• 지질공학
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• 제34권1호
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• pp.67-105
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• 2024

This study compares the quartzites of four quartzite units: The Fagfog Quartzite, Dunga Quartzite (member of the Robang Formation), Pandrang Quartzite (member of the Kalitar Formation) and the Chisapani Quartzite. The analysis shows variations in flakiness and elongation, as the Fagfog Quartzite displays low flakiness whereas the Pandrang and the Chisapani have moderate and the Dunga Quartzite has shown variations. The density values of the four quartzite units remain consistent, indicating uniform physical properties and porosity levels. However, bulk density values differ among the quartzites, suggesting variations in particle arrangement, porosity, and density. Regarding strength measures, the Pandrang and the Chisapani Quartzite have higher strength characteristics as compared to the Fagfog and the Dunga Quartzites. The Pandrang Quartzite has the highest average point load strength index, classifying it as "Extremely Strong". The resistance to impact and crushing forces varies among the quartzites, with lower Aggregate Impact Value (AIV) and Aggregate Crushing Value (ACV) indicating higher strength and durability. Durability tests show that the Fagfog Quartzite has high durability against slaking, with a slight decrease observed after the fifth cycle. The Dunga Quartzite shows varying degrees of weathering, while the Pandrang and the Chisapani Quartzite have minimal weight changes, indicating strong resistance to weathering. Magnesium sulfate soundness tests indicate high durability and resistance to degradation for all four units. The Los Angeles abrasion value (LAAV) tests indicate favorable resistance to abrasion for the majority of the Fagfog, Dunga, and the Pandrang Quartzites samples, while Chisapani Quartzite shows more variability in LAAV values. The Pandrang Quartzite shows a higher proportion of elongated particles but lower flakiness index values as compared to Fagfog and Dunga Quartzites while Chisapani Quartzite stands out with a significantly higher presence of flaky particles and lower elongation index values. Mechanically, the Fagfog and Dunga Quartzite show higher strength and better resistance to abrasion and freeze and thaw. The Pandrang Quartzite shows moderate resistance to crushing and sudden effect, while the Chisapani Quartzite has variable resistance to effect. This comparative study emphasizes the diversity and complexity of quartzite rock types, showing the need for comprehensive characterization and assessment to determine their suitability for specific applications.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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• pp.904-909
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• 2004

The study area adjoins with Yangsan fault in Sangbuk-myeon, Samsam-ri, Kyongsang-namdo and consist of the natural steep slope. After drawing data layer which have altitude by using digital topography data, it is converted to lattice DEM of $10m{\times}10m$ size. From this, gradient map of unit lattice, slant direction map and shadow relif map are made. Using flow apportioning algorithm, upper slope contributing area and wetness index by established lattice can be calculated. Area that have high wetness index shows lineament structure of northwest-southeast direction, and this agrees with shear fracture system. The result of electricity specific resistance survey in the study area shows that area of high wetness index has low electricity specific resistance anomaly. That is, wetness index conforms with distribution of fractured zone that accompanied chemical weathering of rock. Therefore, wetness index can be used as the method of detecting fractured zones and judging the stability of the area.

• 보존과학회지
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• 제24권
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• pp.23-36
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• 2008

