• 한국토양비료학회지
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• 제48권3호
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• pp.194-204
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• 2015

Six study sites in Gumi, Goryeong in Gyeongbuk province and Naju in Jeonnam province were selected to investigate soil properties of poorly drained horizons in paddy soils. The horizons were re-established layers which were parent material layers originated from fluvial deposits. Topsoil layers were differentiated from piled parent materials while soil structure of the topsoil layer was massive with striated microstructure. Compaction at soil re-establishment and a lack of structure and aggregate development in these soils may cause the limitation of vertical water movement and result in poorly drained horizons. Soil samples were taken from paddy fields with top soils of sandy loam, silt loam and silty clay loam and re-established soils of coarse and fine texture. The samples were taken from each horizon for the analyses of soil chemical and mineral properties. Soils with re-established soils of coarse texture had greater amounts of sands from top soil texture distributions, while soils with fine texture had greater amounts of silts. Chemical properties of top soils were analyzed from rice cultivated soils at the time of re-establishments and one year after the re-establishments. The coarse texture of the re-established horizons decreased in EC values from 0.23 to $0.11(dS\;m^{-1})$, available phosphate values from 112 to $54(mg\;kg^{-1})$, and exchangeable Ca values from 6.6 to $4.9(cmol_c\;kg^{-1})$. On the other hand, soils with fine texture showed decrease only in pH and exchangeable Ca values. Especially, organic matter and available phosphate contents showed heterogeneous distributions from each horizon. This result may be caused by mixture of plough layer and subsurface layer during and consolidation. Hydraulic conductivity values were low at the boundaries of top soil and parent material layers except SL/coarse soil. Soil microstructure was massive structure without soil clods or pores and showed striated structure. Therefore, re-established paddy fields with fluvial deposits as parent material layers showed limited vertical movements of soil water because of occurrence of compacted layers and less-development of soil clods and aggregates.

• 한국측량학회지
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• 제21권2호
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• pp.109-121
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• 2003

지하에는 수많은 각종 시설물이 매설되어 있으며, 이러한 지하매설물의 효율적인 관리는 도시의 원활한 운영을 위한 중요과제가 되어가고 있다. 지하에 매설된 각종 시설물의 위치 및 깊이를 조사하기 위한 지하측량법으로 GPR(Ground Penetrating Radar)탐사 등이 주로 적용되고 있으나, 가탐심도가 매우 낮으며, 지하매질이 불균질하거나 점토, 염분, 자갈 등의 지반 및 전자기적 잡음이 심한 곳에서는 조사가 안 되는 경우가 많다. 본 연구에서는 지반조건 및 고심도 때문에 지하매설물을 측량을 할 수 없는 지역에서 지하매설물의 지하측량을 효과적으로 수행할 수 있는 비파괴적인 전자탐사기법으로서 '고주파수대역 전자탐사법'을 개발하였으며, 광역상수관이 천부 및 심부에 다수 매설되어 있으나 열악한 지반환경 때문에, 그 어느 지하측량법으로도 지하매설물을 측량할 수 없는 지역에 고주파수대역 전자탐사법의 효용성 확인을 위해 적용하였다. 연구결과 기존의 지하측량방법으로는 위치확인을 할 수 없었던 지하매설관에 대해서 고주파수대역 전자탐사법의 적용은 매우 성공적이었으며, 지반정수를 함께 유추할 수 있었다. 따라서 본 지하측량법은 지하매설물의 정밀 지하측량에 효과적으로 적용할 수 있으며, 문화재유물 등의 조사에도 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권6호
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• pp.45-56
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• 2006

