• 한국토양비료학회지
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• 제31권호
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• pp.36-44
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• 1998

우리 나라에서 토양의 점토광물에 관한 최초의 연구는 1958년 김제지방의 답 토양에 관한 연구로 (Dewan, 1958)시작되었다. 1960년대 시작하여 1970년대 까지는 주로 토양점토광물의 동정이 이루어 졌다. 점토광물의 동정(同定)에 사용된 잔적토(殘積土)(Residual Soil)로는 화강암(花崗岩), 화강편마암(花崗片麻岩), 현무암(玄武岩), 석회암(石灰岩), 혈암(頁岩), 제(第)3기층(紀層), 홍적층(洪積層) 유래 토양과 토양종류별(土壤種類別)로는 과부식회색토(寡腐植灰色土), 염류토(鹽類土), 충적토(沖積土), 적황색토(赤黃色土), 화산회토(火山灰土), 퇴적토(堆積土), 갈색토(褐色土), 암쇄토(岩碎土), 저위생산답(低位生産畓)이였으며, 토양점토광물(土壤粘土鑛物)과 작물수량성(作物收量性) 관계에 관한 연구가 실시되었다. 1980년대에 들어와서는 토양중의 1차광물과 점토광물의 풍화에 대한 안정도와 1차광물의 동정이 행해졌으며, 이밖에 Kaolinite 입자의 전하에 관한 연구등 점토광물의 흡착과 활성 연구, 점토광물의 토양개량재로서의 흡착과 화학적 특성 변화 연구와 점토광물의 토양개량 시용효과에 관한 연구가 행해졌다. 1990년대에 들어와서는 토양 중의 1차광물과 점토광물의 정량에 대한 자료가 축척되었고, 토양의 풍화에 대한 안정성과 생성기작, Zeolite와 새로운 광물이 합성되었다. 또한 합성광물을 이용한 농업과 산업광물로의 응용성 환경 산업에서의 적용가능성에 대한 평가가 시도되었다. 토양의 점토광물의 조성에 관한 연구는 토양 모재를 중심으로 이루어졌는데, 화강암(花崗岩)에서는 Halloysite, 화강편마암(花崗片麻岩)에서는 Kaolinite, Metahalloysite, Illite, 산성암(酸性岩)에서는 Kaolinite, Venrmiculite와 Chlorite의 중간광물, 현무암(玄武岩)에서는 Illite, Kaolinite, Vermiculite, 석회암(石灰岩)에서는 Vermiculite-Chlorite 중간광물, Kaolinite와 Illite, 혈암(頁岩)에서는 Kaolinite, Halloysite, Illite 외 Vermiculite-Chlorite, 화산회토(火山灰土)에서는 Allophane이 주광물이었다. Soil Taxonomy와 토양광물과의 관계에서, 답 토양에서는 Entisols의 주점토광물은 2:1형과 1:1형 광물이지만 Inceptisols와 Alfisols에서는 Halloysite가 대부분이다. 밭 토양의 경우는 Alfisols의 주점토광물은 Vermiculite, Illite, Kaolinite이었고, Ultisols에서는 Vermiculite-Chlorite 중간광물이었다. 산림토양에서는 Inceptisols중에서 Andept는 Allophane, Alfisols에서는 2:1 광물이지만, Ultisols에서는 Halloysite이다. 모재별 조암 광물의 풍화와 점토광물의 생성과정에서 화강암(花崗岩)과 화강편마암(花崗片麻岩)의 장석류(長石類)는 kaoline광물로, 이 밖의 운모광물(雲母鑛物), 녹니석(綠泥石), 각섬석(角閃石), 휘석(輝石)으로부터 생성된 illite, chlorite, vermiculite는 풍화중간에 혼층단계(混層段階)를 거쳐서 kaoline 광물로 풍화된다. 석회암(石灰岩) 토양의 smectite가 Mg농도가 높은 토양용액으로부터 침전되어 생성되었거나 운모 또는 chlorite에서 유래된 vermiculite의 변성작용에 의해 생성되고, 혈암(頁岩)토양의 점토에 illite가 주로 풍화에 저항성이 큰 미립자의 함수백운모(含水白雲母)로부터 유래되며, 현무암(玄武岩) 중의 장석류(長石類)는 kaoline광물로, 휘석(輝石)은 chlorite${\rightarrow}$illite의 풍화과정을 거친다. Zeolite, 함불석 Bentonite, Bentonite 등 우량점토 광물이 분포과 광물조성, 이화학적 특성이 조사되었고, 토양의 물리적, 화학적 성질의 개선을 필요로 하는 토양의 개량을 위해서 Bentonite, Zeolite, Vermiculite 등의 토양 개량재(改良材)로서의 기초연구와 이들 개량재 시용효과에 관한 연구 등이 주로 논토양에서 수행되었다. 점토광물과 수량관계를 보면 Montmorillonite를 주점토광물로 함유된 답 토양의 수도수량이 1:1 광물을 주점토광물로 함유하고 있는 토양에서의 수도수량 보다 높았다. 토양광물에 관한 기초연구(基礎硏究)로서 양이온교환능과 포화이온의 영향, 입자의 전기화학적 성질, 흡탈착 성질, 표면적과 등전점, 해성점토에 대한 압밀점토(壓密粘土)의 변형율(變形率)의 추정 등이 주로 연구되었다. 부가가치가 낮거나 폐기되는 광물을 이용하여 토양개량재 혹은 흡착제를 형성하는 연구가 알카리 처리에 의한 Zeolite 합성에 집중되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.221-228
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• 2003

