• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.466-466
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• 2017

지하공간의 개발과 지하공간의 굴착으로 인한 지표수 및 지하수 시스템의 변화나 굴착면 주위의 지하수 유동 체계의 변화는 터널내로의 지하수 유입, 지표수 고갈을 가져온다. 또한 터널 상부의 지반에서 현지응력의 변화로 인한 지하수 유출은 지표침하, 하천수 및 계곡수 고갈을 발생시킬 수 있다. 그러나, 터널설계 시 비용 및 시간, 현장의 진입조건 등의 제약으로 상세한 지반조사의 실시가 이루어지지 않을 때가 있다. 또한, 터널 공사가 진행되는 중에는 공사기간과 공사비 때문에 별도의 지반조사를 하지 않는다. 그 대신에 터널 막장에서 실시하는 Face Mapping을 토대로 공사를 진행하며, 대규모 위험요소가 발견되지 않는 이상 별도의 비용과 시간을 투입하여 추가 지질 및 지반 조사를 실시하는 경우는 매우 드물다. 연구지역의 지질은 경상분지내 백악기 하양층군의 퇴적암류, 이를 관입/분출한 불국사화강암류 및 제3기 화산암류, 전기 에오세 연일층군에 대비되는 퇴적암류로 구성되어 있다. 이들을 피복하는 제4기 충적 퇴적층은 주로 단층곡과 동측 지괴의 선상지 및 하천을 따라 분포한다. 연구지역에는 폭 100 m 이상의 대규모 단층대가 발달하였으며 제4기 단층운동으로 인한 단층파쇄대가 존재한다. 퇴적암 분포지역에서는 반복층서가 관찰되며 소규모 단층, 단열, 변형띠 등이 연속적으로 발달해 있다. 본 연구에서는 터널공사에 의한 지하수 변화를 확인하기 위하여 현장추적자 시험과 수질분석 및 지하수 모델링을 실시하였다. 현장 수질 분석에 의한 지표수와 지하수 간의 수질의 차이를 보면, 알칼리도를 제외한 대부분의 수질 항목이 서로 유사성을 보인다. 전기전도도(EC), TDS, 알칼리도의 경우 지표수의 수원지에서 터널 내부로 유입이 일어나고 있다. 이는 터널 공사의 영향으로 판단되며, 현장에서 실시한 추적자 시험에서는 추적자의 이동 시간이 매우 빨라 지표 수원지로부터 지표수가 터널내부로 빠른 속도(10시간 이내)로 유입된다고 판단된다. 지하수 모델링 결과, 정상류 상태에서는 지하수가 북동쪽의 높은 고도에서 서남쪽의 낮은 고도로 흐르는 것으로 확인되며, 가뭄시에도 지하수 함양으로 지하수가 고갈되지는 않는 것으로 나타났다. 부정류 상태 모델링 결과, 일일 평균 $32.49m^3$의 지하수가 터널 내부로 유입되는 것으로 산정되었다. 이 양은 터널 내부뿐만 아니라 터널 공사 현장 주위로도 지하수 유출이 일어나고 있음을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제23권3호
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• pp.187-195
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• 2014

이 논문에서는 경주시 양남면에 분포하는 해발고도 약 45 m의 수렴단층 노두 해안단구 퇴적층의 형성시기를 추정하기 위하여, 퇴적층을 구성하고 있는 석영에 대한 단일입자 OSL(Single Grain Optically Stimulated Luminescence) 연대측정을 실시하였다. 실험에 사용된 총 1200개의 석영입자 중, 93개의 입자가 연대측정에 적합한 OSL 신호특성을 보였으며, 이들의 등가선량은 50-610 Gy까지 넓은 분포를 보인다. 이 자료를 중심연대모델(Central Age Model)과 최소연대모델(Minimum Age Model)을 이용하여 분석하면, 각각 $83{\pm}4ka$와 $60^{+3}{_{-7}}ka$의 연대가 도출되지만, 이들 연대는 MIS 5a시기로 보고된 기존의 제2해안단구의 OSL 연대와 층서적으로 불일치한다. 단일입자 OSL 분석결과들을 혼합연대모델(Finite Mixture Model)에 적용하면, 분석된 입자들 중 $6{\pm}4%$의 석영입자가 MIS 7의 퇴적시기 $194{\pm}24ka$)를 지시함을 알 수 있다. 결론적으로, 수렴단층 노두 해안단구 퇴적층이 MIS 7 시기에 형성되었을 가능성을 배제할 수 없으며, 이 퇴적층은 일반적으로 적용되는 다입자 OSL(multiple grain OSL) 연대측정법을 적용하기에 적합하지 않은 시료로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권4호
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• pp.48-56
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• 2006