최근 인구증가에 따라 쓰레기 매립장의 수요가 점점 늘어가는 실정이나 쓰레기 매립장의 건설은 점토의 부족과 차수층의 고비용으로 인하여 많은 문제점이 있다. 이에 본 논문에서는 투수계수뿐만 아니라 전단강도도 확보되는 저렴한 차수재 개발을 위하여 우리나라에 널리 분포하고 있는 화강풍화토와 투수저감효과가 뛰어난 벤토나이트를 적절히 혼합하여 고가의 벤토나이트가 가장 적게 소요되는 최적의 중량비(B/S)를 산정하기 위하여 일련의 다짐시험과 삼축압축시험기를 이용한 압밀, 투수 및 전단시험을 실시하였다. 차수재의 기준인 $k=1{\times}10^{-7}cm/sec$ 이하를 만족시키기 위하여 모재인 화강풍화토를 네 가지의 입경으로 조절하여 시료성형을 하였으며 각 입경에 따라 B/S를 5%씩 증가시키면서 시험을 실시한 결과, No. 100체에 통과된 화강풍화토의 B/S=15%인 경우에서 차수재 기준을 만족하였다. 그리고, 투수시험결과 산정된 투수계수의 실측치와 Chapuis가 제안한 두 가지 투수계수 예측식을 비교분석하였으며, 본 논문에 사용된 화강풍화토-벤토나이트 혼합토에 적합한 투수계수 예측식을 제시하였다. 본 연구에 사용된 혼합토의 최적 중량비는 투수측면과 강도측면 모두에서 15%로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권2호
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• pp.114-118
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• 2009

본 연구에서는 소각재와 하수슬러지, 용융슬래그 등을 이용하여 기존의 벽돌을 대신 할 수 있는 건축외장재를 제조하고,사용 재료의 혼합비와 소성온도 등 적정 제작 조건을 도출하고자 한다. 외장재 제조는 재료를 각 비율별로 성형하여 상온과 $160^{\circ}C$에서 각각 24시간 동안 건조 후 1,080~$1,130^{\circ}C$에서 2시간 동안 소성하였다. 소성한 다음 제조한 외장재 시편의 압축강도를 측정해 본 결과 소성온도가 증가할수록 압축강도는 증가하였으며, 소각재의 함유량이 적을수록, 용융슬래그의 함량이 증가할수록 압축강도가 증가하였다. 본 연구에서 도출된 외장재 제조 적정조건은 소각재 : 용융슬래그 : 하수슬러지 : 점토의 비율이 10 : 20 : 5 : 65로 제조된 시편을 $1,115^{\circ}C$에서 소성한 시편의 압축강도가 41 MPa 이상으로 나타나 외장재로서의 사용이 가능한 것으로 나타났다. 또한 제조한 외장재의 중금속 용출실험결과 환경적으로 안전한 것으로 나타났다.

• 한국광물학회지
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• 제23권4호
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• pp.377-393
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• 2010

제3기 마이오세 화성쇄설성 퇴적층인 범곡리충군의 주요 구성 암층인 부석질 응회암의 흡착기능성 광물자원으로서의 자원잠재성을 평가하기 위하여 그 응용광물학적 특성 및 그 규제 요인에 대하여 해석하였다. 장기 지역 범곡리층군에서 주된 암상을 이루는 부석질 응회암은 속성변질되어 저품위 제올라이트 및 벤토나이트를 이룬다. 이들은 부석편의 존재로 인한 성분적 특수성에 기인하여 일부 광석들은 양이온치환 능력, 비표면적 및 산성의 pH 농도와 연관된 우수한 흡착기능성을 나타낸다. 이 흡착기능성 광물질에서 낮은 pH 농도를 유발하는 것은 주로 결정구조상 층간에 수소 이온을 갖는 H-스멕타이트의 존재에 의한 것으로 밝혀졌다. 이 H-스멕타이트는 층간 교환성 양이온으로서 수소 이온의 존재에 의해 결정구조상 불규칙성이 야기되어 엽편상의 결정 가장자리가 다소 말린 형태를 보이고, X-선회절 분석에서는 (001) 회절선을 비롯한 주요 기저 회절선들이 일반적인 Ca-유형의 스멕타이트에 비해 상대적으로 낮은 강도를 보이는 것이 특정이다, 이 H-스멕타이트의 원물질 해석과 광물 공생관계를 토대로 이 독특한 점토광물의 생성 모델을 제시하였다. 즉, 부석질 유리편이 속성과정 동안에 필연적으로 야기되는 수화 변질의 결과로 규산이 해리되면서 생성된 수소 이온에 의해 공극수의 pH가 감소되어 단백석이 생성됨으로써 스멕타이트의 생성을 조장한 것으로 여겨진다. 강한 산성을 유발하는 이같은 H-스멕타이트의 존재에 의해서 범곡리층군의 저품위 흡착기능성 광물자원의 산업적 효용도, 특히 산성백토나 상토 부문 등에서 긍정적으로 평가될 수 있을 것으로 여겨진다.