화순 운주사 석조불감(보물 제797호)은 고려시대 양식을 갖추고 있는 석조문화재로서 아주 독특한 형식적 특징을 보여준다. 남북의 감실 내부에는 각각의 불상이 등을 맞대고 있는 쌍배 좌상의 형태를 보이고 있어 역사적, 미술사적 및 학술적으로 높은 평가를 받고 있다. 그러나 이 석조불감은 특별한 보호시설 없이 옥외에 노출되어 장기간의 풍화작용으로 다양한 훼손양상이 복합적으로 나타나고 있다. 이 석조불감은 총 47매의 암석으로 구성되어 있으며, 총 하중은 약 56.6톤이다. 구성 재질은 주로 회백색의 유리질 조직을 갖는 화산력 응회암류로 암편질 응회암과 유문암질 각력응회암이다. 또한 이들의 보수과정에서 부분적으로 흑운모 화강암을 사용하였다. 이들 응회암질암의 화학적 풍화지수는 52.1~59.4이나, 대체적인 화강암은 보다 신선한 50.0~51.0을 보인다. 이 연구에서는 석조불감에 나타나는 손상유형을 크게 물리적, 화학적 및 생물학적 풍화로 구분하여 훼손양상에 따라 종합훼손지도를 작성하였고, 표면적 대비 점유율을 산출하였다. 이 결과, 물리적 풍화양상 중 박리박락이 모든 방위에서 가장 높은 점유율을 보였으며, 방위로는 석감의 남측 면이 39.1%로 가장 높은 풍화도를 보였다. 화학적 풍화는 흑색 변색, 황갈색 변색, 백화현상 순으로 나타났으며 석감의 서측 면에서 61.2%의 높은 점유율을 보인다. 육안으로 볼 때, 가장 심각한 훼손을 보이는 생물학적 풍화는 회색지의류가 압도적으로 높으며, 석조불감 북측 면이 38.3%로 가장 높게 나타났다. 따라서 균열과 박리박락이 심한 부재의 접합 및 보강이 선행되어야 하며, 이차적 오염물질과 생물들은 정기적인 세정을 통해 제거하는 등 각각의 손상도에 적합한 보존방안의 수립과 임상실험을 통한 과학적 처리가 필요하다.

• 자원환경지질
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• 제55권5호
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• pp.429-438
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• 2022

본 연구는 골재 생산과정에서 화감암 파쇄시 풍화정도가 골재의 입도분포 및 미석분 발생량에 미치는 영향을 평가하였다. 경북 거창의 골재 채석장에서 슈미스 햄머 측정값으로 강도 차가 있는 3개 지역에서 암석 시료를 채취하였다. 실내에서 동일 조건에서 죠크러셔로 파쇄를 한 후 입도분석, 광물 분석, 화학분석과 풍화지수를 산출했다. 슈미트 햄머 측정값은 56, 28, <10로 나타났고 풍화지수인 CIA 및 CIW 값도 차이가 나타나 시료들을 풍화도에 따라서 경암, 연암 및 풍화암으로 구분했다. 경하에서 풍화암으로 갈수록 작은 입도분포를 보이며, 변질광물로 견운모와 같은 점토광물의 비율이 높아졌다. 경암은 장석 및 석영 비율이 높았고 백운모 및 고령석(kaolinite)의 비가 작았다. 죠크러셔 파쇄 결과 경암은 굵은 파쇄물(13.2mm)을 많이 생산한 반면 풍화가 진행된 연암 및 풍화암은 가는 파쇄물(4.75mm)을 생산했다. 전자는 베타분포 곡선 특징을 보였고 후자는 쌍봉 분포 곡선을 보였다. 미석분(0.71mm 체 이하; 중량 %) 발생은 경암, 연암, 풍화암에서 13%<21%<22%로 증가하여 풍화도가 클수록 미석분이 많이 발생했다. 미석분은 습식 골재 생산 공정에서 샌드 유닛(모래탈수장치)의 운전으로 회수된다. 따라서 골재생산 공정에서 슬러지 발생량을 최소화하기 위해 사이클론의 최적 운전에 대한 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권6호
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• pp.29-37
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• 2021

화강 풍화대 지반은 지반구조물의 주요 지지층으로 활용되고 있으므로 화강 풍화대의 지반특성을 평가하는 것은 중요하다. 특히, 내진설계의 중요성이 부각되고 있음에 따라 지반분류 및 지반 최대 전단 탄성계수(G_max) 평가에 활용되는 전단파 속도(V_S)의 합리적인 평가의 중요성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 국내 화강 풍화대 지층을 대상으로 표준관입시험(SPT: Standard penetration test) N₆₀ 및 채취한 시료의 화학적 풍화지수를 바탕으로 비선형 다변량 회귀분석을 수행하여 전단파 속도(V_S) 추정식을 제안하였고, 기존 관련 연구결과와 비교하였다. 화학적 풍화지수를 추가적인 독립변수로 고려하여 풍화도를 고려한 경우 N₆₀만을 사용하여 수행한 단순 회귀분석 결과에 비해 결정계수가 증가하여 전단파 속도 추정식의 정확도가 향상됨을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제40권1호
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• pp.47-66
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• 2007

