• 한국토양비료학회지
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• 제49권1호
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• pp.53-59
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• 2016

This study deals with the distribution of the clay minerals separated from clay fractions of ranch pastures in Korea and their chemical and mineralogical properties. Crystalline phases of the clay minerals were identified by powder X-ray diffraction (XRD) pattern and FT-IR spectra, and their relative chemical compositions were also analyzed by X-ray flourescence spectrometry (XRF). Primary minerals consisted mainly of quartz and mica and chlorite and kaolinite along with a trace of swelling micas were identified as secondary clay minerals. However, the relative content of these clay minerals was different with the locations, which led to significant effects on physical and chemical properties of soils like inorganic elemental composition. In particular, $SiO_2$ content was higher in Gochang ranch pasture than in other ranch pasture. Infrared (IR) spectra did not indicate any significant differences in organic functional groups among the locations. This study clearly showed that ranch pastures had different relative content of clay minerals and chemical properties depending on the location and consequently that those properties are worthy to be taken into account for soil amendment.

• Geomechanics and Engineering
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• 제5권6호
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• pp.565-574
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• 2013

Extensive study was carried out on Clay expansive soil. This soil was silty clay and can be classified as CH. The degree of expansion was found to range from low to medium depending on the free swell and swell pressure tests. The research investigated the effect of using cement dust on swelling potential, Atterberg Limit, linear shrinkage, and mineralogical composition of expansive soil. The results showed that the swelling potential, plasticity index, linear shrinkage, and clay minerals decrease with increasing cement dust percentage. The cement dust accumulates in huge amounts as a side product in cement factories, and the disposal of this fine dust is very difficult and poses an environmental threat.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1989년도 추계 학술발표회 강연집
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• pp.1.3-25
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• 1989

This paper describes procedures and the results of mineralogical, fabric and pore sixte analyses perforied on four shales to understand time-dependent deforiation behav iour of swell ins shales better. Mineralogical compositions of theme shales are eBtablished froi the results of X-ray diffraction snalysis and chemical analyses. The importance of the fabric in the understanding of swelling behaviour of shales is demonstrated using Scanning Electron Microscope (SRI). The change in pore sixte distribution during the process of swelling is investigated by measuring pore size distribution before and after free swell test. The results Of the Present study imply that the swelling of Shales studied is not attributed to minerals like pyritei anhydrite or swelling clay minerals. The anisotropic swelling behaviour of shales studied ray be explained by fabrics of theme shales and the difference in them. The swelling of theme shales is found to be accoipanied by increase in the volute of pores.

• Geomechanics and Engineering
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• 제18권3호
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• pp.267-275
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• 2019

Tabriz is a large Iranian city and the capital of the East Azerbaijan province. The bed rock of this city is mainly consisted of marl layers. Marl layers have some outcrops in the northern and eastern parts of city that mainly belong to the Baghmisheh formation. Based on their colors, these marls are classified into three types: yellow, green, and gray marls. The city is developing toward its eastern side wherein various civil projects are under construction including tunnels, underground excavation, and high-rise building. In this regard, the swelling behavior assessment of these marls is of critical importance. Also, in lightweight structures with foundation pressure less than swelling pressure, several problems such as walls cracking and jamming of door and windows may occur. In the present study, physical properties and swelling behavior of Baghmisheh marls are investigated. According to the X-ray diffractometer (XRD) results, the marls are mainly composed of Illite, Kaolinite, Montmorillonite, and Chloride minerals. Type and content of clay minerals and initial void ratio have a decisive role in swelling behavior of these marls. The swelling potential of these marls was investigated using one-dimensional odometer apparatus under stress level up to 10 kPa. The results showed that yellow marls have high swelling potential and expansibility compared to the other marls. In addition, green and gray marls showed intermediate and low swelling potential and swelling pressure, respectively.

