토석댐 방수 심벽 재료의 기계적 성질과 방수 성능을 동시에 향상시키기 어려운 기술적 병목 문제를 해결하기 위해, 팔데실디아민(팔데아민)을 이용해 점토를 소수성으로 개질하였다. 개질된 소수성 점토를 표준 모래와 토석비 및 초기 함수율 요구조건에 따라 혼합하여 소수성 심벽 재료를 제조하였다. 비고결 비배수 전단 시험으로 전단강도 매개변수를 측정하고, 물방울 침투 시간법으로 물방울 침투 시간을 측정하여 함수율과 토석비가 소수성 심벽 재료의 기계적 및 방수 성능에 미치는 영향을 체계적으로 연구하였다. 결과는 토석비 증가가 모래-점토 경계에 우선 침투 경로를 형성하여 소수 특성을 현저히 약화시키며, 함수율이 소수성 등급에 미치는 영향은 단봉형 반응을 나타내어 함수율 증가에 따라 물방울 침투 시간이 먼저 증가했다가 감소하고 최적의 방수 임계 임계값이 존재함을 보여주었다. 토석비와 함수율의 증가는 모두 최대 전단응력을 증가시켜 무어-쿨롱 강도 기준에 부합하였다. 점착력은 소수성 점토 함량과 함수율의 협동 영향에 크게 영향을 받으며, 거친 입자 재료 증가가 입자 간 결합 작용을 약화시키지만 점착력은 함수율 변화에 더 민감하였다. 내부 마찰각은 토석비가 5% 이상일 때 안정화되었으며, 함수율의 영향은 적었다.