• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.233-257
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• 2023

충남 서부 홍성 및 비봉 사문석 광산의 암석 및 토양에는 석면이 산출된다. 이 지역은 기반암인 선캠브리아기의 편마암류 및 변성퇴적암류가 있고, 이들 암체를 관입하는 중생대의 화성암류, 그리고 시대 미상의 편마암류, 중생대 퇴적암류로 구성되어 있다. 상세한 지질조사와 더불어 사문암과 각섬암 시료를 채취하였고, 석면으로 추정되는 부분에서 광물시료도 채취하였다. 이들 중 대표시료에 대해 PLM, XRD, SEM, EPMA 분석을 실시하였다. 사문암은 급경사 단층으로 인접한 편마암 및 변성퇴적암과 NNE 방향을 이루며 발견되고 있고, 반복적인 사문암화와 활석화 작용이 사문암의 정치 방향에 따라 발생하였다. 각섬암은 선캠브리아기의 복합체내에서 관입암 또는 층상으로 산출된다. 사문암 및 각섬암에서 각섬석은 석면형 또는 비석면형으로 산출된다. 사문암들은 백석면과 트레모라이트 석면, 악티노라이트 석면을 포함하는데, 이 석면들은 단구, 벽개, 층상면을 따라 발견이 되고 산출상은 교차, 미끄럼, 덩어리 형이다. 각섬암들에는 트레모라이트 석면, 악티노라이트 석면이 덩어리 형으로 산출된다. 전체적인 결과 사문석 광산에서 온 암석들은 사문석계와 각섬석계 석면을 포함하며 이는 열수의 변질에 기인 한 것이다. 광산 지역의 건설상황 및 석면의 환경적 위해성을 고려시 추가적인 토지 관리 방안이 필요하다.

• 자원환경지질
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• 제47권5호
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• pp.507-515
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• 2014

석면이 발암물질로 지정 되면서 물리화학적 처리를 통하여 석면광물을 비섬유형으로 변형시키거나 또는 상전이시킴으로 광물 종을 변화시켜 무해화하는 연구가 진행되고 있다. 하지만 국내에서는 석면의 광물학적 특성과 함께 무해화가 가능함을 제시하는 연구만 진행되었을 뿐, 열처리에 따른 석면광물의 형태 및 결정구조 변화에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 산출되는 백석면(chrysotile)과 석면형 투각섬석(asbestiform tremolite)에 대하여 열처리 전 후 석면의 형태 변화와 상전이에 따른 광물학적 특성을 전자현미경법으로 연구하였다. 백석면은 $850^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리된 후 감람석으로 상전이 되었으며, 석면형 투각섬석은 $1050^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리된 후 투휘석으로 상전이 되었다. 이러한 광물 상전이를 전자현미경법으로 연구한 결과, 두 석면은 섬유상 및 침상의 형태를 보이는 섬유다발이 열처리에 의해 끝이 매끄러운 주상의 형태로 변형되었으며, 분쇄하여도 벽개면, 섬유다발 등과 같은 형태로 발달하지 않음을 확인하였다. 또한 열처리에 따른 광물의 주 구성성분 변화 없이 결정구조의 변화가 일어남을 확인하였다. 이는 함수 규산염광물인 석면이 열에 의해 수산기(OH)가 제거되면서 광물의 상전이와 결정구조의 변화가 나타난 것으로 사료된다. 이처럼 전자현미경법은 석면의 형태, 화학성분, 그리고 결정구조의 변화를 동시에 확인 할 수 있어 광물 상전이에 따른 석면의 무해화를 연구하는데 효과적인 방법으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제47권5호
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• pp.479-488
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• 2014