• 자원환경지질
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• 제12권1호
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• pp.41-49
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• 1979

본문은 광물학 및 습식야금법의 관점에서, 산성용액내의 점토 광물의 물리적 특성과 화학적 특성을 문헌에 의해 검토한 것이다. 점토광물의 몇가지 중요한 특성은 이들이 산성용액내에서 양이온을 교환하고 흡수팽창하며, 이질광물로 분해(incongruent dissolution)하는 능력을 갖는다는 것이다. 여러 점토광물들은 양이온 교환과정으로 금속 이온들을 용액으로부터 흡착할 수 있다. 일반적으로 이들의 양이온 교환능력은 다음 순서로 증가된다. 즉, kaolinite, halloysite, illite, vermiculite, montmorillonite 산성용액내에서는 점토광물들에 의하여 동과 같은 양이온 흡착은 수소와 알미늄에 의해 크게 방해를 받으므로, 우라늄 및 동 등의 금속을 회수하는데는 점토광물이 중용한 요소가 되지 않는다. 그러나, 염기성용액에서는 양이온 흡착(uptake)이 중요하다. 흡수 팽창성은 낮은 pH에서 최소가 된다. 이는 격자 파괴에 기인할 가능성이 많다. 흡수 팽창은 montmorillonite형 점토에서 조절이 되는데 그것은 내부층의 Na 이온이 리튬 과/또는 수산화된 알미늄 이온과 교환을 하기 때문이다. 점토광물에 대한 산의 효과는 다음과 같다. i) 면적 및 다공성이 증가됨에 따라 보다 작은 판상의 집합체로 분리됨 ii) 점토-산 반응은 다음 순서로 일어난다. (ㄱ) 내부층 양이온들의 $H^+$ 치환 (ㄴ) Al, Fe, Mg 등의 팔면체 양이온의 이동. (ㄷ) 사면체 Al 이온들의 이동. 산의 공격반응(attack)은 점토 입자의 가장자리에서부터 시작되어 내부로 계속되며, 수화된 규소겔을 가장 자리에 남긴다. iii) (ㄴ)과 (ㄷ)의 반응속도는 위-일급($pseudo-1^{st}$ order)이며, 이는 산의 농도에 비례한다. 그리고 그 속도는 온도 매 $10^{\circ}C$ 증가에 따라 배가된다. 산에 의한 동이나 우라늄을 제자리에서 용해시키는 경우 고찰할 문제는 다음과 같다. i) 1년 혹은 그 이상의 오랜 작용으로 산의 반응을 받은 점토광물은 규소겔을 남길 것이다. 그런데 이 겔이 용해(leaching)작용을 받고 있는 유용 광물 표면을 덮게 되면 용해에 의한 회수 속도는 실질적으로 감소된다. ii) 0.5% 점토광물과 동을 함유하는 회수 가능한 동광상에 대해 점토-산 반응에 사용될 값의 상승은 동 1파운드당 1.5c이다. (혹은 구리 1파운드당 $H_2SO_4$ 0.93Ibs) 점토광물에 의한 이러한 산의 소모량이 산화동광상에서 동을 추출하는데 경제적 평가의 한 요소가 될 것이다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.1-11
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• 2006

To be design the slope, the area distributed the shale or mica schist which was metamorphosed by shale must carefully consider the stability. The shale has the detrital materials of which the grain size are 1/256mm and fissility. As the reason the slope of shale is always unstable by bedding slip and fissility but also the joint and fault. Mica schist is also another unstable rock for slope by schistosity, cleavage, axial plane of a fold etc. In general shale and mica schist contain the swelling clay minerals such as smectite, vermiculite and montmorillonite. These minerals make the slope unstable. At OO tunnel construction area for the rail way of the Kyungbu high speed train, the slope of mica schist is very unstable by the distribution phenomena of the discontinuous plane such as joints which are 1-5cm spacing and thrust and strike-slip fault. By the drilling core of this area, most RQD have 0-20%.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권4호
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• pp.1495-1506
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• 2023

