• 지질공학
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• 제11권3호
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• pp.327-337
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• 2001

터널 굴착에 따른 연구지역 지하수체의 거동 특성을 파악하기 위하여 터널 굴착시 그라우팅 이전의 초기 유출량과 초기 그라우팅 이후의 구간별 유출량을 측정하였고 단열구조와 비교, 분석하였다. 초기 유출량은 120,990m$^3$/day이며, 초기 유출이 심했던 구간은 크게 6개 구간으로 구분할 수 있다. 초기 그라우팅 이후에 지하수 유출이 심했던 구간도 그라우팅 이전과 마찬가지로 6개 구간으로 구분할 수 있다. 그라우팅 전, 후의 유출량을 비교해 보면 그라우팅 후의 유출량은 42,844m$^3$/day으로, 그라우팅 전에 비해 많이 감소되었다. 그러나 주변 지역에 있는 관측공들은 지하수위는 그라우팅 전, 후를 비교하여 큰 차이가 없었다. 터널 굴착시 터널내로 유출되는 지하수의 대부분은 터널과 직교 혹은 사교하는 단층 및 단층 파쇄대와 연장성 및 연결성이 양호한 절리면들을 따라서 유동되고 있다. 터널내의 지하수 유출에 영향을 미치는 단열들은 대체로 4조의 불연속군으로 분류 할 수 있는데, 주 분포방향은 크게 TSet 1 : N60-85$^{\circ}C$ W.25$^{\circ}$SW/80$^{\circ}$SW, TSet 2 : N40-50$^{\circ}$E.85$^{\circ}$SE/85$^{\circ}$NE, TSet 3 : N10-20$^{\circ}$E.85$^{\circ}$SE, TSet 4 : N70-80$^{\circ}$E.80$^{\circ}$SE 이다.

• 지질공학
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• 제17권3호
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• pp.455-469
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• 2007

연구지역인 경상북도 경주시 봉길리 지역은 백악기 퇴적암을 기반암으로 제3기의 화성암과 암맥들이 관입하여 분포한다. 이 지역에 대한 단열의 발달 특성을 이해하기 위하여 비교적 균질하고 신선한 제3기 화강암에 대한 격자분석을 통하여 단열발달사와 단열밀도 분포에 대한 연구를 실시하였다. 단열군들은 북서-남동방향의 연성 전단띠 (set a) ${\to}$ 북북서-남남동 방향의 인장단열 (set d) ${\to}$ 서북서-동남동 방향의 인장 또는 정단층성 단열 (set b) ${\to}$ 북동-남서 방향의 우수향 주향이동성 단열 (set c) ${\to}$ 서북서-동남동 방향의 정단층이 재활성된 역단층성 단열 (set e)의 순서로 발달되었음이 인지되었으며, 북서-남동방향의 연성 전단띠 (set a)는 이후에 좌수향으로 취성의 재활성 운동을 겪었음을 보여 준다. 서로 다른 암상에 대한 단열 밀도분석 결과는 단열의 밀도가 암석의 생성시기보다는 암석의 물성에 더 강하게 영향을 받는 것으로 나타났으며, 같은 암상에서의 단열밀도는 단층손상대에서 급격하게 증가함을 보여주었다. 또한 이러한 단열밀도의 변화는 암상의 차이와 관입접촉부를 따른 단층운동뿐만 아니라 암맥의 관입시의 냉각에 의한 절리의 형성에도 일부 원인이 있을 것으로 해석된다. 그러나 그 원인에 상관없이 이러한 단열의 증가는 유체의 유동에 좋은 통로의 역할을 하게 되어 이를 따른 유체의 유동뿐만 아니라 이에 포함된 원소의 이동에도 매우 중요한 기여를 할 것으로 생각된다.

• 암석학회지
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• 제21권4호
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• pp.405-413
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• 2012

이 연구는 경주 남산 삼릉계곡 선각육존불의 재질 및 풍화특성을 고려한 강화제의 처리방안을 도출한 것이다. 선각육존불은 알칼리장석화강암으로 구성되어 있으며 절리를 따라 표면에 박리박락과 입상분해가 진행되어 보존처리가 시급하다. 알칼리장석 화강암을 대상으로 강화처리 실내실험과 현장실험을 실시한 결과 풍화도가 높은 암석은 에칠실리케이트의 함량이 높은 OH 100과 KSE 300에서 강화효과가 큰 것으로 나타났다. 또한 처리 후 동결 및 염풍화에 대한 내구성은 OH 100이 우수하였다. 현장적용 결과에서 KSE 300에 의한 처리가 뚜렷한 물성증가를 보이고, 선각육존불에서 염풍화가 확인되지 않으므로 KSE 300에 의한 강화처리가 가장 우수한 강화효과를 나타내는데 적합한 처리제로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.45-55
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• 2015

