• 한국지반공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.41-54
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• 2012

암석이 풍화되어 감에 따라 지반 지지력이 감소되는 것은 잘 알려진 사실이다. 토목 구조물의 시공과 설계에서는 암석의 풍화에 의한 지반정수의 변화가 많이 인용되고 있는데 본 연구는 우리나라 면적의 45.5%에 해당되는 화성암을 대상으로 풍화정도에 따른 화학적 변질지수의 값의 범위와 풍화에 따른 광물조성의 변화를 분석하였다. 대상 시료에 대하여 현재까지 제안된 풍화지수들을 산정하였으며, 유의성 분석을 통해서 지수간의 높은 상관성을 확인하였다. 각각의 풍화지수들은 풍화가 진행될수록 값이 증가 또는 감소하는 경향을 보이는데, 화학적 변질지수(CIA)는 암종이나 광물에 따른 값이 기존연구에서 제시되어 있어 풍화의 정도를 판별하기 용이하므로 본 연구에서는 이를 이용하여 풍화정도를 평가하였다. 풍화에 따른 광물학적 변화는 산성질의 영역에 포함되는 암석은 풍화가 진행되어 감에 따라 기반암-일라이트-녹니석-카올린의 경로를 따르나 고철질의 영역에 포함되는 암석은 풍화 진행에 따라 기반암-스멕타이트-녹니석-카올린의 경로를 주로 따르게 된다. 즉 고철질의 암석에서는 풍화과정에서 양이온교환능이 높은 팽윤성의 점토광물인 스멕타이트의 함량이 증가하는 경향을 보인다. 화학적 풍화지수는 화학성분의 상대적인 변화와 비율을 근거로 작성된 지수이므로 암종별로 값의 범위가 넓게 나타나며, 특정 암종의 대표값을 결정하기 어렵다. 그러나 화학적 풍화지수는 다른 풍화정도를 판별하는 기준들과 마찬가지로 정성적인 기준이 아닌 정량적인 기준으로 풍화도를 평가하는 데 활용이 가능한 것으로 판단된다. 또한 특정지역의 풍화정도를 평가하기 위해서는 화학적 변질지수와 함께 풍화광물의 함량비, 풍화에 따른 강도 특성 등을 함께 고려하는 것이 좋을것으로 판단된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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• pp.65-70
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• 2005

일반적으로 단층 파쇄대나 풍화대, 대수층에서는 전기비저항이 낮게 나타나는 것으로 알려져 있다. 단층 파쇄대가 저비저항대로 나타나는 이유는 풍화 및 변질작용에 의한 점토광물의 함유량이 증가하는 것과 균열 등에 의해 공극률이 증가함으로써 체적 함수률이 증가하는 것을 들 수 있다. 이러한 단층파쇄대의 탐지는 토목공사를 시공함에 있어서 매우 중요하기 때문에 저비항대가 되는 요인인 점토광물의 종류 및 함유량과 전기비저항의 관계를 밝히는 것은 매우 중요한 일이다. 따라서, 본 연구에서는 실제 암석대신 특별히 고안한 점토광물을 함유한 한천공시체를 이용하여 전기비저항을 측정함으로써, 풍화 인공암으로서의 점토광물의 함유량과 전기비저항과의 관계를 고찰하였다. 본 실험에 이용된 점토광물은 Kaolinite와 Montmorillonite이다. 그 결과, Montmorillonite는 Kaolinite에 비해 점토광물의 함유량이 적음에도 불구하고 전기비저항을 현저히 저하시키는 것으로 나타났다. 또한 실험결과를 이용한 점토광물의 함유량과 전기비저항과의 관계식을 제안하였고, 그 상관성은 0.89 이상 높게 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권5호
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• pp.53-66
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• 1998

