선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 그러나, 이러한 우리나라의 석재산업이 괄목할만한 발전을 하고 있는 것과는 달리 아직도 몇 개의 대기업을 제외하고는 대부분의 석재 업체들이 영세한 실정에 있어 앞으로 낙후된 기술을 발전시키고 최근에 둔화되고 있는 수출경쟁력을 강화하기 위해서는 업체자체의 노력과 함께 정부의 육성대책을 필요로 하고 있다. 따라서 본 연구에서는 포천석, 문경석, 일동석의 원석의 물리적 특성을 규명하여 석재 용도에 따른 타당성을 규명하는데 그 목적이 있다.
- 본 연구는 경기도 포천군의 주요 석재인 포천석 과 일동석 경북 상주와 문경의 주요석재인 문경석 을 대상으로 Point Load Test, 삼축압축시험, 비중, 흡수율, 공극율, 하azilian Test, 암석학적시험, 화학 분석시험을 실시하여 이들 석재에 대한 암석역학 적 특성을 규명하고자 하였으며, 다음과 같은 결론 을 얻었다.
- 으로 흡수율과 공극율이 낮은 값을 보인 포천석이 가장 높은 값의 압 축강도를 보여준다. 이는 일동석이나 문경석에 존재하는 미세한 기공이나 조직이 압축강도에 영향을 미친다는 것을 본 연구를 통해 얻을 수 있다
제안 방법
- 삼축압축시험은 암석의 역학적 특성을 명백히 하기 위한 기본적인 시험이며 삼축압축응력하의 응력-변형률관계나 강도 정수로서 겉보기 점착력(c) 및 내부마찰각(Ψ)을 구하기 위해 실시된다. 압축시 험기는 영점조정과 하중속도의 조절이 가능한Server controller system0] 부착된 국내산 Model No : HST-100T, 용량 lOOton의 시험기를 이용하였 고, 하중속도는 5kgf/cm2/sec로 가압하였다. 구속 압은 유압 pump를 사용하여 재하하였으며, 구속압 50, 100, 150(kgf/cm2) 일 때, 각각의 삼축압축강 도를 측정하였다.
- 압축시 험기는 영점조정과 하중속도의 조절이 가능한Server controller system0] 부착된 국내산 Model No : HST-100T, 용량 lOOton의 시험기를 이용하였 고, 하중속도는 5kgf/cm2/sec로 가압하였다. 구속 압은 유압 pump를 사용하여 재하하였으며, 구속압 50, 100, 150(kgf/cm2) 일 때, 각각의 삼축압축강 도를 측정하였다.
- 직접 인장시험은 시료의 제작이 까다롭기 때문에 암석의 인장강도를 구하는데 있어서 시료의 제 작 및 하중의 재하 방법이 직접 인장시험에 비해서 용이한 압열인장시험을 실시하였다.
- 포천석 원석 시료 42개, 문경석 원석 시료 12개, 일동석 원석 시료 4개, 합 58개 시료에 대해 제작된 박편 (0.03mm 두께)에 대하여 Polarizing Microscope을 사용하여 50배에서 125배의 배율로 각각 Open nicol 과 Cross nicol 하에서 구성 광물의 종류 및 조직을 조사하였으며, 모드 분석 (Modal Analysis)을 실시하였다. 또한 색상, 구조 등을 육안 관찰하였으며, 모드 분석 결과를 이용하여 석재 시료의 정확한 암석명을 규명하였다.
- 03mm 두께)에 대하여 Polarizing Microscope을 사용하여 50배에서 125배의 배율로 각각 Open nicol 과 Cross nicol 하에서 구성 광물의 종류 및 조직을 조사하였으며, 모드 분석 (Modal Analysis)을 실시하였다. 또한 색상, 구조 등을 육안 관찰하였으며, 모드 분석 결과를 이용하여 석재 시료의 정확한 암석명을 규명하였다.
대상 데이터
- 본 연구지역인 경기도 포천군 창수면, 신북면 일 대는 선캠브리아기 경기변성암복합체의 일부인 편 가암이 소규모로 분포되었으며 쥬라기의 화강암이 조사지의 거의 전역에 넓게 분포되었다. 이 화강암 은 백악기말~고제3기에 맥암류의 관입을 받았다.
- 이 화강암 은 백악기말~고제3기에 맥암류의 관입을 받았다. 본 암은 회색~담화쌕의 등립/조립질암으로, 쥬라기의 전형적인 화강암이다. 또한 경상북도 상주, 문경일대는 지질상 낙동강 본류를 경계로 북서부의 소백산지괴와 남동부의 영남분지로 나눌 수 있다.
- 온 연구를 위해 사용된 포천석 원석은 경기도 포천군 창수면과 신북면에 위치한 삼우석재, 신라 석재, 가나석재, 청진석새를 방문하여 42개의 시료를 채취하였다.
