• 지질공학
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• 제27권1호
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• pp.67-79
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• 2017

암석내 화학종의 함량을 이용한 풍화지수는 암석의 풍화 정도와 2차 광물의 생성을 예측하는데 매우 효과적이다. 풍화의 과정은 암석의 종류에 따라 다르게 나타나는데 국내의 경우 화강암의 분포 면적이 넓은 이유로 풍화지수의 연구는 산성질 화성암에 편중되어 왔다. 이 연구는 쇄설성 퇴적암에 속하는 사암, 이암, 셰일의 전암분석(X-선 형광분석)을 이용하여 풍화지수들을 산정하고, 상관성 분석을 통해 지수들의 유의성을 검토하였다. 쇄설성 퇴적암 중 장석의 비중이 높게 나타나는 사암과 셰일의 경우 장석의 풍화를 나타내주는 Wp, CIA, CIW, PIA 풍화지수가 높은 유의성을 보였다. 화학적 변질지수(CIA)는 풍화경로와 변질점토의 생성을 예측할 수 있는 장점이 있으나 풍화 정도의 변별력을 높이기 위해 화학적 풍화지수를 동시에 고려하는 것이 효과적이다. 탄산염 계열의 광물이 포함된 경우 이에 대한 효과를 산정식을 통해 제거하지 못하였고 정확한 풍화지수 산정을 위해 X-선 회절분석 등을 통해 탄산염 물질의 함량이 높은 시료는 분석과정에서 배제해야 한다.

• 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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권6호
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• pp.29-37
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• 2021

화강 풍화대 지반은 지반구조물의 주요 지지층으로 활용되고 있으므로 화강 풍화대의 지반특성을 평가하는 것은 중요하다. 특히, 내진설계의 중요성이 부각되고 있음에 따라 지반분류 및 지반 최대 전단 탄성계수(G_max) 평가에 활용되는 전단파 속도(V_S)의 합리적인 평가의 중요성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 국내 화강 풍화대 지층을 대상으로 표준관입시험(SPT: Standard penetration test) N₆₀ 및 채취한 시료의 화학적 풍화지수를 바탕으로 비선형 다변량 회귀분석을 수행하여 전단파 속도(V_S) 추정식을 제안하였고, 기존 관련 연구결과와 비교하였다. 화학적 풍화지수를 추가적인 독립변수로 고려하여 풍화도를 고려한 경우 N₆₀만을 사용하여 수행한 단순 회귀분석 결과에 비해 결정계수가 증가하여 전단파 속도 추정식의 정확도가 향상됨을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권12호
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• pp.127-139
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• 2017

고양 지역의 화강 풍화암 지층을 대상으로 시추조사 및 다양한 현장 시추공 시험(프레셔미터시험, 공내전단시험, Downhole test, Suspension PS 검층, 밀도검층)을 수행하였고, 채취한 풍화암 코어시료에 대한 X선 형광분석을 실시하여 풍화도를 평가하였다. 현장 시추공 시험 결과로부터 변형계수, 전단강도 정수, 전단파 속도 등을 평가하였고, 심도에 따라 각 지반특성 값이 증가하는 경향을 확인하였다. X선 형광분석을 통해 산정한 화학적 풍화지수는 심도에 따라 풍화도가 감소하는 일반적인 경향을 나타냈으며, 대표적 풍화지수인 VR과 풍화암의 지반특성과의 관계를 분석하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제23권1호
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• pp.9-17
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• 2005

이 연구는 남원에서 채취한 화강암의 해수에 의한 풍화환경에서 기계적 풍화를 비교하여 관계를 명확하게 하는 것이다. 석재 사인과 건설현장에서의 풍화암에 대한 지질학적 연구는 암반의 화학적, 물리적 특성의 변화에 따라 다양하게 포괄적으로 연구되고 있다. 인공풍화 실험은 해수에 의한 풍화의 환경과 정도를 제어하기 위해 풍화의 정도와 풍화 환경을 제어한다. 해수에 의한 풍화가 진행될수록 풍화도가 증가하는데, 이는 비중, 흡수율, 공극율, 단축압축 강도, P-파 속도, 내구성, 간접인장 강도, 마찰각 등의 변화에 의해 알 수 있다. 해수에 의한 응력변형률 곡선의 변화는 담수에 의한 응력 변형률 곡선과 많은 차이를 보인다. 그러한 이유는 인공풍화 실험에 의한 미세한 균열의 차이와 잠재적인 공극의 발달의 정도의 차이에 의한 것이다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권4호
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• pp.160-189
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• 2023

