• 제목/요약/키워드: Columnar joints

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전라남도 고흥지역에 분포하는 주상절리에 관한 연구 (A Study of Columnar Joint in Goheung, Jeollanam-do, Korea)

  • 손정모;안건상
    • 한국지구과학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.332-345
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    • 2016
  • 전라남도 고흥지역에는 도화면 유주산 지역, 팔영산 지역 그리고 용바위 지역의 세 지역에서 주상절리가 발달한다. 유주산 지역에는 폭 최대 100 m, 높이 최대 50 m 규모로 수직방향과 부채꼴 모양의 주상절리가 발달한다. 유주산 근처의 도로변과 지죽도 해안에도 주상절리가 발달한다. 팔영산 지역에서는 기둥면의 폭이 최대 1 m에 달하는 굵은 주상절리가 발달한다. 용바위 지역은 암맥 내에서 지표면과 수평한 최대 폭 50 cm의 주상절리가 발달한다. 이 지역 주상절리의 4각형과 5각형이 높은 빈도를 차지한다. 기둥면의 폭은 10-100 cm 범위이지만, 20 cm가 최대 빈도율을 보인다. 유주산과 팔영산 지역에서 주상절리는 냉각면인 지표와 수직으로 발달한다. 용바위지역에서 주상절리는 관입한 주변암과의 접촉부와 수직으로 발달한다. 결과적으로 이지역의 주상절리는 주변암의 경계부로부터 냉각이 시작되어 접촉면과 수직한 주상절리가 발달한다. 본 주상절리를 구성하는 암석은 유주산과 팔영산 지역에서 유문암질 용결응회암이고, 용바위의 암맥을 이루는 암석은 데사이트이다. 산성화산암에는 유상구조가 잘 발달되어 있으며, 육안상 2 mm 정도의 백색 반정광물은 대부분 장석이고, 일부 석영을 포함한다. 주상절리를 구성하는 암석의 $SiO_2$ 함량은 모두 70wt.% 이상이며, 칼크알칼리계열의 분화 마지막 단계이다. 유주산지역 주상절리는 채석장에서 동쪽으로 약 1 km 이상 분포하는 것으로 예상된다.

3DEC을 이용한 무등산국립공원 입석대 주상절리대의 안정성 평가 (Evaluation of the Stability of Ipseok-dae Columnar Joints in Mudeungsan National Park Using 3DEC)

  • 노정두;강성승
    • 지질공학
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    • 제32권3호
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    • pp.351-361
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    • 2022
  • 본 연구에서는 무등산국립공원 입석대 주상절리대의 거동을 예측하고 안정성을 파악하기 위하여 수치해석을 실시하였다. 수치해석은 불연속체 해석이 가능한 개별요소법 기반인 3DEC을 사용하였다. 수치해석 시 사용한 지반 물성의 결과 평균 밀도는 2.68 kN/m3 평균 수직강성은 3.15 GPa/m, 평균 전단강성은 1.00 GPa/m, 평균 점착력은 0.51 MPa, 평균 마찰각은 33°으로 나타났다. 입석대 주상절리대 전망대와 등산로 사이 15개의 입석대 주상절리대에 대하여 현장조사 결과를 바탕으로 모델링을 실시하였다. 수치해석 시 주상절리 윗면과 밑면의 모서리의 변위를 분석하여 각 주상절리의 거동을 분석하였고, 최대 변위는 6번 주상절리에서 약 0.67 mm로 가장 크게 나타났고, 최소 변위는 11번 주상절리에서 0.21 mm로 가장 크게 나타났다. 수치해석 결과 최소변위가 가장 크게 발생한 11번 주상절리 내부의 분리면 5개 거동을 분석한 결과 2층에서 가장 큰 변위가 발생하였고, 그 다음으로 5층, 4층, 1층, 그리고 3층 순으로 나타났다. 이를 통해 입석대 주상절리 15개에서 발생한 변위의 총량을 고려하면 안정한 것으로 판단된다. 하지만 무등산국립공원의 문화적, 역사적 가치를 고려해볼 때 사면전체 안정성 뿐만 아니라 입석대 주상절리 개별 블록에 대한 모니터링도 실시하여 현재의 안정성을 유지해야할 것으로 사료된다.

