• 한국건축시공학회지
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• 제17권3호
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• pp.253-260
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• 2017

지구온난화가 세계적으로 이슈가 되면서 이산화탄소 포집 및 저장기술의 개발에 관한 많은 노력이 집중되고 있다. 이중 이산화탄소 지중저장은 포집된 이산화탄소를 초임계 상태로 지하의 암반층에 안정적으로 저장하여 대기로의 유출을 방지하는 기술이다. 이와 같이 저장된 이산화탄소의 유출을 막기 위해 콘크리트를 사용하는데, 이 때 콘크리트는 매우 공격적인 형태의 중성화로 인해 내구성이 열화될 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 이에 대한 안정성을 높이기 위해 포틀랜드 시멘트에 인산칼슘을 혼입하여 지구상에서 가장 안정적인 물질중 하나인 수산화인회석을 생성시키고자 하였다. 따라서 본 연구에서는 인산칼슘을 혼입한 포틀랜드 시멘트 페이스트의 수화온도, 점성, 응결 및 경화, 압축강도 변화를 분석하였다. 그 결과, 인산칼슘이 혼입되면 페이스트의 점도를 증가되나 최대수화온도는 낮아지고, 28일 압축강도 또한 저하되는 것으로 나타났다. 특히 인산이수소칼슘은 포틀랜드 시멘트와 함께 사용하기는 어려운 것으로 나타났으며, 인산수소칼슘 및 인산삼칼슘을 혼입한 경우에는 장기강도 성상을 확인한 후 활용가능성을 타진할 필요가 있는 것으로 나타났다.

• 보존과학회지
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• 제28권4호
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• pp.305-319
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• 2012

사적 제258호로 지정된 명동성당은 프랑스인 코스트 신부가 설계하여 1898년에 완성한 한국 가톨릭교회의 대표적인 성당 건축물이자 근대문화유산이다. 이 성당은 화강암 기단 위에 벽돌을 쌓아 축조한 고딕 양식의 건축물이며, 내외부에는 대리암 및 화강암으로 이루어진 성물과 기초석이 다수 존재한다. 암석광물학적 분석 결과, 석조성물은 주로 대리암과 화강암으로 이루어져 있으며, 기초석은 홍장석화강암으로 구성되어 있음을 확인하였다. 손상지도와 초음파 속도를 바탕으로 풍화도를 평가한 결과, 화강암으로 이루어진 성수반의 박리박락(40%)과 흑색변색(37%), 외부 기초석의 박리박락(6%)과 변색(46%)이 주된 문제점으로 나타났다. 한편 평균 초음파속도는 성수반에서 3,525m/s, 외부 기초석에서 2,795m/s로 산출되어 중간 풍화단계에서 심한 풍화단계에 속하는 것으로 분석되었다. 이러한 높은 손상도와 물성저하는 수분과 대기오염물에 의한 물리화학적 풍화의 결과로 해석된다.

• 보존과학회지
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• 제34권1호
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• pp.11-21
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• 2018

등록문화재 제233호 '공주 중학동 구 선교사 가옥'의 유래와 보존현황에 관한 연구결과 건축연대는 1921년 10월 23일이 합당하며 일제 강점기 말기 최후 거주자는 그동안 Amendt 선교사로 알려져 왔으나, 1939년 작성된 Williams 선교사의 편지 및 새로운 증언에 의해 Alice Sharp 선교사가 1939년 은퇴시까지 사용하였던 건물로서 독신여선교사들의 주거는 물론 여학교역할도 하였던 건물로 밝혀졌다. 따라서 이 문화재의 명칭도 '공주 여선교사 기념관'으로 변경하는 것이 바람직하다. 본 문화재의 내 외부 보존현황 조사 결과 건물 벽체의 기울기에는 이상이 없으나 내부 목재상태가 상당부분 열화되어 있어 안전진단 후 전체적인 보수가 필요한 상황으로 판단된다. 특히, 창호시설의 경우 본래의 상하 미닫이 창호로 복원할 필요가 있으며, 건물의 남서측 계단과 데크 및 우물의 원형복원이 필요한 것으로 판단된다. 아울러 문화재의 하부지반의 안전성에 관한 지반 비파괴진단결과 이 선교유적이 2~5 m 두께의 불균등한 표토층 위에 건축되었으며 표토층과 그 하부의 풍화암과의 경계면이 지형경사 방향으로 기울어져 있는 현상이 발견되고 있다. 이러한 현상은 우기에 지반의 함수비가 증가하면 지반의 지지력이 저하되는 바 부등침하발생 가능성이 있으며, 특히 집중호우가 발생한다면 산사태를 초래할 가능성이 있다. 따라서 본 건물 부지의 남서단 경계부에 석축시설을 설치하는 것이 바람직하며 신속한 배수가 되도록 배수시설 설치가 필요하다.

