• Geomechanics and Engineering
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• 제25권2호
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• pp.99-109
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• 2021

Tunnel provide faster, safer and convenient way of transportation for different objects. The region where it is construction and surrounding medium has significant influence on the overall stability and performance of tunnel. The present simulation has been carried out in order to understand the behaviour of rock tunnel under static loading condition. The present numerical model has been validated with the laboratory scaled model and field data of underground tunnels. Both lined and unlined tunnels have been considered in this paper. Finite element technique has been considered for the simulation of static loading effect on tunnel through Abaqus/Standard. The Mohr-Coulomb material model has been considered to simulate elastoplastic nonlinear behaviour of different rock types, i.e., Basalt, Granite and Quartzite. The four different stages of rock weathering are classified as fresh, slightly, moderately, and highly weathered in case of each rock type. Moreover, extremely weathered stage has been considered in case of Quartzite rock. It has been concluded that weathering of rock and overburden depth has great influence on the tunnel stability. However, by considering a particular weathering stage of rock for each rock type shows varying patterns of deformations in tunnel.

• 대한안전경영과학회지
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• 제21권4호
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• pp.45-49
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• 2019

The basalt fiber is expected to become a trend for industrial fibers as they have better properties of heat-resistant, non-combustion, absorbent, soundproof, moistureproof, lightweight, corrosion resistant, and high strength properties. Also, the fiber is found to be non-toxic and harmless to the human body. Therefore, in this study, we analyzed the chemical and mineral compositions of powdered sludge of basalt produced at seven sites on Jeju Island for the development of fire resistance insulating material for a building. The results showed that the basalt stone sludge is made from only sodium calcium aluminum silicate and ferridioside components unlike the basalt rock.

• 터널과지하공간
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• 제22권4호
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• pp.276-283
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• 2012

화강암(풍화), 석회암, 사암, 응회암, 셰일, 현무암 등 6가지 국내 암석을 대상으로 동결-융해에 의한 암석의 풍화과정을 실험하였다. 동결-융해 시 온도범위는 $-20^{\circ}C{\sim}10^{\circ}C$로 최대 40회까지 동결-융해를 반복하면서 비중, 공극률, 탄성파 속도, 쇼어경도를 측정하였다. 동결-융해 횟수가 증가함에 따라 공극률이 큰 화강암(w), 셰일, 현무암의 경우 기존의 균열이 성장하는 것이 뚜렷이 관찰되었고 시험편이 상하부로 분리되기도 하였다. 비중의 변화는 뚜렷이 관찰되지 않았다. 화강암(w), 셰일, 현무암의 탄성파 속도와 쇼어경도 값은 동결-융해에 의해 크게 감소하였고 석회암, 사암, 응회암의 경우 그 변화폭이 작았다. 공극률의 경우 인장강도가 작은 화강암(w), 셰일, 현무암이 크게 증가하였고 나머지 암종은 거의 변화하지 않았다. 실험 결과를 이용하여 선형 회귀식을 도출하였고, 각 회귀식의 계수와 동결-융해 풍화 민감도(=초기 공극률/초기 인장강도)와의 상관관계를 살펴보았다. 이를 이용하여 암석의 초기 물성 값만으로도 동결-융해에 의한 풍화를 예측 가능할 것으로 판단된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권7호
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• pp.1835-1841
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• 2019

The mass attenuation coefficient ${\mu}_m$ for eight rock samples having different chemical composition was simulated using the MCNP 5 code in energy range($0.002MeV{\leq}E{\leq}10MeV$). Moreover, the ${\mu}_m$ for the studied rock samples was computed theoretically using XCOM database. The comparison between simulated and computed data for all selected rock samples showed a good agreement with differences varied between 0.01 and 8%. The highest ${\mu}_m$ was found for basalt rocks M2 and M1 and the lowest one is reported for limestone rocks Dike. The simulated values of the ${\mu}_m$ then were used to calculate other important shielding parameters such as the mean free path, effective electron density and effective atomic number. The exposure buildup factor EBF was also computed for the selected rocks with the contribution of G-P fitting parameters and the highest EBF attended by the basalt sample Sill and varied between 1.022 and 744 in the energy range between ($0.015MeV{\leq}E{\leq}15MeV$) but the lowest EBF achieved by basalt sample M2 and varied between 1.017 and 491 in the same energy range.

