• 터널과지하공간
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• 제25권2호
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• pp.199-209
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• 2015

남극 바톤반도 세종과학기지 주변에서 관찰되는 섬록암, 화강섬록암, 안산암 노두에서 실버슈미트 반발경도측정을 실시하였으며, 그 결과로부터 얻은 Q값을 이용하여 암석의 R값과 일축압축강도(UCS)을 추정하였다. Q값의 경우, 섬록암은 67.0~89.5, 화강섬록암은 57.5~89.0, 안산암은 58.0~76.5 범위를 보였다. Q값 평균은 섬록암 76.0, 화강섬록암 72.0, 안산암 67.0을 보였다. Q값으로부터 환산한 UCS의 경우, 섬록암은 118~195 MPa, 화강섬록암은 91~193 MPa, 안산암은 92~148 MPa 범위를 보였으며, UCS 평균은 섬록암 147 MPa, 화강섬록암 136 MPa, 안산암 117 MPa를 나타내었다. 또한 Q값으로부터 환산한 R값의 경우, 섬록암은 53.0~72.2, 화강섬록암은 45.4~71.8, 안산암은 45.8~60.9의 범위를 보였으며, R값 평균은 섬록암 60.0, 화강섬록암 58.0, 안산암 53.0을 나타내었다. R값은 Q값의 약 20% 정도로 낮게 나타났다. Q, UCS, R값의 범위를 고려해 볼 때, 섬록암은 대체적으로 높은 값에 분포한 반면, 안산암은 낮은 값에 분포하였고, 화강섬록암은 낮은 값에서 높은 값까지 넓은 범위에 분포하였다. 결과적으로 실버슈미트 Q값으로부터 극한 지역에서의 암반에 대한 R값과 UCS 평가는 가능할 것으로 판단된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제23권1호
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• pp.11-21
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• 2001

K-Ar ages of the altered rocks from the Barton Peninsula are belows; altered tuffaceous andesite from southwestern part is 42 Ma, altered rocks contacted with quartz vein from southern part are 28 and 33 Ma, and advanced argillic altered andesite from northeastern part are 33 and 35 Ma. Those K-Ar ages are 10 My younger than granitic rocks of the Barton Peninsula. Hydothermal alteration of the Barton Peninsula was originated from mixing of magmatic water from parent magma of granitic rocks with meteoric water. The Al content in the hostrock is relatively constant during hydrothermal alteration, on the contrary the Mg content is in proportion to total alkali. The variation of total alkali and Mg contents in hydrothermal alteration indicates that those elements was washed out during hydrothermal alteration. The sequences of hydrothermal alteration of the Barton Peninsula is chloritization of amphiboles, sericitization of feldspars and kaolitization of sericite.

• 한국해양학회지:바다
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• 제21권2호
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• pp.49-57
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• 2016