봉화 북지리 마애여래좌상(국보 201호)은 흑운모 화강암으로 구성되고 NE-SW EW 및 NS 방향의 3개 절리조가 규칙적으로 나타난다. 이들은 마애여래좌상의 여러 부분을 심각하게 파손하는 기계적 풍화를 일으켰다. 이 화강암의 풍화암에서 주원소의 화학조성을 이용한 풍화지수는 토양층에서 $59{\sim}61$로 사장석이 용해되고 흑운모가 변질되어 카올린 광물의 생성이 활발한 방향으로 풍화작용이 진행되었다. 풍화도가 커질수록 주원소의 $SiO_2$, MnO는 약간 증가하는 반면에 $TiO_2,\;{Fe_2O_3}^t,\;MgO,\;CaO,\;K_2O$는 감소하는 경향을 보인다. $Al_2O_3$에 대한 미량원소의 변화량을 보면 모든 전이원소와 Rb, Y는 풍화도가 커질수록 증가하며, 반면에 Li, Sr, Ba은 감소를 나타낸다. REE의 패턴은 LREE에서 거의 일정하게 나타나지만 HREE에서 풍화도가 커질수록 증가하는 경향을 보인다. 특히 CaO, $K_2O$, Sr과 Ba의 감소는 장석들이 지하수에 용해되면서 유출된 결과이다. 마애여래좌상에서 훼손은 풍화에 의해 3방향의 절리, 착색현상, 입상분해, 미생물서식 등으로 나타난다. 풍화의 윈인은 주로 변형작용, 수분, 기온변화, 생물서식 등이다. 이 중에 수분이 화강암 내의 절리를 따라 스며들어 광물을 용해하고 분해할 뿐만 아니라 식물을 서식케 하고 결빙을 일으킨다. 북동 및 남북 절리조는 외곽부에서 내부로 연결되기 때문에 이 절리들은 빗물이 쉽게 마애여래좌상 내부로 스며들게 하여 앞으로 문화재를 훼손하는데 큰 영향을 미칠 것으로 생각된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권4호
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• pp.115-130
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• 1996

Laterite 또는 laterite성토의 정의는 열대.아열대의 기후조건에서 논의 되었고 그 풍화 지표 는 화학적 조성에 의해 표시하고 있다. 열대.습윤온난지역의 적황색토화한 화강암질 풍화잔적토는 화학적 조성에서 laterite성토와 같은 정의의 지표로서는 전체성분에 대한 $(A1_2O_3+Fe_2O_3)$의 비가 0.2~0.5를 나타낸다. 본 연구에서의 전주아중지역의 화학적 비는0.28정도, 홍성 및 대천의 서해연안지역은 0.33정도이다. 비laterite치 화학적 비는 0.2미만이며 경주불국사지역은 0.17 정도로 확인되었다. 적황색토의 X-Ray 회절 분석결과 점토광물은 kaolinite화 되어 있는 것은 다른지역의 화강암질 풍화잔적토와 같은 특징이다.

• 한국지형학회지
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• 제23권2호
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• pp.29-45
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• 2016

