• 자원환경지질
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• 제51권6호
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• pp.521-529
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• 2018

본 연구는 인천국제공항 3, 4단계 건설 사업부지 토취원인 을왕산 지역의 암석 내에 존재하는 불소의 자연적 기원을 규명하고자 암석학적, 광물학적 분석을 실시하였다. 용유도 을왕산은 트라이아스기 흑운모화강암이 분포하는 지역으로, 흑운모화강암과 압쇄암의 불소의 농도는 각각 1,700과 2,400 mg/kg 정도로 매우 높게 나타난다. 흑운모화강암에는 형석으로 인해 불소함량이 높게 나타나는데, 현미경 관찰 결과, 형석은 알칼리장석이나 사정석의 벽개와 균열을 따라 채워진 세맥 형태로 나타나거나, 석영과 함께 들어온 광맥 형태로 존재하는 것으로 보아 열수에 의하여 이차적으로 형성된 것으로 해석된다. 압쇄암은 견운모에 의해 불소함량이 높게 나타난다. 현미경하에서 관찰 결과 견운모는 주변에 있는 석영과의 경계가 뚜렷하지 않고 견운모가 석영의 균열에 채워져 있으며, 압쇄된 작은 결정의 석영을 포획하고 있는 특징을 보이며, 이는 견운모 또한 열수에 의한 이차적인 변질작용으로 형성된 것임을 지시한다. 따라서 용유도 을왕산 화성암류 내 존재하는 불소는 열수에 의해 이차적으로 생성된 자연발생적 기원인 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_2호
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• pp.1283-1298
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• 2018

온난화에 의한 이상기후의 징후가 직접적으로 감지되고 있는 북극권에 대한 연구 필요성이 사회적으로 강력히 요구되고 있다. 온난화의 추이를 가장 잘 보여주고 있는 해빙의 변화는 인공위성 원격탐사를 이용하여 추적 감시된다. 극지연구소에서 2017년부터 "북극해빙위성 관측을 위한 기술 개발" 연구를 진행하고 있다. 본 연구는 북극 해빙의 특성 정보를 위성자료로부터 추출하기 위한 다양한 접근법을 이용한 연구를 포함하고 있으며, 북극권 개발에 대비한 '북극 빙권 종합 위성 관측망' 구축에 필수적인 국제 공동 연구 협력도 포함하고 있다. 기후변화 연구와 더불어 북극항로 활용에 대한 기초정보를 제공하고 있는 극지연구소의 북극 원격탐사 연구 소개를 통해 국내 원격탐사 전문가들의 관심과 집중을 부탁하고자 한다. 북극연구에 대한 국제 동향과 국내 정책 배경을 소개하고, 극지연구소에서 연구 수행한 빙권 정보, 특히 한국항공우주연구원과 협동연구를 통해 아리랑위성을 활용한 북극 해빙 관측 연구를 소개한다.

• 자원환경지질
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• 제52권3호
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• pp.213-221
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• 2019

우강 호상철광상은 북중국 남쪽 끝 부분의 타이후아 복합체에 위치 하고 있다. 본 연구에서는 우강 호상철광상에서 산출되는 철광석 시료의 전암 분석 결과의 해석을 통하여 우강 호상철광상의 유형과 성인을 이해하고자 하였다. 이 광상의 철광석의 조직은 밴딩 구조가 약하게 나타나는 것과, 밴딩 구조가 나타나지 않는 것 두 가지로 분류할 수 있다. 주요 구성 광물들은 조립질의 자철석, 석영, 휘석, 각섬석 등이다. 지구화학적 연구 결과 우강 호상철광상은 해수와 0.1~1 %를 차지하는 열수로부터 철을 공급받아 형성 되었다. 또한 이 과정에서 육지성 물질로부터의 철 공급이 있었음을 확인하였다. 이전 연구 결과와 종합해 보았을 때, 대부분의 철광석에서 Ce 이상치는 뚜렷하게 나타나지 않지만 일부 철광석에서는 음의 Ce 이상치를 보였다. 이러한 결과는 우강 호상철광상은 환원 환경이 우세한 해양 환경에서 형성되었지만, 상대적으로 산화된 해양의 표층 환경의 가능성을 제시해 준다. 이러한 지구 화학적 특징을 바탕으로 우강 호상철광상이 형성된 지구조적인 환경은 대륙붕 연안이나 후열도 분지환경이라 생각된다. 또한 우강 호상철광상은 혼성암, 각섬석 편마암, 규암, 대리암이 함께 산출되는데, 이는 연구 광상이 화산 활동과 밀접한 연관성이 없음을 지시한다. 본 연구에서는 지금까지 보고된 지구화학적 분석 결과와 이번 연구 결과를 종합해 우강 호상철광상이 슈피리어 유형 호상철광상의 특징을 보임을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.29-36
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• 2019