해성점토를 이용한 준설매립공사에 있어서 준설매립 지반의 자중압밀현상을 예측하기 위해 준설점토의 간극비-유효응력-투수계수의 관계인 구성관계 산정은 가장 중요한 사항이다. 그러나 준설매립 지반은 고함수비의 재료특성으로 인해 실험을 통한 구성관계의 산정에 많은 어려움이 발생하게 된다. 이를 위해 저응력 압밀시험기 등을 이용한 실험을 통해 산정하고자 하는 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 저응력 압밀시험기를 이용하여 구성관계를 산정하였고, 저응력 압밀시험기를 이용한 실험시 많은 시간이 소요되는 단점을 극복하고자 준설점토를 이용한 컬럼실험에서 얻어진 변수들을 바탕으로 초연약 준설매립점토의 구성관계를 산정할 수 있는 산정식에 대한 연구를 실시하였다 저응력 압밀 및 투수실험을 통해 준설점토의 구성관계를 파악할 수 있었고, 또한 침강 및 자중압밀 실험결과를 이용하는 구성관계 산정식을 통해 저응력 단계에 대한 구성관계를 얻을 수 있었으며, 저응력 압밀시험에서 얻어진 결과와의 연속성을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구의 산정식을 이용하여 간편하게 구성관계를 파악할 수 있었다. 본 연구의 구성관계 산정식을 이용하여 준설매립지반의 자중압밀현상을 예측에 이용할 수 있으리라고 판단된다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제4권2호
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• pp.78-84
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• 1997

수도권 매립지 지반의 침출수에 대한 흡착성 분석을 위한 벳치실험과 컬럼시험을 수행하였다. 벳치실험에서는 제 1공구와 제 3공구 각각에서 채취한 지반토의 무기물, 중금속에 대한 흡착능과 흡착등온식을 알아보았으며 컬럼실험에서는 염소, 요오드, 칼륨, 납, 카드뮴을 사용하여 분산성과 오염 저감능력을 알아보았다. 시험결과 토양 시료 모두 Freundlich 등온식에 잘 따르는 것을 확인할 수 있었으며, 해성점토시료 모두 중금속과 무기물인 칼륨에 대한 흡착력이 큰 것으로 확인되었다. 시료 채취 지점의 지질변화에 따른 실험된 성분에 대한 흡착성의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제5권4호
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• pp.29-36
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• 2005

본 연구는 부산 가덕도 부근 해성점토에 대하여 일축압축시험을 실시하여 일축압축강도, 최대강도에서의 변형률, 심도와의 관계를 비교 및 분석하였으며 시료에 포함되어 있는 불순물과 시료채취시 충진율이 흙의 일축압축강도와 교란도에 미치는 영향을 파악하였다. 시험결과 시료의 일축압축강도는 최대강도에서의 변형률이 증가함에 따라 감소하는 결과를 보였으며 채취 심도가 깊을수록, 시료채취시의 충진율이 좋을수록 증가하는 추세를 보였다. 특히 시료 충진율의 증가는 일축압축강도 증가를 가져왔고 시료의 등급 또한 높여주었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.149-156
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• 2000

해성점토를 이용하여 준설매립한 부지의 장기적인 침하거동을 규명하기 위하여 실린더와 대형토조를 이용하여 침강.자중압밀시험을 수행하였으며, 준설매립단지에 자동무선계측시스템을 설치하여 매립부지의 층별침하량과 간극수압의 변화를 계측하였다. 이를 이용하여 준설매립 공정에 따른 매립지층의 침하거동을 분석하고 유한변형률 압밀이론을 이용한 수치해석 결과와 비교하였다. 침하거동 분석결과, 불연속 준설매립공정으로 인하여 매립지층의 분리 현상이 발생하였고 지층별 침하거동이 상이하게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.183-190
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• 2001

굴패각을 혼합한 해성점토를 매립재료로 활용하기 위한 기초 자료를 얻기 위해, 혼합토의 전단.변형특성을 검토했다. 또한 삼축압축실험과 균질화이론을 근거로 한 수치해석에 의해 혼합재(굴패각)의 겉보기 탄성계수를 구하기 위한 방법을 제안했다. 일련의 실험결과로부터, 굴패각의 혼합에 의해 점토의 전단.변형특성이 개선됨을 확인했고, 굴패각의 겉보기 탄성계수를 구하기 위해 미시구조를 검토할 수 있는 균질화법을 도입했다. 굴패각의 겉보기 탄성계수는 굴패각의 골격구조의 변화에 기인해 변화하고 선행압밀응력이 작은 경우에 그 영향이 크게 나타나는 것을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권4호
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• pp.93-102
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• 1993

