• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.325-329
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• 2003

일반적으로 스멕타이트는 온도, 시간, 공극수 내 K 함량 등이 증가하면서 일라이트화 작용을 통하여 일라이트-스멕타이트 혼합층광물(I-S)로 전이된다. 따라서, 벤토나이트(주로 스멕타이트질 광물로 구성된 화산쇄설물의 변질산물)는 지질환경에 따라 스멕타이트 또는 다양한 혼합층비를 갖는 I-S를 함유하게 된다. 이러한 벤토나이트 내 스멕타이트와 일라이트의 혼합층비는 팽창성(expandability)으로 정량화할 수 있다. (중략)

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국암석학회.한국광물학회 2002년도 공동학술발표회 한국암석학회 창립10주년 기념 국제학술발표회
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• pp.62-65
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• 2002

• 지질공학
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• 제12권1호
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• pp.95-109
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• 2002

새로이 형성되는 이차광물들이 콘크리트의 조기 성능 저하 (열화)에 미치는 영향은 현재까지 명확히 규명되지 않고 있다. 이들 광물들은 시멘트 페이스트와 골재간의 화학적 반응의 결과로 시멘트 페이스트 내에 형성된다. 조기 성능 저하 현상을 보이는 미국 아이오와주의 콘크리트 포장의 고속도로들로부터 채취된 시료들 내의 골재와 시멘트 페이스트에서의 화학적 광물학적 변화를 규명하기 위하여 암석학적 관찰과 SEM/EDAX 분석을 실시하였다. 이러한 분석에 의거 성능 저하에 연관된 이차광물의 형성과 팽창 메카니즘에 대하여 연구하였다. 브루사이트(Brucite, Mg(OH)2)는 골재의 탈백운석화(dedolomitization) 반응의 결과로 시멘트 페이트스 내에 생성되는 잠재적인 팽창성 광물이다. 시멘트 페이스트의 균열현상은 이들 광물과 공간적인 연관성을 보여주지는 않으나, 대부분이 극 미세입자의 크기로 조기 성능 저하 현상을 나타내는 콘크리트의 시멘트 페이스트 내에 광범위하게 산재되어 나타난다. 무수한 미세공간들에서의 이들 광물 성장에 의한 팽창성 응력은 콘크리트내부의 약한 부분에서 균열로 나타난다. 에트린자이트(3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O)는 많은 작은 공극들을 완전히 채우고 있으며, 큰 공극들의 가장자리에 테두리와 같은 형태로 나타난다. 미세한 에트린자이트가 많은 콘크리트 시료들의 시멘트 페이스트에 산재해서 나타나기도 한다. 조기 성능 저하의 원인이 되는 시멘트 페이스트의 심한 균열이 에트린자이트와 공간적으로 연관되어 나타나는데, 이러한 사실은 에트린자이트가 콘크리트의 성능 저하에 기여한다는 것을 지시한다. 황철석 (FeS2)이 일반적으로 골재 내에 산재하는데, 이 광물의 산화작용의 산물이 많은 콘크리트 시료들에서 관찰된다. 이런 황철석의 산화작용은 에트린자이트를 형성하기 위한 황산염을 공급하게된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제18권3호
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• pp.233-239
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• 1985