무등산응회암과 입석대 주상절리대의 공학적 특성 (Engineering Characteristics of Mudeungsan Tuff and Ipseok-dae Columnar Joints)

  • 노정두;장희원;임채훈;황남현;강성승
    • 지질공학
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    • 제30권2호
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    • pp.161-173
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    • 2020
  • 본 연구는 세계지질공원인 무등산국립공원 내 주상절리대의 공학적 특성을 살펴보고 위한 것으로서, 대상 암석인 무등산응회암의 물리·역학적 성질 파악, 주상절리 풍화정도 산정, 그리고 주상절리 내 균열거동 모니터링 등을 실시하였다. 무등산응회암의 물리적 성질은 평균 공극률의 경우 1.02%, 평균 흡수율은 0.38%, 평균 비중은 2.69 g/㎤, 그리고 평균 종파속도는 4,948 m/s로 나타났다. 역학적 성질의 경우 평균 일축압축강도는 337 MPa, 평균 탄성계수는 68 GPa, 평균 포아송비는 0.29, 평균 점착력은 41.3 MPa, 평균 마찰각은 62.8°로 나타났다. 실버슈미트해머 평균 반발경도 Q값은 49.3이며, 이를 일축압축강도로 환산하면 70.5 MPa로 신선한 일축압축강도의 약 21%에 해당되었다. 그리고 입석대 주상절리 3개 블록에 대한 균열 모니터링 측정 결과, 균열 거동은 블록 모두에서 1 mm 이하로 나타나 주상절리 내 균열 거동은 현재까지 거의 발생하지 않은 것으로 판단된다.

우리나라 주상절리에 대한 연구 전략 (Research Strategy on Columnar Joint in South Korea)

  • 안건상
    • 한국지구과학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.501-517
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    • 2014
  • 주상절리에 관한 최근 연구를 살펴본 결과, 우리나라에 분포하는 주상절리를 이해하고, 활용하기 위한 연구 방향은 다음과 같다; 칼러네이드와 엔테블러춰의 기하학적 형태, 형성 메커니즘과 패턴의 변화, 수평단면과 내부 구조, 주상절리 상하부의 판상절리, 전분 혼합액의 건조실험, 절리 형성에 대한 수치 모델 및 컴퓨터 그래픽 활용, 화산암의 산출 상태에 따른 주상절리 형태와 크기, 모암의 암석학적 및 광물학적 연구. 이와 더불어 지표에 노출된 후의 변질, 풍화작용의 결과로 만들어진 너덜겅, 토르, 타포니 등과 같은 2차적인 경관에 대한 기재도 필요하다. 이 연구는 우리나라 주상절리와 신생대 용암류를 해석하는 중요한 역할을 할 것이다. 또한 연구 성과는 지질관광의 활성화와 지질학습장 측면에서 활용도가 높을 것이다.

주상절리를 활용한 텍스타일 패턴디자인과 타이벡 패션상품 개발 (Development of Tyvek Fashion Product and Textile Pattern Design based on Columnar Joint)

  • 허승연
    • 한국의상디자인학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.127-141
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    • 2023
  • The purpose of this study is to develop a textile pattern design using the columnar joints motif and a Tyvek fashion clutch bags using it. As a research method, first, through a literature review, columnar joint and Tyvek are understood, and design cases were considered. Second, through a survey, the purchase perception and design preference of columnar joints cultural products were analyzed. Third, based on the results of the survey on color and print, the pattern design for each type of columnar joint were developed, and the uv-printed Tyvek clutch bag was developed. The results of this study are as follows. First, the reason why the public was not attracted to the purchase of cultural products was dissatisfaction with practicality, price adequacy, and aesthetics. Therefore, it was analyzed that quality, practicality, price, carry-on storage, collection value, and casualness, as well as aesthetic design were important factors for purchasing factors pursued by consumers. Second, consumers preferred small goods the most for cultural products, and they pursued the use of colorful and contrasting colors, modern and geometric patterns, and eco-friendly materials, such as Tyvek. Third, columnar joint can be classified into three cross sections and four arrangements. The design unit of the columnar joint could be expressed as a hexagonal column, and 12 different pattern designs could be developed according to the cross sections and arrangements type. In addition, it was found that it was easy to produce fashion products suitable for the sensibility of modern people by utilizing Tyvek materials.

제주도 애월읍 해안의 염기성 용암류에 발달한 동심원 구조와 방사상 절리 (Concentric Structure and Radial Joint System within Basic Lava Flow at the seashore of Aewol, Jeju Island, South Korea)

