• 한국환경생태학회지
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• 제13권2호
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• pp.176-183
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• 1999

울산지역의 사문암과 유문암 토양 및 쑥과 참억새의 중금속 함량을 비교하기 위하여 중금속 농도를 분석한 결과 사문암 풍화토의 Ni, Cr 및 Co 함량은 매우 높았다. Ni은 1,483~1.524ppm, Cr은 372~435ppm, Co는 68~79ppm였으며, 유문암 풍화토의 Zn 함량은 222ppm으로 사문암 풍화토보다 높았다. 사문암 풍화토에서 생육하는 쑥의 중금속 함량은 Ni이 108~195ppm. Cr이 135~180ppm, Co가 10.2~22.5ppm으로 유문암 풍화토의 쑥보다 높았고, Zn은 유문암 토양 쑥에서 높았다. 참억새의 경우는 Ni, Cr, Co, As, Se, Mo 및 Fe 가 사문암 토양에서 높았고, Zn 흡수는 유문암 토양에서 많았다. 쑥의 중금속 함량은 대체적으로 지상부가 지하부보다 높았으나, 참억새의 경우는 지하부가 높은 경향을 나타내었다. 토양과 식물체(쑥과 참억새)의 중금속 함량을 비교해 보면 Ni, Cr, Co, As, Sc, Mo 및 Fe의 함량은 토양의 식물체보다 높았으나, 유문암 토양에 있는 쑥의 Zn 흡수는 토양보다 다소 높았다. 식물체의 Fe:Ni 비율은 유문암 토양보다는 사문암 토양이, 참억새보다는 쑥이 낮게 나타났다.

• 한국광물학회지
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• 제18권2호
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• pp.83-92
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• 2005

광물의 용해속도는 기후에 따라 지역적인 차이는 있으나, 일반적으로 화강암을 구성하는 광물중 장석류의 풍화속도가 다른 광물에 비해 비교적 빠르기 때문에 파손 정도는 장석의 안정성에 지배된다. 지구화학적 반응 모델링 결과, 강우에 의해서 화강암이 변질되는데 걸리는 시간은 다른 변수를 고려하지 않고 pH만을 고려한 pH=4.5인 산성수내에서의 변질속도와 비교할 때 일반적인 빗물(pH=5.7)보다 약 2.3배 더 빠른 것으로 계산되었다. 이러한 결과는 화강암질 석조문화재의 보존에 있어서 pH가 중요한 요소로 작용할 수 있음을 의미한다. 석조문화재의 풍화를 억제하기 위해서는 암석의 풍화특성이 우선적으로 규명되어야 하며, 가수분해, 산 반응 등의 화학적 풍화작용은 물과의 접촉에 의해 이루어지므로 물을 차단하기 위하여 발수코팅, 오일코팅 또는 건조환경을 조성하는 방안을 고려해야 할 것이다. 세척제와 생물방제를 이용할 시는 빗물이나 화강암과의 장기적 반응을 고려하여 중성화작용과 환원성 환경이 형성될 수 있는 재질의 선택이 매우 중요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.2026-2031
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• 2009

대부분의 석조문화재는 외부 환경에 노출되어 있어 외관이 크게 변형되어졌고, 특히 최근의 산업화와 환경 오염물질의 영향으로 풍화가 가속화되고 있다. 해수에 신선한 화강암을 침수시켰을 때 암석 표면의 구성광물(Ca, K)은 대부분 신선한 화강암(fresh granite)보다 낮은 농도값을 나타내어 해수에 의한 풍화의 영향 정도를 확인할 수 있었다. 실험 전.후의 화강암의 물리적 특성 분석 결과, 강제 풍화시킨 시료의 밀도는 평균 $2.580-2.582 g/cm^3$으로 신선한 화강암(평균밀도는 $2.600 g/cm^3$)에 비해 약간 낮은 값을 보였다. 또한 강제풍화시킨 화강암의 흡수율은 $0.526{\sim}0.616%$로서 신선한 화강암에 비해 1.3-1.6배 정도 높게 나타났다. $TiO_2$ 광촉매를 화강암에 코팅한 후 산성용액과 해수에 의한 강제풍화시 흡수율과 밀도 변화가 많이 저감되어 석조문화재의 풍화를 예방하는 효과가 있을 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권7호
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• pp.55-64
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• 2006

