• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권4호
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• pp.68-76
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• 2002

동래 납석광산 지역의 산성광석배수(ARD)에 의해 오염된 동래천의 공간적 화학조성 변화와 중금속의 제거 과정을 중화실험을 통하여 조사하였다. 광산에 인접한 동래천은 강산성(pH 3.0~4.2)이며 많은 양의 Al. Fe, $SO_4$및 중금속(Pb, Cu, Zn, Cd)을 포함하고 있다. 동래천의 화학조성은 산성배수의 침출지에서부터 수영강과의 합류지점까지 체계적으로 변화한다. 즉, 동래천으로 유입되는 침출수는 Al과 Fe가 풍부하나 하류로 갈수록 Al이 풍부한 조성으로 변한다. 침출수(pH 2.3)는 오염되지 않은 동래천(pH 6.5)과 소규모의 지류(pH 6.2)와 혼합되면서 pH가 최대 4.2까지 증가한다. 이러한 낮은 pH 범위(<4.2)에서는 거의 모든 Fe가 침전되나 Al은 대부분 용존상태로 남게 되어 하류로 갈수록 A띠 풍부한 조성으로 변화하게 된다. 한편, Al이 풍부한 하류의 지표수는 유량이 큰 수영강(pH 6.9)과 혼합되면서 pH가 증가(5.7)하여 흰색의 Al 침전물을 형성시킨다. 침출수를 대상으로 한 중화실험 결과. pH 3.5 이하에서 Fe침전물이, pH 4~6범위에서 Al 침전물이, 그리고 pH 6.0이상에서 Mn침전물이 형성되었다. pH의 증가에 따른 이러한 Fe, Al 및 Mn의 단계적인 침전은 실제 동래천에서 관찰되는 침전물의 형성과 잘 일치하고 있다. 또한 pH 증가에 따른 Fe및 Ai침전물에 의한 중금속의 흡착순서는 Pb>Cu>Cd$\geq$Zn이었으며, 50%의 흡착을 보이는 pH의 값($pH_{50}$은 Pb 3.2, Cu 4.5, Cd 5.2 및 Zn 5.8이었다. 이와 비교하기 위해서, Al이 풍부한 하류의 지표수를 대상으로 한 중화실험 결과, $pH_{50}$의 값은 Pb 4.5, Cu 5.8, Cd 7.4 및 Zn 7.0으로서 침출수에 비해 높은 값을 보였다. 이와 같은 결과로부터, 광산배수에서의 중금속의 제거는 pH의 변화뿐 만 아니라 하천수의 Fe 및 Al의 상대적인 양에 따라 결정됨을 알 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제43권4호
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• pp.417-427
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• 2010

랑카위 군도는 말레이 반도 서부해안 타일랜드-말레이시아 국경 부근 30 km 서쪽 해상에 위치하고 있으며, 약 $479km^2$에 걸쳐 99(+5)개의 섬으로 구성되어 있다. 동식물에서의 생물학적 다양성과 함께 랑카위 군도는 암석의 다양성, 풍광의 다양성 및 화석의 다양성을 포함하는 지질학적 다양성도 보여준다. 이러한 생물학적 다양성과 지질학적 다양성은 랑카위 군도를 동남아시아의 새롭게 떠오르는 생태관광 중심지로 이끌었으며, 결과로 2007년 7월 1일 유네스코에 의해 동남아시아 최초의 세계지질공원으로 지정되었다. 오늘날의 랑카위 지질공원의 지질학적 다양성은 고생대 동안의 다양한 퇴적계와 고환경 하에서의 오랜 퇴적사와 함께 중생대 초까지 일어났던 지구조 및 마그마 활동에 이어 현재의 아름다운 풍광으로 침식시킨 지표작용의 결과이다. 랑카위 지질공원에 노출되어 있는 고생대 퇴적층은 하부로부터 캠브리아기의 Machinchang층, 오오도비스-데본기 초기의 Setul층, 데본기 후기-석탄기의 Singa층 및 페름기의 Chuping층을 포함하는 4개의 층으로 세분된다. 이러한 퇴적층은 섬의 동쪽으로 갈수록 젊어지나, 섬의 동부에서 Kisap 트러스트에 의해 단절되어진다. 상부가 서쪽으로 이동되어진 키삽 트러스트는 시대가 오래된 Setul층(그리고 아마도 Machinchang층과 함께)을 동쪽으로부터 이동시켜 섬의 중앙 축 부군에서 시대가 젊은 Chuping층 또는 Singa층 상위에 올려놓았다. 트라이아스기 Gunnung Raya 화강암은 고생대 퇴적층들을 관입하여 부분적으로 다양한 접촉 변성작용을 일으켜 지역적으로 주석을 함유하는 광상을 형성시켰다. 트라이아스기 이후의 지질역사는 랑카위 군도에서는 잘 알려져 있지 않고 있어 쥬라기 초기 이후 랑카위 군도의 암석들은 열대성 풍화의 영향을 받아왔으며 그 영향은 현재까지 지속되고 있다. 이러한 열대성 풍화 현상은 오늘날의 랑카위 군도의 아름다은 풍광을 만들어 내는데 매우 중요한 역할을 하였다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제50권4호
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• pp.122-147
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• 2017

