북북서 방향(단층 II)과 네 종류의 방향절리 [동서(I), (북)북서 (II),북북동 (III), 북동 (IV) 방향 절리]가 인지되며, 이들은 적어도 다음과 같은 네 번의 변형단계를 걸쳐 형성되었다 (1) Dn 단계; 동서 방향의 압축 응력에 의한 절리 (I) (광덕절리)의 형성과 동서 방향의 산성질 암맥의 관입작용, (2) Dn+1 단계, (북)북서 방향의 압축 응력에 의한 절리 (II) (매봉절리) 형성, 산성질 암맥의 렌즈상 부딘작용, 광덕절리의 사교이동성 역단층운동 (단층 I-광덕단층 형성)과 이에 수반된 광역적인 광덕 끌림습곡대 형성, (3) Dn+2 단계; 북북동 방향의 압축 응력에 의한 절리 (III) 형성, 매봉절리의 우수 주향이동 단층운동 (단층 II-매봉단층 형성)과 이에 수반된 Dn+1 구조물의 연장성 단절작용, (4) Dn+3 단계; 북동 방향의 압축 응력에 의한 절리 (IV) 형성과 단층 II의 우수향 성분이 우세한 사교이동성 단층으로의 재활동 등이다. 이러한 연구결과는 매봉단층은 안동단층과 광덕단층의 충상 지구조운동과 관련된 인열단층이라기 보다는 이들 단층보다 후기에 생성되었음을 지시한다.

• 터널과지하공간
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• 제19권1호
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• pp.1-10
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• 2009

암반 내 구조물을 시공하는 경우 역학적 안정성을 평가하기 위하여 암반의 특성을 조사한다. 이 경우 암반의 특성은 주로 암반 내 절리의 특성에 의하여 좌우된다. 지금까지는 암반 내 절리의 특성을 조사하기 위하여 암반이 노출된 사면이나 노두에 접근하고 육안으로 직접 관찰하였다. 이때 급사면과 같은 곳에서 접근의 문제, 작업의 안전 문제, 많은 시판이 걸리는 문제, 조사시간에 비하여 얻은 정보량의 부족, 정보의 재현 문제, 측정 오차 문제 등의 제한이 있었다. 따라서 이와 같은 문제를 개선하기 위하여 LIDAR (light detection and ranging)로 암반을 스캔하여 얻은 포인트 클라우드(point cloud)글 Split-FX 소프트웨어로 처리한 결과 절기의 방향과 간격 및 절리면의 거칠기 등 절리의 특성을 정확하고 효율적으로 분석할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제16권5호
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• pp.394-404
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• 2006

암반구조물의 동적 거동은 구조물이 위치하는 동적 물성과 입력지진파의 특성에 따라 크게 다르며, 절리군이 발달한 암반은 블록의 역학적인 특성과 함께 불연속면의 구조적, 역학적 특성에 따라 다르다. 본 연구에서는 불연속체 해석 기법인 UDEC을 이용하여 지하구조물 주변에 발달한 불연속체의 구조적인 특징에 따라 변화하는 암반의 동적 거동을 평가하고, 이를 연속체 해석 기법인 $FLAC^{2D}$의 결과와 비교를 통해 절리 암반의 지진에 대한 동적 거동의 타당성을 비교 검토하였다. 그 결과, 불연속체가 고려된 해석 결과는 절리의 거동에 의한 영향으로 구조적인 형상에 따른 변화가 나타났으며, 연속체 해석 결과는 불연속체 해석 결과에 비해 과다 평가되는 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제12권3호
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• pp.345-360
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• 2002

