• 한국지구과학회지
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• 제28권4호
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• pp.462-477
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• 2007

이 연구에서는 제주도 동부지역 섭지코지 일원에 분포하는 선돌 분석구와 그 주변의 현무암질 화산암류를 주 대상으로, 암석기재, 주원소 및 미량원소의 특성 등을 분석하여 선돌 분석구의 화산과정과 현무암의 암석학적 특징을 검토하였다. 선돌 분석구의 하부는 스패터 위주로, 그 상부는 적갈색 화산탄을 포함하는 화성쇄설물질이 우세하며 최상부 표층부에는 흑색의 스코리아가 다량 분포한다. 이들 화산작용은 스트롬볼리 분출상에 의해 진행되었으며 마지막에는 하와이 용암 분출상으로 용암이 분화구를 충진한 후 동북쪽으로 흘러넘치면서 분석구를 파괴하고 북쪽으로 흘러 용암 델타를 형성하였다. 분석구 중심부의 암경은 현무암으로 채워져 있다. 이 지역의 화산활동 시기는 대략 $95\;{\pm}\;3\;ka$에 해당한다. 연구 지역의 현무암은 전이 현무암으로 분류될 수 있으며, 감람석과 단사휘석의 정출이 분화작용에 주된 영향을 미쳤음을 보여주며, 동일마그마에서 기원하였음을 보여주고 있다. 이들은 판내부 현무암에 해당한다.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.183-197
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• 2022

한반도의 판 내부 기원 신생대 후기 현무암류(백두산, 전곡, 백령도, 평택, 아산, 간성, 울릉도, 독도, 제주도 등)에 대해 그 동안에 보고된 Sr-Nd-Pb-Mg-Zn 동위원소를 포함한 지구화학 자료를 종합정리하고, 그 근원 맨틀 속에 포함된 암상을 파악한 후 필요한 맨틀 단성분의 종류와 그 성인에 대해서 고찰하였다. Sr-Nd 동위원소 상관도에서 제주도는 EM2형 해양도 현무암의 영역에 도시되는 반면 다른 지역 현무암류는 EM1형 해양도 현무암의 영역에 도시된다. Pb-Pb 동위원소 상관도에서 제주도는 인도양 중앙해령 현무암과 EM2 단성분 간의 혼합 배열을 보이는 반면, 다른 지역 현무암류는 인도양 중앙해령 현무암과 EM1 단성분 간의 혼합 배열을 보인다. 한반도 현무암류는 석류석 러어조라이트와 함께 과거에 섭입하여 맨틀 전이대에 정치하고 있는 해양판 물질(에클로자이트/휘석암, 원양 퇴적물, 탄산염)이 혼합된 맨틀에서 유래되었다. EM1형 단성분의 역할을 하는 물질은 오래전(~2.0 Ga)에 섭입되어 중성 부력으로 맨틀 전이대에 정치되어 있는 (함)K-Hollandite 원양 퇴적물로 추정된다. EM2 단성분은 맨틀 속에 섭입된 후 빠른 시간 안에 재활성된 상대적으로 젊은(아마도 태평양판의) 원양 점토 퇴적물일 가능성이 높다. 에클로자이트와 탄산염은 EM 구성요소는 아니나 한반도 현무암의 근원 맨틀 속에 공통 인자로 포함되어 있다.

• 한국제4기학회지
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• 제3권1호
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• pp.87-101
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• 1989

