• 한국지구과학회지
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• 제36권6호
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• pp.543-552
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• 2015

본 연구는 경상북도 구미시 천생산 지역에서 발달하는 타포니를 대상으로 암석의 풍화 과정 및 타포니의 형성 과정을 분석하고 있다. 연구지역의 타포니 발달은 조립질 퇴적암인 역암과 역질사암에서 발생빈도가 높으며 타포니의 발생은 역의 이탈 및 박리가 발생한 지점에서부터 시작되는 것으로 추정된다. 지형적으로 산지의 남사면 암석 노출지에서 타포니의 집중적 발달이 관찰되는데, 이는 겨울철 기계적 풍화와 여름철 화학적 풍화의 진행이 상대적으로 높은 환경적 조건에 따른 것으로 해석된다. 타포니가 발달한 암석 표면에서 측정한 함수율의 분포 특성은 타포니 발생 지점이 주변에 비해 높은 함수율을 명확히 보여주고 있어 암석 내의 수분은 어떤 기제로든 타포니 발생에 상당한 영향을 끼치는 것으로 판단된다. 타포니 내에서 확인되는 풍화 침전물 및 이차광물에 관한 분석은 후속 연구로 현재 진행 중에 있다.

• 터널과지하공간
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• 제13권3호
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• pp.215-224
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• 2003

자연 상태에서의 물리적 풍화를 실험적으로 재현하기 위해서 동결-응해 시험을 실시하였다. 시험 과정에서 탄성파 속도, 흡수율, 무게 및 부피 변화 등의 물리적 성질을 측정하였으며, 시험 전 및 시험 종료 후에 일축압축시험을 실시하여 강도 및 탄성 계수의 변화도 조사하였다. 시료의 무게 및 부피 변화는 풍화의 진전 정도와 명확한 상관관계를 보이지 않았으나 탄성파 속도와 일축압축강도 및 탄성계수는 풍화가 진행되면서 감소함을 보였다. 시험 결과는 암반 사면의 장기적 안정성 평가에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제42권4호
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• pp.357-366
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• 2009

풍화작용은 암석의 물리적 및 화학적 특성을 변화시킬 뿐만 아니라 공학적 특성에도 영향을 미친다. 대개 풍화는 암석의 밀도 및 강도, 내부마찰각과 점착력 등을 감소시키며 이로 인해 암석으로 구성된 사면의 안정성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 풍화등급에 따른 암반 사면의 안정성을 분석하여 풍화가 사면의 안정성에 미치는 영향을 분석해 보았다. 이를 위하여 암반사면의 안정성에 가장 주요한 영향을 미치는 불연속면 시료를 풍화등급별로 채취하여 공학적인 특성의 변화를 분석하였다. 이러한 결과를 활용하여 신선한 암반으로 구성된 사면과 풍화된 암반으로 구성된 사면의 안전율을 산정하였다. 신선한 암반의 경우 안전율이 1.25로 안전한 것으로 분석되었으며 풍화된 암반의 경우 안전율이 1.0으로 계산되었다. 그러나 이렇게 산정된 안전율은 값의 분산이 심한 불연속면 거칠기 계수(JRC)와 잔류마찰각에 따라 심하게 변동되고 있어 안전율로 사면의 안정성을 정확하게 파악하기 힘든 실정이다. 따라서 본 연구에서는 불연속면 거칠기 계수(JRC)와 잔류마찰각이 일정한 범위 내에 분포한다는 점에 착안하여 확률변수로 고려하였으며 확률론적 해석을 수행하였다. 확률론적 해석 결과 신선한 암반에서의 파괴확률은 25.6%로 계산되어 매우 불안정한 것으로 파악되었으며 풍화된 암반의 경우는 45.9%의 파괴확률이 획득되었다. 현장으로부터 획득된 자료들의 분산으로 인해 결정론적 해석기법은 사면의 안정성을 평가하는 데 부적절한 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.41-54
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• 2012