기후변화를 일으키는 외부강제력이 전지구적으로 동일하게 주어지더라도 그에 따른 기후변화와 되먹임 효과는 지역마다 다르게 나타난다. 따라서 기후변화에 나타난 내부변동성 및 다른 잡음 효과로부터 지구온난화 신호를 구별하기 위한 기후변화 탐지는 전구평균뿐만 아니라 지역규모에서도 이뤄져 왔다. 본 논문은 지구온난화로 인해 미래에 전례 없는 기후가 나타나는 시기를 추정하고 그 지역적 차이를 분석함이 목적이며 이를 위해, 기후모형 자료를 이용한 기존 연구와는 달리, 관측 자료를 이용하여 내부변동성을 추정하고 미래 온도변화를 전망하였다. 전례 없는 기후 시기는 미래에 예측된 지표 온도가 과거 관측 기록에 나타난 온도 범위를 벗어나 전례 없이 따뜻한 기후가 이후로도 지속되는 시점으로 정의하였다. 1880년부터 2014년까지 관측된 지표온도 아노말리의 연평균 시계열을 이용하여 온난화 선형추세를 계산하였고, 이 추세로부터 벗어난 최대 변이 값을 내부변동성의 크기로 간주하였다. 관측 자료로 구한 온난화 선형추세와 내부변동성의 크기가 미래에도 유지된다고 전제하고 계산한 결과에 따르면, 육지에서 전례없는 기후는, 아프리카는 서쪽에서, 유라시아는 인도와 아라비아 반도 남부 등 저위도에서, 북아메리카는 캐나다 중서부와 그린란드 등 고위도에서, 남아메리카는 아마존을 포함하는 저위도에서, 남극대륙은 로스해 주변지역에서 향후 200년 이내에 비교적 빨리 나타나며, 우리나라를 포함한 동아시아 일부 지역에서도 200년 이내로 빨리 나타난다. 반면에 북유럽을 포함하는 고위도 유라시아 지역과 미국과 멕시코를 포함하는 북아메리카 중남부에서는 400년 이후에 나타난다. 해양에서는 전례 없는 기후가 인도양, 중위도 북대서양과 남대서양, 남극해 일부 해역과 남극 로스해, 북극해 일부 해역에서 200년 이내로 비교적 빨리 나타나는 반면, 내부변동성이 큰 동적도태평양, 중위도 북태평양 등의 일부 해역에서는 수천 년이 지나야 오는 곳도 있다. 즉, 전례 없는 기후시기는 육지에서는 대륙마다 서로 다른 양상을 보이고 해양에서는 온난화 추세가 큰 고위도 해역을 제외하면 내부변동성의 영향을 많이 받는다. 결론적으로 지구온난화로 인한 전례 없는 기후는 특정 시기에 공통적으로 나타나는 것이 아니라 지역에 따라 시기적으로 상당한 차이가 있다. 따라서 기후변화 대응책을 마련할 때 온난화 추세뿐만 아니라 내부변동성의 크기도 함께 고려할 필요가 있다.

• 한국해양학회지
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• 제25권2호
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• pp.74-83
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• 1990

남극반도가 남미대륙과 중생대 지질사에 있어서 상당히 유사한 것은 서남 곤드와 나랜드의 분리 이전에 그 두 부분이 연장선상에 놓였을 가능성을 나타냈다. 남쉐틀랜 드군도를 포함한 남극반도 일대의 화성 활동은 중생대 말까지는 Farallon/Phoenix판의 subduction에 의한 남미 코르딜레라 조산운동와 연관되고, 제3기부터는 드레이크해협 과 스코티아해 형성의 주구조운동과 연관된다. 남쇄틀랜드군도의 기반암은 편암과 변 형퇴적암으로 구성되어 있으며, 이들 기반암과 남쉐틀랜드 군도는 쥬라기말 혹 은 백악기 초에 남서방향으로부터 형성되기 시작했고, 화성활동은 도호 솔레아이트와 칼크 알칼리계열의 중간적 성격을 지니고 서남으로부터 북방향으로 진행되었다. 제 4 기에 들어서면서 남쉐틀랜드군도에는 제 3기 말까지의 화성활동과는 상이한 즉, 강한 친알칼리성의 성격을 지닌 화성활동이 나타나는데, 이는 배호확장 등의 intra-plate tensional tectonics에 기인한다. 백악기 후기에서 제 3기까지의 암석들은 킹죠 지섬에 주로 분포하며 현무암, 안산암의 용암과 현재된 화산쇄설암으로 구성된다. 화 산암류의 일부는 심한 변질을 받았으며, 상당량의 방해석, 실리카광물 및 황철석을 포 함하며, quartz-pyrite lodes라 불리기도 한다. 킹죠지섬의 층서는 크게 Fildes Formation 과 Hennequin Formation으로 나뉜다. 킹죠지섬의 어드미럴티만을 중심으로 그 서쪽에 Fildes Formation이 분포하고, 그 동쪽에 Hennequin Formation이 분포하나, 이 두 층은 거의 비슷한 시기에 형성된 것으로 보인다. Fildes Formation은 변질받은 감람석 현무암과 현무암질 안산암으로 구성되는 반면, Hennequin Formation은 세립질 의 하이퍼스딘, 오자이트 안산암으로 구성되며, 이들 두 층은 모두 화산쇄설성 암석들 을 협재한다.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권4호
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• pp.503-518
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• 2003

