• 암석학회지
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• 제19권1호
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• pp.1-18
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• 2010

암석자원의 산업화 및 개발계획시 지질정보자료로 활용될 수 있도록 ArcGIS 9.2를 사용하고 1 대 250,000 수치지질도 및 수치지형도를 기초로 하여 경북-대구지역 구성암류의 지질시대별 및 암종별 분포율을 도출하였다. 경북지역은 모두 10개의 지질시대별로 구분되며, 그 중에서 백악기, 선캠브리아기, 쥬라기, 제4기, 시대미상 및 제3기의 순으로 분포율이 감소한다. 이들은 도합 96.30%를 가져 그 대부분을 이룬다. 암종은 모두 86개이며, 그중 16개가 다소 우세하다. 여기에는 영남편마암복합체의 율리층군과 화강편마암, 소백산편마암복합체의 흑운모편마암, 시대미상의 화강암, 쥬라기의 대보화강암, 영양소분지의 가송동층과 도계동층, 의성 소분지의 낙동층, 춘산층과 중성 내지 염기성 화산암, 밀양소분지의 진주층, 진동층과 안산암 및 암산암질 응회암, 불국사관입암류의 각섬석화강암과 흑운모화강암 그리고 제4기의 충적층이 해당된다. 이들은 도합 64.04%를 가지며, 그 중 대보화강암의 13.14% 외에는 모두 2.07-6.53%의 좁은 범위의 분포를 이룬다. 기타 70개의 암종은 0.01-1.94%의 비교적 작은 분포를 이룬다. 이와 달리 대구지역은 백악기와 제4기로만 구분되며, 각각 86.05%와 11.39%의 분포를 이룬다. 암종은 모두 12개이며 그 중 7개에서 뚜렷이 우세하다. 이에는 진주층, 칠곡층, 함안층, 진동층, 안산암 및 안산암질 응회암, 각섬석화강암 그리고 충적층이 해당되며, 도합 93.04%를 가진다. 그중 안산암 및 암산암질 응회암이 37.40%로 크게 증가하며, 나머지 암종도 3.25-17.39%의 비교적 넓은 분포범위를 이룬다. 기타 5개의 암종은 0.22-1.81%의 작은 분포를 이룬다.

• 한국지역지리학회지
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• 제4권2호
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• pp.15-30
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• 1998

자연지리학은 '인간과 자연환경간의 관계'를 다루는 학문으로서, 조직화된 단일체(unity)로서 연구되어야 한다. 본 연구에서는 유역분지를 자연지리의 기술 틀로 인식하고, 유역분지 내 자연환경의 차이에 따른 주민생활의 차이를 기술하여, 생활단위(지역단위)로서의 유역의 의미를 검토하였다. 문경시는 지세에 따라 산간분지와 중산지 및 대분지 주변 구릉지 등 3지역으로 나뉜다. 이들 지역내외 세분은 특히 산간분지의 경우 하계망 분포와 밀접히 연관되어 있어, $3{\sim}4$차수 하천들이 합류하는 지점을 중심으로 발달하였다. 따라서 동일한 유역에 속하지 않는 일부 행정구역은 생활의 편리를 도모하기 위하여 과감히 조정할 필요가 있다. 산간분지는 북동-남서 방향의 문경단층을 따라 북쪽에 노출된 석회암 지대에 신북천-소야천-가은천-농암천의 곡지를 이룬다. 소하천들은 북북동-남남서 및 서북서-동남동 방향을 띠는 지질구조선의 영향을 많이 받았다. 따라서 이 지역에 뚫린 계림령로 새재길 이화령로 등은 지질구조선을 따라 통한다. 산간분지로 유입하는 지류들의 하곡에는 범람원이 넓게 발달한다. 신북천과 조령천, 양산천의 경우에는 논과 과수원으로 많이 이용되나, 농암천 주변에서는 주로 논이나 채소밭으로 이용된다. 분지의 가장자리에는 구릉지가 널리 분포한다. 마성과 가온의 석회암 구릉지는 저평한 현 범람원과 불연속이어서 대부분 산림지나 밭으로 이용되고, 고요리의 화강암 구릉지는 현 범람원과 연속되어 취락지와 밭으로 이용된다. 중산지는 북쪽의 고생대 평안계누층군과 남쪽의 조선계 석회암, 그리고 소백산편마암복합체 가운데 호상편마암 및 편암으로 구성된 구릉성 산지이다. 평안계누층군 지대는 비교적 험준하며 지질구조선을 따라 발달한 생육사행이 나타난다. 조선계 석회암 지대는 하나의 지형면을 이루며, 여러 가지 용식지형이 잘 발달해 있다. 산지에서는 밭농사가 이루어지나, 특히 호계에서는 하곡이 깊숙하고 산지와 불연속이어서 논농사가 우세하다. 그리고 선캠브리아기의 영남지괴에 속하는 편암류 지대는 험준한 산지를 이룬다. 대분지 주변 구릉지는 봉화-영주-예천-함창-상주로 이어지는 침식분지의 가장자리에 위치하는 구릉지대이다. 이 지역은 고도 $50{\sim}100m$의 구릉지들로 구성된 저위평탄면에 속한다. 구릉지는 과수원과 밭으로 이용되고, 구릉지들 사이의 완만한 개석곡지는 논으로 이용되고 있다.

