• 암석학회지
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• 제16권2호
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• pp.73-81
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• 2007

경상북도 포항시 장기지역의 제3기 장기분지에는 제 3기 장기층군의 상부현무암질응회암이 넓게 분포하고 있으며, 그 가운데에 연일현무암이 단속적으로 산출되고 있다. 본 연구의 목적은 이들 현무암질암의 산상과 암상의 조사를 통하여 그 형성과정을 밝히는데 있다. 야외조사 결과 본역의 현무암질암은 다음과 같이 크게 4가지 특징적인 암상으로 구분된다: (1) sideromelane shard hyaloclastite, (2) pillow breccia, (3) entablature-jointed basalt, 그리고 (4) in situ breccia. 본역에서 관찰되는 현무암질암의 여러 특징에 의하면 장기지역의 장기분지에 분포하는 상부현무암질응회암은 hyaloclastite에 해당하며. 현무암질 용암의 수저분출 후 일어난 비폭발성 급랭 파쇄작용에 의해서 형성된 것으로 추론된다.

• 자원환경지질
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• 제49권6호
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• pp.469-477
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• 2016

국내 이산화탄소 지중저장 저장암의 저장성능을 평가하기 위하여, 이산화탄소 주입 시 저장암 내 공극수와 대체되는 초임계이산화탄소($scCO_2$)량을 실험실에서 측정하는 기술을 개발하였다. 국내 $CO_2$ 육상 지중저장 후보지로 판단되는 장기분지 사암과 역암에 대하여, 지중 저장 조건에서 $scCO_2$를 저장암 내부로 주입하는 경우, 공극 내 존재하는 지하수를 대체하여 저장되는 $scCO_2$ 대체저장효율(displacement efficiency)을 측정하였다. 국내 육상 지중저장 후보지인 장기분지 주변 대심도 시추공에서 채취한 사암과 역암 코어를 훼손하지 않고 그대로 사용하여 대체저장효율을 측정할 수 있는 '이중벽 고압셀'을 제작하였다. 시추한 암석 코아를 원형 그대로 고압셀 내부에 밀착시켜 $scCO_2$를 암석 공극 내 충분히 주입 한 후, 공극에 포화되어 있던 지하수와 대체된 $scCO_2$ 대체저장효율을 측정한 결과, 장기분지 역암과 사암의 평균 $scCO_2$ 대체저장효율은 각각 31.2%와 14.4%이었다. 장기분지 역암과 사암의 $scCO_2$ 저장량을 계산하기 위하여 대심도 시추 자료, 시추 부지 주변 지질조사 및 물리탐사 자료로부터 주입 후보지 하부에 존재하는 장기분지 역암과 사암층의 평균 두께를 각각 50 m, 두 지층의 연장 면적을 주입공 주변으로 반경 250 m로 가정하였다. 실험으로부터 얻어진 $scCO_2$ 대체저장효율, 평균 유효 공극률, 지중저장 조건에서 $scCO_2$의 밀도값 등을 이용하여 계산된 시추공 주변 하부 장기분지 역암과 사암층의 $scCO_2$ 저장량은 264,592 t (metric ton)으로 계산되었다. 본 실험결과로부터 대심도 시추공 주변 장기분지의 역암과 사암층은 수 만톤 규모의 $CO_2$ 주입과 저장 실증 시험을 위해 충분한 저장성능을 보유하고 있는 국내 육상 $CO_2$ 지중저장 후보지임을 입증하였다.

• 자원환경지질
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• 제50권4호
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• pp.303-311
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• 2017