여러 개의 층으로 구성된 토양층에서 연속주입 추적자시험을 수행하여, 불포화대와 포화대 구간에서의 수리분산특성 차이를 추적자의 농도이력곡선, 시간에 따른 농도변화 및 농도변화율, 그리고 거리에 따른 농도비 분석을 통해 비교 연구하였다. 연속주입 추적자시험에 의하면, 약 160시간이 경과된 후에 불포화대와 포화대에서 Rhodamine WT 최대농도의 차이는 약 $13{\sim}15$배 정도에 달하였고, 시험시간 대 추적자 농도증가율의 차이는 약 10배 정도로 나타났다. 또한 시간에 따른 추적자 농도이력곡선의 변화와 농도변화율이 불포화대에 비하여 포화대에서 크게 나타났다. 주입공에서의 이격거리에 따른 추적자의 농도비는 포화대 구간에서 더 빠르게 선형적으로 감소하였으며, 그 이후에 농도비가 2배 이하로 완만해 지는데 걸린 시간은 포화대 구간이 더 길었다. 이러한 차이들은 여러 개의 층서로 구성된 토양층의 포화대에서는 지하수가 존재하며, 또한 매질의 불균질성이 크고 투수성이 다양하기 때문에, 비교적 균질한 층서를 이루는 불포화대에 비하여 추적자 용액의 농도는 낮고, 추적자의 확산이 느리게 진행되어진데서 기인하였다. 그리고 포화대 구간에서의 유효공극율은 $10.19{\sim}10.50%$, 종분산지수는 $0.80{\sim}l.98m$, 횡분산지수는 $0.02{\sim}0.04m$의 범위로 산정되었으며, 실내주상시험의 종분산지수와 비교할 때 12배 이상의 규모종속효과가 나타났다.

• 한국해양학회지
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• 제30권2호
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• pp.77-90
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• 1995

한국 서해 동진강-만경강 하구역과 인접 연안역에 발달한 조간대의 퇴적환경과 생 층서에 대하여 연구지역에서 채취한 5개의 진동시추코아 퇴적환경과 생층서에 대하여 연구지역에서 채취한 5개의 진동시추코아 퇴적물의 퇴적상과 규조군집분석을 통해 연 구하였다. 시추공 퇴적물은 주로 니질 및 사질로 조성되어 있으며 생혼퇴적 구조와 교 호엽총리, 후라저총리, 연흔사총리등의 퇴적구조들이 여러 층들에서 관찰된다. 전체 적으로 니질퇴적층이 사질퇴적층보다 우세하며 사질층을 제외한 대부분의 지질퇴적층 에는 다수의 규조각들이 함유되어 있다. 총 61속 219종 및 변종의 규조가 동정되었으 며 산출되는 규조중 가장 다산되는 종은 Paralia sulcata 이다. 그외 Cyclotella striata Thalassionema nitzschioides Actinoptychus undulatus, Delphineis surirella, Rhaphoneis amphiceros 등이 다산된다. 산출되는 대부분의 규조는 기수 및 해수역의 연안 혹은 천해에서 서식하는 저서성 및 우연적 혹은 부분적 부유성종이다. 담수종은 1∼5%정도로 남양만 조간대에 대해 높은 산출을 보인다. 규조류의 알려진 생 태와 여러 충준에서 관찰되는 교호엽총리, 후라저총리, 연혼사총리등의 퇴적구조는 본 연구 퇴적층이 하천수의 유입을 어느 정도 받고 한수 보다는 난수의 영향을 더 강하게 받는 조간대 환경하에서 퇴적된 것으로 추정된다. 그리고 생태적 측면에서 규조군집의 수직적 변화가 인지되지 않는 것으로 보아 퇴적기간 동안 퇴적환경의 뚜렷한 변화는 없었던 것으로 생각된다. Q-mode을 이용한 규조군집 부산광역시 결과 각 시추공 별로 각각 2개의 군집으로 분류되었으며 이들 군집으로 분류되었으며 이들 군집들의 충위적 분포를 근거하여 시추공간의 생충서적 대비를 시도해 보았다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권1호
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• pp.73-85
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• 2006