• 한국토양비료학회지
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• 제17권2호
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• pp.90-95
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• 1984

홍적대지(洪積臺地)에 분포(分布)된 식질답(埴質畓) 토양(土壤)의 물리성(物理性) 및 기계화(機械化) 적성(適性)을 개선(改善)하기 위(爲)하여 세사(細砂)와 연탄(煉炭)재를 객토(客土)하여 2개년간(個年間) 수도(水稻)와 추파대맥(秋播大麥)을 이모작(二毛作) 재배(栽培)하면서 토양(土壤)의 특성(特性) 변화(變化)와 작물생육(作物生育)에 미치는 영향을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같았다. 1. 세묘(細妙)와 연탄(煉炭)재를 객토(客土)하면 수도(水稻)의 수량(收量)은 증가(增加)하지 않았으나 후작(後作) 보리는 세사(細砂)로 점토함량(粘土含量)을 15%로 조절(調節)한 구(區)와 연탄(煉炭)재 처리구(處理區)에서 18~19% 증수(增收)되었다. 2. 무처리구(無處理區)에 비(比)하여 객토구(客土區)의 공극률(孔隙率)과 내수성(耐水性) 입단양(粒團量)이 감소(減少)하였으며 화학적(化學的) 성질(性質)도 모래 객토구(客土區)에서는 약간 나빠지는 경향이었으나 연탄(煉炭)재 처리(處理)에서는 유효규산(有效珪酸) 및 치환침출성 가리함량(加里含量)이 약간 증가(增加)되었다. 3. 기계화(機械化) 적성(適性)이라 볼 수 있는 원추관입저항(圓錐貫入抵抗), 전단저항(剪斷抵抗) 및 소성지수(塑性指數)는 낮아진 반면(反面)에 마찰저항(摩擦抵抗)이 증가(增加)되어 농작업(農作業)에 유리(有利)한 방향(方向)으로 토양성질(土壤性質)이 개선(改善)되었다. 4. 세사(細沙) 및 연탄(煉炭)재 처리구(處理區)에서는 토심(土深) 10~20cm 중(中)의 벼뿌리 분포비율(分布比率)이 증가(增加)되었다.

• 한국광물학회지
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• 제30권4호
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• pp.179-186
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• 2017

본 연구는 남한산성 한봉성 여장에 사춤으로 사용된 석회 모르타르를 분석하여 조선시대에 사용된 석회의 광물학적 특성을 파악하고자 하였다. 편광현미경 관찰 결과 여장의 모르타르는 기질에 석영, 장석, 운모, 휘석과 불투명 광물을 함유하고 있으며 XRD 분석을 통해 점토 광물인 녹니석, 카올린을 추가로 확인하였다. 입도 분석 결과 시료의 입도 분포가 넓고 크기가 균일하지 않으며 입도의 60%가 모래영역에 해당되었다. XRF 분석 결과 석회의 주성분인 Ca은 8.71-11.18%로 나타났으며 토양에서 확인되는 $SiO_2$, $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$가 주요 성분으로 확인되었다. TG-DTA 분석 결과 약 $750^{\circ}C$ 부근에서 탄산칼슘의 탈탄산반응으로 인한 흡열피크와 약 10%의 중량감소율을 확인하였으며, SEM을 통한 미세조직 관찰 결과 조밀하게 응집된 비정질, 능면상의 방해석 결정이 관찰되었다. 이를 바탕으로 여장의 사춤재는 석회와 토양이 혼합된 모르타르이며 여장의 위치나 사용부위에 따른 광물 조성 차이는 보이지 않으므로 당시 한봉성 여장은 동일한 재료와 기법을 사용하여 개축된 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.599-615
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• 2022

