• 암석학회지
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• 제22권1호
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• pp.35-47
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• 2013

1000 AD 경에 매우 강력한 화산 폭발을 하였던 백두산은 아직도 폭발 가능성을 가지고 있다. 따라서 백두산의 폭발 가능성을 사전에 확인할 수 있는 정기적인 감시가 필요하다. 하지만 지정학적인 이유로 백두산 지역에 정기적인 감시 시설을 설치하거나, 정기적인 관측 자료를 얻는 것이 매우 힘든 상황이다. 따라서 인공위성을 이용한 백두산 화산 폭발 가능성에 대한 정기적인 감시 기술 개발이 필요한 실정이다. GRACE 인공위성에서 획득한 백두산 지역의 중력 자료로부터 계산된 지오이드 자료의 지난 10년간의 변화를 보면, 백두산 지역에서 지진 발생을 포함한 마그마 활동 가능성이 인지된 2002년부터 2005년 사이에 매우 뚜렷한 지오이드 감소가 확인되었다. 그리고 동일한 시기에 백두산 지역의 강수량이 줄어들지 않음을 고려할 때 이러한 변화는 백두산 하부의 마그마 활동에 연관되어있을 가능성을 지시한다. 백두산 지역에서 CHAMP 인공위성을 이용하여 측정된 지난 2000년도부터 2010년까지의 자력 변화를 살펴보면, 마그마 활동이 활발했던 2000년에서 2005년도 사이에 자력이 감소하고 그 이후 다시 증가하는 현상을 보여준다. 이러한 자력의 감소는 백두산 하부 마그마 온도의 증가에 따른 주변 암석의 비자성화(demagnetization)에 의한 것일 가능성이 있다. 이러한 자료는 인공위성을 이용하여 관측한 지오이드와 자력의 변화가 백두산 하부 마그마 활동을 감시하는데 사용될 수 있는 가능성이 있음을 지시한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_4호
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• pp.1545-1553
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• 2018

2018년 4월 말부터 감지되기 시작한 킬라우에아 화산의 최근 마그마 분화 활동은, 5월과 6월에 걸쳐 용암의 분출과 함께 급격한 지표 변형을 발생시켰다. 킬라우에아 정상부에 위치한 Halema'uma'u 분화구에서는 용암호의 수위가 빠르게 하강하여 대규모 지반 침하 및 지반 붕괴가 나타났으며, GPS와 경사계의 기록을 통해 약 2미터 가량의 변화를 감지할 수 있었다. 이 연구에서는 단 기간에 큰 변화를 보인 킬라우에아 분화 활동의 초기과정에 대해 다중 시기 COSMO-SkyMed SAR 영상을 이용한 시계열 지표변위 분석을 수행하고자 하였다. 전체 관측기간에 대해 측정된 최대의 지표 변위는 위성의 관측방향으로 약 -1.5미터이며, 입사각을 고려하여 수직변위로 변환할 때 약 -1.9미터의 침하를 나타낸다. 또한 대부분의 지표 변위는 분화 직후인 5월 초에서 6월말 사이에 발생하며, 7월부터는 안정기에 들어선 것을 확인할 수 있다. 시계열 지표변위를 통해 마그마 소스 모델링을 실시한 결과, 마그마 챔버가 지표로부터 2-3 km 사이에 위치하는 것으로 산출되었으며, 마그마 소스의 중심 위치는 남서부 방향으로 이동하는 것으로 관측되었다. 이러한 마그마 모델의 시계열 변화는 편향된 관측자료를 통한 초기 결과이므로 이후의 연구에서 정밀한 3차원 관측을 이용한 보완이 필요할 것으로 보여진다.