중산동 유적은 선캠브리아기의 석영편암층과 운모편암층에 걸쳐 분포하며, 풍화층에는 운모, 석영, 장석, 각섬석 및 녹니석 등 다양한 비가소성 광물이 다량 포함되어 유적지의 지반을 형성하고 있다. 중산동 유적 신석기시대 토기는 다양한 갈색계열을 보이며, 일부 시료는 속심과 내면을 따라 흑심이 발달하고 예리한 빗살시문과 손누름 자국이 관찰된다. 이들은 비가소성 입자의 조성과 입도 및 분급과 원마도가 다양하여 특징적 광물조성에 따라 4 유형으로 세분하였다. I-형은 장석질 토기로 장석이 주성분이며 석영과 운모를 포함하기도 한다. II-형은 운모질 토기로 녹니석화된 운모류, 활석과 투각섬석 및 투휘석의 조합을 이룬다. III-형은 활석질 토기로 미량의 석영과 운모를 동반한다. IV-형은 석면질 토기로 투각섬석과 미량의 활석을 포함한다. 중산동 토기는 내외면의 색상이 다소 불균질하다. I-형 토기군은 장석류 함량에 따라 적색 및 황색도에 차이가 있으며, III-형 토기군과 유사하다. II-형은 적색도가 다소 높아 IV-형과 유사하다. 유적지 토양은 토기에 비해 적색 및 황색도가 높다. 전암대자율은 0.088~7.360(${\times}10^{-3}$ SI unit)의 넓은 범위이나, 각 유형별 주성분 광물에 따라 구분된다. 토기의 부피비중과 흡수율은 1.6~1.7 및 13.1~26.0%의 범위를 보인다. 각 유형별 토기군은 I-형의 유기물 고착시료 < III-형 및 IV-형 < I-형 < II-형 (IV-형의 IJP-15 포함)의 순으로 공극률과 흡수율이 증가하며 뚜렷한 영역 차이를 보였다. 이는 비가소성 입자의 종류와 입도 등에 따라 물리적 성질의 차이가 나타나기 때문이다. 중산동 토기는 다양한 재료의 혼합으로 이루어져 있으나, 유적지 토양은 중산동 토기가 갖는 모든 광물조성을 공급할 수 있는 지질조건을 갖추고 있다. 따라서 원료는 유적지 주변 석영편암과 운모편암의 풍화대에서 수급이 가능하였을 것으로 판단된다. 그러나 구성광물, 입도 및 암편이 다양한 양상을 보여 원료 채취장소가 여러 곳이었을 가능성이 높으며, 이에 따른 점토화 및 풍화도의 차이가 있는 것으로 해석할 수 있다.

