• 제목/요약/키워드: Rock Weathering

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석조문화재의 풍화지수 산정을 위한 초음파속도의 평가 및 보정 (Assessment and Calibration of Ultrasonic Velocity Measurement for Estimating the Weathering Index of Stone Cultural Heritage)

  • 이영준;김영석;이민희;한준희;김민수
    • 한국지구과학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.126-138
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    • 2012
  • 석조문화재의 풍화훼손도를 평가하기 위해 초음파속도를 이용하는 방법은 현장적용 및 풍화도 평가가 용이하여 널리 사용되고 있다. 이 방법은 풍화가 진행되면 초음파 속도가 감소하는 특성을 이용해 신선암과 풍화암의 초음파속도 차이를 이용하여 풍화등급을 산정한다. 그러나 풍화등급 산정에서 신선암의 초음파속도를 암석의 산출지역과 관계없이 고정값(5,000 m/s)으로 사용하기 때문에 우리나라와 같이 동일한 암종에서도 다양한 속도가 나타나는 경우 많은 문제가 발생되고 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 석조문화재를 구성하는 대표 암종에 대하여 20종의 시편과 60개의 코어시료를 획득해 신선암의 초음파속도를 측정하여 데이터베이스(DB)를 구축하고 이를 보고하였다. 이 결과, 동일한 암종인 화강암 내에서도 초음파속도가 3,118에서 5,380 m/s까지 다양하게 나타나며 이를 무시하고 고정값을 사용할 경우 풍화등급 산정에 많은 오차를 발생시킬 수 있음을 확인하였다. 다음으로 측정 오차에 대한 보정을 위해, 현장측정에서 사용하는 두 가지 방법(직접법과 간접법)에 의해 속도를 측정하고 지역별 암종에 따른 보정계수를 산출하였는데 그 범위는 1.31에서 1.76까지 다양하게 나타났다. 그 외 측정온도, 장비운영자에 따른 초음파속도의 차이를 확인한 결과 그 차이가 오차범위 내에 있어 풍화도 평가에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 마지막으로 본 연구에서 얻어진 초음파속도 DB와 측정보정계수를 실제 석조문화재인 봉황리 마애불상군에 적용한 결과, 풍화지수는 0.3으로 기존의 방법보다 0.1 정도 낮게 평가되었으며 풍화등급 또한 기존의 방법이 "상당히 풍화"로 판별하는 것에 비해 "중간정도의 풍화"로 차이가 나타났다. 동일한 문화재를 대상으로 한 다른 연구결과에서 중간정도의 풍화등급을 제시하고 있어 본 연구의 결과가 보다 정확한 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구에서 제시한 방법은 보다 정확한 풍화지수의 산정과 그에 따른 보존대책을 수립하는데 기여할 것으로 기대된다.

깍기 비탈면 설계에서의 지질조사 기법의 적용성 분석 (A Study on the Applicable Methods of Investigation for Cutting Slope Design)

  • 이수곤;최경침;김재헌
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.100-111
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    • 2006
  • This study was carried out to increase the efficiency of site investigation through the evaluation of the applicable methods of investigation for cutting slope design. In an effort to find out the applicability of the method employed during the slope investigation, some tests were carried out on 6 subjects i.e location of weak zones, characteristics of discontinuities, distribution of strata, in situ tests for geo-technical properties, laboratory test and estimation of weathering. The method was highly applicable and produced expected results during the test of weak zones, discontinuities and distribution of strata. In order to apply the method to in- situ test for geo-technical properties and laboratory test on soil and rock slope, a statistic analysis of the existing data were required in advance. However its design applicability on rock slope was good although actual cases of application were not many due to limitation of the cases for investigation. The method was frequently referenced but not actually applied for anti seismic design test and estimation of weathering.