• ALGAE
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• 제34권2호
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• pp.177-185
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• 2019

Ecklonia cava is popular in Korea as a marine functional materials. E. cava is generally collected and used on the coast of Jeju Island. However, the continuous use of collected natural E. cava may be limited because difficult to secure throughout the year and may be exposed to environmental pollution. Jeju magma seawater (MSW) was known to be significant advantages such as safety, cleanness, stability, and functional improvement. Attempts have been reported on application of MSW to the culturing of macro- and microalgae and showed improved results. Thus, the objective of the present study was to explore the anti-melanogenesis activity of brown seaweed E. cava (E. cava cultured with MSW [MSWE]) extract cultured in tanks with MSW of Jeju Island to evaluate the possibility of cosmeceutical industrial application. MSWE extract showed the higher polyphenolic and dieckol contents than natural E. cava (NE) extract. Anti-melanogenesis activity of MSWE extract and NE extract are tested and compared using tyrosinase and dihydroxyphenylalanine (DOPA) oxidation inhibition assay. MSWE extracts evidenced more effective tyrosinase and DOPA oxidation inhibition activity than that of the NE extracts and the commercial whitening agent, arbutin. MSWE extracts also markedly inhibited melanin synthesis and decreased the expression of melanogenesis-related protein in ${\alpha}$-melanocyte stimulating hormone-stimulated B16F10 melanoma cells without cytotoxicity. These results suggest that MSW cultivation process would be more effective in releasing bioactive compounds with whitening effect from seaweed such as E. cava at an industrial scale.

• 한국지구과학회지
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• 제34권6호
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• pp.470-478
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• 2013

백두산에서는 2002년부터 화산성 지진활동의 증가, 정밀 수준측량 관측을 통한 지표면 팽창, 특정 화산가스 방출량의 증가, 온천수의 온도 증가 등 화산 전조활동이 활발해짐으로써 나타나는 전조현상들이 관측되었다. 이러한 관측결과 중 정밀 수준측량 데이터를 활용한 백두산 천지 칼데라 주변의 수직, 수평 지표변위 경향 분석을 통해 2002년 이후 2009년까지 지표가 팽창하는 경향을 나타냄으로써 백두산 지하 마그마 챔버의 부피가 증가하였음을 확인할 수 있었다. 이후 2010년을 기점으로 지표가 수축하는 경향을 나타내기도 하였으나 이후 다시 팽창하는 경향을 나타냄을 확인할 수 있었다. 북측 사면에서 2002년부터 2003년까지 칼데라 외륜산 일대의 지표면이 46.33 mm 융기 팽창한 것을 바탕으로 지하 마그마 챔버의 부피 변화량을 계산해 보면, 약 0.008 $km^3$ ($7.7-8.0{\times}10^6m^3$)의 부피가 증가한 것으로 계산되었다. 이는 백두산 산정부로부터 지하 약 5 km 지점에 천처 마그마 챔버가 형성되고 0.008 $km^3$의 마그마가 주입된 것으로 해석된다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권4호
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• pp.222-231
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• 2004

본 연구에서는 제7차 교육과정에 의해 편찬된 21종의 과학 교과서와 지도서에 나타난 섭입경계에서의 마그마 형성 관련 내용에 대한 본문 진술과 제시된 그림들을 분석하여 문제점을 지적하고 그 개선방안을 모색하였다. 분석 결과 교과서간 마그마의 정의에 일관성이 없었으며, 대부분의 교과서에서 마그마의 생성기원에 관한 과학적 개념 진술이 정확하지 않거나 기재되지 않았다. 또한 교과서에 제시된 그림들은 본문 내용과 일치하지 않았으며, 판구조론과 섭입경계에서의 화성활동에 대한 학생들의 과학적 개념형성에 부족하고 잘못된 내용을 포함하고 있다. 이들은 주로 마그마의 생성기작(형성과정), 기원물질, 생성위치와 관련된 것들로서, 본 연구에서는 최근에 발표된 연구결과들을 바탕으로 섭입경계에서 분출되는 대부분의 중성마그마가 쐐기맨틀의 부분용융에 의해 형성된다는 사실을 종합적으로 이해할 수 있는 적절한 개념도를 제시하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2004년도 대한지구물리학회.한국지구물리탐사학회 공동학술대회 초록집
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• pp.232-237
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• 2004