최근 석면의 효과적인 관리를 위해 산업적 이용 규제 및 석면포함물질 처리 뿐 아니라 자연발생석면의 이해와 정화 필요성도 제기되고 있다. 그러나 국내에서 암석 내 산출되는 자연발생석면의 특성이나 풍화작용을 거쳐 토양 내 잔류하는 자연발생석면에 대한 기존 연구는 미비한 상황이다. 따라서 이 연구에서는 변성퇴적암류가 기반암인 충남 서산 대로리 일대의 토양 내 자연발생석면의 존재를 확인하고 석면형(asbestiform) 광물의 산출양상 및 광물학적 특성을 통해 석면오염토양의 효과적인 정화 방안에 대해 알아보고자 하였다. 토양의 입도 분리 및 광물학적 분석을 실시한 결과, 토양 내 무게 백분율은 모래가 26~93%, 미사가 4~23%, 점토가 3~70%이며, 토성은 사토(sand), 사양토(sandy loam), 사질 식토(sandy clay), 식토(clay) 등 다양하게 나타났다. 연구 결과 모든 시료에서 석면형 투각섬석과 석면형 양기석이 함께 산출되었고 석면의 함량은 평균 1.5%로 미국 EPA 기준(1% 이상)에 따라 석면 포함물질로 분류되었다. 모래에 존재하는 투각섬석은 벽개가 발달한 주상 형태로 평균 길이 $288{\mu}m$, 폭 $69{\mu}m$, 종횡비 4.1:1의 특징을 보인 반면, 미사에 존재하는 투각섬석은 평균 길이 $49.2{\mu}m$, 폭 $5.8{\mu}m$로 크기는 더 작고 종횡비가 8.5:1인 개별섬유 형태로 나타났다. 이는 투각섬석이 풍화작용을 받으면서 종횡비는 커지고 형태는 비산이 가능한 개별 섬유로 바뀐 것으로 사료된다. $5{\mu}m$ 이상 크기의 석면형 투각섬석과 석면형 양기석의 함량은 토양 중 미사에서 가장 높게 나타났으며 이를 통해 석면오염토양 정화 시 입도 분리를 이용한 선택적인 석면 제거의 가능성을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제51권4호
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• pp.309-322
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• 2018

석면이 '1급 발암물질'로 지정되어 국내 외적으로 사회적 관심이 높아지면서, 폐석면 광산 또는 자연적으로 산출되는 석면에 대한 특성과 위해성에 대한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 기존 연구는 (초)염기성암에서 산출되는 석면에 관한 연구에 국한되어 있으며, 변성퇴적암류인 탄산염암에서 산출되는 자연발생석면에 대한 연구는 상대적으로 미비하다. 따라서 이 연구는 국내 탄산염암에서 산출되는 자연발생석면의 산출양상 및 광물학적 특성을 파악하고자 하였다. 연구 지역인 충청남도 아산과 전라북도 무주 및 장수 일대에는 선캠브리아기 편마암 내에 탄산염암이 분포하고, 주변에는 고생대, 중생대의 화강암이 널리 분포되어 있다. 시료는 탄산염암 일대의 석면함유 암석시료로 cross/mass/slip fiber 형태 등의 섬유상 광물이 관찰되는 부분과 모암인 탄산염암을 대상으로 채취하였으며, XRD, PLM, EPMA SEM-EDS 분석을 실시하여 탄산염암에서 산출되는 자연발생석면의 광물학적 특성을 연구하고자 하였다. 연구결과, 아산, 무주, 그리고 장수지역의 탄산염암 내에서 산출되는 자연발생석면으로 각섬석군 투각섬석이 확인되었다. 석면의 산출은 모암인 탄산염암 내에서 cross/mass/slip fiber 형태로 존재하고 있었다. 또한 자연발생석면과 형태적 유사성을 가지며 석면함유가능물질에 포함되는 활석, 질석, 해포석이 함께 산출되었다. 이러한 세지역의 투각섬석은 일반적인 석면형 기준과 일치하는 길이 $5{\mu}m$ 이상, 종횡비 3:1 이상으로 나타났다. 세 지역의 탄산염암 내에서 산출되는 투각섬석은 석면형과 비석면으로 모두 존재하고 있으며, 풍화와 같은 지질과정과 환경적인 요인에 따라 비석면형도 쪼개지면 가늘고 긴 석면형이 될 수 있음을 확인하였다. 지질학적 및 지구화학적 특성과 광물조성과 그 산출양상을 보았을 때 탄산염암 주변으로 관입한 규질 화성암의 영향에 의한 열수변질작용이나 열수 충진작용 등에 의해 형성되었을 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제47권5호
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• pp.467-477
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• 2014

