한국의 모래 -품질평가-

홍세선,이진영 대한자원환경지질학회 2024 자원환경지질 Vol.57 No.2

이 연구는 국토교통부에서 수행하고 있는 골재자원조사를 통해 2023년까지 조사된 하천, 육상골재에서 천연모래의 약 4,800여 품질시험자료를 분석하여 국내 모래의 지질학적, 물리적, 화학적 특성을 평가하였다. 모래층을 포함하고 있는 국내 제4기 미고결 퇴적층의 평균심도는 10m 내외이다(최대 66m). 퇴적층 내에서의 모래층의 두께는 0.5m~4.0m 구간이 약 70%로 가장 우세하다. 모래층에서의 모래, 자갈, 점토는 대체로 60:20:10의 비율로 나타나며, 모래의 주구성광물은 석영, 사장석, K-장석이며, 부구성광물로는 백운모, 흑운모, 녹니석, 자철석, 녹염석 등이다. 석영은 약 45~75%, 사장석과 K-장석은 각각 약 5~20%, 그 외의 부구성광물은 10% 이내이다. 국내 모래의 평균 입도는 0.5mm~1.0mm로 모래시료의 약 44%가 이에 속한다. 1.0mm~1.5mm 입도는 전체모래의 19%, 0.125mm~0.25mm 입도는 전체모래는 약 9%를 점유하고 있다. 골재로 활용하기 위한 모래의 품질 기준에서 보면 흡수율, 안정성의 거의 모든 모래층에서 품질기준에 적합한 것으로 판정되며, 절대건조밀도는 약 66%가 적합하다. This study was conducted for evaluation the geological, physical, and chemical properties of domestic sand by analyzing about 4,800 quality data of natural sand from river and land area surveyed until 2023 through the aggregate resource survey conducted by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport. The average depth of the Quaternary unconsolidated sedimentary layer in Korea, which includes a sand layer, is about 10m (maximum depth 66m). The thickness of the sand layer within the sedimentary layer is most dominant in the range of 0.5m to 4.0m. This accounts for about 70% of the entire sand layer. In the sand layer, the ratio of sand, gravel, and clay is 60:20:10. Regardless of the provenance or geology, the sand is mainly composed of quartz, plagioclase, and K-feldspar, and the minor minerals are muscovite, biotite, chlorite, magnetite, epidote. The sand includes in 45~75% of quartz, 5~20% of plagioclase and K-feldspar, each other. And other minor minerals are included in 10%. The average grain size of sand is 0.5mm to 1.0mm, which accounts for 44% of sand samples. The water absorption rate and soundness are estimated to be suitable for aggregate quality standard in almost all sand, and the absolute dry density is suitable for 66%.