압축강도와 풍화도에 관련된 퇴적암의 공학적 특성 (Engineering Characteristics of the Sedimentary Rocks on Compressive Strength and Weathering Grade)

  • 이영휘;김영준;박준규
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.5-17
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    • 2000
  • 본 연구에서는 대구ㆍ경북지역에 분포하는 셰일, 이암, 실트스톤, 사암에 대한 물리ㆍ역학적 특성을 실험실과 현장에서 측정하였다. 절리와 층리가 잘 발달한 퇴적암에서 일축압축 시험을 위한 암석코어 시료를 확보하기가 어렵다. 그래서 퇴적암에 대해서 점하중강도, 슈미트해머 반발치, 압열인장강도, p-파속도, 흡수율등의 특성값들과 일축압축강도의 상관성을 분석하였다. 그 결과 퇴적암의 일축압축강도를 제반지수를 이용하여 평가할 때 기존의 상관식은 일축압축강도를 크게 평가하는 것으로 나타났다. 또한 암석의 화학성분과 광물성분을 XRF와 XRD분석을 통해 조사하였다. 추가적으로 육안식별에 의한 풍화등급 구분은 주관적인 경향에 따라 다르게 분류되는 혼란이 야기되므로 점하중강도, 슈미트해머 반발치, 흡수율과 같은 지수들을 이용하여 암석의 풍화도를 정량적으로 나타내었다.

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수자원의 수질과 오염에 대한 기반암의 영향 연구 : 통계학적 접근 (The Effects of Bed-rock Formations on Water Quality and Contamination : Statistical Approaches)

  • 이병선;우남칠
    • 자원환경지질
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    • 제36권6호
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    • pp.415-429
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    • 2003
  • 이 연구는 충북 미원면 일대 옥천대 흑색셰일 분포지의 상부 화전리층과 구룡산층 지역에서 기반암의 종류에 따른 수질과 오염특성의 변화를 규명하려는 목적으로 수행되었다. 배경수질은 상부 화전리층 지역 시료에서는 주로 (Ca, Mg)-$HCO_3$ 유형이, 구룡산층 지역 시료에서는 $SO_4$의 상대적인 부화로 인하여, 주로 (Ca, Mg)-$SO_4$, (Ca, Mg)-$HCO_3$ 유형이 나타났다. 지하수 시료의 경우, 상부 화전리층 시료에서는 탄산염 및 규산염 광물의 풍화가, 구룡산층 시료에서는 규산염 광물의 풍화가 주를 이루고 있다. 하천수 시료의 경우도 대부분 물-암석 반응의 영향을 받고 있는 것으로 나타났다 군집분석의 결과, 지하수 시료는 크게 3그룹으로, 하천수 시료는 크게 4그룹으로 분류된다. 요인분석의 결과, 물 시료내의 각각의 화학원소의 함량은 주로 자연적인 풍화의 요인과 일부 인위적인 오염의 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 변형된 오염지수(M.R.I.)를 사용하여 연구지역의 수질오염을 살펴본 결과 -0.08∼0.18 사이로 나타나며, 주로 구룡산층 채석장 지역 시료에서 0이상을 나타내었다. 이 연구에서 도입된 변형된 오염지수는 앞으로 수질 오염 예측 및 관리자를 위한 유용한 도구로 사용될 수 있을 것이다.

국내 석조문화재의 보전 대책수립을 위한 지질학적 고찰 (Geological Considerations on the Planning of the Corιervation of Stone-Cultural Properties in Korea)

  • 이상현
    • 보존과학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.9-18
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    • 1998
  • 우리나라에는 전국에 걸쳐 약 1470기의 석조문화재가 지정되어 관리되고 있으며 가장 대표되는 종류는 석탑, 부도, 석불, 마애불, 비석, 당간지주, 그리고 석등이며 그 외 석장승, 석인상, 수조, 다리, 그리고 산성 등이 있다. 이러한 석조문화재는 대부분이 자연환경에 노출되어 있어 오랜 시간에 걸친 암석의 풍화작용에 의해 파손되거나 훼손되어진다. 따라서 석조문화재의 보전을 위해서는 우선 풍화작용과 이에 연관된 여러 현상들에 대한 지질학적 연구가 이루어져야 한다. 즉 석조문화재를 이루고 있는 암석자체에 대한 것과 풍화작용을 일으키는 요인들에 대한 조사와 원인 분석이 우선적으로 세밀하게 이루어져야 함을 의미한다. 기본적인 조사내용에는 정밀실측, 암석의 종류와 암상의 특징, 암석물성, 풍화현상과 진행상태 및 원인, 암석의 구조선의 발달 상태, 틈의 발달 양상과 원인, 구조적 안정성, 복원시 재사용가능 부재, 그리고 지형적 특징 등이 포함되어진다. 이들 각각에 대한 원인 분석이 이루어지고 이를 바탕으로 보수할 부분과 방법 등 기본적인 보수 원칙을 수립하여 계획서를 작성하여 보수기간과 예산이 산정되는 과정을 거치는 것이 가장 바람직스럽다고 판단된다. 계획서에는 접착제 사용 부위 및 종류, 보충할 암석의 암상의 특징, 구조적 안정 유지 방법 및 풍화작용의 진행을 느리게 하거나 예방할 수 있는 방법 등이 포함되어야 한다고 생각된다.