한탄강유역의 발달과정은 3단계로 나누어질 수 있다. 제1단계는 60만년전 한탄강-임진강유역에 현무암이 회복하기 전에 존재하던 고한탄강의 단계를 말한다. 이 시기에 백의리층이 형성되었는데 이 고기하성층은 현재의 한탄강 유로를 따라 현무암아래에 여러 지점에서 확인되고 있다. 제2단계는 유로가 새로이 형성된 현무암대지 위를 흐르면서 수성퇴적층을 형성한 시기이다. 이 시기동안 고인류는 물가 또는 강변대지에 살면서 현재 발견되는 구석기를 남긴 것으로 보인다. 이 시기는 마지막 현무암분출이 있었을 것으로 보이는 30만년전에 시작되었다고 보여진다. 제3단계는 현재의 한탄강이 현무암 대지에서 멀어져 홍수시에도 현무암대지 상면에 퇴적물을 운반하거나 또는 하천에 의한 침식이 끝난 시점에서 시작되는데 현재로서는 정확한 연대추정이 불가능하지만, 이 지역의 기상상태 -서리작용·집중강우등-과 함께 물리적인 침식이 용이한 현무암의 구조로 보아서 여러차례의 기후변동을 겪지 아니하였을 것으로 보고 커다란 하나의 기후변동 사이클이 지난 20만년 전후로 생각된다. 이는 현무암대지상에 넓게 분포하는 적색조의 점토층이 더운 기후에서 퇴적된 것으로 볼 때 중국의 황토퇴적중에 보이는 20만년 전후의 적색띠와도 잘 부합되고 있다. 고인류의 서식 또한 이 적색점토층의 연대범위를 크게 벗어나지는 않을 것이다.

• 한국지형학회지
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• 제20권3호
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• pp.55-63
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• 2013

본 연구에서는 추가령 열곡의 경기도 연천군 전곡리에서 발견된 현무암층 하부 고하성층 노두의 층서 및 퇴적물 특성을 분석하였다. 야외 조사 및 입도 분석 결과, 현무암층 하부의 자갈층과 모래층은 용암대지가 형성되기 이전에 한탄강에 의해 운반 퇴적된 하성 퇴적물로 판단된다. 주원소 분석 결과, 화학적 풍화도의 측면에서 현무암 풍화층인 JG2-3이 다른 5개 시료들과는 다른 이질적인 특성을 갖는 것으로 나타났다. 희토류 원소 분석결과, 최하부에 위치한 자갈층은 현무암과 관계가 없는 한탄강 상류의 원 기반암에서 유래한 물질일 가능성이 높으며, 나머지 모든 층의 물질은 현무암층과 관련성이 매우 높다. OSL 연대 측정 결과, 전곡리 노두 일대에서는 약 4만 년 전까지 한탄강에 의한 하성 퇴적작용이 진행되었고, 이후 현무암 용암대지가 형성된 것으로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제14권4호
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• pp.212-225
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• 2005

제주도 남부 대포동 해안 일대, 성천포에서 월평동까지 약 3.5 km에 걸쳐있는 지삿개 주상절리를 이루는 현무암에 대한 주상절리의 형태학과 암석기재 및 주성분 암석화학적 특징을 연구하였다. 다각형의 주상절리는 육면체가 가장 우세하며, 기둥의 수평절단면의 직경 $130\~139cm$, 기둥의 최대면의 폭 $90\~99cm$, 수평절단면에서 서로 인접한 다각형 사이에 이루는 사이 각 $120\~129^{\circ}$가 가장 우세하며, 주상 유동 띠의 폭은 최소 $2\~3cm$에서 최대 십 수 cm에 달한다. 대포동현무암은 약 25만년전에 녹하지악 분석구에서 분출한 현무암으로 육안상 반상조직이 뚜렷하며, 경하에서 사장석, 감람석, 사방휘석, 단사휘석, 불투명 광물로 구성된다. 사장석은 반정과 석기 모두 라브라도라이트에 해당한다. 감람석의 반정의 Fo값은 0.69-0.78이며, 미반정의 Fo 값은 0.66으로 나타난다. 단사휘석은 보통휘석(augite)에 해당하며, 드물게 관찰되는 사방휘석은 브론자이트에 해당한다. 불투명 광물은 티탄철석과 자철석으로 구성된다. 대포동현무암은 알칼리암 계열의 판내부현무암에 속한다.