This study examines the relationship among temperature, wind, and sea level pressure to understand recent warming in the vicinity of the Antarctic Peninsula. To do this, the surface air temperature, NCEP/NCAR reanalysis wind data and sea level pressure data for the period of 40 years are analyzed. The 40-year surface air temperature data in the Antarctic Peninsula reveals relatively the larger warming trends for autumn and winter than other seasons. The variability of the surface air temperature in this region is compared with that of the regional atmospheric circulation. The surface air temperature is positively correlated with frequency of northwesterlies and negatively correlated with frequency of southeasterlies. This relation is more evident in the northern tip of the Antarctic Peninsula for autumn and winter. The trend analysis of wind frequency in the study area shows increasing and decreasing trends in the frequency of northwesterlies and southeasterlies, respectively, in the northwestern part of the Weddell Sea for autumn and winter. And also it is found that these winds are closely related with decreasing of sea level pressure in the southeastern region of the Antarctic Peninsula. Furthermore from the seasonal variation of sea level pressure in this area, it may be presumed that decreasing of sea level pressure in the southeastern region of the Antarctic Peninsula is related with warming in the vicinity of the Antarctic Peninsula for autumn and winter. Therefore it can be explained that recent warming in the vicinity of the Antarctic Peninsula is caused by positive feedback mechanism, that is, the process that warming in the vicinity of the Antarctic Peninsula can lead to the decrease of sea level pressure in the southeastern region of the Antarctic Peninsula and these pressure decrease in turn lead to the variation of wind direction in northwestern part of Weddell Sea, again the variation of wind direction enhances the warming in the Antarctic Peninsula.

• 한국광물학회지
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• 제31권1호
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• pp.1-12
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• 2018

남극 로스해 펜넬-이젤린 퇴의 동쪽 대륙사면에 위치한 정점 RS14-C2에서 2014년 PNRA XXIX 탐사(Rosslope II Project)동안 중력코어(RS14-GC2)를 획득하였다. 퇴적물의 기원지 추정을 위하여 대자율, 모래 입자 함량, 점토광물 조성을 분석하고 AMS $^{14}C$ 연대를 측정하였다. 퇴적물은 주로 빙운쇄설물을 포함한 반원양성 사질 점토 또는 실트질 점토로 구성되어 있다. 코어의 최상부 연대는 현생 퇴적물과 홀로세 퇴적물을 지시한다. 방사성 탄소동위원소 연대와 퇴적물의 색, 대자율 및 모래 입자 함량을 이용하여 코어 퇴적물을 간빙기와 빙하기 퇴적물로 구분하였다. 간빙기의 갈색퇴적물은 대자율과 모래 입자 함량이 낮은 반면에 빙하기의 회색퇴적물은 대자율과 모래 입자 함량이 높다. 코어 퇴적물의 점토광물 조성은 전체적으로 일라이트(61.8~76.7%)가 가장 우세하며, 녹니석(15.7%~21.3%), 카올리나이트(3.6%~15.4%), 그리고 스멕타이트(0.9~5.1%)의 순서로 나타나고, 간빙기와 빙하기/후빙기로 뚜렷하게 구분된다. 빙하기 동안 일라이트와 녹니석 함량이 우세한 것은 퇴적물의 기원지가 주로 로스해 빙상 하부에 위치한 남극종단산맥의 기반암을 지시하기 때문이다. 반면 빙상 후퇴에 의한 일라이트와 녹니석의 공급이 감소되어 간빙기 동안 상대적으로 스멕타이트 함량이 약간 증가하며 카올리나이트 함량은 많이 증가한다. 더불어 간빙기 동안 로스해 서안의 빅토리아랜드 연안의 맥머도 화산군에서 북동쪽으로 흐르는 해류에 의해 스멕타이트가 추가로 공급되며, 카올리나이트는 카올리나이트의 함량이 풍부한 퇴적암이 분포하는 에드워드 7세 반도에서 공급되고 대륙사면류에 의해 대륙사면으로 운반되었을 것으로 예상된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_1호
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• pp.933-944
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• 2019

