• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.201-206
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• 2008

석조문화재의 풍화도의 산정은 문화재의 진단 및 보존에 매우 중요한 부분으로 많은 경우 풍화암의 속도와 신선암의 속도의 차이를 이용한 경험식에 의존하고 있다. 본연구에서는 국내의 석조문화재를 구성하고 있는 대표적 지역인 익산, 거창, 원주, 괴산, 충주에서 획득한 신선한 화강암을 대상으로 실험실 및 현장측정 장비를 이용해 속도를 측정, 비교하고 이것이 풍화지수산정에 미치는 영향을 알아보고자 한다. PUNDIT을 사용하는 현장측정의 경우 휴대가 간편하나 측정속도의 불확실성이 높을 가능성이 있기 때문에 실험실에서 암삼축 시험기를 이용한 측정과 비교하였다. 이 두 자료를 비교하여 현장측정의 상대적 정확도를 비교, 분석할 수 있었고 이 차이는 암석의 풍화도 산정에는 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 하지만 일반적으로 풍화도 산정에 쓰이고 있는 신선암의 속도는 5000m/s를 사용하고 있으나, 5개의 지역에서 선정된 신선한 화강암의 속도는 3200에서 4400m/s까지 다양하게 나타났다. 따라서 이러한 차이를 무시하고 풍화도를 산정하는 경우 실제 신선암의 속도를 사용하는 경우에 비하여 그 풍화도가 많게는 2단계 이상 높게 평가되었으며 이는 문화재의 진단 및 보존에 매우 큰 영향을 미칠 것으로 생각된다.

• 한국지형학회지
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• 제19권4호
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• pp.123-137
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• 2012

한반도 남부에는 적색의 지표피복물이 나타나고 있으며, 학교 교육에서는 라테라이트성 적색토로 규정해 왔다. 줄포, 나주, 영암에 분포하는 화강암 구릉대의 적색화된 풍화층을 대상으로 CIA(화학적풍화지수)와 A-CNK 삼각도를 이용하여 분석해 본 결과, 칼슘과 나트륨의 용탈은 매우 강하게 진전되어 있지만 칼륨의 용탈이 미약한 상태이다. 스페인의 카올리나이트층과 카메룬의 라테라이트토와 비교해 보았을 때, 한반도 남서부 지역의 풍화물은 백운모와 일라이트 수준을 넘어서지 못하고 있는 상태이다. 단면 하부에서 상부로 갈수록 상대적 함량이 증가하는 철분은 지표피복물 적색화의 주요 요인이지만, 라테라이트토가 강한 화학적 풍화로 인한 잔적물인 철분에 의한 적색화라면, 연구지역의 적색화는 철분의 함량과 화학적 풍화 강도 모두 그에 못 미친다. 따라서 한반도 남부 지역에 나타나는 적색의 지표피복물들을 성대적 개념의 라테라이트성 적색토로 규정하기에는 현재의 연구가 많이 부족하며, 추후의 연구가 더 필요하다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.227-236
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• 2003

본 연구는 국내의 대표적인 화강암 분포지역을 연구대상 지역으로 선정하여 풍화암층에 대하여 수행된 일련의 실내역학 및 원위치시험 결과로부터 풍화도에 따른 화강 풍화암의 강도 변형 특성을 규명하고 설계 단계에서 비교적 시행이 용이한 공내재하시험 결과로부터 풍화도에 따른 화강풍화암의 내부마찰각 및 점착력 등의 강도정수를 평가할 목적으로 수행되었다. 연구대상 지역의 화강 풍화암에 대한 흡수율 및 풍화내구성지수 시험결과를 분석한 결과 풍화 도를 나타내는데 비교적 신뢰성 있는 방법으로 평가되어 이를 근거로 대상 지역의 화강 풍화암을 3등급의 풍화도로 구분할 수 있는 풍화도 분류 방법을 제시하였으며, Mohr-Coulomb 파괴기준 및 공동확장이론을 이용한 해석적 방법을 토대로 공내재하시험 결과로부터 연구대상 지역 풍화암의 점착력, 내부마찰각 및 팽창각 등의 강도정수를 풍화도별로 평가하였다. 해석결과 풍화도가 증가할수록 강도정수는 지수적으로 감소하는 것으로 나타났는데 본 연구에서 규정한 풍화등급의 경계에서 감소폭이 크게 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 공내재하시험 결과로부터 추정된 강도정수를 풍화도와 관련하여 수행한 현장삼축압축시험 결과와 비교 분석하여 검증할 목적으로 연구 중에 있으며 현재까지 수행된 1종의 풍화도에 대하여 수행된 현장삼축압축시험 결과와 비교한 결과 두 결과가 비교적 잘 일치하는 것으로 나타나 공내재하시험 결과를 이용한 강도정수 추정법이 신뢰성이 있는 것으로 확인되었다.

• 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.

• 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.