발파에 대한 주변 구조물이나 사면의 안정성은 경험적 진동감쇠식 또는 발파진동 동적 수치해석을 통하여 평가한다. 동적해석을 수행하기 위해서는 발파하중과 지반 감쇠비의 산정이 필요하다. 발파하중에 대해서는 다양한 경험적 방법이 제시되었지만 암반의 감쇠비에 대한 연구는 제한적이며 해석 시 이를 무시하거나 명확한 근거 없이 가정하여 해석에 적용하고 있다. 암반의 감쇠비는 절리의 영향을 크게 받으므로 이를 고려해서 산정해야 한다. 또한, 평면파로 가정할 수 있는 지진파와는 다르게 발파 시에는 구면파가 생성되며 이를 2차원 해석에서 모사하는 경우에는 이의 기하학적 확산을 고려하기 위하여 감쇠비를 조정해야 한다. 본 연구에서는 위의 두 가지 영향이 고려된 2차원 평면변형률 연속체 해석에 적용 가능한 암반의 등가감쇠비를 제안하였다. 이를 위하여 다양한 강성의 암반에 대한 2차원 동적해석을 수행하여 암반의 감쇠비에 따른 진동전파 특성을 분석하였으며 해석결과를 기반으로 진동감쇠식-전단파속도-등가감쇠비와의 상관관계를 규명하였다. 제시된 상관관계는 경험적 진동감쇠식에 상응하는 감쇠비를 산정한 최초의 시도로 중요한 의미가 있으며 동시에 실무에도 쉽게 적용될 수 있는 유용한 방법이다.

• 터널과지하공간
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• 제17권2호
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• pp.128-138
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• 2007

상대적으로 저심도에 건설되는 암반구조물의 경우 단층이나 절리 등 암반 내 존재하는 불연속면이 굴착 후 생성된 경계면과의 교차에 의해 구조적인 형태의 파괴가 지배적으로 발생하나, 고심도에 건설되는 경우 높은 현지응력과 굴착에 따른 유도응력으로 인해 공동 경계면에서 스폴링이나 슬래빙과 같은 취성파괴가 발생할 수 있다. 취성파괴는 암반구조물의 안정성을 약화시키는 주된 원인으로, 고심도 영역에서 암반구조물의 안정성을 확보하기 위하여 응력조건에 따라 발생하는 취성파괴의 개시시점, 파괴수준 및 파괴범위 등과 같은 파괴특성이 규명되어야 한다. 본 연구에서는 고심도의 암반구조물에서 발생할 수 있는 취성파괴의 파괴수준 및 개시시점과 재하응력사이의 관계를 정량적으로 평가하고자 진삼축 응력조건을 구현할 수 있는 모형실험장치를 설계, 제작하여 여러 응력조건에서 모형실험을 수행하였다. 공동주변에서 발생한 파괴수준을 육안관찰과 미소파괴음 발생양상에 의해 3단계로 구분하고, 진삼축 응력조건에 따라 제시하였다. 그 결과 파괴수준은 공동단면에 작용하는 재하응력$(S_v,\;S_{H2})$ 뿐 아니라 공동 축에 평행한 재하응력 $S_{H1}$에 영향을 받으며, $S_{H1}$와 $S_{H2}$의 크기가 증가할수록 동일한 $S_v$에서 파괴수준은 감소하였다. 파괴개시점 역시 $S_{H1}$와 $S_{H2}$의 증가에 따라 파괴개시를 위한 응력수준은 증가하였으며, 다중회귀분석을 통해 파괴개시시점과 진삼축 응력조건의 관계식을 도출하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권12호
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• pp.25-32
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• 2018