• 지질공학
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• 제14권1호
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• pp.61-69
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• 2004

석재는 주로 장식용 및 조각용으로 사용되며 따라서 우수한 물성도 골고루 지녀야 한다. 다양한 물성 중에서 공극계수가 석재의 유용성을 지배하므로 공극의 성질과 연관하여 석재의 품질구분 설정을 시도하였다. 이 연구에서는 화강암질암류 및 화강암질편마암의 심도별 시추코아 시료가 사용되었다. 공극률과 흡수율의 상관도에서 문경 화강암질편마암($Gn_1$)의 측정치 범위가 가장 넓은 분포상을 보이며, 포천화강암($Gr_2$), 문경화강암($Gr_1$)의 순으로 그 범위는 감소한다. 각 암체의 강도는 변질도에 따라 변화한다. 또한 압축강도와 인장강도와의 상관성에서도 측정치의 범위는 $Gn_1$, $Gr_2$ 그리고 $Gr_1$의 순으로 감소한다. 석재의 품질구분 설정에 있어 공극률이 대표적인 물성으로 채택되어 여러 물성에 대한 상대적인 평가가 이루어졌다. 공극률(n)-비중(G), 흡수율(Ab), 압축강도(${\sigma}_c$), 인장강도(${\sigma}_t$), 쇼아경도(Hs) 그리고 탄성계수($E_{t}$)와의 상관도에서 각 등급별 기준이 설정된다.

• 한국산업보건학회지
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• 제28권3호
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• pp.283-291
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• 2018

Objectives: To monitor the radon concentration level in plants that handle phosphorus rock and produce gypsum board and cement, and evaluate the effective dose considering the effect of radon exposure on the human body. Methods: Airborne radon concentrations were measured using alpha-track radon detectors (${\alpha}$-track, Rn-tech Co., Korea) and continuous monitors (Radon Sentinel 1030, Sun Nuclear Co., USA). Radon concentrations in the air were converted to radon doses using the following equation to evaluate the human effects due to radon. H (mSv/yr) = Radon gas concentration x Equilibrium factor x Occupancy factor x Dose conversion factor. The International Commission on Radiological Protection (ICRP) used $8nSv/(Bq{\cdot}hr/m^3)$ as the dose conversion factor in 2010, but raised it by a factor of four to $33nSv/(Bq{\cdot}hr/m^3)$ in 2017. Results: Radon concentrations and effective doses in fertilizer manufacturing process averaged $14.3(2.7)Bq/m^3$ ($2.0-551.3Bq/m^3$), 0.11-0.54 m㏜/yr depending on the advisory authority and recommendation year, respectively. Radon concentrations in the gypsum-board manufacturing process averaged $14.9Bq/m^3$ at material storage, $11.4Bq/m^3$ at burnability, $8.1Bq/m^3$ at mixing, $10.0Bq/m^3$ at forming, $8.9Bq/m^3$ at drying, $14.7Bq/m^3$ at cutting, and $10.5Bq/m^3$ at shipment. It was low because it did not use phosphate gypsum. Radon concentrations and effective doses in the cement manufacturing process were $23.2Bq/m^3$ in the stowage area, $20.2Bq/m^3$ in the hopper, $16.8Bq/m^3$ in the feeder and $11.9Bq/m^3$ in the cement mill, marking 0.12-0.63 m㏜/yr, respectively. Conclusions: Workers handling phosphorous gypsum directly or indirectly can be assessed as exposed to an annual average radon dose of 0.16 to 2.04 mSv or 0.010 to 0.102 WLM (Working Level Month).