• 대한지리학회지
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• 제39권3호
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• pp.425-443
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• 2004

한반도의 중부에 위치한 북한강에는 하안단구의 발달이 대체로 빈약하며, 하상비고 18-29m의 T1면과 하상비고 25-39m의 T2면이 분포한다. 하안단구 퇴적층의 적색화 지수는 T2면이 평균 0.65, T1면이 0.54이며, 역의 풍화각 두께는 T2면의 편마암이 14.0mm, 화강암은 $\infty$이고, T1면에서는 편마암이 5.0mm, 화강암은 8.0mm로 측정되어, 형성시기가 오래된 T2면 퇴적층이 T1면에 비해 상대적으로 더 강한 풍화작용을 받았다. 규반비(SiO$_2$/Al$_2$O$_3$)와 규철반비 (SiO$_2$/R$_2$O$_3$)는 T2면이 각각 3.32, 2.64, T1면이 각각 4.06, 3.19이고 CIA(Chemical Index of Alteration)는 T2면이 87.85%, T1면이 85.88%로서, 더 오래된 T2면에서 풍화작용이 더 활발한 것으로 나타났다. 그리고 하안단구 T2면 퇴적층에서는 높은 풍화 정도를 의미하는 kaolinite와 halloysite가 발견되고, kaolinite의 용탈에 의해 형성되는 gibbsite도 확인되었다. 그러나 하안단구 T1면에서는 kaolinite가 발견되지 않으며, 풍화에 약한 사장석이 발견되기도 하였다. 하안단구의 하상비고, 퇴적층의 적색화 지수, 역의 풍화각 두께, 원소 함량 및 광물 조성을 토대로 할 때, 북한강 하안단구 T2면의 형성시기는 MIS 6시기(130-190ka), T1면의 형성시기는 MIS 4시기(59-74ka)일 가능성이 높다.

• 한국지형학회지
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• 제19권1호
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• pp.57-68
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• 2012

한반도 남서부에 위치한 나주 일대에는 화강암 구릉대가 대표적인 지형경관이며, 대부분은 적색의 풍화층(토양)으로 일반화되어 있다. 나주 구릉대의 적색풍화층을 화학적 풍화지수(CIA)를 통해 분석해본 결과, CaO, $Na_2O$, $K_2O$는 일반적인 화강암 풍화층에 비해 강하게 용탈된 상태이지만, 스페인의 Guadalquivir 분지의 카오리나이트 풍화층과 비교해 볼 때, $K_2O$의 용탈이 아직은 많이 미약한 상태이다. 화학적 풍화강도와 적색화의 상관성 여부를 파악하기 위해 A-CNK-FM 도식을 통해 두 지역을 비교해 본 결과, 화학적 풍화강도가 미약한 나주 구릉대의 적색풍화층이 스페인의 카오리나이트 풍화층보다 더 높은 유색광물의 함량을 보였다. 이를 통해, 풍화층과 같은 소규모 측면에서는 실제적인 화학적 풍화강도와 적색화 사이의 직접적인 상관성을 찾을 수 없었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.5-11
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• 2015

최근 구조물 기초 분야에 대한 한계상태설계법이 국제적인 기술표준으로 요구됨에 따라 연구기반이 미약한 얕은기초에 대한 하중저항계수설계법 개발의 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 얕은기초 설계 시 풍화토 지반에 위치한 얕은기초에 대한 하중저항계수설계법의 적용 방안에 대하여 연구를 수행하고 그에 따른 저항계수를 제안하였다. 얕은기초 국내 설계 및 시공자료를 수집하여 확률통계학적 기법에 의한 분석을 수행함으로써 풍화토지반 얕은기초의 불확실성과 저항편향계수를 정량적으로 분석하고, 신뢰성 해석 LEVEL II를 이용하여 목표신뢰도 지수를 평가하였으며, 산정된 신뢰도지수를 기존 문헌 값과 비교 분석하여 풍화토 지반 얕은기초에 대한 목표신뢰도 지수를 선정하였다. 국내 풍화토지반 얕은기초에 대한 하중계수를 적용하여 저항계수를 보정하였으며, AASHTO의 하중계수를 적용한 저항계수와 비교 분석하였다.

• 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.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권3호
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• pp.5-22
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• 1993

우리나라의 화강암 풍화토(CW와 RC풍화등급)의 불교란시료에 대한 일련의 토질물성 및 역 학적 특성실험이 수행되었다. 화강암 풍화토는 크게 CW 및 RS 풍화등급으로 나뉘어지며, 풍화가 많이 진행됨에 따라서 토질 물성이 매우 예민하게 변화하고, 일축압축강도 및 전단강도지수도 급격히 감소할 뿐만 아니라, 또한 변형특성은 풍화가 많이되고 침수됨에 따라서 화강암풍화토가 점차로 ductile하고 plastic하게 변해가는 특성이 있다. 또한 화강암 풍화토는 침수가 됨에 따라서 특이한 성질이 있는 것으로 관찰되었다: (1) 전단강 도(특히 점착력) 및 일축압축강도가 급격히 감소할 뿐만 아니라, (2) 물과의 반응시에 화강암 풍 화토의 입자가 쉽게 약해져서 더욱 작은 입자크기로 분해된다.