삼척포진성 발굴보고

차재동 한국이사부학회 2019 이사부와 동해 Vol.15 No.-

삼척포진성(三陟浦鎭城)은 1520년 완공되어 1898년에 영장 김범구를 마지막으로 폐지된 이후 1916년 정라항을 새로 축조할 때 멸실된 것으로 파악되었다. 그 러나 2019년 발굴조사에서는 삼척포진성의 성격을 알 수 있는 의미있는 자료들이 확인되었다. 삼척포진, 삼척포성이라고도 불리는데『新增東國輿地勝覽』, 『東國輿 地志』, 『陟州志』, 『輿地圖書』, 『關東志』 등의 자료를 살펴보면 삼척부(三陟府) 관아 동쪽 8리(里) 지점에 있었다. 지금의 육향산(六香山) 주변에 해당된다. 조사지역은 크게 2개의 문화층이 존재하는 것으로 확인되었다. 1문화층은 1520 년(중종 15년) 삼척포진성을 축조하는 시기로 대부분 모래층 위에서 유구가 확인 된다. 한국은 물론 세계사적으로 유례가 거의 없는 해안가 사구층에 축성된 사례 이다. 성벽과 구상유구, 온돌유구, 집석유구, 적심, 수혈유구 등이 이 시기에 해당 된다. 2문화층은 성 내부의 요철부에 인위적으로 매립하여 평탄면을 조성한 것으로 추정되고, 이 시기 유구로는 은거시설과 집수정, 석곽시설, 소성유구. 철재폐기장, 폐기장 등이 있다. 조선시대 후기에 해당된다. 이중 철재폐기장은 성종실록에 기록된 수철생산과 관련이 있는 유구이다. 발굴조사에서 확인된 삼척포진성 성벽은 비록 훼손이 심하여 부분적으로 확인 되었지만, 문헌에 등장하는 포진성의 실체를 파악할 수 있는 중요한 자료로 판단 된다. 아울러 확인된 성벽과 지적도에서 추정한 성벽의 위치와 방향이 일치하는 것으로 확인되어 포진성의 전반적인 규모를 추정할 수 있는 자료가 확보되었다. 조사를 통해 성벽 기초부는 사구층을 ㄴ자 혹은 U자형으로 굴광하여 정지한 것으로 파악된다. 기저부는 처음 돌을 깔고 모래를 채운후 다시 돌을 깔았는데 4단까지 확인되고, 기저부 위에 성벽을 올린 것으로 분석된다. 외벽은 길이 110~ 120㎝의 대형 할석을 가로세워쌓기하였으며, 내벽은 길이 70~80㎝의 할석을 눕혀쌓기하였다. 외벽과 내벽 사이에는 크고 작은 할석을 이용하여 빈틈없이 채운 것으로 확인된다. 성벽의 너비는 190~210㎝ 정도이고, 잔존높이는 약 60㎝이다. 내환도로 쓰인 기저부를 포함하면 300㎝에 가깝다. 이렇게 조사를 통해 성벽의 축조방법과 구조 등이 단편적으로나마 파악된 사실은 향후 해안가 사구층에 축성 된 조선시대 포진성 연구에 귀중한 자료로 비교될 것으로 생각된다. The Samcheogpo Jinseong(Samcheok harbor fortress) was built around 1489 and was completed in 1520. It was abolished in 1898. The last head was Kim Bum-gu. When the new Jungla Port was built in 1916, the Samcheok harbor fortress was destroyed and roads and houses were built. However, in 2019, excavations have revealed meaningful data on the nature of Samcheok harbor fortress. In most cases, the remains are identified above the sand. The Samcheonpo Jinseong was built in the sand dunes of the coastal sea which is rare in Korea as well as in world history. Two cultural levels were identified. The 1st cultural layer is the time to build Samcheok harbor fortress in 1520. These include rampart ruins, building stone, ditch, an ondol, and the collection of stone ruins. The 2st cultural layer artificially embedded the bumpy interior to create a flat surface. Ruins of this period include closed conduits, well collecting water, stone frames, fire-built remains, and iron smelting dumps. The period corresponds to the late Joseon Dynasty. Iron smelting dumps are related to iron production recorded in the Sungjongsillog. The walls of The Samcheonpo Jinseong, identified in the excavation, were partially damaged due to the damage, but are considered important data to identify the reality of The Samcheonpo Jinseong in the literature. In addition, the location and direction of the walls estimated from the identified walls and cadastral maps were confirmed to be consistent, and data were available to estimate the overall size of The Samcheonpo Jinseong. Through the investigation, the foundation of the wall was dug up the sand dunes into ㄴ or U shape. The basal part first placed the stone, filled the sand, and then placed the stone again, which is confirmed up to four steps. And built a wall to the top of the base. The outer wall was stacked with large grains of 110-120 ㎝ in length, and the inner wall was laid with 70-80 ㎝ of grain. It is confirmed that the gap between the outer and inner walls is filled with large and small stones. The walls are 190 ~ 210cm wide and the remaining height is about 60cm. It is close to 300cm when the base used as the inside walkway is included. In this way, the fact that the method of construction and the structure of the castle wall is found through the survey is considered to be a valuable data for the Garrison Fortress study of the Joseon Dynasty.

현장시험을 이용한 제주지역의 지질특성에 관한 연구

윤병조,이승준,박성윤 한국재난정보학회 2022 한국재난정보학회 논문집 Vol.18 No.4

Purpose: This study analyzes and studies the characteristics of the Jeju area and uses them as basic data such as construction method design in the future development project. Method: Based on the ground survey data of the construction conducted in Jeju, the depth, relative density, N value, function state, color tone, groundwater level, and compressive strength were analyzed and studied. Results: Studies show that Jeju has columnar joints consisting of ancient volcanic activity and rapid cooling by nearby seawater, thick sand layers found on the coast, and clinker layers and Seogwipo layers formed by Mercury volcanic activity. Conclusion: It is hoped that it will be used as data for selecting basic design and basic construction method by understanding the special ground form of Jeju area and reflecting its characteristics well when designing construction. 연구목적: 본 연구에서는 제주 지역 지반의 특성을 분석하여 연구함으로써 향후 개발사업 진행시 공법 설계등의 기초자료로 활용한다. 연구방법: 제주 지역에서 진행된 공사의 지반조사 데이터를 기반으로 심도, 상대밀도, N치, 함수상태, 색조, 지하수위, 압축강도를 분석하고 연구하였다. 연구결과: 본 연구로부터 제주지역이 고대부터 진행된 화산활동과 인근의 해수에 의한 급속한 냉각으로 이루어진 주상절리와 해안부에서 두텁게 발견된 모래층, 그리고 수성화산활동에 의해 형성된 클링커층 및 서귀포층이 존재함을 알 수 있었다. 결론: 제주지역의 특수한 지반 형태를 이해하고 공사 설계시 그 특성을 잘 반영하여 기초 설계 및 기초 공법 선정의 자료로 쓰여지길 기대한다.

