• 한국환경생태학회지
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• 제33권1호
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• pp.28-51
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• 2019

본 연구는 백두대간(닭목령-댓재 구간) 마루금 주변을 대상으로 식물사회학적 식생유형분류, 층위별 중요치와 평균상대우점치, 종다양도, CCA 분석을 통해 산림식생구조를 파악하기 위하여 2017년 5월부터 9월까지 총 245개소의 산림식생조사를 실시하였다. 식생유형분류 결과, 8개의 식생단위로 구분되었으며 최상위 수준에서 신갈나무군락군, 신갈나무군락군은 층층나무군락, 회양목군락, 조릿대군락, 분비나무군락, 신갈나무전형군락으로 세분되었고, 층층나무군락은 다시 떡갈나무군, 터리풀군, 일본잎갈나무군, 층층나무전형군으로 세분되었다. 중요치 분석결과, 식생단위 1에서 떡갈나무가 19.1, 식생단위 2는 신갈나무가 22.7, 식생단위 3은 일본잎갈나무가 27.6, 식생단위 4~8은 신갈나무가 각각 38.3, 25.6, 41.3, 27.9, 41.6으로 가장 높게 나타나 백두대간(닭목령-댓재 구간) 마루금 주변이 신갈나무군락으로 대표되는 것으로 사료되었다. 종다양도는 식생단위 1과 2가 3.305, 3.236으로 다른 식생단위에 비하여 상대적으로 높게 나타났으며, 높은 출현종수에 의한 영향 때문인 것으로 사료되었다. CCA분석 결과, 생물적 환경요인과 식생유형과의 상관관계는 식생단위 1과 교목성 식물 비율, 덩굴성 식물 비율이 상관관계를 가지고 있는 것으로 나타났고, 비생물적 환경요인과 식생유형과의 상관관계는 식생단위 7이 해발과 상관관계를 가지고 있는 것으로 나타났다. 결론적으로, 식생단위 5의 회양목군락은 석회암 지대의 종조성과 입지환경으로 유형화되어 지질학적 특성상 다양한 식물이 자생하고 있는 지역이며, 식생단위 7의 분비나무군락은 아고산식생으로 유형화되어 지질시대에 살았던 유존종과 고유종 또는 특산종이 많이 분포하는 지역으로 나타나 이들 단위에 대한 차별화된 생태적 관리방안이 필요할 것으로 사료되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제50권4호
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• pp.122-147
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• 2017

중산동 유적은 선캠브리아기의 석영편암층과 운모편암층에 걸쳐 분포하며, 풍화층에는 운모, 석영, 장석, 각섬석 및 녹니석 등 다양한 비가소성 광물이 다량 포함되어 유적지의 지반을 형성하고 있다. 중산동 유적 신석기시대 토기는 다양한 갈색계열을 보이며, 일부 시료는 속심과 내면을 따라 흑심이 발달하고 예리한 빗살시문과 손누름 자국이 관찰된다. 이들은 비가소성 입자의 조성과 입도 및 분급과 원마도가 다양하여 특징적 광물조성에 따라 4 유형으로 세분하였다. I-형은 장석질 토기로 장석이 주성분이며 석영과 운모를 포함하기도 한다. II-형은 운모질 토기로 녹니석화된 운모류, 활석과 투각섬석 및 투휘석의 조합을 이룬다. III-형은 활석질 토기로 미량의 석영과 운모를 동반한다. IV-형은 석면질 토기로 투각섬석과 미량의 활석을 포함한다. 중산동 토기는 내외면의 색상이 다소 불균질하다. I-형 토기군은 장석류 함량에 따라 적색 및 황색도에 차이가 있으며, III-형 토기군과 유사하다. II-형은 적색도가 다소 높아 IV-형과 유사하다. 유적지 토양은 토기에 비해 적색 및 황색도가 높다. 전암대자율은 0.088~7.360(${\times}10^{-3}$ SI unit)의 넓은 범위이나, 각 유형별 주성분 광물에 따라 구분된다. 토기의 부피비중과 흡수율은 1.6~1.7 및 13.1~26.0%의 범위를 보인다. 각 유형별 토기군은 I-형의 유기물 고착시료 < III-형 및 IV-형 < I-형 < II-형 (IV-형의 IJP-15 포함)의 순으로 공극률과 흡수율이 증가하며 뚜렷한 영역 차이를 보였다. 이는 비가소성 입자의 종류와 입도 등에 따라 물리적 성질의 차이가 나타나기 때문이다. 중산동 토기는 다양한 재료의 혼합으로 이루어져 있으나, 유적지 토양은 중산동 토기가 갖는 모든 광물조성을 공급할 수 있는 지질조건을 갖추고 있다. 따라서 원료는 유적지 주변 석영편암과 운모편암의 풍화대에서 수급이 가능하였을 것으로 판단된다. 그러나 구성광물, 입도 및 암편이 다양한 양상을 보여 원료 채취장소가 여러 곳이었을 가능성이 높으며, 이에 따른 점토화 및 풍화도의 차이가 있는 것으로 해석할 수 있다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권2호
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• pp.183-202
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• 2019