현무암(玄武巖)을 모재(母材)로한 Aquic Hapludalf 파주통(坡州統) 토양점토(土壤粘土)의 점토광물(粘土鑛物) 동정(同定), 화학분석(化學分析)에 의한 $SiO_2/A{\ell}_2O_3$ 몰비(比)로서 2:1점토광물(粘土鑛物)과 1:1점토광물(粘土鑛物)의 구별(區別), 전가리함량(全加里含量)에 의한 비팽창성(非膨脹性) Illite의 확인(確認), 끝으로 검출(檢出) 확인(確認)된 주요(主要) 점토광물(粘土鑛物)의 함량(含量)을 정량(定量)했다. X선회절(線回折) 분석(分析) 결과(結果) 팽창성(膨脹性) 2:1 점토광물(粘土鑛物)(Montmorillonite와 Vermiculite), 운모(雲母)와 Micaceous광물(鑛物)(Illite), Kaolinite, Gibbsite가 검출(檢出)되었다. 이 토양점토(土壤粘土)의 $SiO_2/A{\ell}_2O_3$, 몰비(比)는 2.33~2.61이다. 이 값으로부터 Illite가 함유(含有)되어 있는것 같다. 팽창성(膨脹性) 2:1 점토광물(粘土鑛物), 운모(雲母)와 Micaceous광물(鑛物), Kaolinite의 평균함량(平均含量)은 각각 42%, 28%, 30%이다. 파주통(坡州統) 토양(土壤)의 B층(層)에서의 Argillic 층(層)의 존재(存在)와 Kaolinite, Gibbsite의 검출(檢出)은 이 토양(土壤)의 풍화(風化)가 현재(現在) 상당(相當)히 진전(進展)되어 있음을 알 수 있다. 검출(檢出)된 점토광물(粘土鑛物)의 생성이론(生成理論)과 비교(比較) 검토(檢討)해 본 결과(結果) 타당성(妥當性)이 있다고 본다.

• 지질공학
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• 제33권1호
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• pp.69-83
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• 2023

산불 피해지는 수목 및 식생 전소, 산지토양 황폐화 등으로 인해 산사태주의보 기준에 미치지 못하는 강우조건에서도 토사 세굴 및 유출로 인한 산사태와 토석류 등의 2차 피해 위험을 증가시킨다. 산불은 지표 식생과 토양 특성의 변화를 발생시켜 산불 피해지 내에서 유출량 변화에 큰 영향을 주기 때문이다. 즉, 산불은 토양의 중요한 물리, 화학적 특성 변화로 인해 토양조성 변화, 구성광물의 변화, 토양수의 반발성, 토양 덩어리의 안정성이나 토양 조직의 변화를 발생시킨다. 특히, 산불 발생 및 확산 과정에서는 토층의 유기물과 수목의 연소 외에도 지표면 또는 지표면 아래까지 열기가 전파되어 토층을 구성하고 있는 토양 광물에 영향을 주게 된다. 이에 본 연구에서는 산불 발생지와 미발생지에서 채취된 토양시료(Topsoil, Subsoil)에 대해 XRD 회절분석 및 토양 물성분석을 통해 토양 내 점토광물의 분포와 함양 특성을 파악하였다. 그 결과, 산불 발생지의 토양시료에서 뮬라이트, 아날사이트, 적철석 등이 소량 산출되었으며, 버미큘라이트, 일라이트/버미큘라이트 혼합층상 구조광물(I/V)은 특히 표토에서 특징적으로 산출되었다. 특히, 산불 발생지에서는 일라이트/버미큘라이트 혼합층상 구조 광물(I/V)이 특징적으로 확인되었으나, 산불 미발생지에서는 일라이트/버미큘라이트(I/S) 혼합층상 구조 광물은 산출되지 않아 산불 발생지의 토양과는 큰 차이를 보인다. 이와 같이 점토광물의 생성은 외적요인인 산불의 영향으로 인해 토양 내 광물 조성의 변화를 파악할 수 있었다. 팽창성 점토광물은 우기 시에 토층 내에서 흙의 체적을 팽창시키기 때문에 장기적으로 사면 지반의 구조적 안정성에 영향을 줄 수 있어, 산불 발생지의 토층에서 점토광물의 생성은 장기적으로 산지사면 안정성에 영향을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2003년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.10-10
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• 2003

