• 대한지리학회지
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• 제50권5호
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• pp.459-472
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• 2015

다양한 암석에서 발달하는 풍화혈은 기반암의 암석학적 특징과 형성과정에 대해 활발하게 논의되고 있는 지형이다. 사천시 다평리 해안은 이암과 사암의 호층이 분포하는 곳으로 사암이 노출된 지역의 쇼어플랫폼과 해식애에서 다양한 풍화혈이 발달하였다. 절리의 발달, 광맥의 관입, 암석의 물리 화학적 특성에 따른 풍화혈의 발달 특성과 분포의 공간적 한계를 분석하기 위해 지형조사, XRD분석, 편광현미경 관찰을 수행하였다. 조사 및 분석결과 이곳은 타포니와 나마가 동일한 지역에 분포하는 지역적 특성을 보이며, 절리의 확대, 성장에 의해 기존 풍화혈이 파괴되고 새로운 타포니가 형성되고 있다. 석영맥으로 밝혀진 광맥은 절리와 결합하여 풍화혈의 발달을 가속화시키기도 하지만, 풍화혈의 성장방향에 수직으로 관입한 광맥은 성장을 방해하기도 한다. 일반적으로 풍화혈은 암석의 종류에 관계없이 발달하는 것으로 알려져 있으나, 암석학적 특성을 분석한 결과 이암과 같이 쪼개짐과 깨짐이 발달한 미립질의 암석에서는 풍화혈의 성장이 제한된다.

• 터널과지하공간
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• 제18권1호
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• pp.20-32
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• 2008

정면적법을 이용하여 연구지역의 사면 안정성 분석을 하였으며, 이 방법은 선조사 방법이나 면적조사법을 이용하는 것보다 빠르게 유추할 수 있는 방법이다. 연구지역은 충북 보은군 창리 일대에 속해 있는 옥천누층군의 지층으로 구성되어 있으며 연구지역을 포함하여 천매암으로 구성된 지층에서 여러 종류의 사면 파괴 유형이 발생했음을 관찰하였다. 이러한 변성퇴적암의 물리적 특성은 광물입자가 극세립질의 석영과 견운모로 구성되었으며 층리(또는 편리) 구조와 파랑벽개구조를 따라 층리에 평행하게 배열되어 암석의 공학적 특성에 영향을 끼치는 것으로 분석되었다. 연구지역 내 3개 지점을 선정하여 각각 사면의 특성을 대표할 수 있는 $1m{\times}1m$ 사면을 2 또는 3 개소를 선택하여 사면 안정성분석을 시도하였다. 분석결과 정면적법을 이용한 사면의 안정성분석에서 3개 연구지점 모두에서 전도파괴와 쐐기파괴의 가능성이 매우 높은 것으로 분석되었으며 또한 연구지점 2의 경우 평면파괴의 가능성은 미약한 것으로 분석되었으나 실제 현장의 노두에서는 평면파괴가 발생한 곳이 다수 관찰되었다. 변성퇴적암에서는 화성암과는 다른 불연속면 구조인 층리(또는 편리)와 벽개구조가 함께 존재하기 때문에 사면 안정성 분석에서 절리구조와 더불어 반드시 고려해야 할 중요한 요소이다.

• 지질공학
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• 제23권2호
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• pp.149-160
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• 2013