고준위방사성폐기물의 처분터널 및 처분공 간격을 결정하고 처분시스템의 성능을 평가하기 위해서는 열-수리-역학적인 복합 거동 변화에 대한 이해가 반드시 필요하고 이를 반영하여 해석해야만 한다. 하지만 한국형 기준 처분시스템에서의 처분터널 및 처분공 간격을 결정하기 위해 수행된 기존의 연구들은 이러한 복합거동 특성을 반영하지 않고 열 해석 결과만을 근거로 처분시스템을 설계하였다. 따라서 본 연구에서는 열-수리-역학적인 복합거동 특성을 반영하여 한국형 기준 처분시스템의 성능을 TOUGH2-MP/FLAC3D를 이용하여 평가하였다. 고준위방사성폐기물이 처분된 이후 방사성 붕괴열에 의해 처분시스템의 온도는 급격히 증가하다가 붕괴열의 감소로 온도는 서서히 감소하였으며, 해석 기간 1,000년 동안 벤토나이트 완충재의 최고 온도는 설계 기준인 $100^{\circ}C$ 이하로 유지되는 것으로 나타났다. 처분용기와 벤토나이트 완충재의 계면에서의 최고 온도는 약 3.21년이 지난 시점에 용기의 중간 지점에서 약 $96.2^{\circ}C$로 나타났으며, 암반에서의 최고 온도는 폐쇄 후 약 17년이 지난 시점에서 약 $68.2^{\circ}C$로 계산되었다. 처분용기 부근 벤토나이트 완충재는 처분 초기에 온도 변화에 따른 건조현상이 발생하여 포화도가 감소하지만, 시간이 지남에 따라 주변 암반으로부터의 지하수 유입에 의해 포화도가 증가하는 것으로 계산되었다. 이후, 벤토나이트 완충재 및 뒷채움재 모두 약 266년 이후 완전히 포화되는 것으로 계산되었다. 처분시스템에서의 온도 변화에 따른 열응력 그리고 벤토나이트 완충재 및 뒷채움재의 팽윤압으로 인한 응력 변화가 처분장 주변 암반에 미치는 영향을 평가하고자 수치해석에서 계산된 응력을 스폴링 강도(spalling strength)와 Mohr-coulomb 파괴 기준식과 비교하였다. 계산 결과 일축압축강도와 스폴링 강도에 도달하지 않는 것으로 나타나 처분시스템이 스폴링에 의한 파괴는 나타나지 않을 것으로 판단되며, Mohr-coulomb 파괴 기준 역시 충족하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 사용된 수치해석 코드와 방법론은 다양한 조건에서의 한국형 기준 처분시스템에 대한 성능평가뿐만 아니라, 복층 처분시스템에 대한 설계와 성능평가에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권1호
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• pp.268-289
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• 2013

