• 한국지구과학회지
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• 제37권6호
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• pp.332-345
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• 2016

전라남도 고흥지역에는 도화면 유주산 지역, 팔영산 지역 그리고 용바위 지역의 세 지역에서 주상절리가 발달한다. 유주산 지역에는 폭 최대 100 m, 높이 최대 50 m 규모로 수직방향과 부채꼴 모양의 주상절리가 발달한다. 유주산 근처의 도로변과 지죽도 해안에도 주상절리가 발달한다. 팔영산 지역에서는 기둥면의 폭이 최대 1 m에 달하는 굵은 주상절리가 발달한다. 용바위 지역은 암맥 내에서 지표면과 수평한 최대 폭 50 cm의 주상절리가 발달한다. 이 지역 주상절리의 4각형과 5각형이 높은 빈도를 차지한다. 기둥면의 폭은 10-100 cm 범위이지만, 20 cm가 최대 빈도율을 보인다. 유주산과 팔영산 지역에서 주상절리는 냉각면인 지표와 수직으로 발달한다. 용바위지역에서 주상절리는 관입한 주변암과의 접촉부와 수직으로 발달한다. 결과적으로 이지역의 주상절리는 주변암의 경계부로부터 냉각이 시작되어 접촉면과 수직한 주상절리가 발달한다. 본 주상절리를 구성하는 암석은 유주산과 팔영산 지역에서 유문암질 용결응회암이고, 용바위의 암맥을 이루는 암석은 데사이트이다. 산성화산암에는 유상구조가 잘 발달되어 있으며, 육안상 2 mm 정도의 백색 반정광물은 대부분 장석이고, 일부 석영을 포함한다. 주상절리를 구성하는 암석의 $SiO_2$ 함량은 모두 70wt.% 이상이며, 칼크알칼리계열의 분화 마지막 단계이다. 유주산지역 주상절리는 채석장에서 동쪽으로 약 1 km 이상 분포하는 것으로 예상된다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권7호
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• pp.501-517
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• 2014

주상절리에 관한 최근 연구를 살펴본 결과, 우리나라에 분포하는 주상절리를 이해하고, 활용하기 위한 연구 방향은 다음과 같다; 칼러네이드와 엔테블러춰의 기하학적 형태, 형성 메커니즘과 패턴의 변화, 수평단면과 내부 구조, 주상절리 상하부의 판상절리, 전분 혼합액의 건조실험, 절리 형성에 대한 수치 모델 및 컴퓨터 그래픽 활용, 화산암의 산출 상태에 따른 주상절리 형태와 크기, 모암의 암석학적 및 광물학적 연구. 이와 더불어 지표에 노출된 후의 변질, 풍화작용의 결과로 만들어진 너덜겅, 토르, 타포니 등과 같은 2차적인 경관에 대한 기재도 필요하다. 이 연구는 우리나라 주상절리와 신생대 용암류를 해석하는 중요한 역할을 할 것이다. 또한 연구 성과는 지질관광의 활성화와 지질학습장 측면에서 활용도가 높을 것이다.

• 지질공학
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• 제32권3호
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• pp.351-361
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• 2022

본 연구에서는 무등산국립공원 입석대 주상절리대의 거동을 예측하고 안정성을 파악하기 위하여 수치해석을 실시하였다. 수치해석은 불연속체 해석이 가능한 개별요소법 기반인 3DEC을 사용하였다. 수치해석 시 사용한 지반 물성의 결과 평균 밀도는 2.68 kN/m³ 평균 수직강성은 3.15 GPa/m, 평균 전단강성은 1.00 GPa/m, 평균 점착력은 0.51 MPa, 평균 마찰각은 33°으로 나타났다. 입석대 주상절리대 전망대와 등산로 사이 15개의 입석대 주상절리대에 대하여 현장조사 결과를 바탕으로 모델링을 실시하였다. 수치해석 시 주상절리 윗면과 밑면의 모서리의 변위를 분석하여 각 주상절리의 거동을 분석하였고, 최대 변위는 6번 주상절리에서 약 0.67 mm로 가장 크게 나타났고, 최소 변위는 11번 주상절리에서 0.21 mm로 가장 크게 나타났다. 수치해석 결과 최소변위가 가장 크게 발생한 11번 주상절리 내부의 분리면 5개 거동을 분석한 결과 2층에서 가장 큰 변위가 발생하였고, 그 다음으로 5층, 4층, 1층, 그리고 3층 순으로 나타났다. 이를 통해 입석대 주상절리 15개에서 발생한 변위의 총량을 고려하면 안정한 것으로 판단된다. 하지만 무등산국립공원의 문화적, 역사적 가치를 고려해볼 때 사면전체 안정성 뿐만 아니라 입석대 주상절리 개별 블록에 대한 모니터링도 실시하여 현재의 안정성을 유지해야할 것으로 사료된다.