풍화토는 암석이 풍화되어 생성되기 때문에 모암과 풍화과정에 따라 그 특성이 결정된다. 따라서, 풍화토의 특성을 고찰하기 위해서는 먼저 모암에 대한 고찰과 풍화과정을 지배하는 풍화환경에 대한 고찰이 이루어져야 한다. 이번 연구에서는 모암과 풍화정도에 따른 풍화의 특성을 고찰하기 위해 화강암 풍화토와 편마암 풍과토를 불교란 또는 교란상태로 채취한 후. 기본 물성시험, 암석학적 시험 그리고 다양한 전단시험을 실시하였다. 여러 가지 시험의 결과에서 암석의 풍화는 모암의 조암광물 분포 및 생성특성과 밀접한 관계가 있음을 확인하였다. 화강암 풍화토의 경우 모암의 비방향적인 성격 때문에 현장응력 상태화 전단특성이 등방적으로 나타났으며, 편마암 풍과토는 그 내부에 존재하는 불연속면이 역학적 거동을 지배하는 방향적 특성을 갖는 것으로 나타났다. 또한 식영이 장석 또는 운모보다 풍화저항력이 크다는 사실의 확인과 함께 풍화대의 두께가 구성 조암광물에 크게 영향을 받는다는 결론을 얻었다.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국암석학회.한국광물학회 2002년도 공동학술발표회 한국암석학회 창립10주년 기념 국제학술발표회
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• pp.85-85
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• 2002

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2004년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.66-66
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• 2004

• 지질공학
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• 제21권4호
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• pp.381-391
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• 2011

암석의 풍화작용은 암석의 강도를 약화시키고 궁극적으로는 지질공학적 대상물의 안정성을 저하시키게 된다. 화학적 풍화지수와 같이 암석의 풍화등급을 이용하여 암반의 안정성을 평가하는 여러 가지 지표가 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 편광현미경 관찰, XRF 전암분석에 의한 화학적 풍화지수, X-선회절 (XRD)분석에 의한 광물의 종류와 함량분석, 전자현미경(SEM/EDS)에 의한 미세조직 분석, BET측정법에 의한 기공크기와 비표면적 분석, 미소촛점 X-선 CT 등을 이용하여 결정질 암석(편마암, 화강암)의 풍화정도와 미세조직, 공극의 특성을 분석하였다. 이차광물의 생성과 미세구조의 발달특정은 광물의 용해, 침전, 파쇄반응과 같이 복합적인 요소에 의하여 영향을 받게 된다. 그러므로 단순히 전암분석치를 이용하여 계산하는 풍화지수(CIA, CWI 등)와 같은 기존의 화학적 풍화지표들은 암석의 풍화정도를 제대로 반영하지 못함이 밝혀졌다. 따라서 이 외에도 광물조성비, 미세조직, 미세공극의 특성을 고려한 새로운 평가기법이 요구된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제7권1호
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• pp.33-38
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• 2009

신선한 흑운모 및 인위적으로 풍화시킨 흑운모에 대한 우라늄 수착 실험을 실시하였다. 실험 이후, 원심분리하여 상등액은 유도결합플라즈마분광분석(ICP-MS)으로 우라늄 농도를 분석하였고, 고체시료는 X-선 회절분석(XRD) 및 주사전자현미경(SEM) 분석을 실시하였다. 3 mm 이하의 흑운모 시료를 7개월 간 실험실에서 풍화시킨 후, 신선한 흑운모와 동일한 조건으로 pH 변화에 따른 우라늄 수착량을 구하였다. 낮은 pH(pH 3)에서는 흑운모에 대한 우라늄의 수착이 크지 않았지만, pH가 증가함에 따라 점차 우라늄 수착이 증가하는 경향을 보였다. 풍화된 흑운모의 우라늄 수착량은 신선한 흑운모에 비해 작았고 높은 pH(pH 11)에서는 그 차이가 더 심하였다. 풍화된 흑운모의 낮은 우라늄 수착특성은 광물 표면의 변화 및 주위 용존이온들의 화학적 거동에 의한 것으로 보인다. 풍화된 흑운모 시료에는 광물 표면에서 선호되는 흡착자리가 파괴되거나 용해되고 더불어 용존 이온들의 콜로이드화에 의해 우라늄-광물 표면 수착반응이 감소되는 것으로 보인다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제2권1호
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• pp.1-7
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• 1999