본 논문은 암반에 형성되어 있는 불연속면이 지진 또는 발파에 의해 유발되어 암반을 통해 전달되는 동적 전단응력파에 미치는 영향에 대해서 수치해석적 매개변수 연구를 통해 조사하고 그 결과를 제시하는 것이다. 수치해석적 매개변수 연구를 수행하기 위해서 먼저 이론적 해를 얻을 수 있는 조건에 대해서 타당성해석을 수행하고 그 결과를 이론해와 비교한 후 암반조건 및 불연속면 조건을 달리한 경우에 대해서 매개변수해석을 수행하였다. 암반조건으로는 암반 초기 현장응력 상태가 고려되었으며 불연속면조건으로서는 불연속면의 전단강도 정수인 마찰각과 점착력이 고려되었다. 또한 불연속면의 경사각 또한 매개변수로서 고려되었다. 이와 같은 다양한 조건의 매개변수연구를 통해 전단응력파의 변화를 파악한 결과, 매질을 통해 전달되는 동적 전단응력파는 암반의 초기 현장응력조건 뿐만 아니라 불연속면의 전단강도 및 경사각 조건에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 이를 통해 지진 또는 발파유발 동적하중이 절리형성 암반지층이나 서로 다른 지층으로 이루어진 토사지층을 통과할 때, 지층의 초기응력 상태와 더불어 불연속면 또는 지층경계면의 특성 등을 반드시 고려하여 주변시설물 및 구조물에 대한 동적영향을 파악해야 할 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제52권3호
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• pp.231-241
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• 2019

운동학적 분석은 암반사면 내에 존재하는 불연속면의 방향과 사면 방향 사이의 상관관계에 대한 분석을 통해 사면의 안정성을 파악하는 기법으로 본 연구에서는 지상라이다를 활용하여 암반사면으로부터 다수의 불연속면 자료를 획득하고 이를 활용하여 운동학적 분석을 수행하였다. 특히 본 연구에서는 지상라이다로부터 획득된 불연속면 방향성 자료의 확률특성을 파악하였으며 확률밀도함수인 Fisher 함수를 이용하여 방향자료를 생성하고 확률론적 분석을 수행하였다. 그리고 이러한 결과를 실제 현장으로부터 획득한 방향자료를 활용하여 분석을 수행한 확률론적 해석 결과와 비교해 보았다. 분석 결과 Fisher 함수로부터 생성된 자료를 활용한 확률론적 분석 결과와 현장자료를 활용한 확률론적 해석 결과는 값의 차이를 보이기는 하지만 유사한 결과를 도출하였다. 따라서 지상라이다 등과 같은 방법을 활용하여 충분한 방향성 자료가 제공되는 경우 확률밀도함수로부터의 방향자료 생성 없이 현장자료를 활용한 분석이 가능할 것으로 판단된다. 또한 본 연구에서는 확률론적 해석기법의 결과를 기존의 해석방식인 대표방향을 이용한 결정론적 해석기법과 비교해 보았다. 분석 결과 확률론적 해석 결과와 결정론적 해석 결과는 거의 유사하게 해석되었으며 이는 절리군내의 분산이 그리 크지 않아 확률론적 해석 결과와 결정론적 해석 결과가 유사한 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제55권1호
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• pp.45-51
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• 2022

독도에서의 "인간의 거주 혹은 독자적인 경제활동을 영위할 수 있는가의 여부"는 국제법 상으로 독도의 지위를 결정하는 중요한 요소로 작용한다. 이러한 관점에서 독도의 활용가능한 물(water resource)에 대하여, 독도에서 유일하게 지하수 유출이 발생하고 있는 서도의 물골을 대상으로 조사한 수문학적 결과를 보고한다. 이 조사에서 평가한 물골의 지하수 유출량은 최소 1.1 m³/d로 나타났으며, 이는 기존의 연구들에서 제시한 결과와 통계적으로 유사하다. 물의 산소-수소 안정동위원소비를 통한 기원 분석에서 지하유출수의 기원은 강수로 판단되며, 일강수량을 기준으로 할 때, 강수의 약 36% 정도는 화산암 내의 절리를 통해 빠르게 지하수로 유출된다. 지하유출수의 수질은 생활용수와 음용수로 사용하기에는 높은 염도와 질산염 농도를 보이며, 이들은 해무와 파도 등에 의한 염분과 괭이 갈매기 등 조류 배설물로부터 기인된 것으로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제18권4호
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• pp.315-336
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• 2009