연약 지반위에 축조된 토질 구조물은 제체의 자중으로 인하여 오랜 기간 동안 침하가 계속되는데 이는 시간표존적 거동인 압밀과 크리프(creep)가 동시에 작용하여 발생된다. 본 연구에서는 안산의 해성점토에 대하여 크리프거동 해석에서 필요한 정수를 구하고 수치해석시 중요시되고 있는 구속응력과 응력수준에 따른 크리프정수의 영향 특성에 대하여 연구하였다. 그 결과 탄성계수 E1과 크리프정수 n는 적용응력 수준에 영향을 받는 것으로 나타나 응력수준에 따른 크리프정수 결정식을 제시하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권4호
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• pp.47-60
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• 1998

본 연구에서는 남해안 해성점토의 일정변형률 압밀특성을 파악하기 위해 표준압밀시첩과 변형률 속도가 다른 일정변형율 압밀시험을 수행하고 이들 결과를 비교.분석하였다. 표준압밀시험 및 일정변형율 시험에서 선행압밀하중을 산정하기 위하여 여러 제안된 방법을 사용하였으며 각 방법의 적용성을 검토하였다. 또한, 변형률 속도가 응력-변형뮬 관계, 간극수압, 그리고 선행압밀 하중에 미치는 영향을 분석하였다. 해석결과에 의하면 압밀곡선의 분포와 선행압밀하중비($a_2=\sigma'_{pCRS}/\sigma'_{pConv}$)는 변형률 속도의 영향을 받지만, 정규압 밀구간의 압축지수는 상대적으로 변형률 속도의 크기와 무관한 것으로 나타났다. 해성점토의 선행압밀하중비는 변형률 속도의 대수축척에 비례하여 증가하는 것으로의 변형률 속도에서 평균적으로 1.11~1.30의 분포를 보였다. 일정변형률 압밀시험에서 간극수압비는 변형플 속도가$6.67\times10^{-4}$ %sec일 때를 제외하고는 6.0%를 초과하지 않는 것으로 나타났다. 정규압밀구간의 압축지수, 압밀계수와 투수계수는 각각 0.59~0.95, $0.56\times10^{-3}~3.0\times10^{-3} cm^2/sec,\; 그리고 \;2.0\times10^4~7.0\times10^{-4} cm/sec$의 분포를 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.37-49
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• 2008

지열 냉난방 시스템은 친환경적이며 비고갈성인 지열 에너지를 이용함으로서 에너지 자원이 부족한 우리나라에 유용한 대체 에너지 시스템이다. 본 연구에서는 지중 열교환기의 뒤채움재로 사용되는 그라우트 재료의 열전달 및 점도 특성을 파악하고자, 국내 시공 현장에서 사용 중인 벤토나이트계 그라우트 9종과 충남 보령의 해성점토, 그리고 미국 등 선진국에서 사용 중인 시멘트계 그라우트를 선택하여 열전도도 실험과 점도실험을 수행하였다. 벤토나이트계 그라우트는 벤토나이트의 무게비가 증가 하거나 첨가제(천연규사)의 비율이 증가 할 때 열전도도와 점도가 증가하는 경향이 나타났다. 또한, 첨가제 사용 시 그라우트의 점도가 낮을 경우 그라우트와 첨가제의 재료분리 현상이 나타났다. 해성점토에 대한 실험에서는 해성점토가 벤토나이트에 비해 팽윤성이 낮아 그라우트 재료로는 부적합 하다는 결론을 내렸다. 시멘트계 그라우트의 열전도도 실험에서 습윤 상태의 시멘트계 그라우트가 벤토나이트계 그라우트 보다 높은 열전도도를 가지는 것으로 나타났으며 건조 상태로 변할 때 벤토나이트계에 비해 열전도도 감소폭이 작은 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 그라우트의 함수비 유지가 지중 열교환기의 열전달 효율에 중요한 역할을 하는 것을 알 수 있었다.

• 한국농공학회지
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• 제39권6호
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• pp.80-87
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• 1997

A series of tests was performed to determine a threshold concentration of water-soluble organic permeant(ethanol) for permeability to be increased in clay and to estimate long-term permeability behaviors, effects of overburden pressure and compaction conditions on permeability in clay. Results of study are as follows ; 1. A threshold concentration of water-soluble organic permeant(ethanol) in clay was about 7O~8O% and its dielectric constant was 40, and dielectric constant seems to be closely related with absolute permeability. 2. Permeability of long-term tests was more or less larger than that of short-term tests. 3. Overburden pressures applied for a long time elapsed have little effects on the restriction of permeability increase. 4. Since water content has no effects of compaction capability when it is compacted with OMC or wet side of OMC, its permeability is to be estimated as same level of dry side of OMC. 5. Clays matured in the humid chamber are increased in permeability 2 times larger than unmatured ones. Thixotropy, therefore, should be considered in the design procedures because field conditions of construction would be quite similar to this..