Anatahan Volcano in the Commonwealth of the Northern Mariana Islands (CNMI) erupted for the first time in recorded history on 10 May 2003. The underwater acoustic records of earthquakes, explosions, and tremor produced during the eruption were recorded on a sound-channel hydrophone deployed in February 2003. Acoustic propagation models show the seismic to acoustic conversion at Anatahan is particularly efficient, aided by the slope of the seamount toward the hydrophone. The hydrophone records confirm the onset of earthquake activity at 01:53Z on 10 May, as well as the onset (at ${\~}$06:20Z) of continuous, low-frequency (5-40 Hz) acoustic energy that is likely volcanic tremor related to magma intrusion. The hydrophone recorded a total of 458 earthquakes associated with the eruption. To predict the character of acoustic signals generated from Anatahan, we developed a moment-tensor representation of a volcano-seismic source that is governed by the geometry of the source and the physical properties of the magma. A buried magmatic pipe model was adopted, and numerically modeling source parameters such as the pipe radius and magma viscosity enable us to grasp the inward nature of Anatahan Volcano.

• 암석학회지
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• 제1권2호
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• pp.91-103
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• 1992

Eruptive mechanisms and processes at Udo tuff cone can be inferred from indicative characters of products, bedforms and lithofacies, and ring faults. In terms of bedforms and lithofa-cies in particular, massive lapilli tuff beds and chaotic lapilli tuff beds are derived from subaerial falls of aggregated tephra of wet tephra finger jets, occurring dominantly at the lower sequences of proximal part at the tuff cone. Crudely stratified lapilli tuff are derived from subaerial falls of slightly aggregated tephra of less wet tephra finger jets, whereas reversely graded lapilli tuff beds are from slightly disaggregated subaerial falls of continuous uprush. Both beds frequently occur in the middle sequences at proximal and near medial part of the tuff cone. Block and lapilli tephra lenses, ash-coated lapilli tephra beds(lenses) and thin-bedded tuff beds are derived from extremely disaggregated subaerial falls of dry tephra in the continuous uprush, frequently occurring at the upper sequences of medial part at the tuff cone. Udo tuff cone is a basaltic volcano emergent through the sea water surface while water could flood across or into the vent area. Emergence of the tuff cone was from the type-Surtseyan eruption characterized by earlier tephra finger jets and later continuous uprush columns of tephra with copious volumes of steam. Explosions began when boiling of wter produced a bubble column reducing the hydrostatic pres-sure, allowing exsolution of gases from the magma. This expansion of magma into a vesiculating froth fragmented the magma and permitted mixing of magma and water so that a more vigorous generation of steam could proceed. Tephra finger jetting explosions continued to build the crater rims, then remove water from the vent that their deposits flowed like slsurries until the continuous uprush explosion ensued. Continuous uprush explosions were associated with most rapid accumula-tion of tephra. The increasing volume rate led to partial removal of water from the vent area by the newly tephra ring so that more vigorous activity could be attended by a reducing water supply. This might restrain surplus of cold water entering the vent and thus enhance the vigour of the eruption by allowing optimal heat exchange. Eventually the crater became so deep and unsuported that piecemeal sliding, or massive subsidence on indipping ring faults, filled and closed the vent, and the cycle of explosions and collapse began anew.

• 한국지구과학회지
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• 제34권6호
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• pp.550-560
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• 2013

본 연구에서는 2005년 이후 화산 폭발을 경험한 20개의 화산 지역에 대해 그레이스 위성에 의해 측정된 지오이드 변화를 조사하였고 지오이드를 이용한 화산 하부의 마그마 활동에 대한 연구를 위해서는 자세한 지질학적 조사가 함께 수반되어야 함을 인지하였다. 따라서 2011년에 화산 폭발이 있었고 그에 대한 지질학적 연구가 자세히 수행된 키리시마 화산복합체 내 신모에다케 화산 지역을 대상으로 그레이스 인공위성을 이용하여 측정된 화산지역의 광역적인 지오이드 변화와 화산하부 마그마 활동 변화 간의 상관성에 대해 연구하였다. 그 결과 신모에다케 화산 지역에서 2002년 이후 계속적으로 증가하는 지오이드 변화는 화산하부 물질의 중력이 증가함에 의해 발생하였음을 확인하였고, 이는 기존 연구에서 밝혀진 2011년 화산 폭발 수년 전부터 염기성 마그마가 마그마 저장소로 계속 공급되었다는 사실과 잘 일치한다. 이는 앞으로 많은 연구가 필요하기는 하지만 그레이스 인공위성으로 측정된 지오이드의 변화가 화산 폭발 감시 및 예측에 사용될 수 있는 가능성이 높음을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제12권1호
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• pp.32-52
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• 2003