• 자원환경지질
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• 제55권3호
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• pp.309-316
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• 2022

암석 분류에 필요한 인적, 시간적 소모를 최소화하기 위해 최근 인공지능을 활용한 암석 분류 연구가 대두되었다. 이에 본 연구에서는 편광현미경 박편 이미지를 활용하여 염기성 화산암을 세분류하고자 하였다. 분류에 사용된 인공지능 모델은 Tensorflow, Keras 라이브러리를 기반으로 합성곱 신경망 모델을 자체 제작하였다. Olivine basalt, basaltic andesite, olivine tholeiite, trachytic olivine basalt 기준시료 박편을 개방 니콜, 직교 니콜, 그리고 gypsum plate를 장착하고 촬영한 이미지 총 720장을 인공지능 모델에 training : test = 7 : 3 비율로 학습시켰다. 학습결과, 80~90%이상의 분류 정확도를 보였다. 각각의 인공지능 모델의 분류 정확도를 확인하였을 때, 본 모델의 암석분류 방식이 지질학자의 암석 분류 프로세스와 크게 다르지 않을 것으로 예상된다. 나아가 본 모델 뿐 아니라 보다 다양한 암석종을 세분시키는 모델을 제작하여 통합한다면, 데이터 분류의 신속성과 비전문가의 접근성 모두를 만족시키는 인공지능 모델을 개발할 수 있으며, 이를 통해 암석학 기초연구의 새로운 틀을 마련할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.13-21
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• 2008

본 연구에서는 제주도 현무암에 대한 공학적 특성을 조사하기 위하여 서귀포시 성산읍 일대의 표선리 현무암, 조면암질 현무암 및 스코리아 시료를 채취하였으며, 채취된 시료를 대상으로 흡수율시험, 비중시험, 암반투수시험, 슈미트해머시험, 탄성파시험 및 일축압축시험을 시험을 실시하였다. 이들 시험결과를 토대로 표선리 현무암, 조면암질 현무암 및 스코리아의 흡수율, 비중, 투수계수, 탄성파속도, 일축압축강도를 조사 및 분석하였다. 특히, 슈미트해머 반발치와 일축압축시험으로 구한 일축압축강도의 관계를 회귀분석을 통하여 슈미트해머 반발치를 이용한 일축압축강도 산정식을 제안하였으며, 이를 통하여 간편하게 일축압축강도를 산정할 수 있는 방법을 마련하였다.

• 지질공학
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• 제31권4호
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• pp.479-492
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• 2021

We conducted a fundamental study on geological and rock detection via drone-based hyperspectral imaging on various types of small rock samples and interpreted the obtained information to compare and classify rocks. Further, we performed hyperspectral imaging on ten rocks, and compared the peak data value and reflectance of rocks. Results showed a difference in the reflectance and data value of the rocks, indicating that the rock colors and minerals vary or the reflectance is different owing to the luster of the surface. Among the rocks, limestone used for hyperspectral imaging is grayish white, inverted rock contains various sizes and colors in the dark red matrix, and granite comprises colorless minerals, such as white, black, gray, and colored minerals, resulting in a difference in reflectance. The reflectance of the visible ray range in ten rocks was 16.00~85.78%, in the near infrared ray range, the average reflectance was 23.94~86.43%, the lowest in basalt and highest in marble in both cases. This is because of the pores in basalt, which caused the difference in reflectance.