본 연구에서는 국내 $CO_2$ 지중저장 후보지인 장기분지에서 덮개암층으로 대표되는 이암과 응회암 코아에 대하여, 초임계이산화탄소(supercritical $CO_2$; $scCO_2$) 초기 주입압력을 측정하고 90일 동안 지화학 반응 실험 결과에 근거하여 두 암석의 $scCO_2$ 차폐능(sealing capacity)을 평가하였다. 장기분지 $CO_2$ 주입 예정부지 주변에서 수행한 대심도시추코아 중 깊이 800 m 이상 되는 이암과 응회암 코아를 대상으로 $scCO_2$ 초기 주입압력을 측정하였다. 스테인레스 강철로 제작한 고압셀(100 mL 용량)을 이용하여 지중저장 조건(100 bar, $50^{\circ}C$)에서 $scCO_2$-지하수-암석 반응을 실시하여 반응 전/후 광물 변화를 관찰하여 덮개암의 지화학적 안정성을 평가하였다. 덮개암에 대한 초기 $scCO_2$ 주입압력을 측정하기 위하여 원통형 스테인레스강철 고압셀 내부에 암석 코아를 고정시키고, 코아 상부와 하부의 압력 차이(100 - 300 bar)를 이용하여 증류수로 포화시킨 후, 고압셀 외부에 부착된 압력계를 이용하여 코아 내에 포화된 공극수압을 100 bar로 유지시켰다. 지중저장 현장에서 덮개암 내부로 $scCO_2$가 이동하는 경계조건을 모사하기 위하여 고압셀 출구를 $scCO_2$와 증류수로 채워진 대형 고압탱크(5 L 용량; 100 bar, $50^{\circ}C$ 유지)에 연결시켜, 고압셀에 고정된 암석 코아 공극 내로 침투하는 경우 지중저장 조건 하에서 일정량의 $scCO_2$가 코아를 통과할 수 있도록 하였다. 셀 입구에서는 코아의 공극수압인 100 bar보다 높게 유지시켜 $scCO_2$를 주입하되, 주입이 지속적으로 진행되기 시작하는 최소 주입압력($100bar+{\Delta}p$)을 암석에 대한 주입압력으로 측정하였다. 90일 반응 후 응회암과 이암의 큰 광물학적 변화는 없는 것으로 나타나 두 암석 모두 $scCO_2$ 주입 시 지화학적으로 안정한 것으로 나타났다. 응회암의 경우 공극수압과 $scCO_2$ 주입압력 차이(${\Delta}p$)가 15 bar에서 $scCO_2$의 내부 침투가 시작되어 20 bar 이후부터는 지속적인 $scCO_2$ 주입이 이루어졌다. 이암의 경우에는 ${\Delta}p$를 150 bar까지 증가시켜도 $scCO_2$가 주입되지 않아 응회암보다 $scCO_2$ 차폐효과가 약 10 배 높은 것으로 나타나, 장기분지에 $CO_2$ 주입 시 응회암보다는 이암층이 덮개암 역할을 할 것으로 판단되었다.

• 암석학회지
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• 제22권2호
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• pp.83-115
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• 2013

피션트랙(fission-track: FT) 연대측정 초기단계의 부적합한 연대보정법에 기인한 오류 원인을 정밀진단하고, 중복시료에 의한 재실험과 제타보정법에 의해 최초 보고된 피션트랙(FT) 연대를 재정의한다. 재검토된 FT 저콘연대는 기반암인 유천층군 유문암질-데사이트질응회암의 생성연대를 후기 백악기부터 고제3기 초($78{\pm}4$ Ma부터 $65{\pm}2$ Ma)로 재정의하며, 곡강동유문암질응회암을 전기 에오세($52.1{\pm}2.3$ Ma) 산물로 정의한다. 전기 마이오세 화산암의 경우, 효동리화산암류 상부 데사이트질응회암($21.6{\pm}1.4$ Ma)과 범곡리화산암류 최상부 데사이트 용암($21.3{\pm}2.0$ Ma)의 FT 저콘연대는 각각 어일분지 남부와 와읍분지 중앙부의 상부 범곡리층군의 연대층서를, 그리고 금오리데사이트질응회암($19.8{\pm}1.6$ Ma)의 FT 저콘연대는 장기분지 내 후기 데사이트질 화산활동 시기를 정의한다. 데사이트질암의 FT 저콘연대와 현무암질-안산암질암의 기존 연대자료(대부분 K-Ar 전암, 일부 Ar-Ar)를 기반으로 하여, 한국 동남부의 마이오세 분지의 화산암과 기반암의 층서대비에 길잡이가 될 수 있는 참고연대를 설정 제안한다. 관계화산암의 연대에 기반하여 분지충전 퇴적지층의 퇴적시기도 추정한다. 제안된 참고연대는 마이오세 분지의 복잡한 분지구조와 비교적 짧은 연대범위에도 불구하고 지질층서에 잘 부합된다. 범곡리층군은 어일-와읍분지에서 장기층군보다 하위인 것이 확실하나, 장기분지의 전기 장기층군과 상당부분 중첩 병립되므로, 두 층군을 획일적으로 선후관계로 정의할 수는 없다. 장기분지에서 장기층군 하나로 묶여있는 일련의 지층군은 약 20 Ma를 기준으로 전기(23-20 Ma)의 안산암질-데사이트질암과 후기(20-18 Ma)의 현무암질암으로 뚜렷하게 구분된다.

