산악지역이 대부분인 국내에서 국토의 효율적인 이용을 위하여 산악지역을 개발하는 추세가 점점 증가하고 있다. 그에 비례하여 암석의 특성에 대한 관심이 높아지고 있으며 각종 SOC사업에서 여러 가지 목적에 의하여 지하암반을 개발하고 있다.
특히 대부분의 지반전공자들이 토질에 대한 학습과 지식은 충분하나 암석과 암반에 대한 인식은 낮아 중요성을 간과하고 설계 및 시공을 하고 있다. 이에 따라 최근 지반공학의 가장 기초인 암반에 대한 관심이 높아지고 있으며 다양한 연구에 의하여 발전되고 있다.
암석은 암반공학에서 가장 기초적인 베이스가 되며 설계나 시공에서도 이를 기초로 하여 활용하고 있다. 일반적인 강도특성에 대하여는 많은 연구가 있었으나 물리적 특성의 상관관계는 국내외 소수의 연구자들이 일부 발표한 바 있다.
본 연구는 이러한 가장 기초적인 암반을 구성하는 암석의 물리적 특성에 대하여 최근 20여 년간 수집된 약 2,400개의 자료를 다양하게 분석하여 각각의 특성 및 상관관계에 대한 규명을 하고자 한다.
7가지의 물리적 특성을 각자 성인에 따라 화성암, 변성암, 퇴적암으로 분류하여 상관관계 및 특성을 분석하였으며, 추가로 강도별로 세분화하여 분석하였다. 또한 각 성인별 대표암석을 추출하여 분석을 수행하였다. 상관관계는 다중회귀분석을 통하여 유의성을 분석하였으며 상관성이 낮은 인자를 제외하고 상관성이 높은 인자를 이용하여 분석하였다. 추가적으로 인공신경망 학습을 수행하여 실제 데이터와의 비교를 통하여 검증을 수행하고 신뢰성을 확인하였다.
성인별 분석결과, 일부 항목이 상관계수 0.8 이상의 값을 보이나 전반적으로는 낮은 상관관계를 가지고 있다. 성인별로 구분하면 화성암이 변성암과 퇴적암에 비하여 상대적으로 높은 상관관계를 보이고 있으며, 이는 화성암이 변성암 및 퇴적암과는 달리 균질성과 등방성에 의하여 물리적 특성의 상관관계가 성립되는 것으로 보인다. 또한 각 성인별 유의수준을 통하여 7가지 물리적 특성 중 탄성파속도(압축파)와 탄성계수가 다른 항목을 결정하는 중요한 인자로 활용되고 있는 것을 본 연구를 통해 확인되었으며, 건설표준품셈 기준에 일축압축강도 외 탄성파속도(압축파)와 탄성계수 항목이 중요한 암반의 분류기준 항목으로 정해져 있는 것과 부합되는 연구결과가 나타났다.
각 성인별 분류하 강도별 분류 결과, 전반적으로 연암의 데이터가 유의항목이 다수 확인되며 보통암과 경암은 유의항목이 상대적으로 적게 나타났다. 그러나 보통암과 경암은 유의한 항목에 한해서 높은 상관관계를 보이고 있으며 일부 선별적으로 상관관계식을 활용할 수 있는 결과를 확인하였다.
각 성인별 대표암종인 화강암, 편마암 및 쇄설성 퇴적암을 추출하여 분석한 결과, 모든 암종에서 일축압축강도와 탄성계수를 추정하는 관계식이 신뢰도가 높은 것으로 확인되었으며, 이는 물리적 특성 중 가장 필요한 일축압축강도와 탄성계수를 추정할 수 있는 근거를 확보하였다.
본 연구는 약 2,400개의 암석시험 데이터를 인자로 하여 15가지 다양한 분석방법을 통해 96가지의 관계식을 도출해 내었으며 기존의 1대1의 상관관계가 아닌 1대 다수의 항목에 대하여 분석을 수행하였다. 이를 통해 상관관계식과 유의한 항목에 대하여 연구하여 일부 활용가능한 관계식을 찾아냈으며 기존의 암반분류기준에 대한 부합성을 확인하였다.
추후 설계나 시공 시 현장의 암종 및 암석의 특징을 파악하여 보다 현실적이며 시행의 오차가 적어지는 국내외의 건설사업이 이루어지는데 조금이나마 활용이 되었으면 하는 목적이 있다.

In Korea, where mountainous areas are mostly located, there is an increasing trend to develop mountainous areas for efficient use of the land. In proportion, interest in the characteristics of rocks is increasing and underground rocks are being developed for various purposes in SOC projects.
In particular, most ground mechanics have sufficient knowledge and learning about soil, but they are designing and building without considering importance due to their low awareness of rocks. As a result, interest in rock mass, which is the most basic foundation of geotechnical engineering, has been increasing and is being developed by various studies.
Rocks are the most basic base in rock engineering and are used in design and construction. There have been many studies on general strength characteristics, but some domestic and foreign researchers have reported correlations of physical characteristics.
This study aims to investigate the physical properties of the most basic rock mass, variously analyze about 2,400 data collected over the past 20 years to identify each characteristic and correlation.

Seven physical characteristics were analyzed by classifying them into igneous, metamorphic, and sedimentary rocks for each petrogenesis, and their correlation and characteristics were analyzed by strength. In addition, the analysis was performed by extracting the representative rock species for each petrogenesis. Correlation analysis was performed using highly correlated factors other than less correlated factors, and further artificial neural network learning was performed to perform verification and verify reliability through comparison with actual data.
Analysis by petrogenesis shows that some items have a coefficient of correlation of 0.8 or higher, but have a lower correlation overall. By petrogenesis, igneous rocks have a relatively high correlation between metamorphic and sedimentary rocks, which appear to be related to their physical properties due to homogeneity and isotropy. In addition, it was found that among the seven physical characteristics through the significance level of each petrogenesis, elastic wave velocity(compression wave) and elastic modulus were used as important factors for determining different items. This study shows that the above items are consistent with the fact that they have been set as important categorization criteria items in addition to the unconfined compressive strength on standards of Construction Standard.
As a result of classification according to each petrogenesis classification, the data of the soft rocks are mostly confirmed, and the items of the moderate rocks and the hard rocks are relatively small. However, the correlation between moderate rocks and hard rocks is highly correlated only to the significant items, and we confirmed the results that can selectively use the correlation formula.
Extracting and analyzing granite, gneiss, and clastic sedimentary rocks, each representative rock species found that the reliability of the correlation formula estimating unconfined compressive strength and elastic modulus of all rocks was high. Though this, we have secured a basis for estimating the above items.
In this study, 96 correlation formulas were derived through 15 different analysis methods with about 2,400 rock test data as factors and analysis was performed on One-to-many items, not the one-to- one. In doing so, we studied correlations and items that were significant to find some usable correlations, and confirmed their suitability for existing rock class standards.
The purpose of this project is to better understand the characteristics of rocks at the site during design or build, and to use them for construction, which is more realistic at domestic and foreign, with less errors in implementation.