• Journal of Ecology and Environment
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• 제44권4호
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• pp.212-221
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• 2020

Background: Rapid industrialization has caused various impacts on nature, including heavy metal pollution. However, the impacts of industrialization vary depending on the types of industrializing activity and surrounding environment. South Korea is a proper region because the rapid socio-economical changes have been occurred since the late nineteenth century. Therefore, in this study, we estimate the anthropogenic impacts on an ecosystem from a sediment core of Yonghwasil-mot, an irrigation reservoir on the western coast of Korea, in terms of heavy metal concentrations, nutrient influx, and pollen composition. Results: The sediment accumulation rate (SAR) determined by 210Pb geochronology showed two abrupt peaks in the 1930s and 1950s, presumably because of smelting activity and the Korean War, respectively. The following gradual increase in SAR may reflect the urbanization of recent decades. The average concentrations of arsenic (As), copper (Cu), and lead (Pb) during the twentieth century were > 48% compared to those before the nineteenth century, supporting the influence of smelting activity. However, at the beginning of the twenty-first century, the As, Cu, and Pb concentrations decreased by 19% compared to levels in the twentieth century, which is coincident with the closure of the smelter in 1989 and government policy banning leaded gasoline since 1993. The pollen assemblage and nutrient input records exhibit changes in vegetation cover and water level of the reservoir corresponding to anthropogenic deforestation and reforestation, as well as to land-use alteration. Conclusions: Our results show that the rapid socio-economic development since the twentieth century clearly affected the vegetation cover, land use, and metal pollutions.

• 자원환경지질
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• 제56권5호
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• pp.557-564
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• 2023

우라늄 등의 핵물질은 원자력 발전의 연료로 사용되지만, 비평화적 용도로 전용될 가능성이 커서 이에 대한 국제적인 사찰과 규제가 이루어지고 있다. 핵물질 사용 시설에서 확보한 미세 입자상 물질의 동위원소 분석 자료는 핵물질의 기원 및 농축 방법등에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있어 핵 안전 및 핵 사찰 분야에서 널리 활용되고 있다. 이번 연구에서는 국내 최초로 국내에 설치된 대형 이차이온 질량분석기를 활용해 미세 입자 시료에 대한 우라늄 동위원소를 측정한 결과를 소개한다. U-200 표준물질을 사용해 미세 입자의 위치를 확인하고 고정밀 정밀분석을 통해 오차범위내에서 표준값과 일치하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.89-112
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• 2012

한반도는 크게 낭림육괴, 경기육괴, 영남육괴의 3개의 주요 선캠브리아 기반암복합체로 구성된다. 이 논문에서는 지금까지 알려진 우리나라 선캠브리아 지층의 분포와 층서계통을 살펴보고, 최근 보고된 정밀지질 연대자료를 기초로 층서계통의 문제점을 고찰하고, 연대자료 및 동위원소자료를 바탕으로 각 지괴들의 선캠브리아 지각진화사를 살펴보았다. 우리나라 선캠브리아 층서는 대체로 결정질 기반암과 상부의 지표암(supracrustal rock)으로 분류되었다. 그러나 이들 모두의 연령이 대부분 후기 고원생대(2.3~1.8 Ga)에 해당하는 것으로 밝혀져 기존 층서체계에 문제가 있음이 밝혀졌으며, 과거 기반암의 연대로 생각되었던 시생대 암층은 거의 존재하지 않는 것으로 밝혀졌다. 저어콘 상속핵 연대에 의하면 우리나라 선캠브리아 지각의 기원은 이미 고시생대(~3.6 Ga) 시기에 시작되었다. 이후 27억년을 전후하여 맨틀로부터 대부분의 지각형성 기원물질이 추출되었으며, 약 200~400Ma의 정치시기를 거쳐 약 25억년(경기육괴, 영남육괴) 혹은 23억년(낭림육괴)에 이들 기원물질의 재활성에 의해 대부분의 지각이 형성되었다. 그러나 이들 지각들은 고원생대 시기동안 대륙연변부 조산대에 위치하여 반복적인 지각분화과정을 경험하였으며, 이후 약 18억~19억 시기에 최종 지각화 과정을 거쳐 안정된 대륙탁상지로 형성되었다. 이후 낭림육괴와 경기육괴에는 중원생대에서 신원생대 시기에 일부 퇴적작용과 화성활동이 있었으나, 영남육괴는 고생대 퇴적분지 형성 이전까지 비교적 안정된 지괴로 남아 있었다.