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퇴적암의 공학적 특성 및 문제점 (Engineering Characteristics and Problems in The Sedimentary rock)

  • 이영휘;김용준;정강복
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2002년도 암반역학위원회 학술세미나 논문집
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    • pp.31-50
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    • 2002
  • The sedimentary rocks deposited in Taegu and Kyongbuk region consist of various rocks such as the shale, mudstone, siltstone and sandstone. The characteristics of the sedimentary rocks are distinguished from those of igneous rocks and metamorphy rocks for the stratum caused by deposit environment. This study investigated engineering characteristics of the anisotropy, weathering rock and filled rock joints in the notable features of sedimentary rocks.

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포항 칠포리 I지구와 신흥리 암각화의 암석학적 특징과 훼손양상 분석 (Petrological Characteristics and Deterioration Aspect of the Pohang Chilpori and Shinheungri Petroglyphs)

  • 이상헌;최기주
    • 보존과학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.347-361
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    • 2009
  • 포항 칠포리 지역의 암각화는 한반도에서 암각화의 도상이 가장 많고 넓게 분포하는 곳이다. 포항 칠포리와 신흥리 암각화는 석영과 장석이 반정과 기질로 산출되는 유문암질암인 암반과 전석에 방패형, 여성성기형, 윷판형 등의 그림이 새겨져있다. 암석의 표면은 황갈색을 띠며 심한 풍화에 의해 불규칙한 요철 양상을 보이고 점토광물로는 일라이트와 고령토가 산출된다. 이들 점토광물과 수용성 염성분에 의해 표면박리와 입자박락 현상이 발달되어진다. 훼손양상은 주로 표면박리, 입자박락, 파손 및 낙서 등이다. 칠포리 암각화의 1면은 강수에 의한 침식이, 2면은 표면의 마모현상이, 3면은 표면박리현상이, 그리고 4면은 토양화가 심하다. 신흥리 암각화의 1면은 강수에 의한 마식현상과 흑화현상이, 2면은 표면박리와 낙서가 심하다. 훼손요인은 지형, 식생, 풍화에 비교적 약한 암상 및 인위적 영향(음각 낙서와 산불 등)등 이다. 보존을 위해서는 약해진 표면층의 보존처리와 주변 환경의 정리 및 차수벽의 설치 등의 대책이 필요하다.

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평면파괴가 예상되는 사면의 보강대책에 관한 사례 연구 (A Case Study on Reinforcement Method of Cut Slope Expected Plane Destruction)

  • 이동엽;박춘식;김병걸
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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    • pp.1022-1028
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    • 2008
  • From the result of precise field investigation and stability examination for the rock slope, following results were acquired. 1. The weathering rock itself, existing fault zone and underground water complexly effect cut slope so that plane destruction may appear by fault zone. 2. The reinforcement force was decided by the result of limit equilibrium. 3. For rock cut slope, the Rock Bolt was judged as the most proper method to the cut slope as comparing/analyzing Rock Anchor, Rock Bolt and method after relaxing the slope.

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암반터널설계를 위한 지층분포의 3차원 모델링과 3D Krigging 기법을 이용한 암반등급분포의 지구통계학적 처리방안 연구 (3D Modelling of Geological Distributions for the Rock Tunneling Design and the Study for Geostatistical Approaching of the Distributions of Rock Classifications by 3D Krigging)

  • 배기훈;윤운상;추석연;이상태
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.245-252
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    • 2002
  • The Rock mass in which constructed a tunnel consist of the geological formations or the engineering rock type. Each layers are distinguished by the mineral, weathering and distributions of faults and Joints. Therefore, a tunneling design in rock mass starts from understanding and analyzing of the various geological engineering factors and then the engineering characteristics and distributions for each layers are determined to analysis and collection of the efficient informations. For this working, next two problems have to be solved. First, the layers in rock mass have to be classified and their distributions have to be defined. Second, the rock mass classifications and distributions based on the standard engineering classification have to be determined. Efficiently to approaching this two problems, the best solution is all geotechnical data are embodied to 3-D.

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