상시진동의 수직 성분에 대한 배열 관측은 상시진동이 대부분 레일리파의 기본 모드로 이루어졌다는 가정하에 지하 층서구조를 추정하기 위해 자주 수행된다. 자료획득, 처리 및 분석의 유용한 도구로서 공간 자기상관(SPAC) 방법이 많이 사용되는데 이는 실제로 M개의 원형 수진기 배열과 중앙의 하나 측점으로 이루어진다 (M 측점 원형 배열). 이 논문에서는 분석 효율 및 현장 노력의 관점에서 효율적인 자료획득을 위한 원형 배열에 필요한 측점의 최소 수에 대해 연구하였다. 이 연구에서는 먼저 M 무한대의 원형 배열을 위한 SPAC 계수들이 단지 Bessel 함수 J0(rk)(r은 반지름, k는 파수)로서 표현되는 SPAC 알고리듬의 이론적 배경을 재정리하였다. 두번째로 M 측점 원형 배열에 대해 상시진동 에너지장과 무관한 오차항을 포함하는 SPAC 계수들을 배열을 가로지르는 파의 방향에 한해 해석적으로 유도해 내고 수치적으로 이들 오차항들에 대해서 평가하였다. 주요 평가 결과들은: 1) 만약 SPAC 계수들이, 계수가 첫번째 최소값을 갖는 주파수까지 이용되면 다른 4-, 5-, 9-측점 배열들에 비교했을 때 3-측점 원형배열이 상시진동의 관측에 효율적이고 유리하다. 2) 나이퀴스트 파수가 유효한 SPAC 계수가 평가될 수 있는 주파수의 상한선을 결정하는데 가장 영향을 끼치는 요소이다.

• 자원환경지질
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• 제49권2호
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• pp.155-165
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• 2016

옥천대 변성퇴적암 분포지역과 영남육괴와 옥천대 경계부에는 석영편암-규암층준이 협재되어 있다. 이들 석영편암-규암의 층서는 조사자에 따라 다르게 분대되어 왔으며, 지질시대 또한 시대 미상, 선캠브리아 혹은 고생대로 보아왔다. 옥천대 서남부의 영암과 영산포 도폭 역의 석영편암-규암 저어콘 연령결과를 고생대 것과 비교 분석하여 영암과 영산포 지역에 분포하는 석영편암-규암의 지질시대를 규명하였다. 연구지역의 석영편암-규암에서 저어콘 연대 분포범위는 $${\geq_-}1.8Ga$$ 이고, 집중연령대는 신시생대의 2.5 Ga 와 고원생대의 1.8 Ga로 중원생대 이후의 저어콘 연대가 결여되어 있으나, 고생대 규암은 원생대에서 고생대까지 광범위한 연령분포를 보이고 집중연령대도 고원생대, 신원생대, 고생대등 여러 곳에서 보인다. 이와 같은 통계적 분석 결과에 의하여 영암과 영산포의 석영편암 내지 규암은 고원생대 이후의 원생대지층으로 해석된다.

• 자원환경지질
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• 제42권1호
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• pp.55-72
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• 2009

근원암으로부터 탄화수소가 생성되고 배출되는 시기는 석유시스템 모델링을 이용하여 분지의 지사를 복원함으로써 평가할 수 있다. 미국 북서부 오레곤주에 위치한 타이분지는 탄화수소 생성 가능성이 높은 지역이다. 본 연구에서는 남부타이분지에 대한 구조 층서적 관점에서의 분지 진화와 열역사 및 매몰사를 석유시스템 모델링의 수치모델을 사용하여 복원, 시뮬레이션 하였다. 분지 내 탄화수소 생성과 배출을 이해하기 위해 잠재 근원암에 대한 유기 지화학적 평가와 가능한 석유시스템을 분석하였다. 유기 지화학 자료를 통해 미분화된 움콰 그룹, 클라마스산의 이암층, Remote Member와 Coquille River Member에 협재된 탄층과 탄질 이암이 분지 내 가스를 생성시킬 수 있는 잠재력이 큰 근원암임을 알 수 있다. 남부 타이분지의 상대적으로 높은 열적 성숙도가 쿠스베이 퇴적층의 하중 압력에 의한 매몰과 연관됨을 지시하여 준다. 서부 캐스케이드흐로부터 관입에 의한 열 유입 또한 분지의 높은 열적 성숙도에 영향을 미친다. 이러한 분석을 바탕으로 근원암의 성숙과 탄화수소 생성, 및 배출이 석유시스템 모델을 통해 평가되어졌다. 모델링 결과는 모든 잠재 근원암으로부터 탄화수소가 생성은 되었으나 오직 Remote Member에서만 배출이 일어났음을 알려준다.