화산활동은 용암의 분출과 화산재의 퇴적 작용이 복합적으로 발생함에 따라 지질학적으로 매우 복잡한 화산암복합체를 형성하는 경우가 많다. 화산암류 암석들로 구성된 송곡 지구는 단층을 중심으로 한 여러 불연속면의 조합으로 비탈면 하단부에서 붕괴가 발생하였다. 붕괴부를 중심으로 한 평사투영 해석 결과 모든 형태의 붕괴 가능성이 인지되었으며, 개별요소법(DEM)을 이용한 불연속면 거동 특성 분석 결과, 전체변위 207 mm, 절리 최대전단 변위 114 mm로 나타났으며, 소성 영역 발생 구간은 붕괴부의 단층면에서 확인되었다. 화산암류 비탈면은 암종간의 차별 풍화, 암석의 높은 투수성에 기인한 지하수 영향, 냉각 수축에 의한 체계적 절리 발달로 인해 공학적으로 취약한 특성을 보인다. 화산암류 비탈면의 안정화 대책 고려시, 상세 지질조사를 통한 구성암석의 지질학적 특성, 불연속면과 이완암블록의 변화량 분포 등의 자료가 활용되어야 할 것이다.

• Computers and Concrete
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• 제24권5호
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• pp.459-468
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• 2019

The stability and safety of concrete plug structure of diversion tunnel is crucial for the impoundment of upstream reservoir in hydropower projects. The ongoing Wudongde hydropower plant in China plans to adopt straight column plugs and curved column plugs to replace the traditional expanded wedge-shaped plugs. The performance of the proposed new plug structures under high water head is then a critical issue and attracts the attentions of engineers. This paper firstly studied the joint bearing mechanism of plug and surrounding rock mass and found that the quality and mechanical properties of the interfaces among plug concrete, shotcrete, and surrounding rock mass play a key role in the performance of plug structures. By performing geophysical and mechanical experiments, the contact state and the mechanical parameters of the interfaces were analyzed in detail and provide numerical analysis with rational input parameters. The safety evaluation is carried out through numerical calculation of plug stability under both construction and operation period. The results indicate that the allowable water head acting on columnar plugs is 3.1 to 7.4 times of the designed water head. So the stability of the new plug structure meets the design code requirement. Based on above findings, it is concluded that for the studied project, it is feasible to adopt columnar plugs to replace the traditional expanded wedge-shaped plugs. It is hoped that this study can provide reference for other projects with similar engineering background and problems.

• 지질공학
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• 제18권4호
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• pp.447-457
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• 2008

절리면의 거칠기, 충전물 등의 공학적 특성과 활동면 경사, 수압하중을 고려하여 암반사면의 파괴거동을 고찰하고 파괴시기를 예측하기 위하여 모형실험이 수행되었다. 절리면 거칠기는 폭, 길이, 높이 등을 고려하여 톱니형으로 제작하였다. 충전물은 거칠기의 돌출부 높이에 대하여 일정한 충전물두께를 유지하는 방식으로 0에서 돌출부 높이의 1.2배까지 증가시켰다. 수압증가에 따른 사면의 거동양상을 파악하기 위해서는 인장균열에 완전히 가해질 수 있는 수압을 100%로 하여 0.5%/min 및 1%/min의 속도로 0%에서 파괴 시 까지 수압하중을 증가시켰다. 모형실험은 활동면 경사각 $30^{\circ}$와 $35^{\circ}$에서 각각 거칠기, 충전물 두께, 수압하중증가 등의 조합을 변화시키면서 총 50회 수행하였다. 모형실험결과 절리면의 거칠기가 없는 경우의 파괴거동 양상은 수압하중 증가 조건과 충전물의 유무에 관계없이 선형 변위거동으로 나타나는 것이 특징적이다. 거칠기가 존재할 경우에는 충전물 두께가 거칠기 높이보다 낮을 때 계단형 변위거동이, 거칠기 높이 이상일 때 지수형 변위거동이 특징적이다. 이는 충전물 두께가 거칠기의 높이를 넘어서면 절리면의 거동특성이 충전물의 공학적 특성에 좌우되기 때문인 것으로 판단된다. 파괴를 유발하는 수압하중의 크기는 절리면의 거칠기가 증가함에 따라 증가한다. 충전물의 두께가 증가할수록 거칠기의 영향이 작아져 파괴 시 수압하중은 감소한다 파괴가 임박한 시점에서 3차 크립 형태의 변위거동을 보이는 지수형의 경우에는 inverse velocity를 이용한 파괴시기 예측이 가능한 것으로 판단된다. 다만 실험에서 나타난 거동특성이 완전한 지수형이 아니고 계단형과 지수형의 중간형태로 나타나는 경우가 대부분이므로 정확한 파괴시기 예측을 위해서는 다수에 걸친 파괴시간 추정이 필요할 것으로 사료된다.