• 자원환경지질
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• 제56권3호
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• pp.311-330
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• 2023

CO₂ 배출량 증가로 인한 지구온난화 심화에 대한 주요 대책으로 CO₂를 포집하여 지중에 저장하는 이산화탄소 포집·저장(Carbon capture storage, CCS) 기술이 주목받고 있다. 최근 현무암의 거대한 체적, 높은 반응성, 풍부한 양이온 함량 등의 특성이 CO₂ 포획 및 저장 기작에 유리하게 작용한다는 사실이 부각되면서, 현무암층을 대상으로 하는 CO₂ 지중저장이 다양한 분야에서 연구되고 있다. 본 연구에서는 CO₂ 지중저장 기작, 현무암의 특성과 더불어 국외 연구 사례들을 조사 및 분석하여, 현무암 CO₂ 지중저장에 대한 타당성을 검토하였다. 조사한 사례들은 수행 방법을 기준으로 실험, 모델링, 현장 실증 연구로 분류하였다. 연구 사례별 실험 조건의 경우 온도는 20 ~ 250 ℃, 압력은 0.1 ~ 30 MPa, 암석-유체 간 반응 시간은 수 시간에서 4년까지 넓은 범위에서 진행되었다. 모델링 연구에서는 현무암 CO₂ 지중저장 후보지와 유사한 모델을 구축하여 CO₂-유체 주입 전∙후 유체역학적 및 지화학적 요인들에 대한 변화를 살펴본 사례가 다수였다. 검토 결과, 현무암은 잠재 CO₂ 저장용량이 크고, CO₂ 광물화 반응이 빠르기 때문에 현무암 CO₂ 지중저장시 온도와 압력 및 지질구조와 같은 환경적인 제약이 적다. 현장 실증 사례인 CarbFix project, Wallula project가 성공적으로 수행되어 실증 수행가능성 또한 높게 평가되고 있다. 그러나 현무암 대상 CO₂ 지중저장에서 신중히 고려해야 할 점도 존재한다. 광물화 기작이 현무암의 조성, 주입 지역의 특성 등 여러 요인에 따라 결과가 상이하게 나타나고, 탄산염과 규산염 광물 등의 침전으로 인해 관정 주입성(injectivity) 저하가 발생할 수 있다. CO₂ 주입 시 저장층 내 압력 증가가 발생할 수 있으며 암석-CO₂-유체 반응 과정에서 지중환경 오염의 위험성도 존재한다. 유체에 CO₂를 용해시켜 주입하기 때문에 기존 방식과 다른 지중 모니터링 기술 또한 요구된다. 따라서, 현무암에서의 CO₂ 지중저장을 안정적이고 효율적으로 수행하기 위해서는 적합한 대상 지역을 선별하고, 해당 지역에 대한 여러 자료를 구축하여 이를 기반으로 한 다양한 실험, 모델링, 현장 실증 등의 체계적인 연구 수행이 필요하다.

• 자원환경지질
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• 제29권3호
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• pp.281-291
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• 1996

위스컨신주 북동부 지역에 분포하는 Badwater녹암의 암석학적인 특정과 그들이 생성될 당시의 지구조적인 환경을 유추하기 위하여 채취한 암석을 분석하여 지화학적 연구가 행하여 졌다. 암석들의 화학조성은 전형적인 대륙성 쏠레아이트이며, Mg값이나 Ni, Cr과 같은 호정적인 원소의 함량에 미루어 분출되기전에 많은 분별정출 작용을 받았음을 시사한다. 암석들의 불호정적원소의 변화를 살펴보면 이들은 지각과의 동화작용에 많은 영향을 받았다고 사료된다. 이 암석들은 다양한 화학조성을 보이고 있으나, 모마그마의 성분과 유사한 가장 덜 분화된 암석은 전이형 해양현무암과 유사한 화학조성을 가지고 있다. 이러한 점으로 미루어 전이형 해양현무암과 화학조성이 유사한 모마그마가 지각과의 동화작용으로 그들의 화학조성이 현재의 대륙성 쏠레아이트와 같이 변하였음을 시사한다. 암석들의 지화학적 특성을 살펴보면 분기지역과 같은 인장력을 받는 지구조적 환경에서 생성된 현무암과 유사한 화학적 특징을 나타낸다.