풍화 사면은 지속적인 강우로 인하여 얕은층에서 파괴가 일어나고 있다. 이러한 파괴들은 주로 강우 침투로 지표면에서의 습윤대의 형성과 이로 인한 흡수력의 감소에 기인한다. 본 연구에서는 대표적인 풍화사면인 화강 풍화토 및 편마풍화토에 대한 함수특성곡선의 건조-습윤 이력과 선행강우 조건을 활용하여 시간에 따른 불포화 침투 해석을 인공적인 강우 강도와 지속시간을 설정하여 실시하였다. 그 결과 풍화 사면의 불포화 침투는 깊이별로 선행 강우에 의한 초기 흡수력과 이력에 따른 불포화 투수계수에 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 화강풍화토가 편마풍화토 보다 상대적으로 작은 공기 함입값, 잔류 흡수력, 그리고 습윤 전면 흡수력을 가지고 있으며 이력 loop가 작아서 침투에 대한 흡수력의 변화 반응이 매우 빠름을 확인할 수 있었다.

• 한국지형학회지
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• 제18권3호
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• pp.121-129
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• 2011

기후지형학 관점에서 몽골의 지형환경은 대륙성 한랭-건조 지형의 대표성을 지니고 있다. 본 연구는 이곳 스텝지역의 지형환경 특색을 파악하려는 것이다. 이곳에서의 지표과정은 매우 역동적이다. 기온교차가 심한 한랭 환경임과 동시에 제한된 양이지만 동계강설로 공급되는 수분은 이곳을 서릿발작용에 의한 기계적 풍화가 강하게 진전되는 지역으로 만들고 있다. 이렇게 생성된 풍화물들은 하계 폭우시의 지표수와 봄철 바람작용에 의해 침식·제거되고 있다. 몽골 스텝지역의 사면들은 토층발달이 미약한 박토상태인데도 모든 사면에서 평활하게 펼쳐져 있다. 이는 풍화와 풍화물 침식이 균형을 이루는 모습이다. 몽골의 지형환경은 서릿발작용에 의한 풍화, 지표수와 바람에 의한 침식, 이들 모두가 활발하면서도 서로 균형을 이룬다는 특색을 지니고 있다.

• 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.

• 한국광물학회지
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• 제15권3호
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• pp.183-194
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• 2002

안동화강암에 발달한 풍화단면에서 발견되는 흑운모 및 그 풍화산물을 대상으로 X-선회절분석, 화학분석, 전자현미경 관찰 등의 광물학적 분석을 실시하였다. 그 결과, 이 지역의 흑운모는 풍화과정에서 별개의 질석이나 흑운모-질석 규칙혼합층 구조로 변질되지 않고 10$\AA$의 회절선을 보이는 산화흑운모로 풍화되었다. Fe의 산화로 발생하는 과잉 양전하는 사면체 자리의 양이온 점유율의 변화는 없이 팔면체자리로부터 16%의 Fe와 12%의 Mg, 그리고 층간에서 13%의 K가 제거되는 방식으로 해소되었다. 동시에 흑운모의 5%는 산화흑운모와 불규칙혼합층을 이루는 질석으로 변환되었다. 흑운모 풍화초기에 Fe의 산화로 야기된 약간의 화학조성 및 구조적 변화의 결과로 생성된 산화흑운모는 대부분의 풍화 구간에서 더 이상 질석으로 풍화되지 않고 안정한 상태를 유지하다가 상부에서 부분적으로 캐올리나이트로 분해된다. 흑운모가 풍부한 기반암의 지표환경에서 원소거동을 이해하기 위해서는 신선한 흑운모가 아닌 풍화저항도가 매우 큰 산화흑운모에 대한 생성원인과 용해실험이 요청된다.