자연발생석면은 사문석군 석면의 모암인 초염기성암 외에도 탄산염암 및 편암, 염기성암을 모암으로 산출될 수 있다. 하지만 사문석군 석면의 모암인 초염기성암에 비해 탄산염암에서 발생하는 각섬석군 석면의 광물학적 특성에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서, 이 연구에서는 탄산염암 및 편암을 모암으로 하는 자연발생석면에 대한 광물학적 특성을 연구하고 그 기원에 대해서 고찰하고자 하였다. 연구지역은 충남 서산시 대산읍 대로리 일대로 주된 연구대상은 서산층군 내 석회암 및 편암이며 시대미상의 암맥에 의해 관입되거나 습곡과 단층에 의해 교란되었다. 시료채취는 탄산염암과 편암의 접촉부에서 침상의 결정들이 관찰되는 노두를 선정하여 진행하였다. 광물조성 및 동정을 위해 PLM, XRD, EPMA 및 EDS 분석을 실시하였으며 각섬석의 형태 관찰을 위해 SEM 분석을 실시하였다. 또한 BSEM 이미지 분석을 통해 미세조직을 관찰하였다. XRD와 PLM을 통해 광물동정 한 결과 탄산염암에서는 양기석-투각섬석이 산출되었으며 석면형 결정의 정벽은 치밀하게 얽힌 침상이거나 비석면형의 결정이 벽개면을 따라 석면형으로 발달해가는 것을 확인하였다. EPMA 분석결과 탄산염암에서 산출되는 석면은 양기석-투각섬석으로 총 Fe 함량은 3~17%였다. Fe 함량이 10% 이상인 경우 양기석으로 정의되므로 이는 고용체 관계인 두 종 모두가 산출됨을 의미하며 이는 XRD 분석결과와도 일치했다. BSEM 이미지 분석을 통해 양기석-투각섬석 형성과정에서의 잔류조직을 관찰한 결과 백운석-투각섬석-투휘석으로 이어지는 일련의 전진변성단계의 잔류조직과 투휘석-투각섬석-활석으로 이어지는 후퇴변성단계의 잔류조직이 관찰되었다. 이들 연구 결과를 종합해 볼 때, 탄산염암에서 발생하는 석면은 열수변질작용으로 형성되는 것으로 사료되며 또한 비석면형의 결정이 풍화와 침식을 받는 경우 잠재적으로 석면형으로 발달 가능성이 있으므로 관리가 필요할 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제47권5호
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• pp.497-505
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• 2014

본 연구는 석면형태와 비석면형태의 구분을 위하여 충청북도 제천시에 소재한 한 폐석면광산 지역의 토양 중 트레모라이트와 악티노라이트 섬유의 크기 특성을 파악하였다. 폐석면광산 주변지역의 토양과 트레모라이트 석면 암석을 채취하고, 투과전자현미경으로 길이 $5{\mu}m$ 이상이며 길이대너비 비율이 3:1 이상인 섬유의 크기를 측정하여 알려진 석면형태와 비석면형태를 보이는 트레모라이트의 크기 분포와 비교하였다. 연구 결과 섬유의 너비는 기하평균으로 토양시료 $1.2{\mu}m$, 석면 암석 $0.3-0.6{\mu}m$, NIST 트레모라이트 $1.3{\mu}m$, HSL 트레모라이트 $0.2{\mu}m$ 이었다. 길이대너비 비율은 기하평균으로 토양시료 7.3, 석면 암석 13.7-30.1, NIST 트레모라이트 7.2, HSL 트레모라이트 37.8 이었다. 토양시료는 알려진 석면형태의 트레모라이트 뿐만 아니라 비석면형태의 트레모라이트에 비해서도 가늘고 길이대너비 비율이 큰 섬유를 적게 함유하였다. 따라서 연구 대상 토양시료 중의 트레모라이트-악티노라이트는 전형적 석면형태로 분류할 수 없으며, 대부분은 광산 및 채석장으로부터 바람에 의해 비산된 석면으로 인한 오염의 결과가 아닌 것으로 추정된다. 토양 중 석면의 관리를 위해서 석면 오염 여부를 조사 시에는 감섬석의 크기 분포가 함께 고려되어야 한다.

• 자원환경지질
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• 제46권2호
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• pp.165-178
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• 2013