이 연구는 활동 가능성이 높은 퇴적암 사면에 대한 안정성을 분석하기 위해 수치해석을 수행하고, 안정성을 확보할 수 있는 보강공법을 제시하기 위한 목적으로 수행되었다. 연구지역은 백악기 하양층군의 학봉 현무암층에 해당하는 지역으로 대부분이 현무암질 응회암으로 구성되어 있으며, 지질 구조요소로는 크게 1차 구조 요소인 층리와 2차 구조요소인 절리 및 단층이 확인되었다 층리는 단사구조를 보이는데, 대부분의 경우 경사방향이 120~160/15~25(dip direction/dip)이고, 절리의 경우에는 크게 3개 조의 절리군이 확인되는데 세트 1은 310~330/65~85, 세트 2는 230~250/70~85이며, 세트 3은 뚜렷한 연장성을 보이지는 않지만 020의 경사방향에 85$^{\circ}$이상의 고각을 보이고 있다. 사면에 대한 안정성 해석은 운동학적 해석과 한계평형 해석을 수행한 후, 수치해석 방법으로 FLAC을 이용하였다. FLAC은 유한차분법을 이용하는 연속체 역학모델이지만, Interfaces Module을 이용하여 UDEC과 같은 불연속체 모델의 해석효과를 얻을 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제26권4호
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• pp.283-292
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• 2016

본 연구는 절리의 수리간극의 변화가 절리암반의 수리상수에 미치는 영향을 평가하기 위하여 등가유로관 연결구조에 기반을 둔 이차원 DFN(discrete fracture network) 유체유동 해석 프로그램 코드를 개발하고 수리간극 변화를 고려한 수치실험을 수행하였다. 수치실험에 사용된 이차원 DFN 시스템은 두 절리군을 사용하여 절리의 방향성, 빈도 및 길이분포를 고정하고 절리의 수리간극을 절리군별로 서로 다른 일정한 값을 갖는 경우와 수리간극이 확률분포 특성을 갖는 경우를 고려하였다. 추계론적으로 생성한 총 216개의 $20m{\times}20m$ DFN 블록에 대하여 블록수리상수가 산정되었다. 수리간극의 변동성은 이차원 DFN 시스템의 이방성 및 등가연속체 취급 가능성에 유의미한 영향을 미치는 것으로 평가되었다.

• 터널과지하공간
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• 제14권6호
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• pp.391-398
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• 2004

시추공에서 관찰된 절리면의 방향성과 위치자료를 이용하여 개착면에서의 trace 분포를 예측하는 대수학적 기법을 개발하였다. 절리 trace 예측은 절리면과 투영면의 3차원 평면식을 활용하여 대수학적으로 수행되며, 개별 불연속면의 영속성을 고려하여 투영 영역 내에서 trace가 표출되는 범위가 산정된다. 절리 예측기법을 활용하여 슬럼핑 현상에 의해 구조적으로 불안정한 김해 내삼사면의 안정성 및 보강 계획의 적정성을 분석하였다. DOM 시추작업을 수행하여 암반구조 특성을 조사하였으며, 사면 파괴를 유발시킬 수 있는 절리들을 추출하여 심도별 지반거동 특성을 분석하였다. 또한, 사면보강을 위하여 계획된 앵커 정착부에서의 절리분포 및 거동양상을 분석하고 앵커 보강의 효율성을 고찰하였다.

• 지질공학
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• 제11권1호
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• pp.101-113
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• 2001

절취암의 물량산정과 사석의 절취 효율성을 판단하기 위한 목적으로 욕망산 인근지역의 지반조사를 실시하였다. 조사지역은 경상분지 동남부의 지질구조를 지배하는 양산단층대의 말단에 위치하여 안산암질암, 유문암질암 등의 화산암류와 이를 관입하고 있는 화강암으로 구성되어 있으며, 북북동-남남서 방향의 우수향 주향이동단층에 의해 규제되고 있다. 단층들은 분포된 절리의 간격과 빈도수 그리고 절리면 압축강도에 직접적인 영향을 끼치고 있다. 절리빈도는 단층면 인접지역에서 최대치를 나타내고 단층에서 멀어짐에 따라 감소된다. 지질조사를 기초로하여 구조도를 작성하고 이를 활용한 채취물량의 산정 결과 현장의 공사에 필요한 암편의 최소 크기를 고려할 때 채취 물량은 암반(기반암)체적의 61%인 4,018,000m$^3$이며, 표토와 풍화암이 포함된 욕망산 체적의 48%에 해당된다.