• 보존과학회지
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• 제28권4호
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• pp.329-341
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• 2012

마애화령석지장은 해안가에 인접해 있고 해수에 의해 주기적으로 일정 부분이 침수되는 특수한 입지적 조건에 있다. 마애불을 구성하는 암석은 중립질 또는 조립질을 띠는 흑운모화강암으로 내구성이 강한 편이나, 암석 내부에 침투한 염용액과 주변 환경과의 복잡한 상호작용에 의해 구성암석의 색과 강도 및 내구성 등 물성이 변화된 상태이다. 마애불을 이루는 암석은 염(NaCl)결정화 작용에 의한 표면층 박리박락이 심각하다. 박리박락(14.6%)은 해수의 주요 경계면을 중심으로 대기에 상시 노출되는 상부에 집중되어 있다. 반면, 해수에 의해 주기적으로 침수되는 암괴 하부는 오염물이 침착되어 흑화층을 나타내며 이와 함께 갈색변색과 생물오염이 중첩된 상태이다. 표면 오염 및 변질은 흑색 변색(29.2%), 황색 변색(14.1%), 갈색 변색(4.4%), 녹색 변색(2.9%)의 순으로 높은 훼손율(50.5%)을 나타냈다. 또한 해수면을 경계로 상부가 해수에 침수되는 하부보다 초음파 속도가 낮고 편차가 커 많은 물성 변화가 있었음을 알 수 있으며, 특히 해수 침투 경계면의 표면 물성이 취약함을 확인하였다.

• 지질공학
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• 제34권2호
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• pp.317-327
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• 2024

대규모 암반 사면에서 비연속성의 절리계가 발달할 때, 계단상 활동면에 의한 사면 파괴가 발생할 수 있다. 계단상 활동면은 절리-절리 활동면 또는 절리-암교 활동면으로 구분할 수 있으며, 절리-암교 활동면에서 암교는 절리와 평행한 전단 저항과 절리에 수직인 인장 저항을 제공한다. 계단 경로 파괴는 활동 암괴의 하중에 의해 암교의 파괴가 발생하여 암교 양단의 두 절리가 연결되며 발생한다. 암교의 길이가 동일하다면 암석의 인장강도가 전단강도에 비해 낮으므로 절리에 수직으로 형성된 암교가 파괴에 취약하며, 불연속면 간격/길이의 비가 작을수록 계단 경로 파괴의 가능성이 커진다. 비연속성의 절리가 발달하는 암반 사면의 계단상 활동 파괴 위험에 대한 평가를 위해서는 체계적인 불연속면 조사 및 분석을 통해 계단 경로 파괴면을 구성하여 한계 평형 해석 또는 수치 해석 등의 안정성 평가를 수행하여야 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.229-238
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• 2002

본 연구에서는 절리면 거칠기를 정량적으로 산출하기 위하여 표면 거칠기 계수, Rs를 이용한 측정방법을 제안하고, 이를 바탕으로 절리면 거칠기가 절리면 전단강도에 미치는 영향을 제시하였다. 제시된 Rs를 이용하여 새로운 절리면 전단강도 모델을 제안하였다. 연구 결과, 표면 거칠기 계수인 Rs는 암반의 절리면 거칠기를 정량적으로 표현할 수 있는 유용한 방법이 될 수 있음을 알 수 있었다. Rs에 의한 암코아 규모의 절리면 거칠기 측정에는 최대 측정간격으로 2mm, 최소 측정 길이로 5cm가 적당하나, 이를 대규모의 현장 절리면에 확대 적용하기 위해서는 변동규모(scale of fluctuation), $\delta_u$를 도입하여야 한다. 절리면 거칠기가 작은 경우, 전단강도는 절리면에서의 미끄러짐으로 유발되었으나, 거친 절리면에서의 전단강도는 거칠기의 일부분이 파괴됨으로 인하여 발생됨을 알 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제12권4호
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• pp.268-276
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• 2002

In this study, a 3D coordinate measurement system equipped with a laser displacement meter for digitizing rock joint surface was established and the digitized data were used to calculate several roughness parameters. The parameters used in this study were micro avenge inclination $angle(i_{ave})$, average slope of joint $asperity(SL_{ ave})$, root mean square of $i-angle(i_{rms})$, standard deviation of height(SDH), standard deviation of $i-angle(SD_i)$, roughness profile $index(R_P)$, and fractal dimension(D). The relationships between the roughness parameters based on the digitzation of the surface profile were analyzed. Since the measured value varied according to the degree of reflection and the variation of colors at the measuring point, rock joint surface was painted in white to minimize the influence of the surface conditions. The comparison of the measured values and roughness parameters before and after painting revealed the better consequence from measurement on the painted surfaces. Also, effect of measuring interval was studied. As measured interval was increased, roughness parameters were exponentially decreased. The incremental sequence of degree of decrease was $SDH\; i_{ave},\; i_{rms},\; SD_i,\;and\; R_ p-1$. As a result of comparison of parameters from pin-type measurement system and laser type measurement system, all value of parameters were higher when laser-type measurement system was used, except SDH.