이 연구는 충남 보령 정전 및 오천 지역 석면 광상의 성인적 차이에 대해서 이다. 두 광산은 지난 수십년 동안 석면 광산으로 개발이 되었던 곳이다. 정전광산의 모암은 사문암이고 오천광산의 모암은 백운암이다. 석면 시료 및 모암시료가 야외 조사에서 채취 되었고, 석면의 종류 및 원소 함량을 알아보기 위해 광학 현미경 및 주사전자 현미경으로 관찰되었고, X-선 회절분석기, 에너지 분산 분광장치를 이용하여 분석 되었다. 석면들은 열수의 유입통로로 추정되는 층리, 균열, 열극을 따라 발견이 되나, 둘 사이에서는 두드러진 특성 차이를 보인다. 정전의 사문암은 백석면, 투각섬석 석면, 양기석 석면을 포함한다. 비석면형의 투각섬석과 양기석도 발견이 된다. 백석면은 맥에서 교차 섬유, 미끌림섬유로서 산출되고, 수 mm에서 cm의 두께의 균열에서 산출된다. 투각섬석과 양기석 석면은 수 cm에서 수 십 cm 두께의 균열 및 열극을 따라 발견이 된다. 이는 정전지역의 석면이 사문암과 열수의 반응에 의해 형성되었음을 암시한다. 오천 지역의 백운암은 투각섬석 및 양기석 석면을 포함한다. 이 석면들은 층리, 균열, 열극에서 산출된다. 이는 오천 지역의 석면이 백운암과 열수의 상호 작용에 의해 형성 되었음을 암시한다. 위의 결과 들은 같은 행정 구역인 보령 지역에서도 두 다른 모암을 갖는 석면 광산이 위치함을 보여 주고 있다. 이들은 성인의 차이를 반영하여 석면광물에서도 차이를 보인다.

• 자원환경지질
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• 제47권5호
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• pp.489-496
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• 2014

본 연구는 충청남도 서산시 웅도 백운암에서 산출되는 석면에 대하여 박편관찰, X-선 회절분석, 주사전자현미경 관찰 등을 통해 석면의 광물학적 및 형태적 특성을 규명하고, 백운암의 광물학적 특성과의 상관관계를 통해 석면의 형성과정을 알아보고자 하였다. 연구 결과, 석면을 함유하고 있는 모암은 열수 변질 및 변성작용을 받았으며, 광물학으로는 주로 백운석과 소량의 방해석, 석영, 활석, 각섬석, 휘석 등으로 이루어진 백운암인 것으로 밝혀졌다. 모암 내 존재하는 석면은 섬유상-침상 입자형태를 가진 양기석-투각섬석계 석면이었으나, 변성정도에 따라 주상 및 침상형태를 가진 비석면형의 양기석-투각섬석도 존재하는 것이 확인되었다. 주상이나 침상 형태의 광물을 전자현미경으로 분석한 결과, 주상의 경우 벽개면을 따라 더 작은 침상 또는 주상의 입자로 쪼개지는 특성을 나타내어, 풍화과정에 의한 쪼개짐 현상에 의해 석면입자로 산출될 수 있음을 알 수 있었다. 특히 양기석-투각섬석 광물군에서 너비가 $1{\mu}m$ 이하인 휘어진 형태의 섬유상 석면 입자가 발견되었다. 기존 연구에서는 백운암 내에서 거의 발견되지 않았던 석면 입자가 웅도 백운암에서 검출되었고, 광물학적 분석 결과 석면광물은 Ca, Mg를 함유한 백운암질 석회암이 열수 변질을 받는 과정에서 형성되었으며, 주로 양기석-투각섬석 석면형태로 존재하는 것으로 밝혀졌다.

• 월간산업보건
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• 통권60호
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• pp.52-52
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• 1993

• 자원환경지질
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• 제46권2호
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• pp.141-151
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• 2013

본 연구는 충남 서부 서산 층군 내 송악 편암 층과 평택 혼성 편마암 층내에서 산출되는 해포석의 산출 및 이의 광물학적 조사에 대해서이다. 해포석의 모암은 백운암질암이고 열수 변질 및 변성 작용의 영향을 받았다. 중생대 화강암류가 백운암질 석회암 열수 변질의 주요 근원으로 예상된다. 일부의 투각섬석 석면이 해포석과 같이 공존한다. 대표적인 해포석 및 투각섬석 시료들이 엽리, 균열, 열극에서 채취되었고, 이러한 시료는 편광현미경, XRD, SEM, TEM으로 관찰, 분석되었다. 해포석은 주로 열수의 통로로서 추측되는 균열을 따라 산출되며, 투각섬석은 주로 백운암질암의 엽리 및 열극을 따라 산출되고 석면형 또는 비석면형으로서 산출된다. 일부의 해포석은 투각섬석 석면과 공존하며 산출되는 것으로 확인되었다. 전체적인 결과 들은 연구 지역의 백운암질암 내 해포석은 화강암류와 같은 산성암체로부터 유입된 열수 작용에 의해 형성되었으며, 해포석과 공존하는 투각섬석도 해포석의 형성과정과 유사한 지질환경에서 형성되었음을 암시한다.