• 지질공학
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• 제25권4호
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• pp.557-576
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• 2015

지하수내 자연방사성물질인 우라늄과 라돈-222의 산출과 지질특성과의 연관성을 알아보기 위해 단층대를 포함한 화강암, 편마암, 복운모 화강암 등 다양한 지질이 분포하는 횡성지역을 연구대상지역으로 하였다. 이 연구를 위하여 지하수 시료 38점, 지표수 시료 4점을 채취하여 화학성분 분석, 우라늄과 라돈-222의 함량을 분석하였다. 1차 분석결과를 바탕으로 우라늄과 라돈-222의 함량이 미국 EPA 권고기준을 초과한 지하수 16점에 대해서는 2차 분석을 실시하였다. 지하수내 자연방사성물질 산출과 지질과의 상관성을 알아보기 위하여 33개 지점에 대한 지표방사능 세기를 측정하였다. 지하수내 우라늄의 농도는 0.02~49.3 μg/L의 범위를, 라돈-222의 농도는 20~906 Bq/L 범위로 미국 EPA 권고기준치인 30 μg/L와 148 Bq/L을 초과한 시료는 각각 4점과 35점이다. 지하수의 화학적 특성은 Ca(Na)-HCO₃ 유형에서 Ca(Na)-NO₃(HCO₃+Cl) 유형 범위까지 분포한다. pH는 5.71~8.66의 범위로 중간 값은 중성 또는 약알카리성의 특성을 보였다. 고함량 우라늄 및 라돈-222의 산출은 편마암-화강암 지질경계부과 화강암내에서 주로 확인되었으며, 우라늄과 라돈의 산출에 대한 상관관계는 뚜렷하지 않다. 불활성 기체인 라돈은 암석내 기원지로부터 주변부에 발달된 단열을 따라서 확산되어 순환하는 지하수에 용해되는 것으로 보이며, 지하수의 유동과 화학성분과의 상관성은 찾아보기 어렵다. 지하수내 우라늄 용해에 유리한 조건은 중성 또는 약알칼리성 환경과 산화 환경이면서 높은 중탄산 함량의 지화학적 조건에서 주로 우라닐 또는 우라닐탄산염 형태로 존재하는 것으로 해석된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1258-1263
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• 2011