경상분지 북동부 일대의 제3기 결정질 응회암에서 발달하는 미세균열의 빈도수, 길이 및 밀도에 대한 분포특성을 도출하였다. 포항시 흥해읍 지역에서 채취한 3개 암석시료의 수평면 상에서 발달하는 134조의 미세균열은 박편의 확대사진을 통하여 구별하였다. 채취지점의 고도를 달리하는 3개 암석시료에 대한 미세균열의 길이-빈도 히스토그램에 대한 형태의 변화성을 도출하였다. 히스토그램들의 분포형태는 암석시료의 고도와 비례하여 음의 지수함수의 분포형에서 대수-정규의 분포형으로 점변한다. 다른 암석시료보다 고도가 낮은 암석시료 1의 분포형태는 넓은 길이분포를 보여주며, 다른 암석시료에 비하여 평균길이와 중앙값, 그리고 표준 편차가 높은 것이 특징이다. 한편 이와 같은 분포특성은 하부 경상누층군의 퇴적암에서 발달하는 절리의 길이분포와 부합한다. $N0{\sim}10^{\circ}W$의 방향을 중심으로 하여 NW 및 NE의 양쪽 방향으로 갈수록 보다 길이가 짧은 미세균열의 출현빈도수는 증가하며, $N80{\sim}90^{\circ}W$ 및 $N80{\sim}90^{\circ}E$의 방향에서 각각 우세하다. 이러한 분포특성은 미세균열 조들 사이의 생성시기의 상대적인 차이 그리고 보다 짧은 미세균열의 신규 발생을 의미한다. 한편 $N60{\sim}70^{\circ}W$(최대길이:1.18 mm) 및 $N0{\sim}10^{\circ}W$(최대길이:0.80 mm)의 방향에서는 길이가 가장 긴 미세균열을 볼 수 있으며, 이러한 유형의 미세균열은 빈도수에 비하여 숫적으로 매우 제한적이다. 방향각($\theta$)-빈도수(N), 총길이($L_t$), 평균길이($L_m$) 및 밀도($\rho$)의 종합 분포도의 전 영역은 상관곡선의 형태에 의거, 5개의 구간으로 분류할 수가 있다. 분포도에서 밀도곡선은 서북서-동남동($N70{\sim}80^{\circ}W$), 남-북~북북동-남남서($N0{\sim}10^{\circ}W/N10{\sim}20^{\circ}E$), 동북동-서남서($N50{\sim}60^{\circ}E$) 그리고 거의 동-서($N80{\sim}90^{\circ}E$)의 방향에서 각각 5개의 뚜렷한 정점을 보여준다. 특히 단층의 주방향은 밀도가 높은 방향각과 부합한다. 결과적으로 밀도곡선의 이러한 분포형태는 기존의 연구에서 시사한 대표적인 최대 주응력 방향을 반영한다.

• 자원환경지질
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• 제56권3호
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• pp.343-363
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• 2023

인도네시아 술라웨시는 니켈 라테라이트 광상의 세계적인 산출지로 인도네시아 니켈산업의 급속한 성장을 견인하고 있다. 활성경계부 지구조환경과 열대우림기후 그리고, 세계적 규모의 동부 술라웨시 오피오라이트(ESO)로부터 니켈 라테라이트 광상이 형성되었다. 술라웨시에 부존하는 니켈 라테라이트 광상의 특성을 이해하는 일은 니켈자원 탐사에 있어 매우 중요하다. 이 논문에서는 술라웨시 5개 지역에서 수행된 니켈 라테라이트 광상 탐사사례들을 보고한다. 지표지질조사, 트렌치 및 채굴적 단면조사, 암석기재, 전암화학 분석 및 시추탐사자료 해석 등 다양한 탐사활동들을 토대로 술라웨시 니켈 라테라이트 광상에 대한 지역별 특성들을 보고한다. 인도네시아 니켈산업의 요충지인 '남동부-암'(Southeast-Arm) 북동부에 위치하는 모롬보와 모로왈리 지역에서는 오피오라이트가 광역적으로 분포하고, 전형적인 사프로라이트형 광상이 고품위로 부존한다. 지형기복이 니켈 품위와 광체 기하를 제어하며, 절리와 가니어라이트맥이 조밀한 곳에서 고품위로 산출되는 경향이 있다. 남동부-암 남부 티낭게아와 남팔랑가 지역에서는 신생대 퇴적층으로 구성되는 오버버든(overburden)이 니켈 라테라이트 광상 상위로 놓이므로 탐사 시에 파악해야 할 주요 인자이다. 오버버든에도 불구하고, 가니어라이트맥과 함께 함니켈-사문석류로 구성되는 고품위 사프로라이트형 광체가 10 m 내외 두께로 발달하여 경제성을 확보한다. 이와 달리, '동부-암(East-Arm)' 북부 암파나 지역은 니켈 라테라이트 광상이 저품위로 부존하며, 라테라이트 프로파일이 미성숙하다. 이는 지구조 융기에 따른 삭박률이 니켈 라테라이트 광상의 형성 속도를 앞지른 결과로 생각된다. 이 논문에서 다루어진 탐사사례들은 니켈 라테라이트 광상의 부존특성과 광화 규제요인의 유기적인 상호작용을 보여준다.