  • 안건상
    • 한국지구과학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.185-194
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    • 2021
  • 제주도 북서부인 애월 해안에는 평탄하게 흐른(판상) 용암류와 둥근 모양(원통)의 용암류가 관찰된다. 원통형 용암류의 치밀한 내부에는 동심원 구조와 방사상 절리가 발달한다. 구엄리 돌염전 주변의 판상 용암류 내부에는 상하부의 굵기가 다른 주상절리가 발달한다. 주상절리 상부는 다각형의 형태가 고르지 않으며 직경은 120-150 cm이다. 주상절리 하부는 육각형과 오각형으로 형태가 일정하고, 크기도 60 cm 내외이다. 원통형 로브는 크기와 형태에 따라 두 그룹으로 나눌 수 있다. 하나는 메가로브인데, 최대 직경이 30 m인 반원형이다. 또 하나는 원형의 로브로 직경이 10 m 이하이다. 원통형 용암류의 방사상 절리의 기둥 단면은 육각형과 오각형이며, 기둥의 직경은 중심에서 바깥쪽으로 증가하는데 바깥쪽 경계부에서는 80-120 cm 정도이다. 원통형 용암에서 관찰되는 동심원 구조는 4가지 요인이 복합된 것이다. 첫째는 원형의 균열로, 원통형 용암류 내에서 안쪽과 바깥쪽 사이의 온도차와 밀도차로 발생한 수축으로 생긴 틈새이다. 둘째는 방사상 절리의 마디층이 동심원을 이룬 것으로, 이 마디층은 방사상 절리와 동시에 만들어진 것이다. 셋째는 유동띠로서, 용암이 흐를 때 둥근 통로에 남긴 흔적이다. 네 번째는 용암에서 빠져나온 가스가 동굴에 형성된 기공 띠이다.

무등산국립공원 입석대 주상절리대에 대한 물리역학적 특성 (Physical and Mechanical Properties on Ipseok-dae Columnar Joints of Mt. Mudeung National Park)

  • 고진석;김마루찬;노정두;강성승
    • 지질공학
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    • 제26권3호
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    • pp.383-392
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    • 2016
  • 본 연구는 무등산국립공원 주상절리대 중 입석대 주상절리대를 대상으로 물리역학적 특성을 살펴보았다. 이를 위하여 무등산응회암에 대한 물리적 및 역학적 성질과 불연속면 특성, 주상절리대 주변의 진동 및 국지 기상 측정, 그리고 주상절리대 자체하중에 의한 지반변형을 살펴보았다. 물리적 성질의 경우 평균 공극률은 0.65%, 평균 비중은 2.69, 평균 밀도는 2.68 g/cm3, 평균 종파속도는 2411 m/s로 나타났다. 역학적 성질의 경우 평균 일축압축강도는 323MPa, 평균 탄성계수는 81 GPa, 그리고 평균 포아송비는 0.25로 나타났다. 절리면 전단시험의 경우 평균 수직강성은 3.15 GPa/m, 평균 전단강성은 0.38 GPa/m, 평균 점착력은 0.50 MPa, 그리고 평균 내부마찰각은 35°로 나타났다. 절리면 거칠기를 측정한 결과 거칠기 상수(JRC) 표준도에 따르면 4~6 범위, JRC 차트에 따르면 1~1.5 범위가 우세하게 나타나 약간 거침 상태를 보였다. 또한 주상절리 표면에 대한 실버슈미트해머 반발경도 Q값을 측정한 결과 평균 57(약 90MPa)로 나타났으며, 이는 원래 일축압축강도의 약 28% 수준이다. 입석대 주상절리대 주변의 진동을 측정한 결과 최대 진동값은 0.57 PPV (mm/s)~2.35 PPV (mm/s) 범위를 보여 주상절리대 주변의 탐방객들에 의해 발생되는 진동은 미약한 것으로 나타났다. 주상절리의 표면 및 부근에서 온도, 습도, 풍속 등 국지기상을 측정한 결과 측정 당일의 날씨 영향을 크게 받은 것으로 나타났다. 입석대 주상절리대 자체하중에 의한 지반변형 상태를 수치해석한 결과, 오른쪽 지반에서 최대 변위는 지반거리가 약 2.5m일 때 최대값을 보이며, 6m까지 급격하게 감소하다가 그 이후부터는 미미하게 증가했다. 중간 지반에서 최대 변위는 지반거리가 0~2 m에서 최대값을 보이며, 3 m에서 급격하게 감소하다가 12m에서 미미하게 증가하는 경향을 나타냈다. 그리고 왼쪽 지반에서 최대 변위는 지반거리가 5~6 m일 때 최대값을 보이며, 6~10 m까지 급격하게 감소하다가 그 이후부터는 미미하게 증가하는 것으로 나타났다.