Soil Taxonomy 분류체계 변화에 대응하여 구릉지에 널리 분포하는 토양으로 Inceptisols인 Typic Dystrudepts로 분류되고 있는 아산통을 재분류하고, 그 생성을 구명하기 위하여 아산통 대표단면의 형태적 특성을 조사하고, Soil Taxonomy의 표준 분석방법인 Soil survey laboratory methods manual에 따라서 토양을 분석하여 Laboratory data sheets를 작성하였다. A층 (0~18 cm)은 암황갈색 (10YR 4/4)의 자갈이 있는 양토이고, BA층 (18~30 cm)은 진갈색 (7.5YR 5/6)의 자갈이 있는 양토, Bt1층 (30~52 cm)은 적색 (2.5YR 4/6)의 자갈이 있는 식양토, Bt2층 (52~98 cm)은 적색 (2.5YR 4/8)의 자갈이 있는 식양토, C층 (98~160 cm)은 적색 (2.5YR 4/8)의 자갈이 있는 양토이다. 구릉지 잔적층을 모재로 하는 토양으로 주로 임지로 이용되고 있다. udic 토양수분상과 mesic 토양온도상을 보유하며, 배수 양호하다. 아산통은 0~18 cm 깊이에 ochric 감식표층을 보유하고, 30~98 cm 깊이에서 점토집적층인 argillic층을 보유하고 있다. 또한 argillic층 상부경계에서 125 cm 아래 깊이인 155 cm 깊이에서의 염기포화도 (양이온 합)가 7.8%로 35% 미만이다. 따라서 아산통은 Inceptisols이 아니라 Ultisols로 분류되어야 한다. 아산통은 udic 토양수분상을 보유하고 있으므로 Udults로 분류할 수 있으며, Hapludults의 분류기준을 충족시키고 있다. Typic Hapludults의 분류기준을 충족시키고 있으며, 토성속 제어부위에서의 토성속이 식양질이고, 토양온도상이 mesic 온도상이기 때문에 아산통은 Fine Loamy, mesic family of Typic Dystrudepts가 아니라 Fine loamy, mesic family of Typic Hapludults로 재분류되어야 한다. 아산통은 경사가 비교적 완만하여 지형이 안정되어 있는 구릉지에 분포하고 있으므로 침식이 일어나는 것에 비하여 토양수의 하향이동에 따른 점토집적작용과 염기용탈작용이 우선되고 있다. 그 결과 점토집적층인 argillic층을 보유하는 토양으로 생성 발달되었다. 또한 Alfisols과 Ultisols을 구분하는 가장 기본적인 분류기준인 기준깊이에서의 염기포화도 (양이온 합)가 35% 미만으로서 Alfisols이 아니라 강산성 토양인 Ultisols로 발달하였다.

• 자원환경지질
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• 제52권4호
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• pp.259-274
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• 2019

휴대용 X선 형광분석기(XRF)와 단파장 적외선 분광분석기(SWIR)를 이용하여 조산형 금광상인 삼광광상의 열수유체와 모암의 반응에 의한 원소분산과 모암변질 양상을 파악하고 이를 통해 광상탐사인자를 추정하고자 하였다. 이를 위해 편암 및 편마암, 그리고 석영맥과의 접촉변질대 등으로 구성된 삼광광상 본항갱에서 일정간격으로 804개 지점에 대해 총 4,824회 측정하였고, 이 결과를 XRF 및 ICP 정량분석결과와 비교하였다. 회귀분석결과 현장측정 주원소 결정계수는 0.88, V을 제외한 미량원소는 0.56를 보인다. 일부 시료를 연마한 후 측정한 결과 주원소 결정계수는 0.97, 미량원소는 0.65로서 현장측정결과보다 높게 나타난다. 석영맥 변질대 분석결과 As는 Fe, Zn, Rb와 양의 상관관계를 보이며, V과는 음의 관계를 나타낸다. 컨투어맵 분석결과에서 As는 Zn, Rb, Fe, Ti, Cr, Ni 등과 함께 석영맥 부근에서 함량이 증가하는 것으로 나타나 상호 유사한 경향성을 보인다. 휴대용 SWIR을 이용한 현장측정결과 편암 및 편마암에는 운모, 일라이트, 녹니석, 견운모, 각섬석, 녹염석 등의 조합을 보이고, 석영맥과 접한 변질대에서는 일라이트, 견운모, 석고 및 운모 등이 검출된다. 컨투어맵 작성결과 녹니석은 대부분 모암에서 산출되는 반면, 견운모는 석영맥 부근에서 높게 나타난다. 휴대용 분석기기를 이용한 이러한 결과는 기존의 원소분산 및 열수변질 연구결과와 유사하며 조산형 금광상 탐사에 효과적으로 사용가능할 것으로 여겨진다.