Chemical composition of fine sediments from Jeongdongjin area are analyzed with XRF method. The results are compared with previously reported results of sandstones of the nearest Simgok port. The weight percentage of $SiO_2$ of the samples are far lower than those of sandstones of Simgok. It is supposed to be happened by the selective elution of $SiO_2$ from the sediment layer of coastal terrace, as there's no evidence of selective input or precipitation of other elements from outside. As a result of chemical alteration or weathering of sediment at coastal terrace, weight percentage of $Al_2O_3$ and $Fe_2O_3$ of samples show far higher values than those of Simgok sandstone. In addition, the relative portion of $Al_2O_3$ and $Fe_2O_3$ are decreased to upward within outcrop of terrace sediment layers. It could be caused by the chemical weathering progress with time. However Chemical Index of alteration(CIA) of sediment samples are no larger than 90 and it could be interpreted that it would take over 100ka for total weathering of sediment in this area. Meanwhile the ratio of $SiO_2/Al2O_3$ of terrace sediment showed as 3.48~6.0 and it is far smaller than those of Simgok sandstones(23.9~49.0). The ratio of $SiO_2/Fe_2O_3$ of terrace sediment(19.19~55.85) showed similar pattern with $SiO_2/Al2O_3$ (Simgok sanstone: 119.6~601.8). The ratios have a weak trend of decreasing upwards within the outcrop, there also a huge difference in value among the samples. Chemical composition of reddish brown and gray layers which suspected as the result of psudogleization reveals that reddish brown parts have higher concentration of $Fe_2O_3$ than other parts, while there was no significant difference in concentration of $Al_2O_3$ and CaO.

• 보존과학회지
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• 제27권1호
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• pp.101-114
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• 2011

선운사 도솔암마애불(보물 제1200호)은 자연암반의 절벽에 새겨진 높이 13.0m의 거대한 마애불 좌상으로 응회암, 석영안산암질 각력응회암, 각력응회암 및 암편질 응회암 등의 화산암 복합체로 구성되어 있다. 마애불의 상부와 하부는 각각 열수변질과 세편화작용이 발생하였다. 이 마애불에 나타나는 손상유형을 크게 물리적, 화학적 및 생물학적 풍화로 구분하여 요인별 훼손상태를 정밀 진단한 결과, 물리적 풍화양상 중 박리박락과 결실이 각각 11.3%, 9.3%로 가장 높은 점유율을 보였다. 박리와 미세균열이 발생한 부분을 중심으로 적외선열화상 분석을 실시한 결과, 육안으로 확인되지 않았던 박리가 함께 나타났다. 마애불 기반암의 화학적 풍화지수와 풍화잠재지수는 각각 55.16~64.01 및 6.14~9.92로서 상당한 풍화단계에 속하는 것으로 나타났다. 표면변색은 암흑색, 적갈색 및 백색 변색이 주로 하부에서 두드러지며, 적갈색변색이 6.9%로 가장 높다. 이들의 P-XRF 측정결과, 공통적으로 Fe 농도가 높으며, 암흑색변색 부위에서는 Mn, 적갈색과 백색변색 부위에서는 S와 Ca의 함량이 높게 검출되었다. 생물학적 풍화는 황갈색 고착지의류와 흑회색 고착지의류가 각각 20.8%, 13.3%로 가장 높은 점유율을 보였다. 마애불의 종합적 훼손율을 비교하면 물리적 훼손이 21.2%, 무기오염물에 의한 변색이 10.8%, 생물학적 훼손율이 39.4%로 나타났다. 한편 마애불 표면 555지점에 대한 초음파속도 측정결과 1,067~3,215m/s평균 2,274m/s의 범위로, 이를 풍화도지수로 환산하면 마애불은 중간풍화(MW)에서 완전한 풍화(HW) 단계에 속하는 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제52권6호
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• pp.617-626
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• 2019

이 연구에서는 해남 대흥사 북미륵암 마애여래좌상을 구성하는 석재의 암석학적 특성과 물성을 진단하였다. 이 마애불상은 미문상화강암에 부조되어 있으며, 전체적인 암상은 장석에 포위된 작은 석영 결정들이 미문상 조직을 이루고 있다. 손상도 진단 및 평가 결과, 흑색변색(8.4%)과 균열지수(6.6)에서 높은 훼손율을 보였고, 초음파 속도는 약간 풍화단계의 풍화도지수(평균 0.18)가 산출되었다. 마애불의 표면에 나타나는 손상은 기존 보호각의 영향으로 판단되고, 물성은 자연암반의 구조적 특성과 균열의 직접적인 영향에 의한 것으로 해석된다.