• 폴리머
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• 제39권2호
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• pp.219-224
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• 2015

본 연구에서는 현무암섬유의 계면을 황산과 과산화수소로 처리하고 섬유 배향각을 $0^{\circ}$, $0^{\circ}/90^{\circ}$, $0^{\circ}/45^{\circ}/-45^{\circ}$로 달리하여 현무암섬유 에폭시 강화 복합재료의 기계적 특성에 미치는 영향에 대해서 살펴보았다. 기계적 특성은 층간 전단강도(ILSS)와 파괴인성 요소 중 임계응력세기인자($K_{IC}$) 측정을 통하여 고찰하였으며, 섬유의 표면미세구조 변화와 복합재료의 파단면은 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였다. 또한 섬유표면에 계면처리의 여부를 확인하기 위하여 적외선 분광법(FTIR)과 X-선 광전자 분광법(XPS)을 분석하였다. 실험결과 계면처리한 섬유 표면의 -OH 기(hydroxyl)가 증가됨을 확인하였다. 계면처리한 후의 기계적 특성이 계면처리 전의 기계적 특성보다 약 ~100% 증가하였다. 이러한 결과는 표면처리에 의해 섬유와 에폭시 수지 매트릭스 사이의 계면결합력을 증가시킨 것으로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제25권3호
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• pp.283-298
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• 2016

천연기념물 제63호로 지정된 산굼부리 분화구은 기존 마르형 분화구로 인식되었지만, 새로운 정밀지질도 작성과 함께 야외에서의 지질학적 특징들이 산굼부리 분화구가 두 번에 걸친 화산활동으로 형성된 함몰분화구(pit crater)임을 지시한다. Stage 1 단계에서는 비현정질휘석현무암 I와 화산재와 래필리로 구성된 화성쇄설물 I가 동시에 형성되었고, stage 2 단계에서는 침상장석감람석현무암 형성 후 비현정질휘석현무암 II와 집괴암으로 구성된 화성쇄설물 II가 동시에 형성되었다. Stage 2의 침상장석감람석현무암을 Ar-Ar 연대측정 결과 산굼부리 함몰분화구는 7만3천 년 전에 형성되었다. 산굼부리 분화구는 함몰분화구(pit crater)임에도 불구하고 현재까지는 하부로 빠져나간 마그마의 방향을 알 수 없다.

• 암석학회지
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• 제10권1호
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• pp.13-26
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• 2001

이 연구는 송악산 화산의 층서에 따라 시료를 채취하여 암석기재, 암석화학적 변화를 추적하여 이 화산의 암석학적 진화를 밝히는 것이다. 송파산 화산은 응회환, 분석구, 용암연, 소분석구로 구성되는 작은 단성복식화산이다. 조성변화는 응회환의 안산암 성분에서 분석구와 용암연의 조면현무암 성분에 이른다. 응회환에서의 안산암은 분출시에 폭발지점에서 석영 등의 외래물질 혼입으로 다소 이탈된 깃이며 이를 고려하면 원래 마그마 조성이 조면현무암에 가까운 조면안산암이다. 따라서 조성변화는 조면안산암에서 조면현무암까지 변하며, 제주도 화산암류에서 널리 인식되는 가상 진화된 조성과 더 원시적인 조성 사이의 연속선에 놓인다. 그러나 전체적으로 이들은 분츨전에 조성이 조면안산암에서 조면현무암으로 누대된 마그마저장소에서 유래된 것으로 생각되며, 이 조성누대는 알칼리 마그마에서 분별결정작용에 의해 초래된 것이다. 결론적으로 송악산 화산은 조성누대된 마그마저장소의 상단으로부터 출조되고 다음에 계속적으로 아래의 더 원시적인 마그마를 분출하였다.