• 자원환경지질
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• 제32권2호
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• pp.203-208
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• 1999

The main objective of this study is to suggest a new assessment method of the influence of weathering due to salt crystallization on the engineering property of rock. For this purpose, various sources of salt and salt crystallization were investigated, and artificially accelerated weathering tests were carried out. In natural envionment, weathering rate is very slow and weathering process involves complex mechanisms. Therefore artificial weathering test is essential for systematic analysis. Arificial weathering test is defined as test which controls weathering rate and agents by controlling arificial environmental condition. In this study, salt crystallization test was selected among various artificial weathering test methods, for its important role in weathering. Change of various stone properties were detexted. The change of physical properties by salt crystallization were observed as follows : 72% in Brazilian tensile strength and 72% in Slake durability. These results explain the importance of salt crystallization in the mechanical behaviour and properties of stone.

• 보존과학연구
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• 통권29호
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• pp.149-162
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• 2008

Because stone cultural heritages in Korea are mostly situated outdoors without any notable protection, there are severe damages from physical, chemical and biological weathering. And this in turn causes deformation and structural damage. To counteract this problem and increase durability, various kinds of conservation materials are used in the conservation and restoration treatment. However, there are not many practical and technological experiments on this subject. Accordingly this research is for analysis of effect for treatment to make use a resin of the ethyl silicate for the granite in Mt. Nam of Gyeongju. It takes a long time to confirm the test result regarding durability and side effects of the conservatives after treatment. So we built up an artificial environment through freezing and melting test, and evaluated the conservation materials. As a result of this experiment, porosity and absorptivity was increased in accordance with processing of freezing and melting test. But other things such as elastic wave speed, elastic modulus, uniaxial compressive strength and tensile strength was decreased. It will make a plan to form a method of research systematically for mechanism and element of weathering and to elicit a correlation among experiment of artificial weathering and practical natural weathering from next research.

• 터널과지하공간
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• 제22권1호
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• pp.32-42
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• 2012

암석에 대한 풍화특성 연구는 시공간적 제약으로 인한 어려움이 따른다. 이 연구는 경상남도 김해시 일대에 분포하는 백악기 화강암에 대하여 물리적 및 화학적 풍화과정을 인공적으로 재현하고 풍화진행에 따른 암석의 지질공학적 특성변화를 고찰하였다. 인공풍화과정에 의하여 시료의 탄성파속도는 현저하게 감소하였으며 공극률 및 흡수율은 뚜렷하게 증가하였다. 초기 풍화등급이 높은 암석일수록 인공풍화과정에 따른 물성변화의 폭이 크며 풍화에 취약한 것으로 나타났다. 공극률, 흡수율 및 탄성파속도는 연구지역의 화강암에 대한 풍화지수로 유용하게 사용할 수 있다. 물리적 및 화학적 풍화과정이 복합적으로 일어나는 조건에서 암석풍화는 더욱 촉진된다. 이 연구에서 복합적인 풍화과정을 재현한 연구방법은 암석의 풍화특성을 규명하고 예측하는 데에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 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.

• 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.

• 터널과지하공간
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• 제19권3호
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• pp.213-225
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• 2009

본 연구는 실내 화학풍화실험을 통하여 원주일대에 분포하는 화강암 및 화강편마암의 화학적 풍화특성을 평가하는데 목적이 있다. 이를 위하여 이중속실렛추출장치를 이용하여 170여일간의 용탈실험을 수행하고 연구 지역 암석의 화학적 풍화작용에 의한 원소 이동과 물성변화를 측정하였다. 풍화에 따른 구성광물의 반응정도에 따른 차별적 풍화침투와 P파속도의 전반적인 감소가 관찰되었으나, 공극률의 변화는 거의 없는 것으로 확인되었다. 화학풍화실험에 따른 화강암의 일축압축강도는 F 등급에서 20%, SW 등급에서 16% 정도 감소되는 것으로 나타났다. 연구지역에 분포한 화강편마암의 경우에는 뚜렷한 이방성에 의한 일축압축강도의 편차로 인하여 풍화에 따른 암석강도의 저감효과를 평가하기 어렵다. 연구지역에 대한 중 장기적인 풍화 예측을 위해서는 화학적 풍화와 더불어 물리적 풍화가 병행된 조건에서의 고찰 필요하며 앞으로도 심도있는 후속 연구가 요구된다.