천연기념물 제373호 경북 의성군 금성면 제오리의 공룡발자국화석 산지를 대상으로 화석산지의 위치 및 규모, 층서, 퇴적층 특성, 산출화석, 퇴적구조와 지질구조 등 화석 이외의 특이 지질기록, 관련 연구문헌, 자연사적 가치, 보존 및 관리 상태 등에 대한 전반적인 조사와 분석이 이루어졌다. 이를 바탕으로 이 화석산지의 발달규모 및 자연사적 중요성, 보존 및 관리 상태 등에 따른 가치 평가를 실시하였으며, 이 화석산지의 보존 및 활용 방안을 제시하였다. 제오리 화석산지는 의성소분지에 분포하는 앨비안(백악기 전기 말)의 시기를 갖는 경상누층군 사곡층이 분포하는 지역으로, 이 화석산지에는 12개의 용각류 보행렬, 10개의 조각류 보행렬 및 1개의 수각류 보행렬 등을 포함한 300여 개의 공룡 발자국이 보존되어 있다. 공룡발자국화석층은 판상으로 발달한 중립 내지 세립의 장석사암층과 이를 피복하는 이암박층, 엽층으로 교호하는 세립사암 내지 실트스톤과 이암, 셰일질 이암 등으로 구성되어 있으며, 공룡 발자국은 판상의 장석사암층 내에 간헐적으로 협재하는 엽층으로 교호하는 세립사암 내지 실트스톤과 이암 내에 보존되어 있고, 대부분 하흔의 상태로 나타난다. 이 발자국화석층은 건조 내지 아건조성 기후 조건에서 건기와 우기가 반복적으로 발달하는 계절성 기후하의 충적평원의 층상범람퇴적층으로 해석된다. 공룡발자국화석층 표면에는 북동 주향의 인장단열들이 밀집하여 발달되어 있으며, 이로 인해 이 화석산지에서 관찰되는 공룡발자국들은 외견상 여러 층준에 걸쳐 산출되는 것처럼 보인다. 이 화석산지의 자연사적 가치는 1) 국내에서 공룡화석 산지로서는 처음으로 천연기념물로 지정이 된 학술사적인 의미, 2) 1,600여 $m^2$의 좁은 범위 안에 다양한 종류의 공룡발자국이 300여 개 보존되어 있는 국내에서 매우 드문 높은 공룡발자국 산출밀도, 3) 단층의 발달 특성을 포괄적으로 이해하는 데 매우 유용한 현장 교육자료로서의 가치를 가지는 공룡발자국층에 수반된 인장단열 밀집 기록 등으로 요약된다. 이와 같은 제오리 화석산지의 가치를 시민 및 지역사회와 효과적으로 공유하기 위해 고환경 복원도와 화석층에 수반된 정단층 산상 설명 등을 비롯한 그림과 사진 등을 활용한 설명문의 입체화가 필요하며, 화석산지를 소개하는 소책자의 발간과 함께 화석산지의 자연사 및 사회적 가치에 대한 지역사회 홍보 및 계도가 필요하다. 이와 함께 탐방객들의 안전을 위해 이 화석산지 전면을 지나는 도로를 현재의 위치에서 최소한 10m 정도 남측으로 이동시켜, 탐방객들의 안전한 관찰을 도모함은 물론 체험학습의 공간 확보 및 차량통행에 의한 진동의 영향을 저감시키는 방안이 강구되어야 할 것이다.

• 자원환경지질
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• 제52권3호
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• pp.251-258
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• 2019

양산단층 남부 지역을 대상으로 한 정밀 지질조사 수행 중에 울산광역시 두서면 미호리 신우목장 절개사면에서 미고결퇴적층을 자르고 있는 단층이 확인되었으며, 이는 양산단층 남부 인근 이서 지역에서 최초로 발견된 제4기 단층노두이다. 본 연구에서는 신우지점 주변의 지형, 수계 및 선형구조 분석 결과를 바탕으로 신우지점에서 관찰되는 단층의 기하학적 특성 및 미고결퇴적층의 특징 등의 정보를 제공하고자 한다. 단층이 발달하고 있는 지형은 침식 산록 완사면으로 보이나 저위면의 두꺼운 퇴적층과 중위면의 부채꼴(Fan) 양상은 충적선상지 지형 특징을 보인다. 수계는 3차 수계까지 발달하여 1차 수계와 2차 수계가 서로 직각으로 만나면서 방사상 형태를 보인다. 또한 하천의 휘어짐과 지형면의 단차를 통해 본 지점을 통과하는 북동-남서 방향의 선형구조들이 인지되었다. 신우지점의 단층은 $N30-35^{\circ}E/79-82^{\circ}SE$ 의 자세를 보이며, 약 5.8 m 의 겉보기 수직 변위가 관찰되는 역단층의 기하를 보인다. 단층면에서 확인된 단층조선과 단층 하반의 최상부 미고결퇴적층 내 역들의 방향성도 전형적인 역단층 운동감각을 지시한다. 하지만 단층의 하반 내 일부 단층대를 따라 불연속적인 퇴적물이 관찰되며, 이는 주향이동운동에 의한 열극구조를 상위의 미고결퇴적물이 채운 것으로 판단된다. 현재 절대연령 측정 및 추가적인 조사가 수행 중이며, 추후 이러한 다학제적 조사결과가 도출된다면 본 신우지점 제4기 단층노두에 대한 정확한 단층의 형성 및 발달사가 규명될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.587-609
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• 2019