For the safe disposal of high-level radioactive waste using Engineered Barrier Systems (EBS), bentonite buffer is used by its high swelling capability and low hydraulic conductivity. When the bentonite buffer is contacted to heated pore water containing ions by radioactive decay, chemical alterations of minerals such as illitization reaction occur. Illitization of bentonite indicates the alteration of expandable smectite into non-expandable illite, which threatens the stability and integrity of EBS. This study intends to provide a thorough review on the information underlying in the illitization of bentonite, by covering basic clay mineralogy, smectite expansion, mechanisms and observation of illitization, and illitization in EBS. Since understanding of smectite illitization is crucial for securing the safety and integrity of nuclear waste disposal systems using bentonite buffer, this thorough review study is expected to provide essential and concise information for the preventive EBS design.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권2호
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• pp.33-42
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• 1996

포항지역 이암의 풍화가 slaking및 흡수팽창에 기인됨을 인식하고, 3개 지점에서 채취한 이암시료를 대상으로 광물성분, slaking 및 팽창시험을 수행하였다. 또한 풍화로 인하여 열화된 이암의 잔류전단강도를 측정하였는데 역전식 잔류전단시험을 채택하였다. 시험결과, 각 이암시료의 광물성분은 석영과 점토광물이 대종을 이루고 있으며, 두번째 slaking cycle에서의 slake내구성 지수는 71%~96% 범위이고 암석분말시료의 액성한계가 높을수록 내구성지수는 떨어지는 경향을 보인다. 또한 팽창압력의 크기도 액성한계가 높은 시료에서 월등히 큰 9.4kg10m2로 측정되었으며, 이러한 경향은 팽창변형률(최대치 :33.5%)에서도 마찬가지로 나타났다. 이암의 잔류전 단강도는 건습반복회수가 증가될수록 감소되어 5회 건습반복후의 잔류강도는 c,=0.24kg/cm2, f,=28$^{\circ}$로 측정되었다. 그리고 습윤상태에서 이암-이암 경계면을 따라 측정한 잔류강도가 최저값인 cr=0 and or=21.5$^{\circ}$로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.848-857
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• 2008

In September 2007, the collapses of slopes and landslides are happened at Jeonlanamdo due to heavy rains accompanied with Typoon "Nari". The study area is the tunnel portal slope in new road construction site. This slope consists of pyroclastic rocks and has lots of faults. Particularly, the residual soils of the slope is deteriorated with yellowish mudstone layer as a results of chemical and physical weathering. This has a variety of swelling clay minerals and might be moved easily down at the gentle terrain. The inner factor of $\bigcirc\bigcirc$tunnel portal slope's collapse is the geological weak zone, the convergent topography, the inferiority of drainage and the heavy rain act on the failure as direct trigger.

• 지질공학
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• 제19권3호
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• pp.287-294
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• 2009

퇴적암인 셰일이나 이암이 광역변성작용을 받아 형성된 운모편암들이 분포하는 지역에서 도로나 철도 등의 건설 시 발생하는 사면은 이들 암석들이 가지는 층리나 엽리 혹은 절리와 같은 불연속면들의 발달 방향과 도로나 철로의 진행 방향의 조건에 따라 자주 사면의 붕괴 등에 의한 시공 상 어려움이 발생하고 있다. 운모편암은 변성작용 과정에서나 변형작용 과정을 거치면서 형성된 엽리 및 벽계면들이 사면에 영향을 미친다. 일반적으로 운모편암 중에는 팽창성광물인 스멕타이트. 버미쿨라이트, 몬모리오나이트 등이 함유 되어 사면이 형성된 후 지표에 노출되면서 공기 중의 수분과 반응하여 사면의 안정성에 불리하게 작용한다. 경부 고속철도 건설 시 수원부근의 운모 편암 지대에서 터널 시공 중 터널의 종점부 사면에서 붕괴가 일어난 곳의 지반 조건 및 붕괴 원인을 분석하였다. 이곳은 1-5cm의 절리 간격을 가지며 역단층과 주향이동단층 들이 발당한다. 이로 인해 사면이 심히 파쇄 되어 있으며 시추 코어에서도 전 구간의 RQD가 0-20%값을 가진다.