• 암석학회지
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• 제28권1호
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• pp.25-38
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• 2019

옥천벨트와 영남육괴의 경계부에 위치하는 것으로 알려져 있는 무주-설천 지역은 시대미상 내지 선캠브리아기 변성암류[호상흑운모편마암, 변성퇴적암류(흑색천매암, 운모편암, 결정질석회암, 규암), 화강암질편마암, 각섬암], 중생대 퇴적암류와 화성암류로 구성되어 있다. 이 연구에서는 주요 변형된 암석구조의 기하학적 운동학적적 특성과 중첩된 변형구조들의 선후관계로부터 무주-설천 지역 변성암류의 변형단계별 구조적 특성을 규명하고, 기존에 보고된 연대학적, 지화학적, 구조지질학적 자료와 함께 옥천벨트와 영남육괴 사이의 경계 위치를 고찰하였다. 연구지역의 지질구조는 적어도 네 번의 변형단계(Dn-1, Dn, Dn+1, Dn+2 변형)를 걸쳐 형성되었다. Dn-1 변형은 광역엽리 Sn이 형성되기 이전에 발생하여 Fn 습곡에 의해 습곡되는 Sn-1 엽리를 형성시켰다. Dn 변형은 광역엽리 Sn을 형성시킨 변형작용이다. Sn 엽리는 변성암류의 대상 분포 방향과 일치하는 북동 방향으로 우세한 방향성을 보인다. Fn 습곡축이 신장선구조의 방향과 일치하는 A-형습곡 내지 칼집습곡은 결정질석회암에서 노두규모로 종종 관찰된다. Dn+1 변형은 광역엽리 Sn을 습곡시키는 변형작용으로 북북서~남북 방향의 압축응력 하에서 발생하여 동북동~동서 방향의 Fn+1 습곡을 형성시켰다. 광역엽리 Sn은 주로 Fn+1 습곡작용에 의해 재배열되어, 분산된 Sn 엽리의 극점배열의 파이-축의 방향성은 Fn+1 습곡축의 우세한 방향성과 거의 일치한다. Dn+2 변형은 Sn 엽리와 Sn+1 엽리를 습곡시키는 변형작용으로 동서 방향의 압축응력 하에서 발생하여 남북 방향의 Fn+2 개방습곡을 형성시켰다. 그리고 이러한 네 번의 변형작용은 무주-설천 지역의 옥천벨트와 영남육괴에서 모두 관찰되고, 무주-설천 지역에서 이들 지체구조구를 구분할 수 있는 구조적 특성과 차이점은 관찰할 수 없었다. 지화학적 자료와 연대학적 자료에 따르면, 무주-설천 지역 일대 변성암류의 형성시기 내지 변성시기는 중기~후기 고원생대이다. 이는 이 지역에서 산출되는 결정질석회암은 적어도 중기 고원생대 이전에 퇴적되었음을 지시하고, 이러한 퇴적시기는 최근에 보고된 옥천누층군의 지질시대(신원생대~후기 고생대)와 다르다. 따라서 지금까지의 연구결과를 고찰해 볼 때, 무주-설천 지역에서 결정질석회암을 포함하는 변성퇴적암류를 시대미상의 옥천층군으로 추정하여 설정된 옥천벨트와 영남육괴 사이의 지체구조구 구분은 재고될 필요가 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제53권4호
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• pp.78-99
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• 2020