본 연구에서는 온양편마암이 분포하는 지역을 대상으로 지표지질조사, 핸드오거 보링, 시추조사 및 GPR탐사 등을 통하여 변성암의 풍화특성을 파악하였다. 지표지질조사 및 시추조사 결과 조사대상 구간의 호상편마암은 엽리를 따라 발달된 수평절리 및 2 Sets의 수직절리가 발달하고 성인에 기인한 조성광물의 배열에 따른 차별풍화로 우백대가 우흑대보다 훨씬 높은 강도특성을 보였다. GPR탐사 결과, GPR단면도는 엽리의 방향성을 명확히 보여주며, 편마암 특유의 조성광물 배열상태와 조성광물 및 불연속면의 발달정도에 기인한 차별풍화의 전형적인 형태를 보였다. 특히 힐버트변환을 통한 순간위상 단면도는 엽리의 방향성 및 연속성을 명확히 보여주었다. 그러나 호상편마암에 대한 GPR탐사시 광물조성에 따라 뚜렷한 반사특성을 보이므로 토사층 및 기반암의 심도 파악이 매우 어렵기 때문에 반드시 시추 및 굴절법 탄성파탐사 등을 이용, 결과물을 상호비교하는 것이 바람직하다.

• 자원환경지질
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• 제23권2호
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• pp.201-213
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• 1990

제3기 포항분지의 퇴적암류의 외견상의 특징은 비록 한 충준내라 할지라도 산출지, 즉 노두에 따라 다양하게 나타난다. 이러한 현상은 주로 화학적풍화작용에 의한 화학조성 및 광물조성의 변화와 미화석 산출빈도의 변화에 기인된 것으로서, 이는 암층서, 생층서 및 지질경계를 설정하는데 많은 혼동을 유발하는 원인이 되었다. 화학적 풍화작용이 제3기 포항분지의 퇴적암류에 미친 영향을 지화학적, 광물학적 및 미화석 산출빈도와 관계시켜 풍화심도에 따른 변화를 체계적으로 연구 였고, 지질현상 해석에의 적용을 고찰하였다. 본 역의 화학적 풍화작용에 대한 감응력은 광물조성과 조직의 차이에 따라 변화를 보였고, 풍화대에서의 용탈현상이 미약한 것은 침식속도가 상대적으로 빠른 결과로 해석된다. 외견상의 가장 현저한 변화인 암색의 변화는 주로 유기물의 분해에 의한 결과이며, 미화석의 산출 또한 풍화 심도에 따른 큰 변화를 보여 풍화대 상부, 즉, 산화대에서는 산출이 극히 제한되고 특히 풍화작용의 감응력이 상대적으로 큰 두호층의 경우 그 영향은 더욱 현저하다. 그 영향은 지표로부터 7-10m에 이르러 포항분지의 경우, 지표시료를 이용한 암층서 및 생층서 연구시 이들자료 해석에 큰 제한이 있고 주의가 필요함을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제12권4호
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• pp.196-206
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• 2003

숭례문(남대문, 국보 1호)을 구성하고 있는 석재와 보수재료에 대한 암석화학적 및 광물학적 특징과 이들의 보존실태를 보고하고자 한다. 숭례문 석재의 구성암석은 칼크-알랄리 계열의 조립질 화강암으로서 비교적 다량의 코발트를 함유하고 있다. 광물조성은 석영, 퍼사이트, 사장석 및 흑운모가 주성분이며 부구성 광물로는 정장석, 백운모, 녹니석 그리고 견운모 등이 산출되며 퍼사이트는 심한 변질작용에 의해 견운모화 되어있다. 원암의 풍화정도를 알아보기 위해 원암과 풍화암에 대해 석영-K-장석-사장석의 삼각도표에 도시한 결과 원암은 화강암 영역의 중간에 도시되는 반면 풍화석재는 석영쪽에 근접한 화강암 영역에 도시되어 K-장석 및 사장석의 풍화에 의해 상대적으로 석영이 부화된 결과를 나타내어 장석의 풍화작용이 상당히 진행되었음을 알 수 있었다. 숭례문 석재의 표면은 대기 중에 노출되어 물리, 화학적 풍화작용에 의한 흑화 및 박리현상으로 쉽게 떨어져 나가며 석조구조물의 하부는 하중에 의한 균열이 발생하여 전체적으로 심각한 손상과 파손으로까지 위협받고 있는 실정이다. 또한 1960년대 초반 대규모 보수공사시 석재간의 충진과 접합용으로 사용된 시멘트와 쇠못은 오히려 석재의 보존에 심각한 악영향을 미치고 있으며 보수재료의 풍화 또한 심각한 상태로 전면적인 보존대책 수립이 시급한 상태이다. 결론적으로 숭례문의 현 상태는 석재의 풍화와 균열, 그리고 보수공사 때 사용된 자재의 약화 등 전체적으로 훼손이 심해 시급히 과학적인 보존대책을 마련해야 한다.