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천연기념물 제415호 포항 달전리 주상절리의 사면안정성 평가 및 낙석 위험 범위 설정
김재환,강무환,공달용,좌용주,Kim, Jae Hwan,Kang, Mu Hwan,Kong, Dal-Yong,Jwa, Yong-Joo 한국문화재보존과학회 2021 보존과학회지 Vol.37 No.5
포항 달전리 주상절리(천연기념물 제415호, 이하 주상절리)에 대한 사면안정성 평가 및 낙석 시뮬레이션을 통하여 낙석의 최대 에너지, 도약높이, 이동거리를 산출하였으며, 낙석 위험 범위를 설정하였다. 주상절리가 분포하는 사면의 경우 왼쪽(SW)에서 오른쪽(NE)에 이르기까지 93.79°, 131.99°, 165.54°, 259.84°의 경사방향을 가지며 전체적으로 부채꼴의 형상을 하고 있다. 이러한 사면의 경사방향을 따라 4구간으로 구분하였으며, 각 구간별 노출되어 있는 주상절리의 단면에서 개별적인 불연속면의 방향성을 측정한 결과 1구간은 125개, 2구간은 261개, 3구간은 262개, 4구간은 43개로 확인된다. 평사투영법을 이용한 각 구간별 사면 안정성 평가 결과, 평면 및 전도파괴 영역에 해당되나 이는 노출된 주상절리면의 개별 방향성에 대한 해석 결과로 주상절리에 대하여 평면 및 전도파괴의 가능성을 진단하기 어렵기 때문에 현재에도 발생되고 있는 낙석으로부터 위험 가능성을 평가하는 것이 바람직한 것으로 판단된다. 또한 낙석 시뮬레이션을 통해 측정된 낙석의 최대 이동거리는 약 66 m이며, 낙석 위험 범위는 사면 아래 전 영역이 해당됨을 알 수 있다. 따라서 이러한 낙석의 거동은 지형학적 요인에 의해 다양한 방향으로 굴러떨어져 낙하지점을 예측하기 힘들기 때문에 낙석으로부터 안정성 확보를 위한 낙석 방지시설 설치를 제안하고자 한다. In this study, we evaluated the slope stability of the Pohang Daljeon-ri columnar joint (Natural Monuments # 415) and calculated the maximum energy, jumping height and moving distance of rockfalls using a simulation. Based on the results, we established the range of rockfall risk. The slopes of the Pohang Daljeon-ri columnar joint have dip directions of 93.79°, 131.99°, 165.54° and 259.84° from left (SW) to right (NE). Furthermore, they have a fan-like shape. The Pohang Daljeon-ri columnar joints are divided into four sections depending on the dip direction. The measurement results of the discontinuous face show that zone 1 is 125, zone 2 is 261, zone 3 is 262, zone 4 is 43. The results of slope stability analyses for each section using a stereographic projection method correspond to the range of planar and toppling failure. Although it is difficult to diagnose the type of failure, risk evaluation of currently falling rocks requires further focus. The maximum movement distance of a rockfall in the simulation was approximately 66 m and the rockfall risk range was the entire area under slope. In addition, it is difficult to forecast where a rock will fall as it rolls in various directions due to topographic factors. Thus, the installation of measures to prevent falling is suggested to secure the stability based on the results of the rockfall simulations and its probabilistic analysis.