경상분지 내 유천소분지의 동남단에 위치하는 부산 백양산 일대에 분포하는 백악기 화산암류는 안산암질암류를 하위에 두고서 그 상부에 유문암질 화성쇄설암류가 놓이며, 이들은 화강반암, 규장암, 흑운모화강암에 의해 관입되어 있는 화산-심성암체이다. 이 지역 화산암류의 SiO$_2$ 함량은 52.4∼75.4 wt.%로, 대부분 medium-K 또는 high-K의 안산암에서 유문암에 이르는 암형을 보인다. SiO$_2$ 함량이 증가함에 따라 TiO$_2$, CaO, Fe$_2$O$_3$$^{t}$ , MnO, MgO 등의 함량은 점진적으로 감소하며, $K_2$O의 함량은 증가하고, $Na_2$O는 다소 분산되나 미약하나마 증가하는 경향을 나타낸다. 미량원소와 희토류원소의 패턴, 조구조 판별도는 본 역의 화산암류가 해양판의 섭입과 관련되어 형성된 칼크-알칼리 계열의 화성암류임을 시사해 주며, 공간적으로 대륙연변부를 통과한 대륙(화산)호에 속함을 보여준다 본 역의 현무암질 안산암 마그마는 섭입과 관련하여 상부 맨틀의 맨틀 웨지로부터 생성된 현무암질 초생 마그마로부터 분별정출작용에 의해 만들어졌을 가능성이 크다. 또한 지화학적으로 현무암질 안산암과 안산암류에서 유문암질암류(화강반암)으로 갈수록 불호정 원소의 증가, 호정성 원소의 감소, 희토류 원소 패턴에서 보이는 Eu의 부(-) 이상 증가 등은 본 역의 유문암질(화강암질) 마그마가 안산암질 마그마로부터 분별정출작용에 의해 진화되었을 가능성이 크다는 것을 시사해 준다. 즉, 본 역을 이루는 암석들을 형성한 근원마그마의 기원은 동일하며. 주로 사장석, 휘석, 그리고 각섬석의 분별결정작용을 통하여 현무암질 안산암 안산암 유문암질암류(화강암질암류)로 분화되었다.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.214-233
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• 2002

무등산 지역 화성암류는 화강편마암, 각섬석흑운모화강섬록암, 백악기 화성암류로 구성되어 있다. 백악기 화성암류는 안산암-데사이트-유문암으로 구성된 화산암류와 미문상화강암과 석영반암 등의 심성-반심성암으로 구성되어 있다. 이들 화성암류는 중생대 송림변동-대보운동-불국사변동의 화성활동 산물로서 각 지질시대에 분출-관입한 화성암류들의 일련의 분화산물들로서 칼크-알카리암 계열에 속한다. 이는 대륙이나 대륙 연변부에서 구조운동시 생성되는 화강암류가 보이는 특징과 일치한다. 총희토류 함량에 대한 La/Yb 변화도와 바나듐에 대한 SiO$_2$ 변화도는 화산암에 대한 분화도와 자철석 분별결정작용을 받은 순서가 화순안산암$\longrightarrow$무등산데사이트$\longrightarrow$석영반암 임을 지시해 준다. 광물성분 중에서 사장석과 흑운모의 화학성분은 분화에 따른 전암 성분 변화와 잘 일치하며, 각섬석 지압력계에 의한 마그마의 정치-고결 심도는 석영섬록암은 약 15 km(4.9 Kbar)이고, 각섬석흑운모화강섬록암은 약 2.0~3.2 km (0.6~l.0 Kbar) 이다. 무등산 지역의 화성암류를 형성시킨 마그마 유형은 I형(자철석 계열) 및 동시충돌성화강암(syn-COLG)에 해당한다.