• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.17-25
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• 2016

지표에 노출되는 암석은 기상작용 등의 영향으로 풍화가 가속되며, 풍화작용은 광물의 성질을 변화시켜 암석의 안정성을 저하시키게 되므로 암석의 풍화에 대한 저항은 광물의 조성을 파악하는 것이 중요하며 이는 풍화 민감도 분석을 통해 이루어진다. 따라서 본 연구에서는 시추된 시료에 대한 현미경 박편 시험을 실시하고 모드분석을 통해 풍화 취약광물의 구성비를 측정하였으며, 이를 통해 대상사면의 암석학적 광물학적 풍화요인을 평가하였다. 또한, X-Ray 회절분석을 이용하여 암석을 구성하는 실제적인 광물조성을 정량적으로 측정하고 주사현미경관찰을 통해 이차광물을 동정하여 풍화의 진행 정도를 파악하였다. 이러한 풍화 민감도 기법을 통하여 풍화 저항도를 판단할 수 있는 적절한 지시자를 결정할 수 있으며 화학적 풍화속도를 이용한 풍화등급의 예측이 가능할 것으로 분석되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권8호
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• pp.23-32
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• 2017

노출된 비탈면은 시간에 따른 풍화도가 암반의 공학적인 성질과 비탈면의 안정성에 주요한 영향을 미치게 된다. 풍화는 시간의 경과에 따라 암석을 토양으로 점진적으로 변화시키며, 이로 인한 암석의 물리적, 화학적, 역학적인 변화는 비탈면의 공학적인 안정에 영향을 미친다. 그러나 비탈면의 풍화도를 객관적으로 평가할 수 있는 방법은 많지 않은 것이 현실이다. 따라서 본 연구에서는 암석의 풍화특성을 규명하기 위해 충북지역에 분포하고 있는 화강암과 편마암, 셰일을 대상으로 풍화 단계별로 시료를 채취하고 조성광물과 조직의 변화 등을 조사하였으며, 이들 암석에 대해 동결융해시험을 이용하여 인공풍화를 유발시켜 공극률, 흡수율 등의 변화를 정량적으로 고찰하였다. 또한 박스프랙탈차원($D_B$)을 통해 인공풍화에 따른 미세균열의 변화를 평가하였다. 광물학적분석을 통해 풍화에 기인한 구성광물의 변화상과 2차광물의 생성, 미세균열의 발달을 관찰하였다. 실험결과를 통하여 풍화도에 대한 광물학적, 화학적, 공학적 평가는 암종에 따른 풍화특성과 원인을 분석하고 물성의 저하를 비교적 정량적으로 평가할 수 있는 방법론을 제시하고 규명하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한지리학회지
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• 제47권3호
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• pp.315-327
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• 2012

한반도 남서부에 위치한 영암 일대의 화강암 구릉대에는 적색의 지표피복물들이 일반화되어 나타나고 있으며, 이를 고온다습한 고기후의 산물로써 성대토 개념으로 간주되어 왔다. CIA와 A-CN-K, A-CNK-FM 도식을 이용하여 이들 적색의 풍화층이 지니는 화학적 풍화 특색을 살펴본 결과, 모암에서 사장석이 완전 풍화에 준하는 수준의 강한 화학적 풍화가 일어남으로써 사질의 풍화층이 형성되었고, 풍화층이 형성된 이후로는 칼륨 장석의 용탈에 의해 풍화층의 화학적 변화가 일어나고 있는 상태이다. 그러나 일라이트와 같은 일차 광물의 수준을 넘어서지 못한 상태에 있으며, 라테라이트 단면에서 나타나는 카올리나이트와 같은 2차 광물로의 화학적 풍화는 진전되지 못한 상태이다. 화학적 풍화의 결과로서 알칼리 성분들은 용탈에 의해 함량이 낮아진 상태이지만, 철분과 마그네슘 같은 유색 광물들은 상대적으로 미약한 용탈이 발생하여 풍화층의 적색화가 이루어지고 있는 것으로 판단된다.

• 한국지형학회지
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• 제21권4호
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• pp.97-108
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• 2014

낙동강의 지류인 내성천은 '모래강'이라고 불릴 정도로 유역분지인 영주-봉화 분지로부터 사질 물질의 공급이 많은 하천이다. 일반적으로 풍화물질로서의 모래는 화강암 구릉대가 해체되는 과정에서 형성되기 때문에, 내성천으로의 모래 공급이 활발하다는 것은 영주-봉화 분지의 화강암 구릉대가 현재도 활발히 해체되고 있다는 것을 뜻한다. CIA분석(A-CN-K와 A-CNK-FM 삼각도)을 통해 나타난 영주-봉화분지의 화강암 구릉대 풍화층은 칼륨을 비롯한 철분, 망간은 물론 화학적 풍화에 매우 약한 것으로 알려진 칼슘과 나트륨의 풍화마저 기반암과 큰 차이를 보이지 않는다. 칼륨의 풍화는 미약해도 칼슘과 나트륨의 손실이 약간은 진전된 정읍, 논산, 남원과 같은 일반적인 화강암 구릉대에 비해서도 화학적 풍화는 거의 일어나지 않은 상태이다. 따라서 영주-봉화 분지의 화강암 구릉대는 입상붕괴에 의해 풍화층이 형성된 이후 화학적 풍화는 거의 정지 상태에서 모래질로 이루어진 구릉대 풍화층이 제거되고 있는 과정에 있는 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.127-140
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• 1999

