• Ocean and Polar Research
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• 제45권3호
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• pp.141-153
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• 2023

Biological pump processes generated by diatom production in the surface water of the Southern Ocean play an important role in exchanging CO₂ gas between the atmosphere and ocean. In this study, the biogenic opal content of the sediments was measured to elucidate the variation in the primary production of diatoms in the surface water of the Southern Ocean since the last glacial period. A piston core (COR-1bPC) was collected from the Conrad Rise, which is located in the Indian sector of the Southern Ocean. The sediments were mainly composed of siliceous ooze, and sediment lightness increased and magnetic susceptibility decreased in an upward direction. The biogenic opal content was low (38.9%) during the last glacial period and high (73.4%) during the Holocene, showing a similar variation to that of Antarctic ice core ΔT and CO₂ concentration. In addition, the variation of biogenic opal content in core COR-1bPC is consistent with previous results reported in the Antarctic Zone, south of the Antarctic Polar Front, in the Southern Ocean. The glacial-interglacial biogenic opal production was influenced by the extent of sea ice coverage and degree of water column stability. During the last glacial period, the diatom production was reduced due to the penetration of light being limited in the euphotic zone by the extended sea ice coverage caused by the lowered seawater temperature. In addition, the formation of a strong thermocline in more extensive areas of sea ice coverage led to stronger water column stability, resulting in reduced diatom production due to the reduction in the supply of nutrient-rich subsurface water caused by a decrease in upwelling intensity. Under such environmental circumstances, diatom productivity decreased in the Antarctic Zone during the last glacial period, but the biogenic opal content increased rapidly under warming conditions with the onset of deglaciation.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권1호
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• pp.22-40
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• 2009

Mariana 해령 후열도 분지내에 위치하고 있는 NW Rota-1과 Esmerala Bank의 지형 및 자력특성을 연구하고 열수분출대의 위치를 추정하기 위하여 2007년 9월에 한국해양연구원 온누리호를 이용하여 획득한 정밀해저지형자료 및 해상자력탐사자료를 함께 분석하였다. NW Rota-1 해산의 전체적인 모양은 원뿔 형태이며, 정상부의 수심은 약 500 m이다. NW Rota-1 해산에서는 급경사나 큰 계곡과 같은 지형적 특성은 보이지 않지만 남동쪽 방향에 불규칙한 지형이 발달해 있다. Esmeralda Bank의 전체적인 모양은 서쪽 방향이 열린 칼데라의 형태를 띠고 있다. Esmeralda Bank의 정상부 수심은 약 50 m로 매우 얕다. Esmeralda Bank의 서쪽부분은 동쪽부분보다 경사가 더 급하고 지형의 기복이 심하게 나타나며, Bank 생성 후 무너져 내렸거나 침식에 의해 형성된 것으로 보이는 계곡이 관찰된다. NW Rota-1 해산과 Esmeralda Bank의 자기이상분포는 두 지역 모두 북쪽에 저이상이 나타나고 남쪽에 고이상이 분포하며 정상부에서는 급격한 자기변화를 보이고 수심이 깊은 기저부에서는 완만한 자기변화가 나타난다. NW Rota-1 해산 정상부에서 저자화강도이상대가 나타나며 이 저이상대를 둘러싸고 남쪽과 북쪽으로 주변보다 높은 자화강도 이상이 관측되는데 이는 이 해저산의 화구륜과 관계가 있는 것으로 생각된다. Esmeralda Bank는 정상부와 서쪽에 저자화강도이상대가 분포하고 있다. NW Rota-1와 Esmeralda Bank 정상부의 저자화강도이상대에서 열수분출대가 존재할 가능성이 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권7호
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• pp.762-774
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• 2007

이 연구의 목적은 개념의 원형적 표현인 그림 그리기로 고등학교 1학년 학생들 사이에 널리 퍼져 있는 판구조론에 관한 오개념을 조사하는 것이었다. 이를 위하여 7차 교육과정의 내용 요소와 고등학교 11종 과학 교과서의 원형적 표현을 분석하여 판구조론에 관한 6가지 개념을 선정하고, 이를 바탕으로 판구조론에 관한 개념 그리기 질문지를 개발하였다. 대구광역시 소재 인문계 고등학교 1학년 학생 134명을 대상으로 자료를 수집하여 분석한 결과 첫째, 판의 구조에 관한 오개념은 전체의 38%인 '맨틀 최상부형' 오개념과 18%인 '지각형' 오개념이 과반수 이상을 차지했다. 둘째, 판의 분포에 관한 오개념은 전체의 37%인 '금이 간 지진대형' 오개념과 14%인 '지진 빈도형' 오개념이 과반수 이상을 차지했다. 셋째, 해양지각-해양지각 발산형 판 경계에서 해령 형성에 관한 오개념은 전체의 32%인 '발산형' 오개념과 29%인 '충돌형'오개념이 과반수 이상을 차지했다. 넷째, 대륙지각-대륙지각 수렴형 판 경계에서 산맥 형성에 관한 오개념은 '충돌형' 오개념이 전체의 70%로 과반수 이상을 차지했다. 다섯째, 해양지각-대륙지각 수렴형 판 경계에서 산맥 형성에 관한 오개념은 전체의 34%인 '선입형' 오개념과 23%인 '단층형' 오개념이 과반수 이상을 차지했다. 여섯째, 해양지각-해양지각 변환 단층 경계에서 변환 단층에 관한 오개념은 전체의 30%인 '방향형' 오개념과 10%인 '구간형' 오개념이 과반수에 근접했다. 이 연구에서 판구조론에 관한 학생들의 그림은 대부분이 비슷한 오개념을 나타내고 있었는데 이것은 개념 그리기가 학생들 사이에 널리 퍼져 있는 오개념의 강력한 증거로 활용될 수 있음을 시사한다. 또한 이 연구의 결과는 판구조론 교수-학습의 기초 자료로서 교사들에게 유용하게 사용될 수 있다는 점에서 의의가 있다.