암석이 풍화되어 감에 따라 지반 지지력이 감소되는 것은 잘 알려진 사실이다. 토목 구조물의 시공과 설계에서는 암석의 풍화에 의한 지반정수의 변화가 많이 인용되고 있는데 본 연구는 우리나라 면적의 45.5%에 해당되는 화성암을 대상으로 풍화정도에 따른 화학적 변질지수의 값의 범위와 풍화에 따른 광물조성의 변화를 분석하였다. 대상 시료에 대하여 현재까지 제안된 풍화지수들을 산정하였으며, 유의성 분석을 통해서 지수간의 높은 상관성을 확인하였다. 각각의 풍화지수들은 풍화가 진행될수록 값이 증가 또는 감소하는 경향을 보이는데, 화학적 변질지수(CIA)는 암종이나 광물에 따른 값이 기존연구에서 제시되어 있어 풍화의 정도를 판별하기 용이하므로 본 연구에서는 이를 이용하여 풍화정도를 평가하였다. 풍화에 따른 광물학적 변화는 산성질의 영역에 포함되는 암석은 풍화가 진행되어 감에 따라 기반암-일라이트-녹니석-카올린의 경로를 따르나 고철질의 영역에 포함되는 암석은 풍화 진행에 따라 기반암-스멕타이트-녹니석-카올린의 경로를 주로 따르게 된다. 즉 고철질의 암석에서는 풍화과정에서 양이온교환능이 높은 팽윤성의 점토광물인 스멕타이트의 함량이 증가하는 경향을 보인다. 화학적 풍화지수는 화학성분의 상대적인 변화와 비율을 근거로 작성된 지수이므로 암종별로 값의 범위가 넓게 나타나며, 특정 암종의 대표값을 결정하기 어렵다. 그러나 화학적 풍화지수는 다른 풍화정도를 판별하는 기준들과 마찬가지로 정성적인 기준이 아닌 정량적인 기준으로 풍화도를 평가하는 데 활용이 가능한 것으로 판단된다. 또한 특정지역의 풍화정도를 평가하기 위해서는 화학적 변질지수와 함께 풍화광물의 함량비, 풍화에 따른 강도 특성 등을 함께 고려하는 것이 좋을것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제37권3호
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• pp.355-364
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• 2004

국내에 분포하는 화강암 및 화강편마암의 풍화 등급에 따른 정성적ㆍ정량적인 분류법을 고찰하였다. 정성적인 분류는 암석의 외적 관찰과 상대적 강도 측정에 의존하는 주관적인 방법이 사용되었으며, 정량적 분류를 위하여서는 실내 외 실험을 통한 암석의 기본적 물성을 이용한 풍화 지수를 사용하여 암석을 풍화에 따라 분류를 하였다. 풍화 분류 기준은 기존의 여러 문헌에서 얻은 방법 및 본 연구에서 사용한 방법을 추가 혹은 수정하여 제시하였다. 또한, 풍화 등급별로 채취된 암석 시료의 박편 관찰을 통하여 암석 구성 광물의 변화와 미세절리발달을 풍화 등급별로 관찰하였다. 풍화에 약한 광물인 사장석 및 흑운모의 화학적 풍화 정도는 풍화가 진행됨에 따라 점점 발달됨을 살펴볼 수 있었으며, 신선한 암석에서도 사장석 및 흑운모의 풍화가 어느 정도 발달되어 있음을 살펴볼 수 있었다. 서로 다른 풍화 등급의 암석 분말에 대한 XRD분석을 수행하여, 암석 구성 광물의 풍화에 따른 동적변화를 살펴보았다. 즉, 풍화에 약한 광물의 비율이 풍화가 진행됨에 따라 감소되며, 풍화에 강한 광물의 비율은 반면에 증가되는 경향을 보여주고 있다. 풍화의 정량적인 분류를 위해서 여러 암석 물성 값을 이용한 Fookes et al.(1988)이 제안한 $RDI_{sq}$및 본 연구에서 제안한 $I_{a}$(Woo, 2003)를 사용하였다. 그 결과, 연구대상 암석의 신선한 풍화등급 F는 $i_{a}$＞7, 약간풍화 SW는 3.5＜$i_{a}$＜10, 보통풍화 MW는 1.0＜$I_{a}$＜6.0 그리고 심한풍화 HW는 $I_{a}$＜2.5로 분류될 수 있다. 실내ㆍ외 실험을 통한 풍화에 따른 국내 화강암 및 화강편마암의 물리적 혹은 공학적 물성 값을 고려하여 본 풍화 지수들의 범위를 결정하여 간편하고 빠르게 암석의 풍화 등급을 결정할 수 있게 하였다.