• 암석학회지
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• 제23권2호
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• pp.45-59
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• 2014

남한에서의 주상절리 분포지역과 그들의 형태학적, 암석학적 특징을 연구하였다. 현재까지 보고된 남한의 주상절리 분포지역은 최소한 68개 지역이다. 이들은 지리적 여건과 화산활동에 따라 5개의 그룹으로 나눌 수 있다. 1) 한탄강유역에는 16개 지역에 주상절리가 발달하는데, 15개 지역은 제4기의 현무암질 용암이며, 나머지 1지역은 백악기 화산암이다. 2) 제주도의 주상절리는 18개 지역이다. 이들 모두 신생대 제4기에 분출하였으며, 대부분은 현무암질 용암이고, 산방산과 백록담 등은 조면암이다. 제주도 주상절리는 칼러네이드와 엔태블러춰가 잘 발달하며, 끌자국도 선명하게 관찰된다. 3) 울릉도와 독도에서는 국수바위를 비롯한 5개 지역에서 관찰되며, 이들은 제4기 조면암이다. 4) 포항-경주-울산의 8개 지역에서 돔형, 방사상, 수평 및 수직 주상절리가 발달하는데, 이들 모두는 제3기 화산암이다. 충청남도 평택-아산지역, 그리고 강원도 고성의 제3기 현무암에서 주상절리가 관찰된다. 5) 남해안과 서해안에는 모두 15개 지역에서 주상절리가 관찰되는데, 이들은 백악기에 분출한 화산암으로 현무암에서 유문암까지, 용암에서 용결응회암까지 다양한 암석으로 구성되어 있다. 무등산과 주왕산의 주상절리도 백악기에 분출한 용결응회암이다. 남한의 주상절리를 지역별로 분류하면, 강원도가 5개, 경기도 13개, 충남 2개, 경북 14개, 전북 1개, 전남 10개, 경남 5개, 제주 18개 지역이다. 주상절리의 형성 시기는 중생대 백악기가 18개, 신생대 제3기가 12개, 그리고 신생대 제4기가 38개 지역이다. 화산암의 마그마계열은 알칼리암계열이 36개, 비알칼리암계열이 32개 지역이다.

• 암석학회지
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• 제22권1호
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• pp.9-17
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• 2013

울릉도 서면의 비파산에는 마치 국수가락과 같은 독특한 외관을 가진 조면암질 단애가 위치하고 있다. 이 단애는 외관상의 특징에 의해 국수바위라 명명되었으며 북쪽을 제외한 삼면에 단애가 발달하고 있고 각 면에서 아수직 방향의 주상절리를 뚜렷하게 보여주고 있다. 이 주상절리는 노출된 방향에 따라 형태 및 광물학적으로 상이한 특징을 보이고 있으며 이 경향은 동쪽 면과 서쪽면의 대조에서 두드러진다. 본문에서는 양 측면에 노출된 주상절리의 대조를 바탕으로 용암의 분출 이 후의 냉각과정에 대해 고찰하였다. 형태학적인 측면에서 동쪽 면은 서쪽 면에 비해 주상절리와 끌 구조의 간격이 좁고 절리면이 비교적 뚜렷하게 발달하고 있다. 그리고 광물학적인 측면에서 서쪽 면의 조면암은 동쪽 면에 비해 반정이 크고 취반상조직을 보이며 라쓰상의 사장석에 의한 트라카이틱조직이 미약하다. 이러한 차이점을 중심으로 하여 고온의 암체가 냉각될 때 보이는 전형적인 온도구배를 모델링하였으며, 그 결과 동쪽 면은 서쪽 면에 비해 암체의 바깥쪽에 해당하였을 것이라는 추론에 부합하였다. 국수바위의 주상절리는 경관적인 가치와 함께 조면암질 용암에서 발달하는 주상절리의 형성과정에 대한 학술적인 중요성으로 자연유산적인 보전가치가 높은 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제39권6호
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• pp.575-592
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• 2018