본 연구에서는 고준위폐기물 처분장 내 완충재 로 제시되고 있는 벤토나이트의 재료적인 측면에서 장 단기 처분 안정성을 분석하였으며, 처분효휼 향상을 위한 완충재 디자인 관련 대안개념에 대해 연구동향을 분석하였다. 일반적으로 $150{\sim}250^{\circ}C$ 사이에서 온도증가 및 증기발생 등으로 인해 완충재의 수리전도도와 팽윤능에 비가역적인 변화가 발생한다고 보고된다. 하지만 완충재의 최고온도가 최소한 $150^{\circ}C$를 초과하지 않는다면 온도가 벤토나이트 완충재의 재료적, 구조적 그리고 광물학적 안전성에 미치는 영향은 크지 않는 것으로 분석되었다. 완충재 최고온도 제한은 심층처분장 단위면적에 처분할 수 있는 폐기물의 양을 제한하여 처분효율을 결정하며, 나아가 처분부지의 확보 가능성에까지 영향을 미치는 중요한 설계 인자이다. 따라서 고온이 완충재의 성능에 미치는 영향을 규명함으로써 완충재의 최고온도 제한을 완화하고, 이를 통해 심층처분장의 처분밀도 향상과 처분장 설계의 최적화를 도모할 필요가 있다. 이와 더불어 처분효율을 극대화하기 위해서는 복합소재(흑연, 실리카 등) 및 다중구조(전도층, 절연층 등)의 고기능성 공학적방벽재 개발과 다층처분장(multilayer repository)으로 처분장 레이아웃을 변경하는 방법 등을 병행하여 검토할 필요가 있다. 이는 처분사업의 신뢰성 및 국민 수용성 확보에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제38권
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• pp.387-419
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• 2005

전북 완주군 이서면 반교리의 갈등유적에서 출토된 세형동검 용범 1조를 대상으로 재질특성 분석과 원료의 산지를 해석하였다. 이 용범은 주로 조립질 각섬석으로 구성된 등립의 완정질 조직을 갖는 화성기원의 각섬석암으로서 녹회색 내지 암녹색에 부드러운 지방광택을 띤다. 이 용범의 전암대자율 값은 19.2~71.0(평균; $39.2{\times}10^{-3}$ SI unit)의 범위를 보인다. 높은 대자율 값은 강자성 광물인 자철석의 높은 함량을 반영하며, 측정값의 넓은 분포는 자철석 함량의 불균질성 때문으로 판단된다. 이는 일반적인 염기성 화성암류의 특징과 유사하다. 이 용범 구성암석의 조암광물은 각섬석, 사장석, 흑운모가 주성분을 이루며 휘석, 녹니석 및 불투명 광물이 소량 존재한다. 용범 표면의 흑색 피각 물질에서는 다량의 탄소가 검출되었다. 이 용범과 동일한 재료의 산지를 추정하기 위해 유적 주변의 광역적인 암석분포를 조 사한 결과, 유적지로부터 직선거리로 약 50km 떨어진 장수군 장수읍 대성리, 식천리 및 번암면 교동리, 남원시 아영면 일대리에서 용범과 동일한 각섬석암 또는 반려암질암의 산출지를 확인하였다. 이 암석들의 전암대자율 값도 용범의 범위와 비슷한 16.1~72.4 (평균; $39.9{\times}10^{-3}$ SI unit)를 나타내었다. 이는 두 암석 간에 재질적 유사성을 뒷받침 하는 것이다. 이 중에서 장수 교동의 각섬석암이 용범의 암석학적 특성과 가장 유사하다. 용범을 구성하는 암석과 장수지역 각섬석암의 주성분원소, 미량원소 및 희토류원소 함량을 표준화하여 비교한 결과, 이들의 지구화학적 진화경향과 거동특성이 매우 유사하게 나타났다. 이는 두 암석이 성인적으로 동일 종류의 마그마에서 생성된 것임을 입증하는 것이다. 이 암석은 재질이 부드러워 표면에 활자나 미세한 문양을 조각하고 매끈한 표면을 만들기에 용이한 물성을 가지고 있으며 열전도율 또한 우수하다. 장수군 식천리 일대의 각섬석암은 현재까지도 채석되어 석제 식기제품으로 생산되고 있다. 따라서 완주 갈등 유적에서 출토된 세형동검 용범의 원료는 전북 장수 지역의 대성리, 식천리 및 교동리 부근에서 공급하였을 가능성이 매우 높다. 그러나 남원시 아영면 일대리와 같이 소규모로 노출된 동일 종류의 암석에서 공급되었을 가능성을 완전히 배제할 수는 없다. 이와 같은 원료의 도입과정에 대하여는 여러 가지 가능성을 명확히 규명할 수 있는 고고학적 연구가 필요하다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제38권
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• pp.129-156
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• 2005

