• 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.

• 지질공학
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• 제21권4호
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• pp.381-391
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• 2011

암석의 풍화작용은 암석의 강도를 약화시키고 궁극적으로는 지질공학적 대상물의 안정성을 저하시키게 된다. 화학적 풍화지수와 같이 암석의 풍화등급을 이용하여 암반의 안정성을 평가하는 여러 가지 지표가 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 편광현미경 관찰, XRF 전암분석에 의한 화학적 풍화지수, X-선회절 (XRD)분석에 의한 광물의 종류와 함량분석, 전자현미경(SEM/EDS)에 의한 미세조직 분석, BET측정법에 의한 기공크기와 비표면적 분석, 미소촛점 X-선 CT 등을 이용하여 결정질 암석(편마암, 화강암)의 풍화정도와 미세조직, 공극의 특성을 분석하였다. 이차광물의 생성과 미세구조의 발달특정은 광물의 용해, 침전, 파쇄반응과 같이 복합적인 요소에 의하여 영향을 받게 된다. 그러므로 단순히 전암분석치를 이용하여 계산하는 풍화지수(CIA, CWI 등)와 같은 기존의 화학적 풍화지표들은 암석의 풍화정도를 제대로 반영하지 못함이 밝혀졌다. 따라서 이 외에도 광물조성비, 미세조직, 미세공극의 특성을 고려한 새로운 평가기법이 요구된다.

• 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.

• 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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권12호
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• pp.127-139
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• 2017

고양 지역의 화강 풍화암 지층을 대상으로 시추조사 및 다양한 현장 시추공 시험(프레셔미터시험, 공내전단시험, Downhole test, Suspension PS 검층, 밀도검층)을 수행하였고, 채취한 풍화암 코어시료에 대한 X선 형광분석을 실시하여 풍화도를 평가하였다. 현장 시추공 시험 결과로부터 변형계수, 전단강도 정수, 전단파 속도 등을 평가하였고, 심도에 따라 각 지반특성 값이 증가하는 경향을 확인하였다. X선 형광분석을 통해 산정한 화학적 풍화지수는 심도에 따라 풍화도가 감소하는 일반적인 경향을 나타냈으며, 대표적 풍화지수인 VR과 풍화암의 지반특성과의 관계를 분석하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.863-874
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• 2008

We have to judge engineering properties of rock accurately in order to design and construct rock structure safely and economically. Among the rock tests, the test result of UCS(Uniaxial Compressive Strength) is very important factor used in the variety ways for designing and construction of underground structures, rock slope and foundation analysis. But the UCS test has some disadvantages of intact sample preparation such as because the shape of sample has to be regular cylindrical, cube or rectangular. In order to solve those problem, indirect tests are used such as point load test, schmidt hammer test, absorption test, dry density to predict UCS of rock. Those tests are easy to prepare sample and convenient to carry out the tests, so it is simple and costs less. Schmidt hammer test are frequently used in the construction site, because it is handy and easy to use, but there is concern of misuse without classifying the specification of each schmidt hammer. Thus, this study suggested presumptive numerical formula related on each specification of schmidt hammer test, point load test, absorption test and dry density also. We compared presumptive numerical formula and R-square through schmidt rebound assessment method already brought up. Also, through the test we offer the extent of weathering index according to the weathering grade.

• 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.

• 한국지형학회지
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• 제18권3호
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• pp.53-64
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• 2011

한반도 중남부에 분포하는 10-20m 두께의 화강암류 풍화층은 화학적 풍화가 주도적으로 작용하여 형성된 심층풍화층으로 알려져왔다. 본 연구는 이런 기존의 주장이 어느 정도의 타당성을 지니는가를 규명하기 위하여 화학적 풍화 정도를 정량적으로 파악할 수 있는 풍화지수인 화학적 풍화지수(CIA)를 통하여 살펴보았다. 한반도 화강암류의 CIA는 50 전후이며, 장석류의 화학적 풍화가 진행된 초기 모습에 머물러 있다. 이는 열대기후지역인 홍콩의 80과는 거리가 멀며, 고위도 냉대지역은 핀란드의 60에도 훨씬 못미치는 지수이다. A-CN-K 도식상의 분포 특성으로도 한반도의 화학적 풍화 정도는 매우 미약한 수준에 머물러 있다. 따라서 한반도 중남부 화강암지역의 풍화층 형성 성인에 대한 추후 논의가 더 필요하다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권3호
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• pp.5-22
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• 1993

우리나라의 화강암 풍화토(CW와 RC풍화등급)의 불교란시료에 대한 일련의 토질물성 및 역 학적 특성실험이 수행되었다. 화강암 풍화토는 크게 CW 및 RS 풍화등급으로 나뉘어지며, 풍화가 많이 진행됨에 따라서 토질 물성이 매우 예민하게 변화하고, 일축압축강도 및 전단강도지수도 급격히 감소할 뿐만 아니라, 또한 변형특성은 풍화가 많이되고 침수됨에 따라서 화강암풍화토가 점차로 ductile하고 plastic하게 변해가는 특성이 있다. 또한 화강암 풍화토는 침수가 됨에 따라서 특이한 성질이 있는 것으로 관찰되었다: (1) 전단강 도(특히 점착력) 및 일축압축강도가 급격히 감소할 뿐만 아니라, (2) 물과의 반응시에 화강암 풍 화토의 입자가 쉽게 약해져서 더욱 작은 입자크기로 분해된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1997년도 사면안정 학술발표회 논문집
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• pp.115-136
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• 1997