본 연구는 투수시험 실시 후 고로 슬래그 자극제로 $Na_2SO_4$를 첨가한 고로 슬래그 시멘트 페이스트 시편의 자기치유 특성으로서 충진율과 자기치유 생성물을 고찰하였다. 실시한 시편에 대해 충진율과 자기치유 생성물을 분석하였다. 자기치유 정도는 충진율로 평가하였으며 충진율은 객관성을 갖기 위해 BSE-DIP를 이용한 파노라마 분석법으로 실시하였다. 평균 충진율은 Top 부분은 평균 18%, Middle 부분은 평균 7%, Bottom 부분은 평균 5%로 시편의 윗부분에서 아래 부분으로 갈수록 충진율은 감소되는 경향을 나타냈다. 또한 구간별 최대 충진율은 44%이었고 최소 충진율은 3%이었다. 투수시험 후 잔존하는 자기치유생성물은 기본적으로 Ca 원소와 고로 슬래그에서 유래된 Al 원소를 다량 함유하고 있었으며 Si 원소는 균열 표면으로부터 가깝게 위치한 곳에 주로 존재하였다. 자기치유 생성물 중에서 가장 많이 존재하는 광물은 C-A-H로 68% 정도 존재하였다. $CaCO_3$는 13%, C-A-S-H는 8% 순으로 3가지 물질이 자기치유 생성물의 90% 정도를 차지하고 있었다. C-A-H는 주로 균열 표면에서 약간 떨어진 부분에서 존재하였으며 각진 형태 이거나 침상 형태의 형상을 나타냈다. C-A-S-H는 기존의 시편과 자연스럽게 이어지게 표면을 타고 생성되었으며 $CaCO_3$는 시편의 표면이나 균열의 내부 등 위치에 상관없이 전반적으로 보였다.

• 자원환경지질
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• 제53권6호
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• pp.715-727
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• 2020

울릉도에서 화산층서는 도동현무암질암류, 울릉층군, 성인봉층군과 나리층군 등의 4개 층군으로 구분된다. 그 중에 화성쇄설암층은 도동현무암질암류에 협재하는 라필리응회암, 사동각력암 상부의 라필리응회암, 사태감응회암, 곰바위 용결응회암, 봉래분석층, 말잔등응회암, 나리분석층과 죽암분석층 등이 있다. 분출유형을 살펴보면 도동현무암질암류 내의 라필리응회암은 써쩨이언 분출에 의한 것이고 봉래분석층, 나리분석층과 죽암분석층은 소규모 스트롬볼리언 분출 혹은/및 저플리니언 분출에 의한 것이지만, 사태감응회암과 말잔등응회암은 대규모 플리니언 분출과 수증기플리니언 분출에 의한 것이다. 특히 말잔등응회암의 분출은 칼데라를 형성할 만큼 규모가 컸었으며, 한반도 동해안과 일본 열도까지도 영향을 미쳤을 것으로 분석된다. 아직도 살아있을 잠재성 높은 마그마는 조면안산암질과 포놀라이트질로 판단된다. 조면안산암질 마그마가 폭발한다면 아마도 스트롬볼리언 분출로 발생하여 폭발강도가 상당히 낮겠지만, 포놀라이트질 마그마가 터진다면 플리니언 분출로 폭발강도는 훨씬 더 커질 것이다. 그 분출이 높은 폭발강도를 가진다면, 단열의 발생빈도도 커질 것이고 그에 따라서 지하수의 유입으로 인해 수증기플리니언 분출로 쉽게 전환될 가능성도 있을 것이다. 이러한 대규모 분출은 한반도 동해안과 일본열도까지도 테프라를 확산시킬 수 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.20-25
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• 2021