일라이트-스멕타이트 혼합층광물(I-S)은 열역학적으로 상호 대립적인 두 가지 모델로 이해되고 있다. 첫째, MacEwan 결정자 모델은 I-S를 5-20개의 스멕타이트와 일라이트 층으로 구성된 결정자로 해석한다. 이러한 모델은 분산과 재응집 과정을 기초로 하는 X-선 회절분석(XRD)에서 기인한 것으로 Reynolds의 XRD 모델과 동일하다. 둘째, 기본입자 모델은 I-S를 물리적으로 분리될 수 있는 최소 입자인 기본입자가 $c^{*-}$축 방향으로 응집된 응집체로 해석한다. 이러한 모델은 분산 과정을 기초로 하는 주사전자현미경(TEM) 관찰에서 기인한 모델이다. 강일모 등(2002)은 이 두 가지 모델을 비교함으로써 1< $N_{F}$<100/% $S_{XRD}$ ( $N_{F}$=평균 기본입자 층개수, %$S_{XRD}$=XRD 분석을 통하여 측정된 팽창성)을 도출하였다. 이 식은 기본입자모델과 Eberl & Srodon(1988)이 제시한 최대 팽창성(%$S_{MAX}$)을 동시에 해석할 수 있게 해준다. %$S_{MAX}$는 XRD 모델에서는 고려하지 않는 I-S 결정자 상$\cdot$하부에 존재하는 두 개의 0.5nm 규산염층을 하나의 스멕타이트 층으로 간주하여 얻어진 팽창성이다. Srodon et al.(1992)은 %$S_{MAX}$=100/ $N_{F}$을 제시하였으며, 강일모 등(2002)은 %$S_{MAX}$는 기하학적으로 기본입자가 무한적층을 하였을 때 관찰되는 %$S_{XRD}$와 동일함을 밝힌 바 있다. 만약, XRD 분석을 위한 시료 준비과정에서 I-S 결정자가 분산되었다가 재응집을 한다면, XRD에서 관찰되는 결과는 일차적으로 기본입자의 적층성에 영향을 받게 된다. 따라서, 기본 입자의 적층성은 XRD 분석을 이용하여 I-S 구조를 해석하는데 매우 중요한 요인이다. 본 연구는 기본입자의 적층성을 정량화하기 위해 %$S_{XRD}$=A/ $N_{F}$ (0$S_{MAX}$=100/ $N_{F}$로부터 얼마나 벗어나 있는가는 지시해 준다 금성산화산암복합체에서 산출되는 11개 I-S 시료와 14개의 Drits et al.(1998) 자료로부터 1nA=-0.14 $N_{F}$+4.7의 실험식을 도출할 수 있었으며, 기본입자의 적층성은 일차적으로 기본입자의 두께에 의해 영향을 받는 것으로 관찰되었다. Nadeau(1985)는 기본입자두께분포로부터 I-S 결정자의 팽창성을 측정하기 위하여 Ps=$\Sigma$p(N)/N을 제시하였다(Ps=스멕타이트 층 비율, N=기본 입자 층개수, p(N)=N의 확율). 그러나 위식은 실질적으로 %$S_{MAX}$를 제공해주기 때문에 %$S_{XRD}$를 유추하는데는 부적합하다. 본 연구는 이를 변형하여 Ps=$\Sigma$p(N)A(N)/N을 제시하였다(A(N)=N에 대한 A값). 위의 실험식을 사용하여 헝가리산 Zempleni 시료(15%$S_{XRD}$)의 기본입자분포로부터 %$S_{XRD}$를 계산한 결과, 16%$S_{XRD}$의 결과값을 얻을 수 있었다. 따라서, 본 연구에서 도출한 관계식들이 유효함을 확인할 수 있었다.계식들이 유효함을 확인할 수 있었다.

• 한국광물학회지
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• 제15권4호
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• pp.305-314
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• 2002

HDTMA로 표면개질된 몬모릴로나이트의 탈수현상을 X-선 회절분석기와 시차주사열량측정 기(DSC)로 조사하였다 열에 의한 HDTMA-몬모릴로나이트의 탈수작용은 유기점토의 팽창거동에 영향을 주었다. HDTHA-몬모릴로나이트의 기저d(001)두께/온도변화 곡선은 크기가 다른 2개의 팽창피크를 보여주었다. 이것은 일차적으로 계면활성제의 정렬에 의한 점토광물의 층간팽창이 10$0^{\circ}C$ 부근에서 발생하고 알킬고리의 이차적인 수직배열에 의한 층간팽창이 20$0^{\circ}C$ 부근에서 일어났음을 가리킨다. 따라서, 이러한 결과는 유기점토의 탈수작용에 의해 점토 규산염층에 상대적으로 수직적인 알킬고리의 배열이 활성화되며, 소규모의 층간팽창을 야기한다는 것을 지시한다.