천안 성불사 마애불은 16나한이 모두 남아있는 국내의 유일한 예로 학술적 가치가 아주 높으나 심하게 손상되어 있어, 보존 방안을 검토하기 위해 디지털 기록화와 정밀 진단을 바탕으로 안정성을 평가하였다. 이 결과, 삼존불은 비슷한 규모이나 나한상은 매우 다양한 크기를 보였으며, 권속 2구는 나한상에 비해 크다. 추정공양상은 나한상과 유사하며, 대부분의 존상은 형상과 제작기법이 잘 드러난다. 마애불이 새겨진 암반은 편리 구조가 뚜렷한 호상편마암으로, 석영과 장석으로 이루어진 우백대와 흑운모로 구성된 우흑대가 교호하며 미량의 백운모를 포함한다. 이 마애불에는 물리적 풍화와 변색 및 생물 오염이 복합적으로 작용하고 있으며, 주암면에는 미세 균열 1,131cm, 박리상 균열 1,061cm, 구조상 균열 1,456cm, 절리 1,277cm로 나타났다. 손상도 평가 결과, 절리 3.6(균열지수), 박리 5.2%, 박락 1.7%, 탈락 0.1%로 산출되었다. 특히 생물학적 풍화가 심하여 주암면의 생물피도는 9단계와 10단계가 전체 면적의 57.5%를 차지하였고, 5~8단계도 22.3%로 아주 높았다. 표면 변색 요인은 Fe과 Ca 및 S로 암갈색과 백색으로 나타나고 흑화 오염물에서는 다량의 C가 검출되며, 모든 영역에서 손상 가중치가 매우 높다. 마애불 암반에서는 서로 다른 방향을 갖는 불연속면이 확인되었다. 암반의 파괴유형 분석 결과, 평면 파괴와 전도 파괴의 가능성이 있으며 쐐기 파괴는 발생하기 어려운 것으로 나타났다. 주암면의 초음파 속도는 평균 2,463m/s이며, 절리대가 많은 좌측면 하부가 상대적으로 낮아 상당히 풍화된 단계(HW)와 완전히 풍화된 단계(CW)가 집중 분포하는 취약한 물성을 보였다. 이 마애불에서는 미세 균열의 14.9%와 박리상 균열의 58.9% 정도에서 보존처리가 요구된다. 또한 마애불의 보존 환경을 개선할 수 있는 수목 정비와 암반의 구배를 고려한 배수 시설 및 지반 정비가 필요하며, 장기적인 보존 관리를 위해 보호 시설도 검토해야 할 것이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.327-351
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• 2009

본 논문은 대심도 또는 과지압 암반에서 2차지압으로 인해 발생되는 취성파괴와 관련한 실내실험을 수행하고, 취성파괴 현상을 잘 예측할 수 있는 CWFS(Cohesion Weakening Frictional Strengthening)모델을 이용한 수치해석을 수행하였다. 암석의 거동을 분석하고 손상의 함수인 암석강도정수를 도출하기 위하여 일축압축강도실험과 손상제어실힘을 수행하였다. 일축압축강도실험결과 균열개시응력은 화강암, 편마암 구분 없이 일축압축강도의 41~42% 정도로 분석되었으며, 반면 균열손상응력은 화강암은 일축압축강도의 75%, 편마암은 일축압축강도의 97%의 값으로 분석되었다. 손상제어실험결과 균열손상응력과 최대하중은 Peak하중 이후 감소하는 것으로 나타났다. 또한 점착력은 감소하고 마찰각은 증가하는 양상을 보였다. Peak하중 이전에는 탄성계수가 증가하고 Peak하중 이후에는 감소하였다. 그리고 포아송비는 손상이 진행될수록 증가하는 양상을 보였다. 일축압축강도실험과 손상제어실험의 균열개시응력과 균열손상응력의 비교분석결과 손상제어실험의 균열개시응력은 일축압축강도실험에서 얻어진 균열개시응력의 범위에서 변화하는 양상을 보였고, 균열손상응력은 일정 손상수준에서 일축압축강도실험에서 얻어진 값보다 작은 값으로 나타났다. 실내실험결과로부터 CWFS모델의 입력 파라미터를 도출하여 수치해석에 적용하여 취성파괴 발생 한계토피고를 구했다. CWFS모델을 이용한 수치해석으로부터 예측된 한계토피고와 손상지수로부터 예측된 한계토피고를 비교한 결과, 취성파괴 발생 한계토피고를 정확히 예측하지 못하는 결과를 나타냈다. 따라서 원형터널에만 적용기한 손상지수를 사용하는 것은 문제가 있다고 판단된다. 이를 개선하기 위해 터널의 형상을 고려한 형상계수를 손상지수에 적용하였다. 터널의 형상을 고려한 수정된 손상지수로부터 예측된 한계토피고는 수치해석결과와 거의 동일한 결과를 보였다.

• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.289-302
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• 2023

본 연구지역은 강원도 횡성군 강림리로 치악산 편마암 지질에 해당된다. 본 연구지역의 지하수에서 우라늄 및 라돈 등과 같은 자연 방사성 원소의 농도가 규제기준을 초과한 것으로 조사되었다. 이에 해당 지하수 대수층에서 획득한 시추 코어를 대상으로 자연 방사성 원소의 용출 기작을 광물학적으로 규명하기 위해 인공풍화 실험을 수행하였다. 이를 위해 먼저 시추 코어시료의 실험 전 광물학적 특성을 분석한 결과, 저온 및 중온 열수 변성 작용을 받아 생성될 수 있는 녹니석계 클리노클로어의 함량이 높게 나타났다. 또한, 우라늄보다 토륨의 함량이 10배 정도 높은 것으로 확인되었다. 인공풍화 실험 결과, 함방사성원소 광물의 용해에 따라 1일 이내에 토륨의 농도가 증가하는 양상을 보이다가 그 이후에는 농도가 감소하는 경향을 보였다. 이는 이차광물 형태로 존재하는 토라이트의 용해에 의하여 토륨이 용출된 후, 황산염 등과 같은 형태로 재침전되기 때문인 것으로 판단된다. 시추 코어 내 우라늄의 함량이 토륨보다 낮지만, 풍화 실험 결과에서는 토륨보다 100배 이상의 농도로 용출된 것으로 확인되었다. 이는 우라늄이 풍화가 많이 된 토라이트에 함유되어 있거나 UO₂²⁺ 등의 이온 형태로 광물 표면에 흡착된 상태로 존재하면서 지속적으로 용해 또는 탈착되기 때문이다. 또한 토륨과 우라늄의 용출 양상은 탄산염의 농도와 양의 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 하지만, 지하수 내 토륨과 우라늄의 농도 사이의 상관성은 낮은 것으로 조사되었는데, 이는 앞서 설명한 바와 같이 두 원소가 다른 기원으로부터 지하수에 용출되기 때문인 것으로 판단된다. 두 방사성 원소의 용출속도는 다양한 반응속도 모델 중 Parabolic diffusion와 Pseudo-second order kinetic 모델에 의해 가장 잘 모사되는 것으로 확인되었다. 이러한 반응속도 모델의 회귀 상수들을 이용하여 우라늄의 농도가 먹는 물 수질기준까지 다다르는 기간을 유추해 본 결과, HCO₃의 농도가 높은 중성환경의 지하수 조건에서 약 29.4년으로, 대체적으로 빠르게 용출되는 것으로 예측되었다.

• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.323-336
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• 2023

핵심 광물인 니켈의 국내 확보를 위해 충남 유구지역 초염기성암에 대한 니켈 잠재성 및 성인 연구를 수행하였다. 경기육괴의 남서쪽에 위치한 유구 초염기성암은 첨정석 감람암으로, 경계부를 따라 사문석화가 강하게 진행되어 있다. 사문석화작용으로 감람석은 안티고라이트 및 크리소타일로, 니켈 황화광물인 펜틀란다이트는 밀러라이트 및 어웨루이트로 변질되었다. 사문석은 일부 강한 엽리를보이며, 초염기성암 경계 및 유구편마암 면구조와 주로 평행하게 발달한다. 이는 초염기성암의 융기 과정 동안 편마암의 변성작용으로부터 공급받은 열수가 단층 경계를 따라 침투하여 사문석화된 것으로 해석된다. 유구 초염기성암의 기원은 심해저 페리도타이트이며 약 5~18% 정도의 부분 용융을 겪은 잔여물로 해석된다. 부화된 경희토류원소 및 Eu는 맨틀이 2차적인 교대변성작용을 겪었음을 암시한다. 이러한 지화학 결과는유구 감람암의 형성이 중생대 초기 북중국판과 남중국판의 대륙 충돌과 관련 있음을 시사한다. 유구 초염기성암 내 니켈은 0.17~0.21%로, 상당량이 감람석 및 사문석에 포함된다. 따라서 마그마 기원인 유구 초염기성암의 니켈 회수율을 높이기 위해 황화광물의 선광연구와 더불어 산화광물을 대상으로 하는 침출 연구가 요구된다.