- 본 연구를 위해 사용된 운경석 원석은 경북 상주와 운경시에 위치한 화광산업, 고모치 석째, 세진석재를 방문하여 12개의 시료를 채취하였다.
- 본 석재는 조충렵질의 석영' K-장석 및 사장석 동이 주 구성광물이며, 소량의 흑운모와 미량의 백 운도, 인희석, 저콘, 스펜, 알라나이트 및 형석 등이 부성분 광물로 수반되고 있다. 석영은 대체로 조럼질 타형으로 매우 약한 파동소광과 봉합조직 을 보여주며, 국부적으로 K-장석내에서는 미문상조 직을 또한 사장석내에서는 미르에케틱 조직을 보여준다.
- 본 연구를 위해 사용된 일동석 원석은 경기도 포천군 신북면과 창수면 일대에 위치하고 있으며, 중립 내지 조립질암으로서 주 구성광물은 석영, 정장석, 사장석 및 흑운모 등이며, 소링'미량의 백운 모, 저어콘, 인회석, 녹리석, 견운모 점토광물 및 불투명 광물 등이 수반된다. 색상은 백색 및 유백 색을 띤다.
- 점하중시험에 사용된 기기는 미국 ENERPAC4 의 Model No : P-80, 최대하중 10z000psi인 핸드펌 프(hard pump)와 Model No : RC-254, 용량 25ton의 실린더 및 20ton의 하중을 견딜수 있는 frame으로 제작된 시험기를 사용하였다.
- 본 실험에서 비중을 측정하는데 사용된 기기는METTLER TOLEDO 사의 AG Balance를 사용하였다. 자세한 사양은 다음과 같다[Table 1].
데이터처리
- 제작된 표준시료 glassbead를 이용하여 standard 값을 측정하고, 측정된 값을 이용하여 Calibration 을 Matrixcorrection을 통해 실시하였으며, 이를 이 용해 검정곡선을 그린 후 check sample을 이용하여 Alpha 보정값을 측정한 후 분석 시료에 대한 분석을 실시하였다.
이론/모형
- 화학분석 eX.선 형 광분석 기 (X・RAY fluorescence spectrometer:XRF)로 분석하였으며, 일본 Rigaku社 의 RIX-2000 이 이용되었다.
성능/효과
- 시험횟수는 각 Grade당 5회를 실시하였으며, 시험 결과 포천석 원석의 비중은 2.591-2.617(^5 :2.61)이고, 또한 문경석과 일동석 원석의 비중은 각각 2.603~2.617(평균 :2.61), 2.604~2.633(평균 : 2.62) 로 나타났다. 시험결과는 Table 2, Table 3에 정리 하였다.
- 포천석, 문경석 및 일동석 원석에 대한 흡수율측정 결과를 보면 각각 0.390-0.505 평균:0.411%), 0.397-0.706% (평균:0.474%), 0.456-0.602% (평 균:0.554%)로서 Table 4, Table 5에서와 같이 각 원산지 원석들의 흡수율의 편차가 미약하게 나타남을 보여주고 있다.
- 포천석, 문경석 및 일동석의 원석들에 대한 공극율 시험결과 포천석 : 0.984-1.412% (평균 :1.076%), 문경석 : 1.102-1.804% (평균:1.349%), 일동석 : 1.471-1.543% (평균:1.510%)로 나타났으며, Table 6, Table 7와 같이 포천석, 문경석, 일동석에 대한 각 원산지 원석들의 공극율의 편차가 비교적 미약하게 나타남을 보여주고 있다.
- 시험 결과 포천석 원석이 1, 080 kg/cirf~l, 410 kg/ctf(평균:1, 244 kg/cirf), 문경석 원석이 1, 080 kg/ ctf~l, 260 kg/crf(평균:1, 179 kg/arf), 일동석 원석이 980 kg/cnf~l, 020 kg/crf(평균:1,000 kg/cuO로 나타나 흡수율과 공극율이 낮은 포천석 원석이 문경석과 일동석 원석에 비해 높은 값을 보였으며, 포천석, 문경석 및 일동석 원석의 압축강도를 비교해 볼 때 큰 편차 없이 거의 비슷한 값을 나타냄을 알 수 있다.
- 삼축압축시험시 Chamber 내의 봉압력을 50, 100, 150 kgf/cm2# 사용하여 포천석 및 문경석, 일동석 원석 각각의 삼축압축시험을 실시한 결과점착력은 평균 286.93, 279.53, 253.51, Internal friction anglee 평균 40.68, 37.97, 38.75으로 나타났으며, Hoek & Brown Feiilure envelope에 의한 상수 m과 s의 변화를 살펴보면, m 값은 7.27,5.92, 6.47, s 값은 1로 나타났다. 삼축압축강도시험 결과를 Table 8~Table 10 및 Fig.