• 한국농공학회지
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• 제45권1호
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• pp.74-82
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• 2003

In this paper, an experimental program was undertaken to test the analysis on Component and mechanical characteristics for crushed stone of excavated Rocks from Sandstone, Shale, Mudstone, for use as a new source of aggregate. Physical and mechanical properties, required for aggregate materials, of major constituents of rock wastes including Sandstone, Shale, Mudstone, Felsite, Basalt, Marl were measured in the laboratory Test results showed that the Shale, Felsite, Basalt tested in this study might possibly be used for construction aggregates. In case of Sandstone and Mudstone, some physical properties such as rock strength were generally adoptable but the aggregate characteristics were lower than required.

• 지질공학
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• 제19권2호
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• pp.153-163
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• 2009

본 연구에서는 제주도 현무암에 대한 삼축압축시험을 실시하고 암석의 Mohr-Coulomb파괴규준과 Hoek-Brown파괴규준을 적용하여 강도정수를 산정하였다. 그리고 각각의 파괴규준에 의해 산정된 강도정수를 비교검토하여 각각의 파괴규준에 대한 특성을 고찰하였다. 암석의 Mohr-Coulomb파괴규준을 적용한 결과 표선리 현무암의 경우 점착력은 5.35 MPa, 내부마찰각은 $50.25^{\circ}$이고, 조면암질 현무암의 경우 점착력은 16.99 MPa, 내부마찰각은 $60.66^{\circ}$이며, 스코리아의 경우 점착력은 2.33 MPa, 내부마찰각은 $37.05^{\circ}$이다. 암석의 Hoek-Brown의 파괴규준에 대한 회귀분석결과를 토대로 암석의 점착력과 내부마찰각을 선정할 수 있다. 표선리 현무암의 경우 점착력은 4.77 MPa, 내부마찰각은 $52.47^{\circ}$이고, 조면암질 현무암의 경우 점착력은 14.69 MPa, 내부마찰각은 $60.70^{\circ}$이며, 스코리아의 경우 점착력은 2.22 MPa, 내부마찰각은 $47.60^{\circ}$이다. 이상의 결과를 토대로 Mohr-Coulomb의 파괴포락선과 Hoek-Brown의 파괴규준으로부터 추정된 파괴포락선을 비교한 결과 Hoek-Brown의 파괴규준은 Mohr-Coulomb의 파괴규준보다 점착력은 대체로 낮게 평가되는 반면, 내부마찰각은 크게 평가되고 있다.

• 암석학회지
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• 제24권4호
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• pp.323-335
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• 2015

달전현무암은 포항분지의 발달사 해석에 중요한 의미를 가지나 야외 산상, 층서적 위치, 동위원소 연대 등에서 연구자들 간에 많은 논란이 있다. 본 연구는 이러한 논란을 해결하기 위해 상세한 야외조사를 통해 이 암석의 분포와 연일층군과의 접촉관계를 밝히고 지화학 자료를 분석하였으며, $^{40}Ar/^{39}Ar$ 동위연소 연대를 측정하였다. 달전저수지 주변에는 연일층군과 관입접촉 관계를 가지는 3매의 현무암체와 10여 개의 소규모 암맥과 암상이 분포하고 있음이 밝혀졌다. 경하관찰에서 이들은 감람석과 휘석을 반정으로 하는 반상조직을 보이며 기질은 사장석, 감람석, 휘석 등으로 구성된 알칼리 현무암의 특징을 보인다. 기존 지화학 분석결과를 재구성한 결과, 3 매의 암체와 소규모 관입암들은 TAS 도표, 미량원소와 희토류원소 패턴, Zr-Ti 도표상에서 모두 동일한 지화학적 특성을 보이고 있다. 이들은 모두 알칼리 계열로 도시되며, 부화된 해양성 현무암 또는 지판 내의 알칼리 현무암과 유사한 원소별 패턴을 보인다. 또한 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 동위연소 연대측정 결과, 13.82 Ma의 등시선 연대가 도출되었다. 이러한 결과들은 종합하면, 달전현무암은 알칼리 현무암으로써 층서적으로 연일층군을 관입한 포항분지 충전물에 속하는 것으로 결론지어진다.