일본 산인해안지오파크에 분포하는 주상절리에 대해 그 형태, 암종 및 이를 형성하는 화성암의 산출상태를 조사하여 형성메커니즘을 연구했다. 이 지오파크에서 주상절리가 분포하는 지역은 3개 지방의 5개 구역이다. 조사한 주상절리 분포는 다음과 같다. 쿄토부 교탄고 지역: 쿄가미사키(?ヶ岬), 뵤부이와(屛風岩), 타테이와(立岩)와 큐겐카도(給源火道); 효고켄 토요오카 시: 겐부도(玄武洞), 키누마키신사(絹卷神社); 효고켄 가미초: 요로이노소테(鎧の袖), 타카노스시마(鷹の島), 미니 요로이노소데(mini 鎧の袖); 효고켄 신온센초: 미오오시마(三尾大島)와 나가사키하나(長崎鼻), 시타아라동문(下荒洞門), 쿠자쿠이시(孔雀石), 모로요세(諸寄) 맥암; 돗토리켄 이와미초: 시라와라(城原海岸)의 석영반암 맥암이다. 화성구조는 크게 용암류, 암상, 암맥으로 삼분되며, 암상은 켄무암, 안산암, 데사이트, 유문암, 석영반암의 5종이다. 이 지역의 주상절리 형태는 겐부도의 용암류에서만 컬러네이드와 엔테블러춰가 관찰되고, 암상과 암맥에서는 엔테블러춰가 관찰되지 않는다. 주상절리의 다각형은 사각형에서 팔각형까지 관찰되나, 육각형이 가장 많다. 기둥면의 넓이는 10cm에서 1m까지이며, 이 넓이는 화성암의 실리카 함량과 일치하지는 않는다. 그러나 하나의 지역에서 주상절리의 크기와 형태는 비교적 일정하다.

• 보존과학회지
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• 제37권5호
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• pp.505-515
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• 2021

포항 달전리 주상절리(천연기념물 제415호, 이하 주상절리)에 대한 사면안정성 평가 및 낙석 시뮬레이션을 통하여 낙석의 최대 에너지, 도약높이, 이동거리를 산출하였으며, 낙석 위험 범위를 설정하였다. 주상절리가 분포하는 사면의 경우 왼쪽(SW)에서 오른쪽(NE)에 이르기까지 93.79°, 131.99°, 165.54°, 259.84°의 경사방향을 가지며 전체적으로 부채꼴의 형상을 하고 있다. 이러한 사면의 경사방향을 따라 4구간으로 구분하였으며, 각 구간별 노출되어 있는 주상절리의 단면에서 개별적인 불연속면의 방향성을 측정한 결과 1구간은 125개, 2구간은 261개, 3구간은 262개, 4구간은 43개로 확인된다. 평사투영법을 이용한 각 구간별 사면 안정성 평가 결과, 평면 및 전도파괴 영역에 해당되나 이는 노출된 주상절리면의 개별 방향성에 대한 해석 결과로 주상절리에 대하여 평면 및 전도파괴의 가능성을 진단하기 어렵기 때문에 현재에도 발생되고 있는 낙석으로부터 위험 가능성을 평가하는 것이 바람직한 것으로 판단된다. 또한 낙석 시뮬레이션을 통해 측정된 낙석의 최대 이동거리는 약 66 m이며, 낙석 위험 범위는 사면 아래 전 영역이 해당됨을 알 수 있다. 따라서 이러한 낙석의 거동은 지형학적 요인에 의해 다양한 방향으로 굴러떨어져 낙하지점을 예측하기 힘들기 때문에 낙석으로부터 안정성 확보를 위한 낙석 방지시설 설치를 제안하고자 한다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권2호
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• pp.185-194
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• 2021

제주도 북서부인 애월 해안에는 평탄하게 흐른(판상) 용암류와 둥근 모양(원통)의 용암류가 관찰된다. 원통형 용암류의 치밀한 내부에는 동심원 구조와 방사상 절리가 발달한다. 구엄리 돌염전 주변의 판상 용암류 내부에는 상하부의 굵기가 다른 주상절리가 발달한다. 주상절리 상부는 다각형의 형태가 고르지 않으며 직경은 120-150 cm이다. 주상절리 하부는 육각형과 오각형으로 형태가 일정하고, 크기도 60 cm 내외이다. 원통형 로브는 크기와 형태에 따라 두 그룹으로 나눌 수 있다. 하나는 메가로브인데, 최대 직경이 30 m인 반원형이다. 또 하나는 원형의 로브로 직경이 10 m 이하이다. 원통형 용암류의 방사상 절리의 기둥 단면은 육각형과 오각형이며, 기둥의 직경은 중심에서 바깥쪽으로 증가하는데 바깥쪽 경계부에서는 80-120 cm 정도이다. 원통형 용암에서 관찰되는 동심원 구조는 4가지 요인이 복합된 것이다. 첫째는 원형의 균열로, 원통형 용암류 내에서 안쪽과 바깥쪽 사이의 온도차와 밀도차로 발생한 수축으로 생긴 틈새이다. 둘째는 방사상 절리의 마디층이 동심원을 이룬 것으로, 이 마디층은 방사상 절리와 동시에 만들어진 것이다. 셋째는 유동띠로서, 용암이 흐를 때 둥근 통로에 남긴 흔적이다. 네 번째는 용암에서 빠져나온 가스가 동굴에 형성된 기공 띠이다.