• 암석학회지
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• 제10권3호
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• pp.190-201
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• 2001

동위원소희석법은 스파이크(농축 동위원소)를 사용하여, 질량분석기에서 얻어지는 각 원소들의 동위원소 스펙트럼을 비교함으로써 정량화하는 방법으로서, 현재까지 개발된 정량분석 방법 중 가장 정확한 방법이다. 특히 열이온 질량분석기(Thermal Ion Mass Spectrometer)를 이용한 동위원소희석법은 현재까지 알려진 분석방법 중 가장 신뢰도가 높은 결과(1% 이내의 정도까지 가능함)를 얻을 수가 있다. 동위원소회석법에 의해 정량분석을 하고자 할 때, 가장 중요한 요인중의 하나로서 스파이크(농축 동위원소)의 선택이다. 회토류원소의 복합 스파이크용액을 만들 때의 개개의 회토류원소의 스파이크는 $^{138}$ $La^{142}$ , $Ce^{145}$ /Nd, $^{149}$ /, $Sm^{151}$ , $Sm^{151}$Eu, $^{157}$ Gd, $^{163}$ Dy, $^{167}$ Er, $^{171}$ , $Yb^{176}$ Lu를 많이 쓴다. 이 동위원소희석법에 의한 정량분석이 가장 유용하게 쓰여지고 있는 지구화학적 연구분야는 암석이나 광물의 연대를 측정하고자 할 때의 관심원소의 정량 및 자연계시료의 회토류 원소의 미세구조를 들 수가 있다. 특히 희토류원소의 테트라드 효과를 연구하고자 할 때, 이 동위원소희석법은 아주 효과적인 방법이다.

• 암석학회지
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• 제4권2호
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• pp.153-167
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• 1995

옥천습곡대 중앙부에 분포하는 중생대 화강암체의 전암 및 광물연령을 Rb-Sr, K-Ar, 휫션트랙법으로 측정하여, 그들 암체의 관입 정치시기와 지체구조 발달과정인 지열사를 규명하였다. 이들 중생대 화강암체중 Rb-Sr법으로 동시선 연령을 구한 쥬라기의 제천화강암체(~203 Ma)와 문경화강함체(~200 Ma), 그리고 백악기 중기의 무암사화강암체(~110 Ma), 월악산 및 대야산화강암체(~110 Ma)는 모드 스트론치움 초생값($Y^{87}Sr/^{88}Sr)_i$이 0.7100 이상의 값을 나타내여, "I-형"과 "S-형"에 속하여, 지각물질이 혼화된 "M-형"의 마그마로부터 결정분화한 것으로 밝혀졌다. 또 위의 쥬라기 화강암체는 암상 및 조암광물의 지화학적 연구결과 심부에 정치되어 약 $300^{\circ}C$가지는 급히 낵강하였으나, 그 이후부터는 서서히 냉각한 것으로 생각되나, 문경화강암체는 ~110 Ma경에 천부에 관입한 백악기 중기의 월악산, 대야산 화강암체의 높고 큰 열로 동위원소계가 완전히 또는 부분적인 재평을 이루므로써, 각 연령측 안방법중 연령보존온도 이하의 연령측안시료에서는 실제 제시해야 할 연령보다도 더 젊은, 후기의 지질변동 시기(~110 Ma)를 제시하거나, 부분적인 연령감소를 나타내는 감소된 연령(K-Ar 감섬석 연령: 142 Ma)을 나타내고 있다. 또 백악기 중기(~110 Ma)의 무암사, 월악산, 대야산화강암체와 백악기 중기-말기(~90 Ma)의 속리산 및 형제봉화강암체는 천처에 관입하여 매우 단순하게 그리고 급속히 냉각한 암체인 것으로 확인되었다.

• 암석학회지
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• 제20권4호
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• pp.191-206
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• 2011

청주지역에 분포하는 화강암류 암석에 대한 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대측정, 전암 화학 및 전암 Sr-Nd 동위원소 특성을 살펴보고 이를 대보화강암체의 지구연대학적 및 지화학적 특성과 비교하였다. 청주 화강암체 내부의 섬록암에서 $174{\pm}2Ma$ ($t{\sigma}$), 이를 관입한 흑운모 화강암에서 $170{\pm}2Ma$ ($t{\sigma}$), 그리고 이 두 암 석을 모두 관입하는 산성암맥에서는 $170{\pm}5Ma$ ($t{\sigma}$)의 저어콘 연대가 산출하였다. 각 암석에서 측정한 절대연령은 노두에서 측정한 상대연령과 일치하며, 한반도 중부에 분포하는 대보화강암체에 대한 연대측정결과 (170-175 Ma)와도 부합된다. 청주 화강암체의 주원소 및 미량원소 분석 결과는 한반도 중부에 분포하는 대보화강암류 및 화강섬록암의 분석결과와 잘 일치하며, 섭입대와 관련한 I-type 화강암의 특성을 나타낸다. 하지만, Sr과 Nd 동위원소 조성은 청주 화강암체가 부화된 하부지각물질의 부분용융 산물이거나 지각 물질의 혼염 가능성을 지시한다. 더불어 저어콘의 상속핵 및 포획결정에서 산출되는 2.1, 1.8, 0.8 및 0.4 Ga의 다양한 저어콘 상속핵 연대는 연구지역 주변의 경기육괴와 옥천변성대의 암석들이 동화작용에 의해 혼염 되었을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제42권3호
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• pp.247-259
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• 2009