본 연구는 16개 지역 화강풍화토를 대상으로 물성시험과 화학시험을 실시하여 화강토의 풍화특성을 파악하였다. 그 결과, 화학적 풍화지수(CWI)가 15.5~30의 범위내에 있고 CWI가 20이상인 화강토가 12개 지역이 해당되며 Sueoka의 분류법에 의하면 완전풍화토로 분류되었다. 특히 화학적 풍화지수(CWI)와 강열감량(Li), $SiO_2,\; 파쇄비(\DeltaS/S)$, SAR간의 관계가 좋은 대응을 보여 이들 모두 풍화정도를 판단하는 지표가 될 수 있으며 이 가운데 특히 Li나 $SiO_2$에 의한 풍화도의 판정은 지반 공학적으로도 쉽게 접근할 수 있는 분류법으로 생각되었다. 그리고 N치와 Li의 관계도 풍화의 정도를 판단하는 좋은 지표가 될 수 있다고 본다.

• 자원환경지질
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• 제37권3호
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• pp.355-364
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• 2004

국내에 분포하는 화강암 및 화강편마암의 풍화 등급에 따른 정성적ㆍ정량적인 분류법을 고찰하였다. 정성적인 분류는 암석의 외적 관찰과 상대적 강도 측정에 의존하는 주관적인 방법이 사용되었으며, 정량적 분류를 위하여서는 실내 외 실험을 통한 암석의 기본적 물성을 이용한 풍화 지수를 사용하여 암석을 풍화에 따라 분류를 하였다. 풍화 분류 기준은 기존의 여러 문헌에서 얻은 방법 및 본 연구에서 사용한 방법을 추가 혹은 수정하여 제시하였다. 또한, 풍화 등급별로 채취된 암석 시료의 박편 관찰을 통하여 암석 구성 광물의 변화와 미세절리발달을 풍화 등급별로 관찰하였다. 풍화에 약한 광물인 사장석 및 흑운모의 화학적 풍화 정도는 풍화가 진행됨에 따라 점점 발달됨을 살펴볼 수 있었으며, 신선한 암석에서도 사장석 및 흑운모의 풍화가 어느 정도 발달되어 있음을 살펴볼 수 있었다. 서로 다른 풍화 등급의 암석 분말에 대한 XRD분석을 수행하여, 암석 구성 광물의 풍화에 따른 동적변화를 살펴보았다. 즉, 풍화에 약한 광물의 비율이 풍화가 진행됨에 따라 감소되며, 풍화에 강한 광물의 비율은 반면에 증가되는 경향을 보여주고 있다. 풍화의 정량적인 분류를 위해서 여러 암석 물성 값을 이용한 Fookes et al.(1988)이 제안한 $RDI_{sq}$및 본 연구에서 제안한 $I_{a}$(Woo, 2003)를 사용하였다. 그 결과, 연구대상 암석의 신선한 풍화등급 F는 $i_{a}$＞7, 약간풍화 SW는 3.5＜$i_{a}$＜10, 보통풍화 MW는 1.0＜$I_{a}$＜6.0 그리고 심한풍화 HW는 $I_{a}$＜2.5로 분류될 수 있다. 실내ㆍ외 실험을 통한 풍화에 따른 국내 화강암 및 화강편마암의 물리적 혹은 공학적 물성 값을 고려하여 본 풍화 지수들의 범위를 결정하여 간편하고 빠르게 암석의 풍화 등급을 결정할 수 있게 하였다.

