• 한국지반공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.5-17
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• 2000

본 연구에서는 대구ㆍ경북지역에 분포하는 셰일, 이암, 실트스톤, 사암에 대한 물리ㆍ역학적 특성을 실험실과 현장에서 측정하였다. 절리와 층리가 잘 발달한 퇴적암에서 일축압축 시험을 위한 암석코어 시료를 확보하기가 어렵다. 그래서 퇴적암에 대해서 점하중강도, 슈미트해머 반발치, 압열인장강도, p-파속도, 흡수율등의 특성값들과 일축압축강도의 상관성을 분석하였다. 그 결과 퇴적암의 일축압축강도를 제반지수를 이용하여 평가할 때 기존의 상관식은 일축압축강도를 크게 평가하는 것으로 나타났다. 또한 암석의 화학성분과 광물성분을 XRF와 XRD분석을 통해 조사하였다. 추가적으로 육안식별에 의한 풍화등급 구분은 주관적인 경향에 따라 다르게 분류되는 혼란이 야기되므로 점하중강도, 슈미트해머 반발치, 흡수율과 같은 지수들을 이용하여 암석의 풍화도를 정량적으로 나타내었다.

• 지질공학
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• 제14권3호
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• pp.273-285
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• 2004

본 연구에서는 전라남도 고흥군 일대에 분포하는 중생대 백악기 응회암을 대상으로 실내 시험을 통하여 역학적 특성을 파악하였다. 고흥군 일대에 분포하는 응회암(고흥응회암, 팔영산 용결응회암)은 성분상 glass성분이 우세한 유리 질응회암(vitric tuff)에 해당된다. 응회암의 물리적 특성인 비중, 건조밀도, 함수율, 공극율 및 흡수율의 평균값은 각각 2.51, $2.52(g/cm^2)$, 0.12($\%$), 4.51($\%$) 및 1.91($\%$)이다. 공극율의 증가에 따라 건조밀도는 낮아지는 경향을 보이며, 흡수율과 공극율은 밀접한 상관관계를 보인다. 일축압축강도(UCS) 범위는 80.4$\~$208(MPa), 평균 141.1(MPa)로서 Deere & Miller(1966)에 의한 신선한 암의 공학적 분류에 의하면 high strength에 해당이 된다. 축방향의 점하중 강도지수($Is_a$)는 평균 4.2(MPa)이며, 직경방향 점하중 강도지수($Is_d$)는 평균 2.2(MPa)으로, 점하중강도 이방성지수($Ia_{(50)}$)는 1.93이다. 일축압축강도와 축방향 점하중 강도지수($Is_{(50)}$)는 밀접한 선형관계를 보이며, 관계식은 UCS=22 $Is_{(50)}$ +49 (MPa) (r=0.95) 로 나타낼 수 있다. 이 식은 고흥 지역 응회암에 대한 일축압축강도를 예측하는데 유용하게 사용할 수 있다.

• 지질공학
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• 제24권1호
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• pp.101-110
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• 2014

이 연구에서는 국내에 분포하는 화강암에 대한 점하중강도($I_{s(50)}$) 와 일축압축강도(UCS) 사이의 상관관계를 선형회귀분석을 통하여 구하였다. 이를 위하여 암석시료의 물리적 물성에 근거하여 화강암 시료를 재분류하여 세 경우에 대한 회귀분석을 수행하였다. 첫째로, 풍화등급에 따른 원점회귀분석을 수행하여 풍화에 따른 상관관계를 구하였으나 풍화등급별 시료의 개수가 부족하여 만족할만한 신뢰수준의 회귀분석결과를 얻지 못하였지만, 풍화가 진행될수록 회귀직선의 기울기가 급해지는 경향을 파악할 수 있었다. 두 번째, 전체 화강암에 대한 회귀분석을 수행하기 위하여 단순선형회귀분석과 신뢰도 및 정확도를 향상시키기 위하여 부트스트랩 리샘플링법을 이용한 단순선형회귀분석을 통하여 두 강도간의 상관관계를 구하였다. 세번째로는 유사한 물리적 물성을 지닌 화강암 시료들의 평균강도에 대한 선형회귀분석을 수행하여 상관관계를 구하였다. 이 방법들을 사용하여 구한 회귀직선방정식의 기울기는 14 내외의 값을 보이고 작은 편차를 지니고 있으며 국내 화강암에 대하여 수행한 기존 연구와 유사한 값을 보이고 있었다. 그러나 16에서 43의 범위를 지닌 y-축 절편은 큰 편차를 보이기 있었기 때문에, 점하중강도로 일축압축강도를 추정할 때에는 이러한 회귀방정식의 오차범위를 고려하여야 할 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.21-26
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• 2007