• 한국광물학회지
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• 제25권4호
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• pp.211-220
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• 2012

최근 물질의 특성과 구조를 해석하기 위해서 수치해석학적 모델과 컴퓨터 시뮬레이션이 많이 사용된다. 이러한 관점에서 물질의 미세구조를 해석하는 데 있어 분자동역학 해석법은 매우 유용한 방법이다. 이번 연구에서는 점토광물에 대한 확산계수 및 점착력과 같은 물리화학적 특성을 계산하기 위한 수치해석학적 방법을 소개한다. 이번연구에서 지질학적으로 심부에 위치하는 포화된 점토광물과 물을 포함한 점토광물에 대한 특성을 분자동역학을 이용해서 계산하고 균질화해석법을 활용하여 점착력과 같은 외부조건에 따라 결정되는 점토광물의 확산거동을 해석하였다. 그 결과 수치해석에 의한 해석결과 값과 기존의 실내 투수실험에 의한 결과 값이 매우 흡사한 결과를 보인다는 것을 알 수 있다. 이는 여러 가지 복합적인 조건하에서의 점토광물의 물리화학적 거동을 해석하는 데 수치해석학적 방법이 매우 유용하게 사용될 수 있다는 것을 의미한다.

• 지질공학
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• 제17권3호
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• pp.339-350
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• 2007

암반에 발달하고 있는 단층이나 절리와 같은 불연속면뿐만 아니라 점토의 함량비, 팽창성 점토물질의 협재, 배수특성(drainage) 등은 암반의 붕괴여부를 결정하는 중요한 인자들이다. 특히 점토광물의 성분은 강우에 의한 암반붕괴를 예측할 수 있는 중요한 지표가 될 수 있다. 최근 사면이나 터널의 설계에서도 그 중요성이 점차 증가하는 추세이다. 본 연구는 니질천매암과 사질천매암이 호층을 이루고 있는 OO 터널의 선진시추코어(horizontal boring core)를 이용하여 단층발달에 따른 광물성분의 변화 및 이들이 불연속면의 역학성에 미치는 영향을 파악하고, 암석 구성물질과 파생된 점토광물을 비교하여 암반의 불안정성을 추정하기 위해 수행되었다. 연구방법은 시추코어 중에서 단층의 영향을 받은 구간과 비교적 신선한 구간에서 시료를 채취하여 박편을 제작하여 관찰하였고, 점토광물의 성분 및 함량을 분석하였다. 그리고 야외조사와 실내 시험으로 단층물질의 강도정수를 구하였다.

• 지질공학
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• 제24권3호
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• pp.411-421
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• 2014

이 연구의 목적은 2011년 경기도 용인시에서 발생한 산사태 지역을 대상으로 산사태 발생에 영향을 끼치는 팽창성 점토광물 및 지형분석을 통한 산사태 발생 원인을 분석하는 것이다. XRD, XRF, 분광분석 및 아스터(ASTER) 위성영상을 이용하여 점토광물 분석과 현장조사를 통한 산사태 발생원인과 취약지역을 분석하였다. 일라이트는 0.9와 $1.0{\mu}m$ 인근파장대역에서 $Fe^{2+}$와 $Fe^{3+}$의 흡수가 나타났으며 1.4와 $1.9{\mu}m$ 인근파장대역에서 OH와 $H_2O$의 강한 흡수 특성이 일어났다. 추가적으로 2.2, 2.3과 $2.4{\mu}m$ 인근파장대역에서 Al-hydroxyl이 나타났다. 흡수 특징은 아스터 위성영상의 밴드 5, 6, 7에서 일치하였고, $SWIR_{Illite}$ 밴드연산을 이용하여 일라이트 영상을 추출하였다. 분석 결과를 바탕으로 팽창성 점토광물에 의한 산사태 해석에 아스터 위성영상의 적용 가능성을 확인하였다.