주왕산 국립공원의 지형경관과 지질학적 지배 요인: 용결상과 주상절리 (Topographical Landscapes and their Controlling Geological Factors in the Juwangsan National Park: Welding Facies and Columnar Joints)

  • 황상구;김재호
    • 암석학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.195-209
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    • 2009
  • 주왕산 지역은 산세가 웅장하고 4계절의 경관이 아름다워 1976년에 12번째 국립공원($107.4km^2$)으로 지정되었으며, 특히 주왕 계곡은 암돔, 단애, 동굴, 폭포와 폭호 등에 의해 지형경관이 수려하여 2003년 명승 11호($9,177.5m^2$)로 지정되었다. 주왕산응회암의 두꺼운 치밀용결대가 지형적 경관면에서 가장 멋진 절경을 드러내며 주왕산 국립공원으로 지정하게 만든 주체이다. 이 치밀용결대에는 급수대, 학소대, 신선대, 망월대, 기암과 병풍바위 등의 많은 암석단애들을 가지고 그 단애에 주왕굴, 무장굴, 연화굴 등의 동굴들을 형성하고 있으며, 그 능선에 여러 암돔을 이루고 그 계곡에 여러 폭포와 폭호를 형성하고 있다. 이러한 암석단애들은 치밀용결대가 수직절리에 의해 이루어진 절벽이고, 동굴들도 치밀용결대의 단애에서 수직절리를 따라 좁게 형성된 것이며, 암돔과 폭호들은 수직절리에 의한 절벽이 침식된 지형경관이다. 이들 수직절리는 주왕산응회암이 냉각되는 직후에 생성되는 주상절리에 해당되는 냉각절리이다. 이러한 지형적 특징은 주왕산응회암의 치밀용결대에 여러 방향으로 교차되면서 수직으로 발달하는 주상절리에 그 원인이 있다고 하겠다.

탄소강과 스테인리스강의 진공브레이징에 관한 연구 (A study on the vacuum brazing of carbon steels to a stainless steel)

  • 이창동;나석주
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.1083-1091
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    • 1988
  • 본 연구에서는 위의 두번째 연구동향과 맥락을 같이하는 것으로서 스테인리스 강(SUS304)에 대한 진공브레이징 연구 및 탄소강의 진공 브레이징에 대한 연구결과들 을 토대로 하여 SUS304와 탄소강과의 진공브레이징 현상을 연구하였는데 특히 모재의 탄소함유량, 브레이징시간 및 접합부 틈새(joint clearance)등에 따라 접합부에 나타 나는 여러 금속학적 현상의 규명 및 접합강도(joint strength)에 대해 변수들이 미치 는 영향을 연구 하였다.

천연기념물 제411호 경남 고성 덕명리 공룡화석 산지 일원 병풍바위의 형성에 관한 암석학적 연구 (A petrological study on the formation of geological heritage around Sangjogam County Park, Goseong, Gyeongsangnam-do)

  • 공달용;조형성;김재환;유영완;정승호;김태형;김종선;정종옥;김건기;권창우;손문
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제51권2호
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    • pp.78-91
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    • 2018
  • 경남 고성 상족암 일대는 화석, 연흔, 암맥, 주상절리 등 다양한 지질유산이 분포하고 있어 천연기념물 제411호(고성 덕명리 공룡과 새발자국 화석산지)로 지정되었다. 이 중 상족암의 주상절리는 해안에 인접하고 있어 아름다운 해안 경관을 이루고 있으며, 전체적인 형상은 거대한 병풍 모양을 연상케 하여 병풍바위라 불린다. 병풍바위에는 하위 퇴적층과의 경계면에 수직한 방향으로 주상절리가 특징적으로 발달하고 있다. 이번 연구에서는 병풍바위에 나타나는 주상절리를 대상으로 야외 및 현미경 관찰, 전암대자율 분석, X-선 회절 분석, 지화학 분석 등 암석 광물학적 연구와 대자율이방성(AMS) 분석을 통한 자기미세구조 연구를 수행하여 병풍바위와 주상절리의 형성과정에 대해 논의하였다. 병풍바위에 나타나는 산성 암상의 화학조성은 유문암의 조성을 가지며, 석영, 장석, 백운모, 견운모, 불투명광물 등이 관찰된다. 병풍바위에 대한 대자율이방성 분석 결과, 각 지점에서 입자들의 장 단축 방향을 나타내는 $k_1$$k_3$의 군집도가 매우 높게 나타나며, 납작한 형태의 엽리구조가 발달하고 있는데 이는 암맥, 용암류보다는 암상에서 발달하는 석리(rock fabric)로 해석된다. 결론적으로 병풍바위는 퇴적층의 층리면을 따라 관입한 암상이며, 주상절리는 관입한 유문암질 마그마의 냉각에 따른 수축에 의해 형성되었다. 이번 연구는 향후 국내에 분포하는 주상절리의 형성 메커니즘을 이해하는데 기초 자료로 활용할 수 있을 것이라 판단된다.