최근 백제유적에 대한 발굴조사에서는 토광형태 또는 목재나 석재를 이용하여 축조한 지하식의 저장시설이 발견되는 사례가 늘어나고 있다. 본고는 이러한 백제시대 지하저장시설을 형태 및 축조방법별로 복주머니형(플라스크형), 목곽형, 석곽형 시설로 구분하고 각각의 구조와 기능에 대해 검토하는 것을 목적으로 하였다. 복주머니형 저장공은 백제 한성시기~사비시기의 금강 및 한강유역의 많은 유적에서 현재까지 600기 이상 조사된 백제의 가장 대표적인 지하저장시설로 3~7세기대 한강유역과 금강유역의 백제의 독특한 저장문화를 구성하는 유구로서 그 구조나 중국의 예를 통해 볼 때 곡물의 장기저장을 위한 시설이었을 가능성이 있으며, 그 외에도 토기의 저장 등 다양한 물품이 저장되었다고 보인다. 목곽형과 석곽형의 저장시설은 사비시기의 유적에서 주로 확인되고 있어 6세기 이후 복주머니형 저장공의 축조가 줄어들면서 그 기능을 일부 대체했을 것으로 보이며, 특히 그 축조방법이나 구조상 공력이 많이 소모되는 것으로 도성이나 성곽유적에서 공적인 용도로 사용되었던 것으로 추정된다. 목곽형 저장시설은 평면 장방형인 것과 방형인 것, 축조방식에 따라 가구식(架構式)과 주혈식(柱穴式)으로 구분할 수 있으며, 이는 축조하고자 하는 지점의 지형이나 지질에 의해 결정되었을 가능성이 있다. 이러한 목곽형 저장시설은 관북리유적과 월평동유적의 예를 통해 볼 때 과일과 같은 식품류의 저장과 군사주둔지에서의 중요물품 저장 등 필요에 따라 다양한 품목의 물건이 저장된 것으로 보인다. 지하 저장시설의 기능적 특성상 식품류의 장기저장과 일본의 예를 통해 볼 때 화재시 중요물품의 안전한 보관과 관련하여 목곽이나 석곽의 저장시설이 채용되었을 가능성이 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제53권4호
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• pp.250-273
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• 2020