• 지질공학
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• 제30권4호
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• pp.469-483
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• 2020

지하수의 장기적인 수위 및 수질 관측 결과는 기후변화를 비롯한 다양한 재해의 영향 평가 및 대응 수립에 있어 중요한 자료로 활용될 수 있을 뿐 아니라 지진과 같은 지질학적 재난의 예측과 관리에도 기초적인 자료로 활용될 수 있다. 그러나 장기적인 모니터링을 통해 지진 예측과 지진으로 인한 지하수위와 수질 변동 사례를 평가한 국외와 달리 국내에서는 용존 이온의 변화와 같은 지진 전후 관측된 개별 수질 요소의 변화와 관련한 보고 사례가 적다. 이 연구에서는 지하수 수질 이상 변동의 기준을 설정하기 위해 포항시 신광면과 흥해읍에 존재하는 14개 농업용 관정에서 2018년 7월부터 5회에 걸쳐 지하수를 채취하여 분석하였다. 분석 결과, 신광면에서는 Ca2+가, 흥해읍에서는 Na+가 우세한 것으로 나타났다. 농업 활동의 영향으로 보이는 NO3-의 우세가 신광면 지하수에서 나타났으며, 흥해읍의 한 관정에서는 음용수 기준을 100배 가까이 초과하는 높은 농도의 Fe가 검출되었다. 기반암과 퇴적 특징 차이에서 수반된 유속 차이와 물-암석 반응의 결과로 신광면에 비해 흥해읍의 지하수에서 상대적으로 높은 용존 이온 농도가 관측되었다. 물-암석 상호 반응을 고려할 때, 신광면의 지하수는 대부분 화강암과 규산염 풍화작용의 영향을, 흥해읍은 주로 규산염과 탄산염 풍화작용의 영향을 받았을 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 신광면과 흥해읍의 지하수 배경 농도를 파악하였으며, 계절적으로 변이가 큰 관정에 대해서는 지속적인 모니터링을 수행할 필요가 있을 것으로 보인다.

• 자원환경지질
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• 제4권1호
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• pp.11-18
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• 1971

The geotectonics and geomorphic structure of Korea resulted from the Song-rim Disturbance and the Daebo orogenic movements. Afterward this mountainous peninsula underwent several geological changes on a small scale, and it was also claimed that the steady rising of the elevated peneplain of the eastern coast and the submerging of the southwestern coastal area are largely due to the tilted block movement. These views have been generally accepted good in several ways, but they are limited in range or lacking in theoretical integration. The present writer investigated the geology of the Mt. Chi-ri-san and the Honam coal mining area for a geological map in 1965, respectively. The results of these studies convinced the present writer that the conventional views, which were based upon a theory of lateral pressure should be reconsidered in many respects, and more recent studies made it clear that the morphological development in the southwestern area can be better explained by the orogenic movement and rock control. The measurement of submerging speed of the western coastal area (Pak. Y. A., 1969) and a new account on the geology and tectonics of the Mid-central region of South Korea (Kim O.J., 1970) act as an encouragement to a new explanation. The present writer's researches on the extreme southwestern portion of the peninsula show that the steady submerging of this area cannot be attributed to a simple downthrown block phenomenon caused by block movement. It is no more than the result of the differential movement of uplifting in the eastern and western coastal areas and the rising of sea-level in the post-glacial period. This phenomenon could be easily explained by the comparison of the rate of rise in sea-level and amount of heat flow between Korea and other areas in the world. The existance of the erosional planes in the Sobaik-San ranges also provide an evidence of an upheaval in the western coast area. Though the Sobaik-San ranges largely follow the direction of the Sinian system. They consist of the numerous branches, whose trends run more or less differently from their main trend because of the disharmonic folding, are converged into Mt. Sobaik-San and Chupungryung. The undulation of the land is not wholely caused by orogenic movements, where as the present writer confirmed that the diversity of morphological development is the direct reflection of geological conditions such as rocks and processes which constitute the basic elements of geomorphic structure. An east-west directed mountain range which could be named as Hansan mountain range, was claimed to be oriented by the joint control. The geological conditions such as a special erosion and weathering of agglomerate and breccia tuff usually produce pot-hole like submarine features which cause the whirling phenomenon at the southwestern coast channel.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권10호
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• pp.35-43
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• 2011