• Conservation and Restoration of Cultural Heritage
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• 제1권1호
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• pp.29-37
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• 2012

The West Stone Pagoda at Gameunsaji Temple Site constructed in the 7th century is mainly composed of dark grey dacitic tuff bearing small numerous dioritic xenoliths. These xenoliths resulted in small holes due to differential weathering process from the host rocks. Physical strength of the pagoda was decreased due to weathering and damage caused by petrological, biological and coastal environmental factors. The southeastern part of the pagoda was extremely deteriorated that the rock surface showed exfoliation, fracture, open cavity, granular decomposition of minerals and salt crystallization by seawater spray from the eastern coast. The stone blocks were intersected by numerous cracks and contaminated by subsequent material such as cement mortar and iron plates. Also, the pagoda was colonized by algae, fungi, lichen and bryophytes on the roof rock surface and the gaps between the blocks. As a result of ultrasonic test, the rock materials fell under Highly Weathered Grade (HW) or Completely Weathered Grade (CW). Thus, conservational intervention is essentially required to prevent further weakening of the rock materials.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권6호
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• pp.71-94
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• 1997

암석의 강도에 대한 평가는 지반공학분야에서 매우 중요한 일이나 시료를 성형해야 하기 때문에 시험이 번거롭고 미세균열이 많아 시험에 오차를 가지고 있으며 국내에는 시험자료축적이 부족한 상태이다. 그래서 현장 또는 실내에서 간단하게 시험방법으로 암석강도를 추정할 수 있는 방법이 미비한 실정이다. 본 연구에서는 수년간에 걸쳐 축적된 시험자료를 이용하여 암종에 따른 풍화정도 평가 및 풍 화정도에 따른 강도특성의 변화에 대해 분석하였다. 그러므로 암석성형시편과 성형되지 않은 시료를 이용한 일축압축강도, 점하중시험, 현장 및 시편에서의 슈미트해머시험, 흡수율 시험, 내구성 등의 시험을 실시하여 여러 암석강도의 상호관계를 규명하였으며 현장 또는 실내에서 간단한 시험방법으로 암석의 강도를 추정하기 위한 상관 관계식을 제안하였다.

• 지질공학
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• 제34권1호
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• pp.25-38
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• 2024

본 연구에서는 해수와 산성증류수가 암석 풍화에 미치는 영향을 파악하기 위하여 실내인공풍화가속실험을 수행하였다. 70℃의 해수와 산성증류수(pH 3)를 이용하여 총 45회의 동결-융해 실험을 통하여 5종의 유천층군 화산암에 대하여 화학적·물리적 풍화를 모사하였다. 실내인공풍화가속실험 15회와 45회에 각각 물리적 물성과 일축압축강도를 측정하여 풍화 진행에 따른 물성 변화를 추적한 결과, 물리적 물성의 열화는 대부분은 초기 15회 실험에서 발현되었으며, 산성증류수가 해수보다 물리적 물성 변화에 더 많은 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 실내인공풍화가속실험에 따른 암종별 일축압축강도의 차이를 통계적으로 평가하기 위하여 분산분석법을 사용하였다. 45회 실험 이후의 대조군에 대한 실험군 시료의 일축압축강도의 감소율은 암종과 물리적 물성 변화 추이와 상관없이 유사하게 나타났지만, 물리적 물성 변화와는 달리, 산성증류수보다 해수가 일축압축강도 변화에 더 많은 영향을 미치는 것으로 파악되었다.

• 한국지형학회지
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• 제23권3호
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• pp.27-39
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• 2016

This study statistically investigates relationships between physical properties of rocks and topography by measuring and analyzing section, topographical and measured parameters of 58 bedrock outcrops at areas covered by gneiss, schist, granite, andesite, sandstone and limestone in the Korean Peninsula. Multiple linear regression analysis suggests that the joint spacing, joint continuity, weathering grade and maximum joint width of rocks among the measured parameters are related to the topographical parameters with statistical significances. Therefore, this study suggests that rock properties such as joint spacing, joint continuity, weathering grade and maximum joint width seem to greatly influence topography, although various factors can affect topographical parameters.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권12호
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• pp.13-23
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• 2007

풍화토는 암석으로부터 풍화되어 그 산물로 나타난다. 또한, 풍화정도에 따라 연암, 풍화암, 잔적토에 이르기까지 그 산물은 다양하다. 일반적으로 풍화정도의 결정은 화학적 방법이나 표준관입시험의 N-value를 이용한다. 그러나 이러한 방법은 약간의 단점을 가지고 있으며, 이에 본 연구에서는 교란시료와 물리적인 방법인 Fall cone test를 이용하여 풍화정도를 결정할 수 있는 방법을 제시하였다. Fall cone test 결과, 동일한 지역에서 풍화정도의 차이를 확인할 수 있었으며, 관입량에 따른 화학적풍화지수(CWI)와 함수비의 관계는 하나의 방정식으로 표현할 수 있었다.