시멘트의 주 원료인 시멘트 클링커는 주원료로서 석회석을 사용하여 제조되며, 석회석의 품위에 따라 부원료의 사용이 변화되고, 시멘트 클링커의 생산에도 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 시멘트 클링커 원료인 석회석의 CaO 함량의 변화가 Raw Mill 분쇄성과 시멘트 클링커의 소성성에 미치는 영향성을 파악하기 위하여, 석회석 CaO 함량을 변화시킨 조합원료의 분쇄시간 측정으로 분쇄성을 비교 검토하였고, 분쇄된 조합원료를 1350~1500℃의 범위에서 소성하여 소성성 지수 계산에 의한 시멘트 클링커의 소성성을 파악하였다. 석회석의 품위가 낮을수록 조합원료의 분쇄성은 저하하였고, 석회석의 CaO 함량이 낮을수록 소성온도에 따른 F-CaO의 변화가 크게 나타났다. 그에 따라 높은 B.I. 값이 계산되어, 낮은 시멘트 클링커 소성성을 나타내었다. 또한, 시멘트 클링커의 광물분석 결과에서는 소성온도의 증가로 F-CaO 값이 저하하는 경우, Belite 함량의 감소와 그에 따른 Alite 함량의 증가가 관찰되었다. Alite의 경우 석회석 CaO 함량이 증가함에 따라 R형의 비율은 감소하고 M형의 비율이 증가하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.26-32
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• 2021

분말형 견운모는 폐기물 재활용 차원에서 화학, 광물 분야에서 활발하게 연구가 이루어지고 있고, 비교적 저렴하게 구할 수 있는 재료이며, 일반 운모와 마찬가지로 낮은 열전도율을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 분말형 견운모를 활용하여 모르타르의 열전도율을 개선하고, 이를 통해 시멘트 복합체용 내화재료로서와 활용가능성을 확인하고자 하였다. 분말형 견운모를 혼입한 시멘트 모르타르를 제작하고, 이의 열전도율 및 고온 노출 전후의 압축강도를 비교 평가하여 내화성능을 규명하고자 하였다. 실험 결과에 따르면, 분말형 견운모를 혼입하는 경우 압축강도가 감소하는 것으로 나타났으며, 혼입량 증가에 따른 압축강도의 감소는 미미하였다. 분말형 견운모를 혼입하면, 열전도율이 감소하며, 600℃, 900℃, 1,200℃에 소성된 모르타르 시험체의 잔존강도가 플레인 모르타르에 비해 높게 나타났다. 실험 결과를 종합적으로 평가해 볼 때, 분말형 견운모는 시멘트 복합체용 내화 재료로서의 활용가능성이 존재한다고 결론지을 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제54권6호
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• pp.615-627
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• 2021

전라남도 고흥군 백일도에 발달하는 우수향 주향이동 단층인 백일도단층은 응회질 사암과 화산력응회암의 분포를 규제하며 복잡한 단열계를 수반한다. 본 연구에서는 백일도단층 주변의 상세 단열 지도를 기반으로 원조사법 및 위상기하 분석법을 통해 단열계의 기하 및 연결성의 공간적 변화를 파악하였다. 분석 결과 단열계의 밀도와 연결성은 화산력응회암에서보다 응회질 사암에서 더욱 높게 나타난다. 응회암질 사암 내 단층의 주향에 대한 구조적 위치에 따라 단열군의 방향 분산도, 밀도, 그리고 평균 길이가 변화한다. 또한 단층 굴곡 주변에는 단층과 고각을 이루거나 휘어진 단열이 집중되어 발달한다. 상세한 단열 관찰과 분석을 통해 본 연구에서는 다음과 같은 결론을 도출하였다. (1) 응회질 사암 내 단열계의 높은 밀도는 석영, 장석과 같은 취성 광물의 높은 비율에 의해 제어된다. (2) 단열계의 연결성은 구조적 위치에 따른 단열군 방향의 다양화 및 연장성의 증가에 의해 향상된다. (3) 불규칙한 기하를 가진 단층 굴곡은 단층 주변의 응력을 집중 및 교란시켜 단층과 고각을 이루거나 휘어진 단열을 발생시킨다. 연구 결과는 단층 주변 단열계의 발달을 제어하는 여러 지질학적, 구조적 요인에 대한 이해를 증진시키는 데에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.159-167
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• 2022