본 연구의 대상지역은 영주댐 건설로 인해 이설되는 중앙선 철도 건설 예정지로 수 km에 걸쳐 연성전단작용에 의한 습곡과 압쇄암이 분포한다. 연성전단대는 지질시대 동안 작용한 단층작용으로 변형되어 복잡한 지질구조를 보인다. 연성전단대는 고온고압의 지하십부(>8km)에서 작용한 변형에 의한 광물의 재결정 작용으로 엽편상의 유동조직을 가지는 압쇄암이 발달하며, 이로 인해 지표부근(<2km)의 변형으로 형성된 단층대와 구별되는 공학적 특성을 가진다. 압쇄암의 특성을 파악하기 위해 시편으로 제작된 암석을 대상으로 변형률과 변형에 수반된 압축구조의 모양을 분석하였다. 단층대의 변형된 모양은 엽리상의 편원(oblate)한 모양이 우세한 반면 압쇄대는 광물의 신장에 의한 편장(prolate)한 형태가 우세하다. 변형률은 변형이전 상태를 기준으로 단층대가 1.2배미만의 변형을 보이는 것에 비해 압쇄대는 최대 2.5배의 변형을 나타내는 것으로 분석되었다. 불연속면을 기준으로 적용한 암반분류에서 경암의 일축압축강도는 연암정도의 강도를 보였으며, 일정 시간 수침 후에 강도의 변화가 관찰 되었다. 본 연구결과 조사된 암석들의 공학적 특성은 광물조성과 화학 조성에 기초한 풍화저항력이 비교적 높은 것을 고려할 때 압쇄작용에 수반된 미세균열구조에 의한 것으로 판단되었다. 따라서 압쇄암이 넓게 분포하는 지역에서 터널굴착을 하는 경우, 미세균열에 의한 팽창과 지하수 유입에 의한 강도저하가 발생할 수 있으므로 시공시 각별한 주의가 필요한 것으로 판단되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.53-62
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• 2014

기존 국내 병설터널의 이격거리는 지반조건에 따라 터널직경(D)의 2~5D 정도를 확보하는 것이 일반화되어 왔으나, 최근 들어 대규모 절취에 따른 환경훼손 및 용지매입의 제약, 선형의 연속성 유지 등의 문제를 수반하게 되면서 터널 중심간격이 1D 이하인 근접 병설터널의 현장 적용성이 확대되고 있다. 특히, 터널 필라폭이 감소할 경우 필라(Pillar)의 안전성이 터널의 거동에 영향을 미치게 되므로, 이에 대한 다양한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 그러나 현재까지의 연구는 주로 필라의 거동특성이나 설계 영향 인자들에 대한 분석에 국한되었으며, 실무에 적용 가능하고 정량적인 데이터는 제시하지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 현장 시공조건을 최대한 반영할 수 있는 안정성 평가기법 및 설계 지표를 제시하기 위해 현장조건으로 터널 간 근접도가 가장 높은 갱구부 구간의 지형 및 지층특성을 반영하고, 암반 및 완전풍화 상태의 다층지반조건 상태를 모사하였으며, 지반 강도별 필라폭 변화에 따른 수치 해석적 분석을 통해 필라의 안전성이 터널 전체 안정성에 미치는 영향 정도를 평가하였다. 또한, 지표침하비 및 간섭체적비, 평균강도/응력비 등에 대한 종합적 분석 결과와 Hoek & Brown(1980) 파괴기준을 토대로 실무에 적용이 가능한 근접 병설터널 필라의 안전율 평가식과 지반 강도별 최소 필라폭을 제시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.99-112
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• 1999