• 자원환경지질
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• 제39권1호
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• pp.83-93
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• 2006

동해 중부에 위치하는 키타-야마토 해곡은 야마토 뱅크와 키타-야마토 뱅크 사이에 형성된 좁고 긴 남서-북동 방향의 지구이다. 20EEZ-1 시추퇴적물은 키타-야마토 해곡의 남서쪽 가장자리에 위치하는 해령의 평탄한 정상부에서 채취되었다. 이 시추퇴적물은 반원양성 퇴적물로 구성되어 있으며, 폭발적인 화산활동에 의해서 공급된 테프라들을 포함한다. 이 연구의 목적은 키타-야마토 해곡에서 채취된 시추퇴적물의 테프라층서를 복원하고, 시추퇴적물에 포함된 테프라의 종류에 의해서 화산활동 당시의 대기환경과 해양환경을 밝히는 것이다. 20EEA-1 시추퇴적물은 테프라층서 복원과 퇴적상의 해석에 의해서 그 연대가 동위원소층서(marine isotope stage; MIS) 7에 해당되는 것으로 해석되었다. 이 시추퇴적물은 최상부에 산회된 뻘 퇴적상이 발달하며, 그 하부에 암색의 희미한 층리가 발달된 뻘 퇴적상과 담색의 생물교란된 뻘 퇴적상이 교호하고 테프라들이 협재한다. 이 시추퇴적물에 포함된 테프라는 주요 원소함량 분석과 층서적 관계를 고려하였을때, 일본 큐슈 지방의 아이라(Aira) 칼데라로부터 기원된 AT 테프라(29.24ka), 동해 한국대지에 위치하는 해저화산으로부터 기원된 SKP-I (MIS 3), SKP-II(MIS 4), SKP-IV(MIS 6과 MIS 5e 경계)와 SKP-V(MIS 6) 테프라, 백두산 기원의 B-KY1(약 130ka)과 B-KY2(약 196ka) 테프라로 해석되었다. 20EEZ-1 시추퇴적물에서는 울릉도 기원의 테프라가 관찰되지 않는데, 키타-야마토 해곡 지역은 울릉도 화산 활동에 의한 테프라의 대기를 통한 이동 경로에 포함되지 않음을 지시한다. 백두산 기원의 테프라는 분출 당시의 편서풍이 키타-야마토 해곡 지역까지 영향이 있었음을 지시한다. 그리고 한국대지에 위치하는 해저화산으로부터 해저 분출로 공급된 SKP테프라는 표층 해류에 의해서 키타-야마토 해곡까지 장거리 이동이 일어났다. 키타-야마토 해곡에서의 테프라층서 연구는 시추퇴적물의 시간층서 복원과 함께 테프라의 분출 당시의 해양과 대기의 고환경 해석에 도움을 준다.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.313-331
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• 2022

무기 자연 수소(H₂)는 천연가스의 주요 구성성분이지만, 청정 및 재생 가능한 에너지로써 글로벌 에너지 분야에서 그 중요성이 다소 과소평가되고 있다. 이 논문은 우리가 과거에 생각했던 것보다 훨씬 광범위한 환경에서 무기 자연 수소가 대륙 암석권에서 대량 생성된다는 최근 논문들을 바탕으로 자연 수소의 발생 기작과 이와 관련된 다양한 지질학적 특징들을 검토하였다. 지금까지 확인된 자연 수소의 주요 근원암은 (1) 초고철질암, (2) 철(Fe²⁺)이 풍부한 암석으로 구성된 강괴, (3) 우라늄이 풍부한 암석이다. 이 암석들은 선캄브리아 시대 결정질 기반암 그리고 중앙 해령과 대륙기반의 오피올라이트(ophiolite), 페리도타이트(peridotite) 암체에서 사문암화된 초고철질암과 밀접하게 관련된다(Zgonnik, 2020). 이 근원암들에서 자연 수소를 생성하는 무기적 작용은 (a) 광물(예, 감람석)의 Fe²⁺이 산화되는 동안 물의 환원, (b) 방사성 붕괴로 인한 수전해, (c) 규산염 암석의 기계적 파괴(예, 단층) 동안 물과 표면 라디칼의 반응 등이며, 자연 수소는 자유 기체(51%), 다양한 광물 내의 유체포유물(29%), 지하수의 용존기체(20%) 형태로 발견된다(Zgonnik, 2020). 우리나라의 경우 아직 자연 수소 연구가 수행되지는 않았지만, 경상분지 내 무기 자연 수소의 생성과 부존 가능성은 두꺼운 퇴적분지 내에서 초고철질암, 층간 현무암층과 철/구리 부화대 존재, 그리고 페름기-제3기 동안 능동적 대륙 연변부에서 여러 번의 화성활동 등을 포함한 지질학적/지구화학적 특성을 고려하면 상당히 높은 것으로 평가된다. 최근 지질 기원의 자연 수소를 연구/탐사하는 국외 학자들과 산업체들은 가까운 미래에 자연 수소가 깨끗하고 재생 가능한 획기적인 에너지원 역할을 할 것으로 전망하고 있다. 따라서 우리나라에서 자연 수소의 경제적 활용을 위한 부존지 발견 여부와 상관없이 지하의 암석-유체 상호작용에 관한 통합 연구를 통해 아직 밝혀지지 않은 자연 수소의 성인과 탐사는 차세대 핵심 연구임이 분명하다.