- 포천석 원석의 모드 분석(Modal Analysis) 결과 함량비를 보면 포천석 원석의 석영, K-장석, 사장 석 및 흑운모의 평균 광물 조성은 각각 27.4%,29.9%, 35.5%, 3.9%의 함량비를 보임을 모드분석 (Figll)율 통해 알수가 있다.
- 문경석 원석과 일동석 원석의 모드 분석결과 함 량비를 보면 문경석 원석의 석영, K-장석, 사장석 및 흑운모의 평균 광물 조성은 각각 30.1%, 28.5%,34.8%, 3.6%의 함량비를 보임을 모드분석을 통해 알 수가 있다. 일동석 원석의 석영, K-장석, 사장석 및 흑운모의 평균 광물 조성은 각각 26.
- 6%의 함량비를 보임을 모드분석을 통해 알 수가 있다. 일동석 원석의 석영, K-장석, 사장석 및 흑운모의 평균 광물 조성은 각각 26.5%, 28.3%,34.8%, 6.5% 로 나타났다.
- 포천석 원석의 Fe2O3 + FeO는 0.94-1.23 wt(%) (평균 : L06 wt(%))이며, 문경석 원석의 Fe2O3 + FeO 는 0.97-1.58 wt(%)(평균 : 1.19 wt(%))이고, 일동석 원석의 Fe2O3 + FeO 는 1.17-1.35 wt(%)(평균 : L27wt(%))으로 분석되어졌으며, 지각의 평균 철함량 4.6 wt(%)와 비교할 때 3.33-3.54 wt(%)정도 낮게 나타나 우수한 석재품으로 평가된다. 또한, 포천석, 문경석, 일동석은 SiO2 성분을 다량 함유하고 있어 내산성이 크므로 바닥재나 외장재로 사용하는 것이 좋을 것으로 사료된다.
- (1) 암석학적시험 결과, 현장에서 채취한 포천석, 문경석, 일동석 원석는 전형적인 화강암으로 나타났으며, modal 분석 결과 주 구성광물은 모두 석영, K-장석, 사장석 및 흑운모 등이며, 소량-미량의 백운모, 저어콘, 방해석, 인회석, 녹리석, 견운모, 점토광물 및 불투명 광물 등이 수반된다.
- (2) 비중시험 결과, 포천석, 문경석, 일동석 원석에 대한 각각의 평균(2.61, 2.61, 2.62)흡수율 시험 결과(0.411%, 0.474%, 0.554%), 공극율 시험결과 (1.076%, 1.349% 1.510%) 으로 측정되어졌으며, 이분석값으로 볼 때 포천석, 문경석보다 일동석 원석 시료에 미세한 기공들이 존재하고 있는 것으로 사 료된다..
- (3) 압축강도시험 결과, 포천석, 문경석, 일동석의 평균 압축강도는 각각 1, 244 k g/ cm % 1, 179 kg/ cm 2, 1,000 kg/ cm2으로 흡수율과 공극율이 낮은 값을 보인 포천석이 가장 높은 값의 압 축강도를 보여준다. 이는 일동석이나 문경석에 존재하는 미세한 기공이나 조직이 압축강도에 영향을 미친다는 것을 본 연구를 통해 얻을 수 있다
- (4) 화학적분석시험 결과, 포천석, 문경석 및 일동석 원석에 대한 Fe2O3 + FeO의 평균 값은 각각 1.06 wt(%), 1.19 wt(%), 1.27 wt(%)이며,이들 원석들을 비교할 때 거의 비슷한 Fe 함량을 나타내며, 지각의 평균 Fe 함량 4.6 wt(%)와 비교 할 때 3.33-3.54 wt(%) 정도 낮게 나타나 우수한 석재품으로 평가될 수 있을 것으로 판단된다.
- (5) 본 연구에 사용된 포천석, 문경석, 일동석의 채취된 시료를 통한 암석역학적 연구 결과, 이들 석재의 화학성분은 대동소이하나, 암석조직의 치밀성 및 기공 등의 존재여부에 의해 비중, 흡수율, 공극율, 압축강도 등의 실험 결과가 포천석 원석이 문경석, 일동석 원석보다 석재 가공품으로 비교적 좋은 결과를 나타냈다.
- (6) 본 석재 원석들의 암석역학적 실험 결과, 강도 특성이 우수하여 계단 등 내부바닥재나 내부건 축구조재로 사용시 매우 우수한 품질을 지닌 석재로 보인다. 반면 암석의 조직입자가 조립질이고 미 세한 기공 및 균열이 있어 공예, 조각품의 용도에 는 적합치 않을 것으로 사료된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.