한강과 같은 하저지반을 안전하게 굴착하기 위해서는 고수압 막장면에 대응할 수 있는 이수식 쉴드 TBM 공법을 적용한다. 이수식 쉴드 TBM 공법은 지하철 프로젝트에 널리 활용되어 왔는데 도심지 지하철 공사는 지하에서 연결되기 때문에 굴착토를 대부분 전량 사토해왔으며 필터케이크(벤토나이트)도 폐기물처리를 했다. 이와 달리 도로공사는 절성토의 최적화를 위해 굴착되어 나온 토석을 외부로 반출하는 것이 아니고 대부분 성토재로 활용하는 특징이 있어 굴착토의 활용방안이 프로젝트 성공의 중요한 요소가 된다. 이수식 쉴드 TBM 공법에서 굴착토는 이수재로 사용하는 벤토나이트와 굴착된 토사, 풍화암, 연경암 등이 섞여서 배니관을 통해 이수처리플랜트로 운송되면 이수처리플랜트에서 처리과정을 거쳐 크기별로 분리 배출된다. 이러한 굴착토 중 세립질의 토사는 필터케이크와 함께 폐기되어 왔으나 그 성분에 독성이 없고 조립토와 적정 비율로 혼합하여 사용하면 성토재의 품질기준을 만족할 수 있어 그 활용방안에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구는 이수식 쉴드 TBM 공법의 굴착토의 활용에 있어 제도적·기술적 기준을 고찰하여 필터케이크와 골재를 도로공사의 성토재로 활용하는 방안을 도출하였다. 벤토나이트는 몬모릴로나이트로 구성된 점토이며 터널 원지반의 굴착토 또한 독성이 없는 상태로 이를 폐기물 처리하는 것은 사회적 비용이 낭비될 수 있기에 오히려 귀중한 자원으로 재활용하여 향후 이수식 쉴드 TBM 프로젝트를 수행하는 지하공간 개발사업에 도움이 되고자 기대한다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제44권3호
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• pp.92-111
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• 2011

이 연구에서는 중동 및 반죽동 석조의 재질특성을 파악하여 탈락부의 복원석재를 선정하였으며, 다양한 비파괴기술을 활용하여 보존과학적 정밀안전진단을 수행하였다. 연구 결과, 두 석조 모두 몸체의 원부재 암석은 자철석 계열의 반상화강섬록암으로 화성선리가 발달되어 있고, 미사장석 반정, 세맥 및 염기성 포획암을 함유하고 있다. 부재의 산지추정 결과, 논산시 부적면 감곡리 일대에 분포하는 암석이 동일기원으로 해석되어 탈락부 복원용 석재로 적합한 것으로 판단하였다. 석조의 손상도 평가에서는 공통적으로 박리 및 박락과 흑화에 의한 손상이 심하며, 특히 반죽동석조의 전면은 흑운모의 화성선리를 따라 발생한 구조상 균열(760mm)의 보강이 필요한 것으로 나타났다. 석조 표면의 흑화오염물은 철 및 망간산화물과 점토광물이 결합하여 발생하였고, 백화오염물은 방해석(중동석조)과 석고(반죽동석조)가 주성분으로 작용하여 변색을 유발하였다. 이 석조의 물성은 원부재의 경우 3등급(중간 풍화단계)을, 신부재의 경우 2등급(약간 풍화단계)으로 확인되었다. 이 연구를 통해 중동 및 반죽동석조는 재질분석부터 복원석재 선정과 보존과학적 정밀진단까지 매우 유기적인 보존시스템이 구축되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제45권1호
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• pp.102-121
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• 2012

연천 합수리 유적의 7호 주거지와 2호 주거지 및 6호 주거지에서 출토된 신석기 시대 토기 2점 (YCP-1, YCP-2), 청동기 시대 토기 2점 (YCP-3, YCP-4), 원삼국 시대 토기 4점 (YCP-5~8)과 토양 1점(YCRM)을 분석하여 토기와 토양의 동질성을 확인하고 토기의 소성온도를 규명하였다. 화학적 성분분석 결과, 토양(YCRM)은 YCP-1, YCP-3, YCP-5, YCP-6, YCP-7, YCP-8의 토기와 동일한 거동 특성을 보였다. 반면, YCP-2와 YCP-4는 활석과 녹니석의 영향으로 MgO의 부화가 나타나 다른 토기나 토양과는 다른 거동특성을 보였다. 또한 흡수율과 비중, 조직특성과 XRD 분석결과를 바탕으로 소성온도를 추정해 보면, YCP-7와 YCP-8은 $870^{\circ}C$이상, YCP-2와 YCP-4의 경우 $800^{\circ}C$이하, YCP-1과 YCP-3, YCP-5, YCP-6은 $800{\sim}870^{\circ}C$의 소성온도를 갖는 것으로 판단된다. 광물 분석결과, 토양은 연천 합수리 유적지 일대의 지질을 반영하며, 토기와의 유사성이 있으므로 유적주변에서 채취되어 토기의 원료물질로 사용된 것으로 추정된다.