• 보존과학회지
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• 제25권1호
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• pp.77-86
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• 2009

석조문화재 보존처리제로 사용되는 에폭시수지의 물성변화를 충전제의 함량변화와 인공풍화를 통한 가속화시험으로 연구하였다. 충전제로서 탈크를 첨가한 에폭시수지(L-30) 시편에서 함수율이 감소하였고, 표면접촉각이 증가하여 수분에 대한 저항성이 높았다. 탈크의 첨가량을 일정량 증가시켰을 때 접착 성능에서는 문제가 발생되지 않았으나 에폭시수지 자체의 압축강도는 저하되었다. 탈크 함량에 따른 에폭시수지의 물성변화는 그 주변 환경요소에 각기 다른 경향을 보였다. 온 습도 변화에 의한 인공풍화시험 후 탈크가 첨가된 에폭시수지에서 순수한 에폭시수지에 비해 함수율의 변화가 적었으며, 색차변화가 작았고 표면접촉각이 커진 것으로 확인되었다. 자외선조사에 의한 인공풍화시험에서는 탈크함량이 증가할수록 에폭시의 물성이 악화되는 결과를 보였다. 이는 에폭시수지의 내구성을 향상시키기 위해서 첨가하는 충전제의 함량이 보존처리될 석조물의 주변환경에 따라 다르게 적용되어야 함을 의미한다.

• 지질공학
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• 제25권4호
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• pp.499-510
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• 2015

이 연구에서는 울릉도에 분포하는 현무암질 각력암과 조면암, 화산각력암의 풍화특성을 울릉도의 기후조건을 고려하여 설계한 인공풍화가속실험을 이용하여 고찰하였다. 암석 시료는 XRF 결과를 이용하여 도시한 TAS diagram에 따라 화산암 종류를 판별하고 XRD 분석으로 조성광물을 확인한 후, 시료를 일차적으로 구분하였으며, 이차적으로 흡수율에 의해 시료의 풍화정도에 따라 구분하였다. 인공풍화가속실험 결과, 흡수율 증가는 대부분의 시료에서 발생하였으나, 화산각력암을 제외한 대부분의 시료에서는 강도 저감이 발생하지 않았다. 특히, 조면암의 초기 흡수율이 크면 인공풍화가속실험에 따른 흡수율 증가률이 더욱 증대되었으며, 화산각력암은 기타 암석보다 높은 흡수율 증가와 점하중강도 감소를 보여주고 있다. 이러한 실험 결과로 조면암의 화학적 풍화속도가 시간에 따라 가속될 수 있다는 것을 예측할 수 있고, 화학 및 물리적 풍화에 대한 저항성이 약한 화산각력암은 짧은 시간에서도 감소가 발생할 수 있다는 것을 파악할 수 있었다. 따라서, 이러한 암석들이 분포하고 있는 일주도로에서는 낙석 및 산사태와 같은 자연재해에 대한 대책이 필요한 것으로 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제8권5호
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• pp.675-685
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• 2015

Weathering is the breaking/cutting down process of rocks due to physical and chemical processes in natural as well as artificial environment including $CO_2$ injection for storage in the sediment, or natural resource recovery process. This study suggests an alternative method to estimate the degree of weathering for granites. A series of laboratory and field experiments are performed to measure electrical resistivities on various rock samples experienced different degrees of weathering and their residual soils under different saturation conditions. It is found that the normalized electrical resistivity increases with a decrease in water absorption and the saturation. Simple boundaries are suggested to identify the weathering degree of granites, based on limited data. Field test results for three sites confirm that the suggested method could be estimated well the degree of weathering of granites compared with the other methods suggested previously. Although further research is required, this study suggests that an electrical resistivity could be an effective approach to estimate the degree of weathering of granites compared with the other methods suggested previously.

• 보존과학연구
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• 통권33호
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• pp.57-67
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• 2012

의성 탑리리 오층석탑은 박리박락, 입상분해, 표면변색 등 물리적 및 화학적 훼손이 발생하여 석탑의 표면이 심하게 훼손되어 있으며, 특히 주요 훼손영역에서는 염에 의한 백화현상이 발생하고 있다. 석탑에서 발생한 염의 SEM-EDS 분석 및 X-선 회절분석 결과, 대표적인 염은 석고로 나타났으며, 일부 영역에서 타라나카이트도 확인되었다. 석탑과 동일한 암석을 선택하여 염풍화 실험을 실시한 결과, 암석의 표면은 염 결정 성장과 함께 염에 의한 백화현상이 발생하였으며 내부는 미세균열 및 공극을 따라 염 수용액이 이동하고 결정화되면서 풍화(박리박락, 입상분해)되는 것으로 나타났다.