터널이나 지하굴착의 설계와 시공에서 암석의 강도평가는 매우 중요한 요소이다. 하지만, 실무에서는 암석의 일축압축강도시험(UCST)를 실시하기에는 시간과 노력이 많이 소요되며 시험개수에도 제한을 받는다. 이 방법을 보완하기 위한 시험법으로 제시된 것이 점하중강도 시험(PLST)이다. 그러나 실무에서는 지역과 암종에 따른 구분없이 점하중강도 지수를 통합하여 사용하는 경우가 많아 정확한 강도를 유추하는데 문제점이 있다. 이 연구의 목적은 경기 편마암복합체내 일축압축강도와 점하중강도의 상관관계를 분석함으로써 시공현장에서 사용하는 식에 대한 값을 제시하고자 한다.

• 터널과지하공간
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• 제25권2호
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• pp.144-154
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• 2015

암석시료에 응력이 가해질 경우 역학적 에너지가 대상 물체에 누적되고, 대상 암석에 한계응력 이상이 가해질 경우 시료의 파괴가 발생한다. 이 때 시료 내부에 저장되어 있던 역학적 에너지는 물리적 변형뿐만 아니라 빛, 열, 소리 등 다양한 형태의 에너지로 발산된다. 본 연구에서는 $-10^{\circ}C$ 저온 환경에서 섬록암, 현무암, 응회암을 대상으로 일축압축강도 시험과 점하중강도 시험을 수행하고, 이때 발생하는 온도 변화를 열적외선카메라를 이용해 측정하고 정량적으로 분석하였다. 파괴 직전 파괴면에 응력이 집중되어 온도가 상승하였고, 파괴 순간 축적된 에너지가 열에너지의 형태로 방출되며 파괴면의 온도가 급격히 상승하는 것이 감지되었다. 강도가 높고 신선한 섬록암과 현무암 시료의 온도 상승폭이 상대적으로 강도가 낮고 풍화된 암석인 응회암 시료의 온도 상승폭에 비해 더 크게 나타났다. 본 연구결과는 저온지역에 위치한 암반사면, 터널, 광산 내부의 응력 집중지점을 감지해 향후 발생 가능한 재해를 예방하는데 적용될 수 있으며, 지진예측을 위한 위성영상 분석에도 적용될 것으로 기대된다.

• 지질공학
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• 제20권3호
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• pp.311-318
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• 2010

본 연구에서는 전라남도 화순군 일대에 분포하는 중생대 백악기 셰일을 대상으로 실내 시험을 통하여 풍화정도에 따른 물리적 특성과 슬레이크 내구성 특성을 파악하였다. 심한풍화 상태에서 신선한 상태의 셰일의 비중은 2.14~2.88, 건조밀도는 1.86~2.83(g/$cm^3$), 함수율은 0.12~6.36(%), 공극률은 1.33~20.49(%) 그리고 흡수율은 0.51~8.52(%)의 범위를 갖는다. 물리적 특성 중에서 공극률과 흡수율은 Ab = 0.44P-0.09(Ab: 흡수율, P: 공극률)의 관계식으로 표현되며, 결정계수($r^2$)는 0.99로 상관성이 양호한 편이다. 심한풍화 상태에서 신선한 상태의 풍화정도에 따른 셰일의 슬레이크 내구성 지수($Id_2$)는 90.07~99.33(%)의 범위를 갖으며. 또한 점하중강도 지수($Is_{(50)}$)는 10.8~90.2(kg/$cm^2$)의 범위를 갖는다. 점하중강도 지수와 슬레이크 내구성 지수와의 관계에서는 점하중강도 지수가 클수록 슬레이크 내구성은 강한 것으로 나타났으며, 이들의 상관 관계식은 $Is_{(50)}=1E-07e^{0.2033Id_2}$(kg/$cm^2$) ($r^2=0.69$)로 표현 된다.