• 지질공학
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• 제12권2호
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• pp.137-150
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• 2002

최근 경상분지 퇴적암 지대에서 절개사면 형성 시, 20$^{\circ}$ 저각 경사의 층리면을 따른 평면파괴 양상이 빈번하게 발생하고 있다. 부산시에서 1999년 발생한 황령산 산사태도 이 범부에 속한다. 현재 황령산사면은 사면구배가 1:2.0으로 재조정 되어 2000년도에 공사가 마무리되었다. 황령산 산사태의 사면파괴형태에 대한 분석을 하기위하여 현장 암반조사 및 시험, 시추, 실내 시험, 항공사진판독, X-선 회절분석, 평사투영법 및 한계평형법을 이용한 사면 안정성 분석등이 실시되었다. 그 결과, 산사태 발생 1년 전부터 인장균열들이 연장 발달하는 것이 확인 되었고, 인장균열은 여러방향의 절리들이 합쳐저 생성된 것으로 생각된다. 파괴암체도 각각 다른 층리면을 따라 붕괴된 것으로 분석되었다. 평사투영법 및 한계평형법을 이용한 안정성 검토결과 활동면으로 작용한 녹회색 응회질 셰일층이 풍화된 경우 평면파괴의 위험성이 있는 것이 확인되었다. 향후 이와 유사한 지역에서 절개사면 건설 시, 박층의 풍화에 약한 층에 대한 세밀한 조사가 필요하며 이에 대한 안정성 분석이 수행되어야 한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권8호
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• pp.83-93
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• 2010

본 연구는 천매암지역에서 발생한 보강토옹벽 및 배후비탈면 붕괴사고에 대한 응급복구, 원인규명 및 보강대책을 마련하는 데에 그 목적이 있다. 연구대상현장은 암반내 층리, 엽리, 절리 그리고 습곡 등과 같은 암반불연속면이 발달해 쉽게 부스러지며 풍화에 민감한 천매암질 지반으로써 보강토옹벽 등과 같은 구조물의 붕괴가 유리한 지반으로 구성되어 있다. 이러한 천매암지반에서의 보강토옹벽의 과변위와 배후 비탈면의 붕괴에 대한 응급복구로써 보강토옹벽의 전면에 압성토를 실시하였고, 압성토 실시후 추가적인 변위는 발생하지 않았다. 원인규명과 장기적인 보강대책 마련을 위해 실시한 시추조사와 물리탐사에서 예상파괴구간의 범위를 파악할 수 있었고 이를 통해 비탈면의 붕괴원인의 내적 외적 요인을 구명할 수 있었다. 이와 더불어 실시한 수치해석을 통해 몇 가지의 보강대책을 제시하였다. 천매암지반과 같은 복잡한 불연속면을 가지는 지질 조건에서 주요 구조물 설계 및 시공시 정밀한 지반조사를 실시해야하며 구조물 시공시 주기적인 계측을 실시하여 과변위에 대한 즉각적인 조처를 취해야 할 것이다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권1호
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• pp.67-72
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• 2005