• 대한지질공학회:학술대회논문집
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• 대한지질공학회 2004년도 암반의 조사와 적용(단행본)
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• pp.12001-12049
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• 2004

암석의 풍화과정은 화학적인 변질, 물리적인 분해 및 생물학적인 작용으로 나뉘어 진다. 풍화에 영향을 주는 요소는 기후, 조성광물의 종류 및 구조, 절리와 단층, 열수변질작용과 광화작용, 염기성 및 산성암맥과 지형 등이다. 또한 암석의 풍화는 성인에 따라 다양한 양상으로 진행되는데 이는 암석을 이루고 있는 각각 광물들이 열역학적인 반응경로가 서로 다르고, 이에 수반되는 물리적인 풍화진행속도가 차이가 있으며, 암석의 균질성, 투수성 등이 암종별로 다양하기 때문이다. 현장에서 암석의 풍화정도는 조성광물의 변질과 분해정도를 육안 등으로 정성적으로 판단하고 분류하는 것이 일반적이다. (중략)

• 대한지리학회지
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• 제28권2호
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• pp.99-111
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• 1993

풍화작용은 여러 영역에 의해 지배를 받고 있으며 지형형성작용 중 가장 기본이 된다. 우리나라와 같이 화강암류로 구성된 지역에서는 다른 암석류로 구성된 지역보다 풍화작용이 활발히 진행되어 풍화산물이 많이 존재한다. 본 연구에서는 화강암 풍화산물이 형성된 영역과 기계적 풍화지수 및 특성을 살펴보았다. 그 결과 토화학적 풍화작용은 clayey gruss에서, 지화학적 풍화는 gruss에서, 쪼개짐작용은 풍화암석에서 강하게 작용하고 있었다. 기계적 풍화지수는 일반적으로 clayey gruss 계통은 5내외이고 gruss는 10내외 정도이었다. 그리고 입자붕괴는 풍화작용과 열수작용에 의해 형성되었으며, 세립질로 구성된 식토계통은 주로 열수영역을 많이 받았고 조립질로 구성된 사토계통은 풍화작용을 강하게 받았다.

• 한국지형학회지
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• 제21권4호
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• pp.19-40
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• 2014

전라북도 고창군 상하면의 가막도에 대한 지형 조사의 일환으로 암석 반발 강도 조사와 각 부분의 화학적 조성을 분석하였다. 가막도의 암체 최상부는 지중 풍화 기원인 핵석이 일부 나타나고 있으며, 그보다 고도가 낮은 부분엔 지중에서 풍화 전선을 형성하던 기반암이 노출되어 있다. 가막도 암체의 반발 강도는 암체의 정상부에서 해안 대지 쪽으로 가면서 증가하는 것으로 나타났다. 이는 정상부가 침식에 대한 저항 정도가 약한 것으로 볼 수 있다. 한편 암체 각 부분의 화학적 풍화 지수, 풍화각 조성 물질의 변화 등으로 볼 때 암체의 하부가 정상부에 비하여 화학적 풍화가 덜 진행된 것으로 나타났다. 하지만 이는 암체 상부의 표면부에서 나타나는 현상으로 풍화층이 제거될 경우 생경한 암석의 풍화대가 나타날 것으로 보인다. 풍화각에 발달한 다각형 균열의 경우 전반적으로 화학적 조성과 화학적 풍화 정도에서 정상부와 하부의 중간 정도의 수준이었다. 풍화각의 특성을 파악하기 위한 분석 결과 풍화각의 표면에 다각형 균열이 형성되는 경우, 표면 부분에 비하여 기저 부분이 화학적 풍화 지수가 높은 경향성이 나타났다. 이는 이전의 연구와 일치하나, SiO2의 함량 등은 이전의 연구와 일치하지 않는 것으로 나타났으며, 이는 풍화 환경과 기반암 조성의 차이에 의한 것으로 판단된다. 이들을 종합할 때 가막도는 풍화 산물이 제거된 풍화 전선의 잔류물로 하부의 풍화 산물제거가 상부보다 활발히 진행된 것으로 보인다.

• 자원환경지질
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• 제55권6호
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• pp.583-596
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• 2022

반구대 암각화의 암면은 접촉변성작용을 받아 혼펠스화된 암갈색 셰일이 주류를 이룬다. 이 암면은 일정 깊이의 풍화층을 형성하고 있으며 풍화층과 비풍화층은 광물 및 화학조성에 차이가 있다. 또한 암각화의 표면은 생물 및 화학적 풍화에 의해 전면에 걸쳐 담갈색으로 변색되었다. 비풍화층을 기준으로 색도를 측정한 결과, 풍화층에서는 백색 및 황색도가 증가하였으며, 색차(ΔE)는 5.54~36.89(평균 17.26)를 나타냈다. 암각화 표면의 풍화층에서는 비풍화층에 비해 CaO의 함량이 약 90% 감소하였으며 Sr도 같은 경향을 보였다. 특히 비풍화층의 공극률은 평균 0.4%이나, 풍화층에서는 25.0%로 산출되었다. 이는 방해석이 수분과 반응하며 용출되면서 표면으로부터 풍화층을 형성하기 때문으로 해석된다. 이를 근거로 X-선의 투과특성을 활용하여 암각화의 풍화심도를 모델링하면, 암면의 풍화심도는 대부분 1~2mm로 나타났다. 그러나 2mm 이상으로 분류된 영역은 주변의 풍화심도를 감안할 때, 최대 3~4mm 정도로 판단된다.