천전리 각석은 중생대 백악기 경상누층군의 대구층에 속하는 셰일층준에 새겨져 있다. 이 암석은 열변질 작용을 받아 혼펠스화 되어 경도가 높고 치밀한 조직을 보이며, 조암광물은 석영, 정장석, 사장석, 방해석, 운모, 녹니석 및 불투명 광물들로 동일한 조성을 가지나 풍화대에서는 방해석이 거의 검출되지 않는다. 각석은 일정한 깊이의 풍화대를 형성하고 있으며 풍화대와 비풍화대는 광물조성 및 화학조성의 차이가 있다. 풍화대의 CaO 함량은 비풍화대에 비해 90% 이상 감소하였으며, 이는 방해석이 물과 반응하여 용탈되었기 때문이다. X-선의 투과특성으로 각석 표면의 풍화심도를 산출한 결과, 탈락 및 박리 영역에서는 0.5~1.0mm 정도의 깊이를 보였지만 대부분 영역의 풍화깊이는 3~4mm 정도로 산출되었다. 이는 Ca과 Sr의 함량과 변화로도 입증할 수 있다. 각석의 표면변색은 색의 농도를 달리하며 분포하고, 황갈색 변색은 얇은 생물 피막층과 함께 교호하며 79.6%의 피도를 보인다. 따라서 천전리 각석의 물리화학적 및 생물학적 손상을 효과적으로 제어할 수 있는 주기적인 보존관리와 예방보존 차원의 정밀모니터링이 필요할 것이다.

• 자원환경지질
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• 제40권6호
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• pp.771-784
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• 2007

본 연구는 변성 및 단층의 영향을 받은 운모편암의 풍화 특성에 관한 고찰로 여러 실내 실험을 통하여 운모편암의 풍화 특성을 규명하였다. 물리적-화학적 풍화현상을 모사한 동결-융해실험은 운모편암에 발달한 엽리면의 영향으로 일축압축강도의 저하가 풍화상태에 따라 $20{\sim}40%$ 발생함을 보여주고 있다. 서로 다른 풍화등급의 가진 시료에 대하여 슬레이킹 내구성 실험을 실시한 결과 단층파쇄대 부근의 심한 풍화상태의 시료의 내구성 지수가 상대적으로 신선한 시료보다 낮음을 볼 수 있었다. 슬레이킹 실험 전후의 시료에 대한 XRD 분석을 통하여 건습에 의해 녹니석과 같은 점토광물이 용탈되는 광물의 동적변화 양상을 알아보았다. 시간에 따른 운모편암의 거동은 크릴시험을 통하여 알아보았는데 이 역시 암석내에 발달한 엽리면에서의 거동이 주요한 변형 원인으로 나타났다. 불연속면의 전단특성은 불연속면에 충진되어 있는 점토광물의 영향을 많이 받고 있으며 최대전단강도와 잔류전단강도의 차이가 크게 발생함을 볼수 있었다. 이러한 실내실험들은 운모편암의 공학적 특성은 엽리면 혹은 불연속면의 거동에 많은 영향을 받을 것이라는 것을 보여주고 있다.

• 한국광물학회지
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• 제6권2호
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• pp.145-155
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• 1993

산청지역 회장암에 함유된 녹니석이 풍화되면서 겪는 광물학적, 조직학적, 화학적 변화를 X선 회절분석, 주사전자현미경 및 전자현미분석을 이용하여 연구하였다. 회장암에 함유된 녹색의 녹니석은 함철단사녹니석으로서 구조상 IIb형에 속한다. 단사녹니석은 $Fe^{2+}$의 산화와 층간 수화물층의 선택적인 용탈에 의해 버미큘라이트화하여 녹니석/버미큘라이트 규칙 혼합층을 형성하며 이 광물은 별개의 버미큘라이트 단계를 거치지 않고 곧바로 할로이사이트로 풍화된다. 녹니석 패킷은 녹니석/버미큘라이트 규칙혼합층으로 변하면서 보다 얇은 패킷들로 갈라지며 할로이사이트화 과정에서는 큰 체적 증가와 함께 특징적인 부채 구조가 형성된다. 녹니석/버미큘라이트 규칙혼합층의 직접적인 할로이사이트화는 이 지역 회장암의 빠른 풍화속도에 기인한다.