이 연구에서는 영상레이더(synthetic aperture radar; SAR) 이중차분간섭기법(Double-Differential Interferometric SAR; DDInSAR)을 이용하여 남극 로스 빙붕(Ross Ice Shelf)의 동쪽(A지역)과 서쪽(B지역)에 위치한 육지 경계부 지역의 조위변형을 분석하고, 조위예측 모델의 정밀도와 빙붕의 영률(Young's modulus) 추정을 위해 2015-2016년에 획득된 총7장의 Sentinel-1A SAR 영상을 획득하였다. 먼저, 남극 로스해(Ross Sea)에 대한 대표적인 조위예측 모델인 Ross Sea Height-based Tidal Inverse (Ross_Inv) 모델과 DDInSAR영상에서 추출된 빙붕의 조위변형을 비교한 결과, 모델의 조위예측 오차는 동쪽에서는 3.86 cm로 분석되었으며 조위모델에서 역기압효과가 필수적으로 보정되어야 함을 확인하였다. 그러나 서쪽에서는 역기압효과 보정 후에도 큰 오차가 발생하여 조위모델이 부정확할 수 있음을 확인했다. 또한, 조위변형이 나타나는 힌지 영역(hinge zone)의 폭과 얼음두께의 상관성을 나타내는 1차원 탄성 보 모델에 의거하여 얼음의 영률을 계산하였다. 이를 위해 DDInSAR 영상에서 조위에 의한 변위가 나타나기 시작하는 곳을 지반선(grounding line)으로, 조위에 의한 최대변위가 나타나는 지점을 힌지선(hinge line)으로 새롭게 정의했고, 이두선 사이를 힌지 영역으로 정의했다. 반무한 평면체를 가정한 1차원 탄성 보 모델에 의하면 힌지 영역의 폭은 얼음두께의 0.75승에 정비례한다. DDInSAR에서 나타나는 힌지 영역 중 지반선과 힌지선이 직선에 가까운 지역에서 힌지 영역의 폭을 측정하였고, 이를 BEDMAP2 얼음 두께의 0.75승과의 선형 회귀 분석을 통해 로스 빙붕 동쪽과 서쪽 힌지 영역의 영률을 1.77±0.73 GPa로 추정할 수 있었다. 이러한 방법으로 향후 Sentinel-1 영상이 축적되면 더 정밀한 영률을 추정할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국광물학회지
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• 제32권3호
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• pp.163-172
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• 2019

2015년 극지연구소의 로스해 지질탐사 동안 로스해와 남빙양이 접하는 대륙대 지역에 위치한 정점에서 롱코어(RS15-LC48)를 시추하였다. 이 코어에서 지난 홀로세와 플라이스토세 동안 퇴적된 해양 퇴적물을 구성하는 점토광물의 특성과 기원지를 규명하고자 퇴적물의 퇴적상, 입도분포, 점토광물의 종류와 함량비, 일라이트의 결정도 지수와 화학지수를 분석하였다. 퇴적학적 특성에 따라 크게 네 개의 퇴적단위들로 구분되며 이들은 플라이스토세부터 홀로세 시기에 걸친 여러 번의 빙하기/간빙기 퇴적작용에 의해 형성된 것으로 해석된다. 퇴적물은 주로 사질 점토와 실트질 점토, 빙하 쇄설물들로 구성되어 있다. 깊이에 따른 퇴적물의 입도 분포와 모래 입자의 함량 변화는 대자율의 변화와 매우 유사하게 나타났다. 또한 점토광물의 상대적 함량비는 전체적으로 일라이트(52.7 %)가 가장 우세하고 스멕타이트(27.7 %), 녹니석(11.0 %), 카올리나이트(8.6 %) 순서로 나타났으며, 석영, 사장석 등의 화산 활동 기원 초생광물도 함께 수반되어 나타났다. 일라이트와 녹니석 함량의 증가와 해당 깊이에서의 일라이트 결정도지수와 화학지수는 퇴적물이 주로 로스해 빙상 하부에 위치한 남극 종단산맥의 기반암으로부터 기인했음을 지시한다. 반면 스멕타이트의 함량은 다른 점토광물의 변화 양상과 반대로 나타나는데, 이는 간빙기 동안 로스해 서안의 빅토리아 랜드 연안에서 북동쪽으로 흐르는 해류에 의해 스멕타이트가 추가적으로 운반되어 퇴적된 것으로 사료된다.