논문 : 실내 모형과 현장 충적층에서 지하투과레이더를 이용한 지하수면 추정

김병우 ( Byung Woo Kim ),김형수 ( Hyoung Soo Kim ),최두형 ( Doo Houng Choi ),고용권 ( Yong Kwon Koh ) 대한지질공학회 2013 지질공학 Vol.23 No.3

지하수면과 불포화대의 수분 포화도가 지하투과레이더(GPR) 신호에 미치는 영향을 연구하기 위하여 실내 토조와 충적층 현장에서 GPR 조사를 수행하였다. 실내의 모래 채움 토조 실험에서, 지하수위를 변화시키기 위해 물을 탱크 바닥에 설치된 밸브를 통해 주입하고 배수시켰다. 지하수위와 수분포화도를 추정하기 위하여 모래 채움 토조에서 GPR 수직반사법(이후, VRP) 자료가 획득되었다. 실내 모래 채움 토조에서 획득한 GPR 신호는, 지하수위는 물론 함수율 변화에도 민감하게 반응함을 보여준다. 불포화대에서 GPR 속도는 함수율 변화에 따라 크게 조절되며, 주시 시간의 증가는 포화도의 증가로 해석된다. 함안군 이룡리 낙동강변 충적층에서 220m에 달하는 VRP 조사가, 지하수위를 추정하기 위하여 수행되었다. 현장 조사 결과, 포화 조건에서 GPR 신호의 첫 번째 반사면은 모관 상승에 의한 경계부를 지시하며, 실제 지하수면과는 차이가 있음을 지시한다. 보다 정확한 지하수위를 추정하기 위하여, Well-3호공 주변에서 중앙공심점(common mid-point, 이후, CMP) 방식 GPR 조사를 수행하였다. 그 결과, 모관 상승 경계부와 지하수면 속도를 구하였고, 이는 보다 상세한 지하수면과 심도별 포화도 정보를 제공하였다. 지하수면과 포화도 정보를 포함하는 GPR 조사 결과는 통기대의 현장 수리 지질학적 특성 조사에 유용한 수단이다. Ground penetrating radar (GPR) surveys were conducted in a sand tank model in a laboratory and at an alluvial field site to detect the groundwater table and to investigate the influence of saturation on GPR response in the unsaturated zone. In the sand tank model, the groundwater table and saturation in the sand layer were altered by injecting water, which was then drained by a valve inserted into the bottom of the tank. GPR vertical reflection profile (VRP) data were obtained in the sand tank model for rising and lowering of the groundwater table to estimate the groundwater table and saturation, Results of the lab-scale model provide informatiou on the sensitivity of GPR signals to changes in the water content and in the groundwater table. GPR wave velocities in the vadose zone are controlled mainly by variations in water content (increased travel time is interpreted as an increase in saturation), At the field site. VRP data were collected to a depth of 220 m to estimate the groundwater table at an alluvial site near the Nakdong river at Iryoug-ri. Haman-gun, South Korea. Results of the field survey indicate that nuder saturated conditions, the first reflector of the GPR is indicative of the capillary fringe and not the actual groundwater table. To measre the groundwater table more accurately. we performed a GPR survey using the common mid-point (CMP) method in the vicinity of well-3, and Sunk a well to check the groundwater table. The resultant CMP data revealed reflective events from the capillary fringe and groundwater table showing hyperbolic patterns. The normal moveont correction was applied to evaluate the velocity of the GPR, which improved the accuracy of saturation and groundwater table information at depth. The GPR results show that the saturation information, including the groundwater table. is useful in assessing the hydrogeologic properties of the vadose zone in the field.

강성지반위 사질토층에 위치한 얕은기초의 침하량특성분석

황희석(Hwang, Hui-Seok),김동건(Kim, Dong-Geon),유남재(Yoo, Nam-Jae) 강원대학교 산업기술연구소 2014 産業技術硏究 Vol.34 No.1

In this paper the settlement characteristic of shallow foundation on sandy soil overlained by rigid ground was investigated by analyzing results of model tests. For model experiments, model tests were performed with sandy soils sampled from the field, changing the relative density of sandy soil and the ratio of thickness of sandy layer(H) to the width of model strip footing(B). As result of tests, settlement of sandy soils increases as the value of H/B increases, whereas it increases with relative density of soil. Bearing capacity decreases as the thickness of the sand layer relative to the footing width increases. In order to analyze the settlement characteristics of sandy ground, the results of model tests were compared with the predicted values using the empirical formulas proposed by Terzaghi, De Beer and Schmertmann. The method by De Beer was found to be in good agreements with test results.

원형튜브내에서 이동중인 고체입자층의 열전달 특성연구

이금배,박상일 대한기계학회 1994 대한기계학회논문집 Vol.18 No.6

An experiment was conducted to investigate whether an equation of heat transfer coefficient derived form energy equation of two-phase plug flow can be actually applied to the industrial field. The heat is constantly transfered to the sand beds from the wall of heat exchanger while the sand moves down through cylindrical heat exchanger by gravity from feed hooper. To increase heat transfer, turbulators such as glass ball and steel pipe packings were used. In addition, the experiment in the case of fluidizing the sand beds was also carried out. The temperatures of the sand beds and the wall were measured along the heat exchanger axis. The density and porosity of the sand beds were also measured. The deviations of the mean velocity of sands from the velocity on the wall surface because of the slip conditions on the wall were negligible (within 3%). The heat transfer coefficients when the turbulators were used and when the sand beds were fluidized were found to be much greater than those of the plain plug flow.