• 터널과지하공간
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• 제27권5호
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• pp.333-342
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• 2017

본 연구에서는 국내의 다양한 화성암에 대해 내부구조의 불균질성을 정량화하고, 이와 탄성파속도 및 점하중강도간의 상관관계를 분석하였다. 3차원 X-ray Computed Tomography(CT)를 통해 암석 시편 내부 구조에 대한 정보를 획득하였으며, 3차원 영상에 통계적 기법을 적용하여 뷸균질성 대표계수(representative unit length, LR)를 계산하였다. 또한 암석의 탄성파 속도 및 점하중강도와 LR간의 상관관계로부터 암석의 역학적 특성치를 예측하는 추정식을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 방법을 통해 3차원 X-ray 영상에 기반한 내부 특성 분석값을 이용해 실내실험을 수행하지 않고도 암석의 역학적 물성을 평가할 수 있는 간접적인 인자를 도출할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권12호
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• pp.29-43
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• 2015

본 연구에서는 매입말뚝공법의 충전재료로 사용하는 시멘트밀크의 공학적 특성 시험을 실시하였다. 이를 위해 고속도로공사 전문시방서에서 사용하고 있는 표준공시체를 기준으로 다양한 물/시멘트 비율로 공시체를 제작하였다. 또한, 재령일에 따른 일축압축강도, 점하중강도, 탄성계수, 그리고 포아송비 시험을 실시하였다. 시험결과 물/시멘트 비의 변화에 따른 시멘트밀크의 표준 공시체 제작을 위한 주입높이를 제시하였다. 재령 7일과 28일에 대한 일축압축강도와 점하중강도와의 비인 시멘트밀크의 상관계수, K는 각각 $K_7=4.55{\sim}13.65$와 $K_{28}=5.28{\sim}16.84$ 이었다. 재령일과 무관하게 물/시멘트 비가 65~150%일 때 탄성계수와 포아송비의 증감은 크게 나타났고, 150~300%는 상대적으로 매우 작게 나타났다. 마지막으로 재령별 물/시멘트 비에 따른 시멘트밀크의 일축압축강도, 점하중강도, 일축압축강도와 점하중강도와의 상관계수, 탄성계수, 포아송비의 식을 제안하였다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2007년도 춘계 지질과학기술 공동학술대회
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• pp.634-636
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• 2007

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.655-666
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• 2013

본 연구에서는 미고결 퇴적암을 통과하는 국내 최초 터널현장을 대상으로 시공현장의 시추코어를 이용하여 정량적인 슬레이크 내구성 시험과 점하중 강도시험을 통하여 미고결 퇴적암에 대한 정량적인 평가 방법을 제시하고 고결 정도에 따른 적절한 굴착 및 보강방법 등을 제안하고자 한다. 슬레이크 내구성 지수의 경우 3-cycle에서 변화량이 수렴되어 내구성을 구분하는 기준으로 $Id_3$ 값을 사용함이 합리적인 것으로 분석되었으며, 미고결 퇴적암의 $Id_3$ 평균값은 71.80, 점하중 시험결과 평균 일축압축강도 값은 10.8 MPa로 측정되었다. 실험 결과를 분석하여 일축압축강도, 고결상태, 막장확인, 습윤상태, 슬레이크 내구성 지수($Id_3$)를 포함하고 있는 미고결 퇴적암 터널 시공 시 적용 가능한 암반분류 기준을 제안하였다. 또한, 미고결 퇴적암 터널에 적합한 3가지 유형의 지보패턴을 제시하였고, 이는 시공 중인 터널의 내공변위 계측자료를 분석하여 적정성을 검토하였다.