• 한국광물학회지
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• 제32권3호
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• pp.173-184
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• 2019

남극 벨링스하우젠 해(Bellingshausen Sea)의 동쪽 대륙붕과 대륙대에 위치한 중력코어(BS17-GC15, BS17-GC04)를 2017년 ANA07D 탐사 동안 획득하였다. 두 코어를 이용하여 벨링스하우젠 해의 해양 퇴적물 내 빙기-간빙기에 따른 점토광물의 분포와 성인을 조사하였다. 두 코어에 대해 퇴적상의 특성을 기술하고, 입도 분석, X선 회절 분석을 실시하여 점토광물의 조성 변화를 관찰하였다. 퇴적학적 특성에 따라 BS17-GC15 코어는 세 개의 퇴적상들로 구분되며 이들은 마지막 빙하기, 전이퇴적상, 간빙기 시기의 퇴적작용에 의해 형성된 것으로 보인다. BS17-GC04 코어는 하부에 빙하기저부 기원의 저탁류의 조합으로 퇴적되는 저탁류 퇴적층과 니질층이 관찰되고, 위쪽으로 올라갈수록 실트질 엽층이 나타나며 상부에서는 생물교란 흔적이 포함된 반원양성 니질층이 나타난다. 퇴적상이 변함에 따라 점토광물의 함량비도 다르게 나타난다. BS17-GC15 코어는 시기에 따라 일라이트가 평균 28.4~44.5 %로 가장 큰 변화를 보이고, 스멕타이트는 빙하기 때 평균 31.1 %에서 20 %로 감소하였다가 간빙기때 25.1 %로 다시 증가하는 양상을 보였다. 녹니석과 카올리나이트의 합은 빙하기 때 평균 40.5 %에서 간빙기 때 30.4 %로 감소하였다. 빙하기 동안 퇴적물이 남극 반도로부터 유입되기 때문에 높은 일라이트와 녹니석 함량을 보인다. 반면, 대륙대에 위치한 BS17-GC04 코어는 빙하기 때 스멕타이트의 함량이 평균 47.2 %에서 상부로 갈수록 평균 20.6 %까지 감소하고 일라이트는 하부에서 평균 21.3 %에서 43.2 %로 증가한다. 빙하기 동안의 높은 스멕타이트 함량은 근처의 스멕타이트가 풍부한 퇴적물인 피터 1세 섬에서 퇴적물이 남극순환류에 의해 운반되었을 것으로 예상되고, 그 이후 간빙기에는 상대적으로 서쪽으로 흐르는 등수심 해류의 영향으로 동쪽의 벨링스하우젠 해의 대륙붕 퇴적물로부터 일라이트와 클로라이트가 풍부한 퇴적물이 운반되었을 것이라 예상된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권2호
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• pp.201-211
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• 2003

Bottom simulating reflectors (BSR), representing the base of the gas hydrate stability field, are widespread on the South Shetland continental margin (SSM), Antarctic Peninsula. With the phase diagram fur the gas hydrate stability field, heat flow can be derived from the BSR depth beneath the seafloor determined on multichannel seismic profiles. The heat flow values in the study area range from $50mW/m^2$ to $85mW/m^2$, averaging to $65mW/m^2$. Small deviation from the average heat flow values suggests that heat flow regime of the study area is relatively stable. The landward decrease of heat flow from the South Shetland Trench to the continental shelf would be attributed to the landward thickening of the accretionary prism and the upward advection of heat associated with fluid expulsion. The continental slope 1500m to 3000m deep, where BSRs are most distinguished in the SSM, shows relatively large variation of heat flow possibly due to complex tectonic activities in the study area. The local high heat flow anomalies observed along the slope may be caused by heat transport mechanisms along a NW-SE trending large-scale fault.