• 자원환경지질
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• 제11권2호
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• pp.59-68
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• 1978

Of more than 30 varieties of zeolite group minerals, 7 varieties, mordenite, clinoptilolite, natrolite laumontite, stilbite, stellerite and chabazite are identified in Korea, whereas mordenite and clinoptilolite occur in Miocene sediments of small Yonil tertiary basin, east coast of Korea. The basin consists of three separate groups of sediments called Janggi, Gampo and Haseo, which are not correlated stratigraphyically yet. Zeolite occurs alternating with montmorillonite layers in Nuldaeri, Yongdongri and Haseori tuffs of Jahanggi, Gampo and Haseo Groups respectively. Zeolite was formed by diagenesis. of acidic volcanic tuffs.

• 한국지구과학회지
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• 제31권6호
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• pp.573-583
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• 2010

포항 분지 제3기 장기층군에서 산출된 화석목재의 고식물학적 연구가 수행되었다. 하부 함탄층의 화석목재는 Ulmus sp., Prunus sp., and Acer sp.의 3속 3종으로, 상부 함탄층의 화석목재는 Taxodioxylon sp.와 Fagus hondoensis (Watari) Watari의 2속 2종으로 각각 동정되었다. 연구에 사용한 표본은 조직의 보존성이 좋지 않아서 종의 동정까지는 어렵지만, 이들은 모두 한국 마이오세 화석목재의 특징적인 구성 요소들이다. 하부 및 상부 함탄층에서 채집한 화석목재의 나이테를 분석하여 얻어진 평균민감도 값은 0.367과 0.370로 비슷하지만, 이들은 0.30보다는 약간 높다. 현재의 두 그룹의 자료만으로 판단하면, 뿌리에 대한 물의 공급은 계절적인 강수량의 변화에 의해 매년 어느 정도 제한을 받았거나 물 공급에 있어 다양한 변화가 있었던 것으로 추정된다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권7호
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• pp.531-538
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• 2008

경북 포항의 장기층군에서 산출된 규화목의 산출상태로부터 판단하면 규화목은 모두 이지성 화석임을 지시한다. 장기층군에는 규화목과 함께 탄화목, 목탄도 발견되며, 일부의 규화목에는 껍질부분에 갈탄화된 유기물이 일부 남아있는 것도 있다. 규화목의 X선 회절 분석으로부터 Opal-CT, Opal-C, 석영+크리스토발라이트의 3가지 유형이 확인되었다. 이러한 광물의 존재는 규화작용이 비교적 낮은 온도에서 일어났음을 지시한다. 실리카($SiO_2$)의 주공급원은 응회암으로 추정된다. 규화목의 구성광물의 종류와 조직 보존 상태로부터 판단하면 규화작용은 주로 치환에 의해 일어난 것으로 추정된다.

• 자원환경지질
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• 제25권2호
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• pp.167-177
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• 1992

The gravity measurement has been conducted at 53 and 34 stations with an interval of 1~1.5 km along the national roads of about 47 km and 34 km running from Duksungri to Yangpori and from Angangri to Byungpori, Kyungsangbookdo, respectively. The subsurface geology and geologic structure of Tertiary Pohang and Janggi basins along two survey lines are interpreted quantitatively by applying Fourier series and Talwani methods for Bouguer gravity anomaly. The depths of Conrad discontinuity vary from 11.8 to 12.5 km and 11.5 to 13.2 km along the survey lines between Duksungri and Yangpori, and Angangri and Byungpori, respectively. The depths of pre-Cambrian Gneiss complex underneath Kyungsang Supergroup vary from 3.8 to 4.2 km and 3.8 to 4.6 km along the survey lines between Duksungri and Yangpori, and Angangri and Byungpori, respectively. Massive granite bodies which are not exposed along the survey line between Duksungri and Yangpori are distributed on a large scale at the subsurface between Duksungri and Ochun, and Daegokri and Yangpori. Along the survey line between Angangri and Byungpori, it is exposed at Angangri, and extends underneath Chungrimdong, Pohang city. Andesite is distributed on a small scale underneath Pohang city and Ochun. The thicknesses of Tertiary Yonil and Janggi Groups are 0.2~0.9 km and 0.1~0.5 km, respectively. The Tuffaceous rocks which are the lowest formation of Tertiary sedimentary rocks are distributed with the thickness of 0.2 km at the surface and between Kyungsang Supergroup and Yonil or Janggi Groups. The Yonil and Janggi Groups are in fault contact by a fault running through Ochun and Chungrimdong, Pohang city. Two other faults are newly found near Heunghae-eup and Hyungsan river.