• 대한지리학회지
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• 제41권3호
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• pp.346-360
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• 2006

본 연구는 우리나라 해안단구의 형성과정을 종합적으로 해석하기 위해, 연구가 거의 드문 남해안의 중앙부에 위치한 광양만 일대 해안을 대상으로, 해안단구의 분포, 퇴적층의 층서 및 퇴적물의 이화학적 특성을 밝히고, OSL 절대연대 자료를 기초로 해안단구의 형성시기를 추정하였다. 해안단구 퇴적물을 포함하여 광양만에 분포하는 다양한 지형 구성물질의 이화학적 특성을 분석한 결과, 지형 사이의 뚜렷한 차이가 나타나지 않았는데, 이는 광양만의 지형적 폐쇄성에 기인한 구성물질의 재순환 및 혼합의 결과로 판단된다. 광양만 일대 해안에는 규모가 작은 3단 이거 해안단구면이 발견된다. 고도가 가장 낮은 1면은 해발고도 $10{\sim}13m$에 분포하며, OSL 연대측정 및 퇴적물의 특성으로 보아, MIS 5a 시기에 형성된 것으로 판단된다. 광양만 일대의 융기율은 0.141m/ka로 계산되며, 이를 적용하면, 해안단구 2면(18-22m)은 MIS 5e, 3면($27{\sim}32m$)은 MIS 7시기의 후반에 형성된 것으로 추정된다. 따라서 신생대 플라이스토세 후반 우리나라 동해안과 남해안에서 지반 융기 및 해안단구의 발달 과정은 거의 유사했던 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제44권2호
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• pp.148-160
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• 2023

지구 상에서 최초로 화산 분화와 화산재해에 대한 역사기록인 '플리니 편지'를 고찰하여 베수비오 화산의 서기 79년 분화에서는 어떠한 분화 양상을 보였는지 분석하였다. 8월 24일 오전 1시에 시작된 분화는 이틀동안 지속되었고 다량의 화산재와 부석이 분출되었으며, 바람에 따라 이동하여 인근 도시들에 떨어졌다. 그 외에도 화산 측면을 따라 빠른 속도로 화성쇄설류(또는 화쇄난류)가 흘렸으며, 분화와 동반된 여러 차례의 지진과 쓰나미 등의 여러 현상들도 발생하였다. 이로 인해 베수비오 화산 인근에 위치한 도시들은 화산재와 화성쇄설류에 의해 묻혀 매몰되었다. 이에 대한 피해 범위를 폼페이, 헤르쿨라네움, 스타비아에, 오플론티스를 대상으로 선정하여 선행연구를 수집·분석하여 조사하였다. 각 지역별로 베수비오 화산과의 거리와 위치에 따라 차이가 나는 퇴적 층서와 층후를 보이고 있으며, 퇴적층 안에서는 당시 분화에 의해 사망한 주민들의 유골도 발견되었다. 현재까지 발견된 유골은 폼페이에서 1,150구, 헤르쿨라네움 306구, 스타비아에 111구, 오플론티스 54구이며, 분화로 인해 사망한 사람의 수가 정확하게 알려지지 않았다. 플리니의 편지의 상세한 분화 현상 기술로 인해 서기 79년 베수비오 화산 분화 양상을 보이는 분화를 플리니의 이름에서 착안하여 플리니안 분화라고 명명되어 새로운 분화유형으로 정의되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제27권3호
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• pp.181-195
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• 2024

이 해설 논문에서는 자기지전류(magnetotelluric; MT) 탐사에서의 정적효과가 지하 불균질체의 경계면에서 축적되는 전하 축적에 의해 발생하는 물리적 현상임을 설명하였다. 먼저 정적효과를 일으키는 물리적 현상에 대한 이해를 위해 정전유도와 경계면에서의 전하 축적의 차이에 대해 모식도를 이용해 설명하고 분석하였다. 그리고 적분방정식을 통해 지하에 있는 불균질체에 1차 전기장이 가해졌을 때, 전기전도도 경계면에서의 전하 축적에 의한 2차 전기장이 정적효과로 나타남을 명확히 하였다. 따라서 MT 탐사에서 1차원 층서구조나 2차원 TM (transverse magnetic) 모드의 경우를 제외하고 정적효과는 항상 존재하고 또한 그 용어와는 달리 '정적'이 아닌 주파수 의존적임을 보였다. 정적효과가 지하 불균질체에 의한 2차장임에도 MT 탐사의 역산에서 수식적으로 해결되지 않고 심부 구조의 해석에 장애 요인으로 작용하는 이유는 현장 탐사에서 피할 수 없는 '주파수 및 공간 영역에서의 과소 샘플링'이기 때문이다. 따라서 광대역 주파수와 전체 탐사 대상 면적에서의 연속 측정이 아닌 실제 MT 탐사를 고려할 때, 3차원 역산시에 정적효과를 전체 탐사 영역에서 정규분포를 갖는 변수로 가정하고 이를 역산의 제약 조건으로 포함하는 시도에 대해 알아보았다. 적분방정식 전자탐사 모델링의 이해를 돕기 위해 3차원 적분방정식의 유도, Green 텐서 및 산란전류의 수학적 분석을 부록에 자세히 서술하였다.