• 보존과학회지
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• 제9권1호
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• pp.21-32
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• 2000

구미시 황상동에 위치한 마애여래입상 (보물 제 1122 호)의 구성 암석은 흑운모-각섬석 화강섬록암으로서 약 30 여 개의 불연속적 동일 암체로 구성되어 있으나, 보관석은 역질 사암이다. 마애불 주변에 노출된 암괴의 대부분은 $N25{\sim}45^{\circ}W$의 주향과 거의 수직($70{\sim}85^{\circ}SE$)에 가까운 배면경사를 갖는 절리들이 발달되어 있다. 마애불 본체의 암괴들은 균열된 채 서로를 지지하고 있으나, 접합점에서는 심한 기계적 및 화학적 풍화를 받아 붕괴위험에 쳐해 있다. 또한 상부와 배면으로부터 발생하는 토압과 응력에 의하여 본체는 전면으로 두상은 좌측으로 기울어져 있다. 이 마애불을 이루는 암석의 풍화등급은 HW에 속하며, 조암 광물의 대부분은 화학적 및 광물학적 풍화에 의하여 점토 광물과 철수산화 광물로 교대되어 있다. 마애불의 표면에는 지의류와 선태류가 서식하고 있으며 모근과 포자류가 암석의 생물학적 풍화를 촉진시키고 있고, 절리대에는 이미 토양화가 진행되어 잡초가 서식하고 있다. 보존과학적 측면에서 볼 때, 이 마애불의 구조적 안정을 위해서는 불안정한 암괴의 제거가 필수적이며 불균형의 재발생과 마애불의 전면으로 작용하는 응력을 최소화하기 위하여 암석 지지공법에 의한 본체의 지보가 필요하다. 균열이 심한 절리면에는 암석용 충진제를 사용하여 수경화 처리가 선행되어야 할 것으로 보이며, 마애불에 미치는 지면의 습도를 저감하기 위한 차수벽 또는 차단막의 설치도 고려되어야 할 것이다. 또한 표면에 피복된 지의류와 토양화가 진행된 불연속면에 서식하는 잡초를 제거하기 위한 생화학적 처리가 필요하다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.111-115
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• 2006

최근 경기도 가평지역에서 새로운 철운석이 발견되었으며, 이는 한반도에 낙하(fall) 또는 발견(find)된 운석 중 다섯 번째 기록이다. 가평운석(가칭)은 북위 $37^{\circ}52'08'$, 동경$127^{\circ}27'54'$, 고도 147m 지점에서 발견되었으며, 운석의 분류상 철운석에 속한다. 가평운석의 표면은 지표상에서 풍화를 받은 흔적이 나타나나, 내부는 비드만스태튼 무늬(Widmanstatten pattern)와 같은 철운석의 특징이 잘 보존되어 있다. 가평운석의 암석학적, 광물학적 기재와 분류를 위해 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope) 및 전자 현미분석기(electron probe micro-analyzer)를 이용했다. 풍화의 산물인 철산화물이 나타나는 최외각부를 제외하면 가평 운석은 거의 순수한 철-니켈 금속광물(Fe-Ni metal)로 이루어져 있다. 이 중 니켈 함량이 적은 카마사이트(kamacite)가 대부분이며 소량의 태나이트(taenite)가 산출되어 비드만스태튼 무늬를 구성한다. 비드만스태튼 무늬의 특징에 의한 분류에 따르면 가평운석은 중립질 또는 조립질 옥타헤드라이트(octahedrite)에 속한다. 철운석은 화학적으로 열 개 이상의 하부그룹으로 세분되며, 가평운석의 정확한 하부그룹으로의 분류는 친철원소에 대한 미량분석이 추가적으로 필요하다. 가평운석의 냉각률은 $^{\sim}1^{\circ}C/Ma$이하로 나타나며, 이는 가평운석이 천천히 냉각된 비교적 규모가 큰 소행성의 핵에서 유래했음을 지시한다.