영남육괴의 북동부에 분포하는 변성퇴적암류의 전암 붕소를 분석했다. 연구지역의 변성퇴적암류는 광물 조합에 따라 규선석대와 석류석대로 나누어지며, Ti-흑운모 지온계를 이용한 4-6 kbar 사이의 변성온도는 각각 553-687$^{\circ}C$와 582-722$^{\circ}C$이다. 붕소의 전함량은 흑연이 다량 포함된 석류석대의 한개 시료(89.95 ppm B)를 제외하고 규선석대(9.60- 189.18 ppm B)에서 석류석대(2.63-15.97 ppm B)로 높은 온도를 지시하는 지역에서 상대적으로 적은 함량을 갖는다. 붕소와 양의 상관관계를 이루는 $Al_2O_3$, MgO, $Fe_2O_3$, $Fe_2O_3$, $K_2O$, Li, Ba, Sc, Co, Cr, Rb, Cs는 전기석을 구성하는 주원소로 전기석의 비율이 증가할수록 붕소의 함량이 증가한다는 것을 부분적으로 지시한다. 광물의 모드비와 붕소의 전함량 비교는 붕소를 조절하는 주된 광물이 전기석 및 흑연임을 지시한다. 흑운모 화강편마암의 전암 붕소 함량(2.62-12.2 ppm B)은 전반적으로 변성퇴적암보다 붕소함량이 낮거나 비슷하며 변성 압력-온도 조건과는 관련성이 없다.

• 암석학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-11
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• 2007

경기육괴 북동부 고성-간성 지역에 분포하는 선캠브리아 암석의 CHIME 연대를 측정하였다. 정편마암류의 모나자이트 및 저어콘은 $1672{\pm}69Ma$내지 $1414{\pm}36Ma$이고, 준편마암류의 모나자이트는 $1703{\pm}70Ma$내지 $1395{\pm}97Ma$로서 약 $1.7{\pm}1.4Ga$사이의 화성활동과 수반한 변성작용을 나타낸다. 이를 전 지구적인 지체구조운동에 대비하면 경기육괴에서 광범위하게 보고되는 $1.9{\sim}1.8Ga$의 열적사건은 콜롬비아 초대륙의 형성과 관련된 조산운동으로, 이 연구의 $1.7{\sim}1.4Ga$ 심성암의 관입과 변성작용은 콜롬비아 초대륙 형성 후의 대륙연변부의 성장과 관련된 결과로 해석할 수 있다. 그러나 이는 주로 연대측정 자료에 의존한 것으로서 추후 자세한 암석학 및 지화학적 연구를 통한 검정이 필요하다.

• 암석학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-11
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• 2005

이 연구에서는 영남육괴 중부의 김천, 성주 및 안의 지역에 분포하는 화강섬록암들에 대하여 스핀 U-Pb 연대측정을 실시하였다. 연대측정결과는 삼첩기와 쥬라기의 경계시기와 거의 일치하는 195.7±2.4∼200.8±1.9(2σ) Ma의 좁은 범위를 나타낸다. 이 암체들은 서로 연결되지 않은 독립암체들이지만 주원소 조성이 매우 비슷하고, 거의 동일한 연대를 나타내는 것으로 보아 동일한 조구조 환경 및 유사한 근원물질로부터 생성된 하나의 스위트를 형성하는 암체들로 취급할 수 있다. 삼첩기∼쥬라기초의 연대를 나타내는 영남육괴와 옥천대의 심성암체들의 연대와 지리적 분포를 살펴보면 이 시기의 영남육괴와 옥천대에서는 비교적 짧은 간격으로 지구조적 환경변화가 반복적으로 일어났으며 이에 따라 특징적인 심성암체들이 관입하였음을 알 수 있다. 전반적으로는 압축력이 작용하는 활동적 대륙연변부 환경이 우세하게 작용하였으나, 세부적으로 살펴보면 압축력이 작용하는 섭입환경과 인장력이 작용하는 판내부환경이 여러 차례 반복되어 나타났다. 결론적으로 영남육괴와 옥천대는 삼첩기∼하부쥬라기의 시기에 서로 상이한 지구조환경 변화를 겪었으며, 이는 한반도 지각의 시대별 진화를 밝히는데 중요한 단서가 될 수 있다고 생각한다.

• 암석학회지
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• 제24권3호
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• pp.273-289
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• 2015

이 연구는 석재의 암석학적 특징과 전암대자율 특성을 이용하여 국내 석재와 중국 유사 석재를 구별할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 또한 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 석재와 중국 유사 석재에 대하여 저어콘 U-Pb 연대를 측정하여 관입시기를 비교하여 추가적인 구별 기준을 제시하고자 하였다. 암석학적 특징을 비교한 결과, 현미경하에서 광물조성과 조직의 차이를 보이는 마천석과 보령석을 제외하고, 색상, 조직, 그리고 광물조성에서 국내석재와 중국 석재는 거의 유사한 특징을 보인다. 전암대자율 측정결과, 고흥석, 익산석, 포천석은 중국석재와 유사하며, 다른 석재들은 전암대자율 측정을 통해 쉽게 구별된다. 거창석, 익산석, 그리고 포천석의 저어콘 U-Pb 연대측정 결과 쥐라기 화강암에 해당하며, 중국 유사 석재인 G603, G633, G655은 백악기 화강암에 해당한다. 따라서 이들은 연대측정 결과로 쉽게 판별할 수 있다.