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권7호
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• pp.35-42
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• 2015

그라우팅 공법은 지반개량과 안정화에 널리 사용되어 왔으며 초기에는 대부분이 지하수를 차단하거나 조절하기 위해 사용되었고 최근에는 지반의 강화와 구조물의 보수 등 그 용도가 날로 증가하고 있다. 이러한 장점에도 불구하고 지금까지의 그라우팅 공법은 흙 입자 사이의 간극이 좁을 경우 중력식으로는 그라우트재의 침투가 불확실한 경우가 있으며, 주입압을 통하여 주입할 경우 인근 지반의 이완으로 인한 문제점들이 발생할 수 있다. 이에 대한 대안으로 최근 일정한 진폭과 주기를 갖는 진동주입공법이 개발되고 있으며, 이 공법은 정압주입 형태에 비해 그라우트재의 침투성 증대효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 단주기 진동에너지를 가하는 진동그라우팅의 보강효과를 구명하고자 진동주기, 진동시간 및 지반조건 등을 변화시켜 가며 그라우트재의 강도증진 효과, 확공효과, 지반보강효과 및 암반 절리면에서의 침투특성을 평가하였다. 실험결과 지반조건이 느슨한 경우 진동그라우팅 시 무진동 그라우팅에 비해 압축강도와 확공특성이 개선되는 것을 확인하였으며, 침투속도도 증가함을 확인할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제13권4호
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• pp.319-345
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• 2011

한랭지에 건설된 터널의 경우 터널 주변지반 지하수의 동결은 동절기 터널 배수 장애의 원인이 되며 라이닝을 내공 측으로 압출시키는 원인으로 작용하기도 한다. 노르웨이 등 해외에서는 이미 한랭지에 건설되는 터널의 동해방지를 위한 단열기준을 가지고 있으나 국내에서는 아직까지 터널 라이닝 동해방지를 위한 단열설계가 도입되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 국내 도로터널의 동결 사례를 고찰하여 터널 라이닝 동해방지 대책이 필요함을 파악하였다. 또한 터널 주위의 온도분포를 파악하기 위해 화악터널에서 터널 종단길이에 따른 온도분포, 라이닝 내부의 온도, 포장면 하부지반의 온도 분포를 계측하였으며 이로부터 외기 온도변화에 따른 터널 내부 온도 분포 특성을 분석하였다. 화악터널의 온도분포 계측 결과를 바탕으로 단열재의 성능시험을 위해 인공기후실에서 단열재 설치 유무에 따른 암석시편의 열유동 실험을 수행하였다. 또한 터널 라이닝 동해를 방지할 수 있는 적정 단열재 두께를 제안하기 위해 3 차원 수치해석을 실시하였다. 수치해석 결과로부터 터널배면 지하수 동결기준으로 동결지수를 약 291$^{\circ}C{\cdot}$ Hr로 제안하였다.

• 보존과학회지
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• 제37권5호
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• pp.411-425
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• 2021

원주 법천사지 지광국사탑은 조성시기와 대상이 명확하며, 뛰어난 장엄조각과 화려한 문양이 새겨진 고려시대를 대표하는 승탑이다. 그러나 한국전쟁 당시 폭격으로 파손되어 1957년 시멘트와 철근 등으로 수리·복원하였으며, 오랫동안 복원부 모르타르의 영향으로 원형부재 표면에 손상이 진행되고 있었다. 이러한 손상원인을 확인하기 위해 복원부 모르타르와 원형부재의 풍화산물인 표면오염물을 분석하였다. 복원부 모르타르에서는 수산화칼슘, 방해석, 에트링자이트, 이수석고를 확인하였으며, pH측정과 중성화 반응검사를 통해 모르타르는 열화가 진행 중임을 알 수 있었다. 표면오염물 분석에서도 난용성 물질인 방해석, 이수석고가 확인되었고, 현미경 관찰을 통해 조암광물 사이에서 부피 성장 중인 모습도 관찰되었다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 표면손상 기초 해석을 위해 염 결정 형성에 큰 영향을 미치는 칼슘과 황의 함량을 P-XRF를 이용하여 반정량 분석하였으며, 모르타르의 영향을 받은 탑신석과 영향을 받지 않은 상층기 단석을 비교하여 교차 검증하였다. 그 결과 해당 원소들이 탑신석의 표면손상에 직접적으로 관여한 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제40권1호
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• pp.46-55
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• 2019