복공식 시하공동내에 액화천연가스(LNG)를 저장하는 새로운 LNG 저장기술의 타당성을 검증하고 실규모 저장소 건설을 위한 기반기술의 개발을 위하여 액화질소를 저장하는 소규모 시험장을 한국지질자원연구윈 구내에 건설하였다. 액화질소를 지하공동내에 저장함에 따라 공동주변의 암반은 극저온 환경의 직접적인 영향을 받게 되므로, 공동주변에 결빙층(ice ring)의 형성은 물론 지반상태 변화를 수반할 것으로 예상되었다. 이 시험장에서는 지반상태의 변화 규명과 모니터링을 위하여 물리탐사, 수리지질조사, 암반공학 조사 등이 수행되었으며, 특히 시추공 레이다와 3 차원 전기비저항 탐사를 포함하는 물리탐사법을 적용하여 극저온 환경으로 인한 암반내 결빙층의 형성을 탐지하고 지반상태 변화를 모니터링 하였다. 특히, 3차원 전기비저항 탐사자료는 액화질소의 저장 전후에 획득하여 그 결과를 비교하였으며, 3 단계에 걸쳐 획득한 3 차원 전기비저항 영상들로부터 액화질소의 저장에 기인한 뚜렷한 전기비저항 변화 영역을 도출하였다. 저장공동의 동쪽부에서 전기비저항의 감소를 보였으며, 수리지질조사 결과와 저장소 주변의 여러 패턴을 비교, 검토하여 이와 같은 전기비저항의 변화가 지하수 흐름의 변화에 기인하는 것으로 해석하였다. 즉, 극저온의 액화질소에 의한 암반의 동결로 인하여 공동주변의 수리지질조건 및 지하수 흐름에 변화가 발생하는 등, 저장소 가동 이전의 지반상태로부터 뚜렷한 변화를 나타낸 것으로 해석되었다.

• 자원환경지질
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• 제13권3호
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• pp.185-192
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• 1980

원유 비축시설 건설을 위한 예비조사로서 지표지질조사, 탄성파탐사 및 시추조사를 실시하고, 그 결과를 종합분석하여 본보고서를 작성하였다. 본지역의 지질은 백악기의 중성화산암류인 안산암과 이를 관입한 후기 백악기의 불국사통에 속하는 섬장암과 반화강암으로 구성되어 있으며, 절리는 불규칙적이기는 하지만 $N10^{\circ}{\sim}60^{\circ}E$, $70^{\circ}SE$ 내지 수직이 우세하다. 탄성파 탐사결과에 의하면, 본조사지역 동반부에 남북방향의 저속도대가 발달하고 있음을 확인하였으며, 지층별 추정탄성파속도를 요약하면 표토층, 200~800m/sec; 상부풍화대 500~1000 m/sec; 하부풍화대와 연암, 1000~3000 m/sec; 경암, 3000m/sec 이상이다. 시추결과에 따르면, 안산암은 매우강하고, 치밀하고, 암심회수율과 RQD는 거의 100%에 달하고 있었다. 섬장암의 분포지역은 절리가 발달해 있었고, 55~63m (DH-2 hole) 구간에 특히 발달되어 있었다. 수압시험은 double packer를 이용하여, 공저에서 부터 매 2m 간격으로 $5kg/cm^2$와 $10kg/cm^2$의 압력으로 수압시험을 실시하였으며, 누수현상이 일어나는 구간은 $5kg/cm^2$ 이하의 압력으로 실시하여 매구간별 투수계수를 구했다. DH-1 hole의 경우 자연수위는 지표하 9m였고, 38~40m 까지는 투수계수가 $3.77{\times}10^{-4}{\sim}6.44{\times}10^{-4}cm/sec$에 이르며 48~70m 구간까지는 $10kg/cm^2$의 수압하에서 전혀 누수현상이 발생하지 않았으며, 매우 견고한 암석임을 임시하고 있다. DH-2 hole 의 경우, 파쇄 및 년층작용으로 본구간의 투수계수는 $1.86{\times}10^{-4}{\sim}2.5{\times}10^{-4}cm/sec$를 나타내고 있다. 현재까지 조사된 결과로 보면, 서반부에 발달한 계곡을 따라 선장암체가 심히교란되어, 본지역을 피하여 지하비축 구조물이 설치되어야 할것으로 사료된다.