본 연구에서는 보통 포틀랜드시멘트를 사용한 콘크리트와 광물질 혼화재료 및 알칼리활성화제를 첨가한 4종류의 배합으로 시편을 제작한 후 X선 회절분석, 미세구조분석, 압축강도, 동결융해저항성 및 SEM Image 분석을 실시하여 각 배합별 강도발현, 상대동탄성계수, 중량변화 등을 측정하여 기초물성 평가를 진행하였다. 페로니켈슬래그 혼입 삼성분계 시멘트는 보통포틀랜드 시멘트 배합(OPC)과 비슷한 수화물을 생성하는 경향을 보였으며, MgO 성분으로 인한 팽창성 수화물은 확인되지 않았다. 페로니켈슬래그를 혼입 시 3성분계 시멘트(30SP20FN)의 경우 OPC와 비교 시 공극률이 커지는 경향을 보였지만, 알칼리활성화제를 첨가할 경우 공극 분포가 변화하는 경향을 보였다. 또한, 알칼리활성화제의 첨가는 30SP20FN의 장기강도발현을 앞당기는 효과를 보였으며, 18~26 % 가량 강도가 증가함을 확인하였다. 30SP20FN의 경우 dilution effect로 인한 낮은 수화도의 영향으로 동결융해저항성이 떨어졌지만, 알칼리활성화제를 첨가할 경우 높은 상대동탄성계수를 유지하였으며, 동결융해 저항성이 우수한 것을 알 수 있었는데, 이는 변화된 공극 분포 때문인 것으로 사료된다. 본 연구에서 실시한 상대동탄성계수 측정 실험에 사용된 콘크리트 시편 모두 300 사이클에서 상대동탄성계수가 60 % 이상으로 우수한 동결융해 저항성을 나타내었다. 동결융해 작용을 받은 콘크리트의 미세구조를 분석한 결과, OPC 및 30SP20FN 콘크리트의 경우 비정질의 수화물이 서로 결합되어 있지 않고, 미세 균열이 발생함을 확인한 반면, 알칼리 활성화제를 혼입한 배합의 경우 균질한 내부 구조를 유지하였다.

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.199-212
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• 2021

세병관(국보 제305호)은 통영 삼도수군통제영에 위치하며, 1605년에 창건한 이래 최근까지 수차례의 중건, 중수, 보수 및 복원을 거쳤다. 연구대상인 세병관 초석은 모두 50개로 다양한 표면손상이 나타난다. 이 초석은 총 6개의 암종으로 구성되어 있으며, 대부분은 석영안산암질 래피리 응회암이다. 보수용 대체석 수급을 위한 산지해석 결과, 대부분의 암석은 초석과 산출상태, 기재적, 광물학적 및 전암대자율 등 암석학적으로 높은 동질성을 갖는 것으로 나타났다. 초석의 손상유형 중에는 표면의 박리와 박락이 가장 심한 것으로 나타났으며, 무기오염물 분석을 통한 손상메커니즘으로 볼 때 해풍 및 복합적인 환경에 의한 염풍화가 주된 원인으로 판단된다. 초석의 기계적 내구성으로 보아 현재 물성 저하로 부재의 교체가 필요한 것은 없으나 표면적인 손상을 늦추기 위한 보존처리가 필요할 것으로 보인다. 이 초석은 표면에 발생한 물리적 손상과 내부 결함을 유발하는 암석학적 요인이 복합적으로 작용하였다. 따라서 세병관의 장기적 보존을 위해서는 주기적인 상태 진단과 모니터링이 요구된다.