본 연구는 광화문 월대로 사용된 석재를 대상으로 암석학적 연구를 활용한 석재공급지를 추정하기 위해 수행되었다. 월대는 2010년에 일부 구간이 다시 복원된 것으로 원부재인 담홍색 화강암과 신석재인 회백색 화강암이 사용되었다. 석재공급지 추정을 위해 북한산과 수락산의 지질조사를 수행하였으며 채취한 시료는 모두 담홍색 화강암과 유사한 특징을 보였다. 전암대자율은 북한산에 비해 수락산의 값이 크고 암석의 색에서 부분적인 차이를 보이지만 수락산이 상대적으로 선명한 담홍색을 띤다. 수락산은 월대에 사용된 원부재와 비슷한 암석기재적 특징, 전암대자율, 역사적 사료 그리고 야외조사 시 발견된 채석흔적 등을 통해 최종 복원용 석재공급지로 판단된다. 물성시험 결과, 월대 원부재는 풍화로 인해 147 MPa로 다소 낮은 수치를 보이며 석재공급지로 생각되는 수락산은 244 MPa 높은 값을 보여 안정성까지 확보되어 양질의 석재로 사용 가능하다. 수락산 일대는 주거지역이 일부 포함 되어 있어 행정적인 문제, 자연파괴, 인근 주민 생활권 침해가 발생하여 채석활동은 어렵다. 또 다른 대안으로 QAP조성, 광물조직, 암색 등의 암석학적특징 및 물리적 특성까지 유사한 중-조립질 담홍색화강암의 포천 창수석과 영중석을 제안할 수 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제43권3호
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• pp.122-143
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• 2010

2009년 5월에 경북 포항시 북구 흥해읍 중성리 도로개설 공사현장에서 발견된 중성리신라비는 부정형 암석의 한 면에 200여 개의 글자가 음각되어 있으며, 지금까지 알려진 신라시대 비석 중 가장 오래된 영일냉수리신라비보다 먼저 조성된 것으로 추정되고 있다. 중성리신라비의 구성암석은 흑운모가 다량 함유된 흑운모화강암이며 냉수리신라비는 장석과 각섬석이 반정을 가지고 있는 화강섬록반암으로 추정된다. 이 암석에서는 유색광물의 집합체인 포획암과 작고 불규칙한 공동이 관찰되며, 신광면 일대에 분포하는 흑운모화강암 및 기계면 일대에 분포하는 화강섬록반암과 유사한 암석으로 판단된다. 중성리신라비와 냉수리신라비에 나타나는 훼손현황은 변색에 의한 오염과 부분적으로 관찰되는 균열과 부재의 탈락이다. 이는 비의 안정성에는 특별한 영향은 없을 것으로 보이나 중성리신라비의 전면에 걸쳐 발생된 흑색 및 갈색 변색은 미관을 해치는 요인으로 작용하고 있다. 중성리신라비에서 관찰되는 흑색변색은 상대적으로 Mn과 Fe이 높은 농도를 보였으며, 갈색변색 부분은 Fe가 높게 측정되었다. 중성리신라비와 냉수리신라비의 초음파속도 분포 경향과 전체적인 풍화도를 비교 분석해보았을 때, 두 비 모두가 중간풍화단계(MW)에 해당되나 중성리신라비가 넓은 초음파 속도 분포를 보이며 평균적으로 다소 낮게 나타났다. 이는 최근 발견되기까지 아무런 보호시설 없이 매장 및 자연환경에 노출되어 있었기 때문으로 판단되며 향후 보존처리와 더불어 적절한 보존환경을 마련하는 등 관리가 필요할 것으로 사료된다.