국내에서 계측된 92개의 측압계수를 이용하여 심도에 따른 측압계수의 경향을 분석하고 Hoek & Brown이 정의한 측압계수의 범위와 비교하였다. 국내의 측압계수는 1이상이 84%로 대부분의 경우 수평응력이 연직응력보다 크게 나타났다. 지반의 침식. 퇴적 및 암반 풍화. 횡압력에 의한 측압계수의 변화를 분석하기 위해 탄소성 이론을 적용하고 그 결과를 유한요소해석과 비교하였다. 측압계수는 지표 침식과 횡압력이 크고 암질이 양호할수록 증가하였고 퇴적의 경우에 감소하였다. 본 연구를 통하여 여러 지질작용이 측압계수에 미치는 영향을 파악할 수 있었고, 특히 지하공동의 굴착 심도인 천부 암반에서의 측압계수 변화를 파악할 수 있었다. 다층 역전파 학습 알고리즘을 적용한 인공신경망을 이용하여 측압계수 예측 전문가 시스템을 개발하였다. 학습률, 모멘텀 상수 그리고 은닉층 노드수를 고려하여 실측치와 상관계수 0.996 이상의 매우 높은 추론율을 보이는 모델을 선정하였다 학습에서 제외한 9개 계측자료로 이 모델을 검증한 결과, 추론오차의 평균은 20%였으며 상관계수도 0.95 이상으로 측압계수를 예측하는데 있어 높은 신뢰성을 보였다.

• 보존과학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-12
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• 2010

초 록 부여 쌍북리 유적에서 출토된 백제시대 도가니는 유리와 금속의 용융에 사용했던 것으로서, 기질은 대체로 경질이며 담갈색, 회청색 및 회갈색의 색조를 보인다. 태토에는 다량의 석영과 파쇄된 토기가 혼입되어 있으며, 외부에는 정선된 석영입자를 도포하여 도가니에 내화성을 부여하였다. 이 도가니는 운모류의 분해와 뮬라이트의 형성 및 장석류의 관찰여부로 볼 때, 공통적으로 $1,000^{\circ}C$ 이상의 소성을 경험한 것으로 판단되며 일부 도가니는 $1,100^{\circ}C$ 이상에서 열적 변화가 수반된 것으로 사료된다. 그러나 검출된 광물상의 특성을 고려할 때 소성 및 용융시 최대 상한 온도는 $1,200^{\circ}C$를 넘지 않았을 것으로 판단된다. 전암대자율 측정과 지구화학적 특성 분석에서 도가니 시료는 크게 두 그룹으로 분류되었으며, 이는 적어도 두 종류 이상의 성인이 다른 태토로 제작되었음을 지시한다. 그러나 도가니의 태토와 유적을 구성하는 토양의 풍화정도가 유사하고 주성분원소의 분포 또한 대체로 동일한 것으로 보아 유적이 위치한 이 일대의 충적층은 두 암종의 풍화산물이 혼재할 가능성이 매우 높다. 따라서 도가니를 구성하는 태토는 모암이 다른 쌍북리 일대의 풍화토로 구성되었던 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제8권2호
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• pp.115-130
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• 1998

1996년 7월 2일간의 집중강우로 연천-철원 지역에서 발생한 916개 산사태를 대상으로 산사태 유형과 지형적 취약성을 분석하였다. Olivier의 산사태 반응 등식을 적용할 경우 2일간 강우량은 대형 산사태가 발생될 수 있는 집중강우지수(event coefficient) 0.2를 훨씬 초과하는 0.372로서 집중강우가 이 지역의 산사태를 주도하였다. 붕괴물질은 붕적층과 풍화 잔류토가 복합적으로 파괴되어 생성된 암설이 우세하다. 붕괴물질의 구성비로 분류하면 산사태의 66%는 암설 유동(debris flow)이고, 23%는 토양 유동(sediments flow)에 해당된다. 규모에 의하여 분류하면 90%이상이 연장 l00m 이하, 심도 1m 내외인 변이형(transitional) 산사태에 속한다. 암석 분포별로는 화강암 지역의 산사태 빈도가 변성암 지역보다 4.7배, 화산암 지역보다는 2.7배 높다. 이는 화강암의 풍화정도가 높아 투수성이 높고 결과적으로 전단응력이 저하된 결과로 해석된다. 산사태에 가장 취약한 지형은 고도 200~300m, 경사면 $10-20^{\circ}$이고, 50% 이상이 이와 같은 지형조건 하에서 발생하였다. 단위 면적당 산사태 빈도도 상기 지형조건에서 각각 평균치의 2배 및 1.43배 높다. 결과적으로 집중강우시 저 고도, 저 경사면에 분포하는 붕적층이 풍화 잔류토와 함께 산사태를 발생시켰다.