• 지질공학
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• 제27권3호
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• pp.267-274
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• 2017

암반은 암석재료 자체의 역학적 성질과 암반내에 분포하는 불연속면의 기하학적 특징에 의해 그 역학적 특성이 좌우된다. 암반사면의 경우에는 불연속면에 의해 특히 파괴면의 위치와 파괴후의 거동 등이 달라진다. 본 논문에서는 불연속면의 규모에 따라 암반사면의 파괴형태가 달라지는 점을 고려하여, 원호파괴와 평면파괴 안정해석을 위한 2개의 3D 해석방법을 개발하고 실제 사면에 적용하여 그 적용성을 검토하였다. 결과, 원호파괴의 경우, 자연건조상태에서는 안정하지만 강우에 의해 표층 함수비가 증가하면 불안정해지는 해석 결과를 얻었다. 평면파괴의 경우도 강우에 의해 불연속면 자체의 마찰각이 감소하는 영향에 의해 건조상태보다 불안정해지는 결과가 나타났다. 이상의 해석 결과로부터 실제 사면에서의 현상을 잘 반영하는 것으로 보아, 개발된 해석방법이 사면안정성 검토 또는 유지관리의 목적으로 적용가능하다고 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제21권2호
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• pp.93-102
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• 2011

암석의 파괴조건식으로 Mohr-Coulomb 및 Hoek-Brown 함수가 널리 이용되고 있으나 이들 함수는 중간주 응력을 고려할 수 없다는 단점이 있다. 최근의 연구결과에 의하면 암석의 파괴강도는 중간주응력의 크기에 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서 주요 암반구조물의 안전설계를 위해서는 중간주응력이 고려된 3차원 암석파괴조건식이 도입될 필요성이 있다. 이 연구에서는 주응력좌표계의 자오면에서 선형으로 나타나며 또한 Mohr-Coulomb 파괴곡면의 모서리에 부드럽게 접하는 3차원 파괴함수인 Jiang & Pietruszczak(1988) 함수가 암석의 진삼축압축강도 예측에 활용될 수 있는 가능성에 대하여 논의하였다. Jiang & Pietruszczak 함수를 이용하여 실제 진삼축압축시험 결과를 모사함으로써 이 함수의 성능을 평가하였다.

• 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.

• Geomechanics and Engineering
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• 제28권3호
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• pp.313-324
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• 2022

Rock properties are important in the design of mines and civil engineering excavations to prevent the imminent failure of slopes and collapse of underground excavations. However, the time, cost, and expertise required to perform experiments to determine those properties are high. Therefore, empirical models have been developed for estimating the mechanical properties of rock that are difficult to determine experimentally from properties that are less difficult to measure. However, the inherent variability in rock properties makes the accurate performance of the empirical models unrealistic and therefore necessitate the use of soft computing models. In this study, Gaussian process regression (GPR), artificial neural network (ANN) and response surface method (RSM) have been proposed to predict the static and dynamic rock properties from the P-wave and rock density. The outcome of the study showed that GPR produced more accurate results than the ANN and RSM models. GPR gave the correlation coefficient of above 99% for all the three properties predicted and RMSE of less than 5. The detailed sensitivity analysis is also conducted using the RSM and the P-wave velocity is found to be the most influencing parameter in the rock mechanical properties predictions. The proposed models can give reasonable predictions of important mechanical properties of sedimentary rock.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권11호
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• pp.83-96
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• 2016

흙막이 벽체 배후지반의 지표 침하는 인접구조물의 안전성에 많은 영향을 미친다. 그러나 지반굴착에 따른 주변 지반의 침하는 예측하기가 쉽지 않고 굴착면으로부터 이격거리에 따른 침하량을 정량적으로 구하는 것은 더욱 어려운 일이다. 흙막이 벽체의 변형에 의한 지표침하는 수치해석(FEM)이나, 경험적 방법 Peck(1969)등으로 추정하고 있으나 주로 토사층을 대상으로 하고 있다. 본 연구에서는 토사층 하부에 암반층이 위치하는 복합지반을 굴착 할 때 암반층의 깊이와 절리경사에 따른 흙막이 벽체 배후지반의 지표침하를 대형모형실험(규격: $3m{\times}3m{\times}0.5m$)을 수행하여 측정하였다. 모형실험은 축척 1/14.5로 하고 10단계로 굴착을 하였다. 암반층 비율은 35%와 50%로 하였고 암반층의 절리경사를 $0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$로 하여 단계굴착하면서 흙막이 벽체 버팀대에 작용하는 토압(Lee 2014)과 흙막이 벽체 배후지반의 지표 침하량을 측정하였다. 암반층비율과 암반층 절리경사가 증가하면 배후지반의 지표침하량도 증가하며 암반층 절리경사 $60^{\circ}$(J60)에서는 수평지반 굴착시에 비해 최대 17배 크게 발생하였다. 흙막이벽체 배후지반에서 최대 지표침하는 경험적 방법과 달리 흙막이 벽체로부터 굴착깊이의 17%~33%만큼 이격된 위치에서 가장 크게 발생하였다. 복합지반의 지표침하는 전반적으로 경험적 추정방법에 의한 지표침하량에 비해 작게 나타났다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제2권2호
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• pp.75-83
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• 2009

암반사면에 대한 표면조사 시에는, 암반 사면파괴로 인한 재해의 원인이 될 수 있는 파쇄대에서의 응력이완, 노출되지 않은 불연속면 등의 요인들을 고려하지 못하는 한계가 있다. 이에 본 고에서는 사면의 절취 또는 절취사면의 유지관리에 있어서 사면 안정성에 대한 판단을 도와 사면 파괴로 인한 재해를 예방하는 방안을 제시하고자 한다.