• 지질공학
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• 제30권2호
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• pp.161-173
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• 2020

본 연구는 세계지질공원인 무등산국립공원 내 주상절리대의 공학적 특성을 살펴보고 위한 것으로서, 대상 암석인 무등산응회암의 물리·역학적 성질 파악, 주상절리 풍화정도 산정, 그리고 주상절리 내 균열거동 모니터링 등을 실시하였다. 무등산응회암의 물리적 성질은 평균 공극률의 경우 1.02%, 평균 흡수율은 0.38%, 평균 비중은 2.69 g/㎤, 그리고 평균 종파속도는 4,948 m/s로 나타났다. 역학적 성질의 경우 평균 일축압축강도는 337 MPa, 평균 탄성계수는 68 GPa, 평균 포아송비는 0.29, 평균 점착력은 41.3 MPa, 평균 마찰각은 62.8°로 나타났다. 실버슈미트해머 평균 반발경도 Q값은 49.3이며, 이를 일축압축강도로 환산하면 70.5 MPa로 신선한 일축압축강도의 약 21%에 해당되었다. 그리고 입석대 주상절리 3개 블록에 대한 균열 모니터링 측정 결과, 균열 거동은 블록 모두에서 1 mm 이하로 나타나 주상절리 내 균열 거동은 현재까지 거의 발생하지 않은 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제26권3호
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• pp.383-392
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• 2016

본 연구는 무등산국립공원 주상절리대 중 입석대 주상절리대를 대상으로 물리역학적 특성을 살펴보았다. 이를 위하여 무등산응회암에 대한 물리적 및 역학적 성질과 불연속면 특성, 주상절리대 주변의 진동 및 국지 기상 측정, 그리고 주상절리대 자체하중에 의한 지반변형을 살펴보았다. 물리적 성질의 경우 평균 공극률은 0.65%, 평균 비중은 2.69, 평균 밀도는 2.68 g/cm³, 평균 종파속도는 2411 m/s로 나타났다. 역학적 성질의 경우 평균 일축압축강도는 323MPa, 평균 탄성계수는 81 GPa, 그리고 평균 포아송비는 0.25로 나타났다. 절리면 전단시험의 경우 평균 수직강성은 3.15 GPa/m, 평균 전단강성은 0.38 GPa/m, 평균 점착력은 0.50 MPa, 그리고 평균 내부마찰각은 35°로 나타났다. 절리면 거칠기를 측정한 결과 거칠기 상수(JRC) 표준도에 따르면 4~6 범위, JRC 차트에 따르면 1~1.5 범위가 우세하게 나타나 약간 거침 상태를 보였다. 또한 주상절리 표면에 대한 실버슈미트해머 반발경도 Q값을 측정한 결과 평균 57(약 90MPa)로 나타났으며, 이는 원래 일축압축강도의 약 28% 수준이다. 입석대 주상절리대 주변의 진동을 측정한 결과 최대 진동값은 0.57 PPV (mm/s)~2.35 PPV (mm/s) 범위를 보여 주상절리대 주변의 탐방객들에 의해 발생되는 진동은 미약한 것으로 나타났다. 주상절리의 표면 및 부근에서 온도, 습도, 풍속 등 국지기상을 측정한 결과 측정 당일의 날씨 영향을 크게 받은 것으로 나타났다. 입석대 주상절리대 자체하중에 의한 지반변형 상태를 수치해석한 결과, 오른쪽 지반에서 최대 변위는 지반거리가 약 2.5m일 때 최대값을 보이며, 6m까지 급격하게 감소하다가 그 이후부터는 미미하게 증가했다. 중간 지반에서 최대 변위는 지반거리가 0~2 m에서 최대값을 보이며, 3 m에서 급격하게 감소하다가 12m에서 미미하게 증가하는 경향을 나타냈다. 그리고 왼쪽 지반에서 최대 변위는 지반거리가 5~6 m일 때 최대값을 보이며, 6~10 m까지 급격하게 감소하다가 그 이후부터는 미미하게 증가하는 것으로 나타났다.