• 자원환경지질
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• 제42권4호
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• pp.357-366
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• 2009

풍화작용은 암석의 물리적 및 화학적 특성을 변화시킬 뿐만 아니라 공학적 특성에도 영향을 미친다. 대개 풍화는 암석의 밀도 및 강도, 내부마찰각과 점착력 등을 감소시키며 이로 인해 암석으로 구성된 사면의 안정성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 풍화등급에 따른 암반 사면의 안정성을 분석하여 풍화가 사면의 안정성에 미치는 영향을 분석해 보았다. 이를 위하여 암반사면의 안정성에 가장 주요한 영향을 미치는 불연속면 시료를 풍화등급별로 채취하여 공학적인 특성의 변화를 분석하였다. 이러한 결과를 활용하여 신선한 암반으로 구성된 사면과 풍화된 암반으로 구성된 사면의 안전율을 산정하였다. 신선한 암반의 경우 안전율이 1.25로 안전한 것으로 분석되었으며 풍화된 암반의 경우 안전율이 1.0으로 계산되었다. 그러나 이렇게 산정된 안전율은 값의 분산이 심한 불연속면 거칠기 계수(JRC)와 잔류마찰각에 따라 심하게 변동되고 있어 안전율로 사면의 안정성을 정확하게 파악하기 힘든 실정이다. 따라서 본 연구에서는 불연속면 거칠기 계수(JRC)와 잔류마찰각이 일정한 범위 내에 분포한다는 점에 착안하여 확률변수로 고려하였으며 확률론적 해석을 수행하였다. 확률론적 해석 결과 신선한 암반에서의 파괴확률은 25.6%로 계산되어 매우 불안정한 것으로 파악되었으며 풍화된 암반의 경우는 45.9%의 파괴확률이 획득되었다. 현장으로부터 획득된 자료들의 분산으로 인해 결정론적 해석기법은 사면의 안정성을 평가하는 데 부적절한 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6C호
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• pp.431-443
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• 2006

국내 지층에 대한 근본적 특성 평가의 일환으로, 본 연구에서는 홍성 지역의 화강 풍화 지층을 대상으로 X-선 형광 분석과 시추 및 현장 탄성파 시험을 포함한 지반 조사를 수행하여 각각 풍화도와 전단파 속도($V_S$)를 평가하였다. 홍성 지역은 대부분의 부지에서 10~40m 두께의 풍화 지층이 발달해 있었다. 홍성 지역에서의 풍화도 분석 결과, MWPI, VR 그리고 WIP 와 같은 세 종류의 대표적인 화학적 풍화 지수는 심도 감소에 따른 풍화도 증가의 일반적 경향을 보임이 확인되었다. 대상 지역에 대한 현장 탄성파 시험으로부터 풍화 지층의 전단파 속도는 200~500m/s의 분포 범위로 결정되었다. 시추공 탄성파 시험 수행 부지들에서의 전단파 속도와 N 값을 토대로 풍화 지층에 대한 N-$V_S$ 상관관계를 도출하였다. 또한, 세 종류의 대표적 풍화 지수들과 전단파 속도 및 N 값과의 관계로부터 MWPI, WIP 및 100/VR이 전단파 속도의 증가에 따라 선형적으로 증가하고 N 값의 증가에 따라 지수적으로 증가함을 확인하였다.

• 보존과학회지
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• 제27권4호
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• pp.381-393
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• 2011

이 연구에서는 태안 동문리 마애삼존불입상의 재질특성을 바탕으로 표면 손상도를 진단하고 풍화환경을 고찰하였다. 태안 동문리 마애삼존불입상은 조립질 흑운모화강암으로 석영, 알칼리장석, 사장석, 흑운모 및 백운모로 구성되어 있다. 이 삼존불은 표면요철, 박락, 적갈색, 암갈색, 암회색, 황갈색 변색이 발생하였으며 이중 표면변색이 높은 훼손율(46.6%)을 나타냈다. 또한 초음파 탐사결과, 구성암석이 전반적으로 심한 풍화단계(0.59, HW)를 나타내어 암석 재질이 약화된 상태를 나타냈다. 삼존불의 보호각은 내부 습도환경(일평균: 86.6%)을 외부에 비해 고습도 환경으로 유지시키는 것으로 나타났다. 또한 겨울철에는 영하권 기온분포로 동결융해에 따른 풍화작용이 발생될 가능성을 나타냈다. 이 같은 수분문제를 완화시키기 위해 최근 폐쇄형에서 개방 형태로 변화시켰으나 근본적인 수분문제는 남아있는 상태이다. 수분 문제는 북측 도로변을 따라 흐르는 지표수가 지속적으로 유입되어 발생하는 것으로 이에 대한 환경적 제어방안이 필요할 것으로 판단된다.