• 자원환경지질
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• 제55권1호
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• pp.63-76
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• 2022

이산화탄소 지중저장 가능성 평가를 위해 시추한 결과, 장기분지 성동리층에 97~118m 두께의 데사이트질 응회암이 확인되었으며 내부구조와 입자조성에 따라 4개의 퇴적단위(퇴적단위 1~4)로 구분되었다. 퇴적단위 1은 육성환경, 퇴적단위 3, 4는 수중 환경에서 쌓인 화쇄류암(ignimbrite)이며, 퇴적단위 2는 화산휴지기에 쌓인 망상하천 퇴적암으로 데사이트질 응회암이 관찰되지 않는다. 박편분석결과, 모데나이트, 클리놉틸로라이트는 주로 유리를 교대하거나 기공을 충전하며 매몰-속성과정 동안 화산유리의 교대작용 및 용해-침전작용으로 생성된 것으로 보인다. 클리놉틸로라이트는 퇴적단위 3에서 유리를 교대하는 경우가 기공을 충전한 경우보다 Si/Al비와 Na함량이 높으며 퇴적단위 4에서는 산출상태 및 지역에 상관없이 조성이 동일해 지는데, 이는 화산유리의 교대 및 용탈작용이 진행될수록 공극수의 Si/Al비와 pH가 증가했으며, 퇴적단위 3의 클리놉틸로라이트가 생성될 당시 동-서쪽의 공극수 조성이 달랐음을 지시한다. 또한, 모데나이트의 성장이 끝난 후 클리놉틸로라이트가 생성되었으며, 두 불석광물은 각 퇴적단위별로 순차적으로 생성된 것으로 해석된다. 종합해보면, 퇴적단위 1이 쌓인 후, 화산휴지기 동안 서고동저의 분지지형으로 인해 서쪽은 pH가 더 높았으나 스멕타이트의 성장으로 공극이 폐쇄되어 더 이상 불석광물 이 성장하지 못한 반면, 동쪽은 망상하천이 발달한 개방계 상태에서 지하수의 영향을 받아 클리놉틸로라이트가 성장할 수 있었던 것으로 보인다. 이후 분지의 침강으로 퇴적단위 3, 4는 수중환경으로 변화였고 공극수는 점점 알칼리함량이 증가하여 결국 동-서쪽의 공극수 조성이 동일해 진 것으로 해석되었다. 이와 같이 유사한 조성의 응회암에서도 분지의 수계와 퇴적환경에 따라 다양한 불석광물이 공간적으로 다르게 분포할 수 있음을 보여준다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권4호
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• pp.319-327
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• 2008

경상북도 포항분지에 분포하는 제3계 육성층인 장기층군의 금광동층에서 산출된 메타세콰이아 화석에 대하여 고식물학적인 연구가 수행되었다. 연구 결과 낙지성(落枝性) 단지(短枝)의 화석은 대부분 Metasequoia occidentalis의 단일종에 속한다. 이 종은 하연(下延)하는 대생(對生)의 잎과 잎자루의 기부에 인편(鱗片) 갖는 특징이 있다. 이 종은 우리나라의 제3기 마이오세 식물군의 전역에서 공통적으로 많이 산출되지만, 마이오세 이후부터는 우리나라에서 화석 기록이 나타나지 않는다. 현생종의 분포와 생태로부터 판단하면, 화석 메타세콰이아는 포항 분지 주변의 수분 조건이 충분한 하천의 범람원에서 습지림을 이루었을 것으로 추정된다.