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조형성(Hyeongseong Cho),김종선(Jong-Sun Kim),김건기(Kun-Ki Kim),강무환(Moo-Hwan Kang),손영관(Young Kwan Sohn),이윤수(Youn Soo Lee),좌용주(Yong-Joo Jwa),손문(Moon Son) 한국암석학회 2015 암석학회지 Vol.24 No.3
화강암 석산에서는 ‘결’이라고 지칭되는 분리되기 용이한 면을 따라 채석이 이루어진다. 이러한 결의 방향성과 발달 특징은 채석의 효율성과 관련되므로 석산에서 채굴방향을 결정함에 있어 고려해야할 가장 중요한 요인이다. 이번 연구에서는 한반도 남부 거창지역에 분포하는 화강암 석산(JS기업, SD개발, AR석재, GD산업, BW무역, MD기업사)들을 대상으로 대자율이방성 방법을 적용하여 석재의 자기미세구조를 해석하였으며, 이로부터 석재 결과의 연관성 및 파악방법에 대해 논의하였다. 평균대자율 분석, 고온대자율 실험 그리고 자기이력곡선 분석 결과, 화강암 석재의 대자율이방성을 지배하는 주자성광물은 티탄함량이 적은 다자구 및 위단자구의 자철석으로 해석된다. 대자율이방성 측정 결과, 6개 석산 모두에서 체계적인 방향성의 자기엽리구조가 발달하며, 자기엽리구조는 대부분 거의 수직에 가까운 고각의 경사를 가진다. 자기엽리구조는 대부분 석산에서 석재의 2번 결과 매우 유사한 방향성을 보인다. 예외적으로 다른 석산에 비해 PJ 값이 높아 미세구조의 발달이 현저한 BW무역에서의 자기엽리구조는 1번 결과 거의 평행하다. 이상의 결과들은 화강암 석재의결은 광물결정들의 모양 및 배열상태, 즉 암석미세구조와 밀접하게 관련됨을 지시하고 있어, 대자율이방성을 이용한 자기미세구조 분석은 석재 결의 방향성을 측정하는 정량적이고 효과적인 하나의 방법이 될 수 있음을 알려준다. In granite quarry, stones are generally quarried along easily separating planes called as ‘rock cleavage’. Because orientation and characteristics of the rock cleavage are directly involved with easy quarrying, it is the most important factor on selecting a direction of digging. Using AMS (anisotropy of magnetic susceptibility), we attempt to interpret rock fabrics in Geochang Granite Stone (JS, SD, AR, GD, BW, MD quarry) and discuss about determination of rock cleavages and correlation between the rock fabrics and cleavages. Based on mean susceptibility, thermo-susceptibility curves, and hysteresis parameters, Ti-poor MD and/or PSD magnetites are the main contributor to AMS of the granite stones. The systematic magnetic foliations with sub-vertical dip angle are developed in the whole granite quarries. In most of the granite quarries, the magnetic foliations are significantly consistent with grain plane. In the BW quarry, which has higher PJ values than the others, the magnetic foliations coincide exceptionally with rift plane. These results suggest that rock cleavages in granite stone are related to rock fabrics meaning shape and spatial arrangement of crystals. Magnetic fabrics analysis using AMS method, therefore, can be a quantitative and effective tool for determination of rock cleavages in granite quarry.
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김종선(Jong-Sun Kim),김건기(Kun-Ki Kim),강무환(Moo-Hwan Kang),허민(Min Huh) 국립공원연구원 2021 국립공원연구지 Vol.12 No.1
무등산에서 가장 보존 가치가 높은 지질명소는 무등산에 분포하는 주상절리대이다. 하지만 현재의 너덜 경사면에서 관찰할 수 있듯이, 과거부터 현재까지 주상절리들은 붕괴되어 왔으며 앞으로도 계속 파괴 될 것이다. 이 연구의 목적은 무등산 주상절리대의 지질재해 잠재 지역을 파악하고 암반 사면의 안정성 평가를 통해 붕괴 가능성을 예측하여 모니터링 및 관리 방안을 제안하는 것이다. 연구방법으로 먼저, 주 탐방로에 인접한 가파른 경사면에 대한 안정성 평가 지역을 선정하기 위해 현장 조사를 실시하였다. 암반 사면은 지표지질조사와 UAV(무인항공기)를 사용하여 조사하였으며, 불연속면의 경사방향/경사각 데이터는 무인항공기 촬영결과로부터 3D 모델링을 통해 획득하였다. 이들 자료에 기초하여 안정성 평가를 통해 재해 가능성을 평가하였으며, 이 결과를 바탕으로 무등산 주상절리대 경사면에서 발생할 수 있는 지질재해의 종류와 범위를 예측하고 복구, 강화, 모니터링 전략을 제안하였다. 관리 계획으로 능동적 조치와 수동적 조치(위험 회피)가 있을 수 있으나, 방문객의 안전, 국립공원과 유네스코 세계지질공원의 경관을 고려한 보수 및 보강방안을 마련하고자 한다. The most remarkable geosite in the Mudeungsan is colonades of columnar joints in Mudeungsan Mountain. However, as can be seen from the current talus slope, from the past to the present, columnar joints have been and will continue to be destroyed. The purpose of this study is to identify geohazard risk areas distributed within the Mudeungsan and to predict the possibility of collapse through the stability evaluation of rock slope and also to propose monitoring and management plan. First, a field trip has been conducted to select the stability evaluation area for the steep slopes adjacent to the main geotrail. The rock slope was examined using surface geological survey and UAV (Unmanned Aerial Vehicle). The dip direction/dip angle data of the discontinuity surface is obtained through the 3D modeling of the result. Next, based on this data, the possibility of geohazard was evaluated through stability evaluation. Based on these results, we predicted the types and extent of possible geohazard on the slope of the Mudeungsan and suggested recovery, reinforcement and monitoring strategies. Although there may be active measures and passive measures (avoidance of risk) as management plan, we would like to recommend passive measures considering the safety of visitors and the landscape of National park and UNESCO Global Geopark.
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