경상북도 영양의 <화천리 삼층석탑>(보물 제609호)과 <현리 삼층석탑>(보물 제610호)은 통일신라 석탑의 전형 양식을 계승한 석탑이다. 두 탑은 이중의 기단 위에 3층 탑신을 올린 양식이나 기단부 결구(結構) 방식 등을 고려하면 늦어도 9세기 중·후반 무렵에는 조성된 것으로 보인다. 이것은 석탑의 탑신부와 기단부의 탑부조상으로도 확인된다. 사천왕상과 십이지상 부조는 8세기 후반의 <원원사지 삼층석탑>에서 처음으로 조합되어 나타났고, 팔부중상도 9세기 들어 본격적으로 유행한 탑부조 신중상이다. 그런데 영양석탑 두 기는 사천왕상(탑신)-팔부중상(상층기단)-십이지상(하층기단)이 조합되는 특징적인 장엄을 갖추었고, 또한 석탑에 사용된 석재도 일반적인 화강암이 아닌 영양 지역 지질층의 대부분을 구성하고 있는 사암 계통의 퇴적암이다. 이렇게 세 종류 도상의 신조합과 팔부중상이 좌상에서 입상으로 변화한 점 등은 지역 자생적인 재료로 석탑을 구축한 사실과 함께 영양의 불교 신앙과 문화적 위상을 드높이려는 의도로 읽힌다. 영양석탑의 팔부중상은 기존 팔부중 석탑의 두 가지 배치 형식을 따르지 않고 일부 도상을 새로운 방위로 재배치하였다. 동면에는 아수라-건달바, 남면에는 용-마후라가, 서면은 천-가루라, 북면에 긴나라-야차로 구성된 이 형식은 영양 지역만의 독특한 '팔부중 제3형식 배치'로 분류할 수 있다. 이와 같은 팔부중상 배치 형태와 자세의 변화는 탑부조상에 대한 새로운 인식이 반영된 결과이다. 건달바상과 야차상이 각각 동면과 북면에 조각된 것은 이들이 지국천왕(동)과 다문천왕(북)의 권속이기 때문이며, 용상과 마후라가상이 남면에 조각된 것은 반변천 북변이라는 두 탑이 처한 지리적 위치에 영향을 받은 것으로 추정하였다. 통일신라 전형 양식 석탑의 '구조'와 새로운 형식의 탑부조상 '장엄'을 함께 갖춘 <현리 삼층석탑>과 <화천리 삼층석탑>은 전통을 충실히 계승하는 한편 지역적 특성도 뚜렷한 9세기의 중요한 방계(傍系) 석탑으로 평가된다.

• 지질공학
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• 제30권4호
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• pp.469-483
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• 2020

지하수의 장기적인 수위 및 수질 관측 결과는 기후변화를 비롯한 다양한 재해의 영향 평가 및 대응 수립에 있어 중요한 자료로 활용될 수 있을 뿐 아니라 지진과 같은 지질학적 재난의 예측과 관리에도 기초적인 자료로 활용될 수 있다. 그러나 장기적인 모니터링을 통해 지진 예측과 지진으로 인한 지하수위와 수질 변동 사례를 평가한 국외와 달리 국내에서는 용존 이온의 변화와 같은 지진 전후 관측된 개별 수질 요소의 변화와 관련한 보고 사례가 적다. 이 연구에서는 지하수 수질 이상 변동의 기준을 설정하기 위해 포항시 신광면과 흥해읍에 존재하는 14개 농업용 관정에서 2018년 7월부터 5회에 걸쳐 지하수를 채취하여 분석하였다. 분석 결과, 신광면에서는 Ca2+가, 흥해읍에서는 Na+가 우세한 것으로 나타났다. 농업 활동의 영향으로 보이는 NO3-의 우세가 신광면 지하수에서 나타났으며, 흥해읍의 한 관정에서는 음용수 기준을 100배 가까이 초과하는 높은 농도의 Fe가 검출되었다. 기반암과 퇴적 특징 차이에서 수반된 유속 차이와 물-암석 반응의 결과로 신광면에 비해 흥해읍의 지하수에서 상대적으로 높은 용존 이온 농도가 관측되었다. 물-암석 상호 반응을 고려할 때, 신광면의 지하수는 대부분 화강암과 규산염 풍화작용의 영향을, 흥해읍은 주로 규산염과 탄산염 풍화작용의 영향을 받았을 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 신광면과 흥해읍의 지하수 배경 농도를 파악하였으며, 계절적으로 변이가 큰 관정에 대해서는 지속적인 모니터링을 수행할 필요가 있을 것으로 보인다.