• 대한환경공학회지
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• 제22권7호
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• pp.1331-1343
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• 2000

GIS와 USLE를 접목해서 토양유실량을 산정하는 방법론을 개발하여 동해안의 소규모 하천인 강릉 사천천에 적용하였다. GIS를 이용해서 유역의 수계도를 작성하고, 유로추적, 유역면적의 결정 등의 공간분석을 효과적으로 수행할 수 있었다. 토양도와 토지이용도를 이용해서 유역내 토양과 토지이용정보를 일정한 크기의 그리드별로 입력하였고, 공간분석 결과도 그리드별로 저장하였다. 이들 정보에 기초하여 USLE의 각종 인자에 대한 주제도를 생성하였고, 각각의 주제도를 중첩하여 토양유실량을 산출하였다. 이와 같이 GIS를 활용함으로서 지역별로 토지이용 형태별로 토양유실량의 정도를 효과적으로 평가할 수 있었다. 사천천 유역 전체의 평균 토양유실량은 약 1.36ton/ha/yr로 나타났으며, 임야지에서는 0.15ton/ha/yr, 밭에서는 27.04ton/ha/yr, 논에서는 0.78ton/ha/yr로 산출되었다. 밭은 전체유역면적의 약 4.4%인 $2.4km^2$를 차지하는데 밭에서의 총토양유실량은 약 6561ton/yr로 전체 유실량의 84.9%를 차지하고 있어서 면적에 비해 토양유실량이 많다. 산림지역의 토양침식량은 적은 편에 속하나, 밭에서는 경작지에 대한 토양유실 허용치 11.2ton/ha/yr와 비교하면 밭에서의 토양침식에 대한 대비가 필요함을 알 수 있다. 사천천 하류부에서 98년 7월 24일~28일, 98년 9월 29일~10월 1일 2회의 집중호우시에 유출량과 수질을 실측 조사한 결과, 유출량이 증가함에 따라 SS, TN, TP의 오염물질 농도가 높아지고, 유출오염부하량도 증가하는 경향을 보였다. 따라서 토양유실이 많은 홍수기에 인과 질소의 영양물질의 유출량이 큰 것으로 나타났다. 사천천 유역에서 년간 발생되는 오염부하량 중에서 SS는 21%, TN은 39%, TP는 약 19%가 본 연구에서 조사한 2회의 강우동안에 유출되었다. 따라서 우리 나라의 하천에서는 여름의 홍수기에 단기간에 많은 양의 오염물질이 집중적으로 유출되는 것을 알 수 있다.

• 암석학회지
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• 제21권3호
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• pp.287-307
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• 2012

영남육괴 지리산지구의 남동부에 위치하는 연구지역은 선캠브리아기 지리산 변성암복합체와 하동 북부 회장암복합체 그리고 이들을 관입하는 중생대 화성암류 등으로 주로 구성되어 있고, 지체구조는 한반도의 일반적인 방향인 북동-남서 방향이 아닌 남북 방향으로 발달한다. 본 논문은 하동 북부 회장암복합체와 그 주변부의 지리산 변성암복합체에 발달하는 남북 방향의 지체구조 형성과 관련된 지질구조를 규명하기 위하여 이들 구성암류에 대한 변형단계별 구조적 특성을 연구하였다. 그 결과 연구지역의 지질구조는 적어도 세 번의 변형단계를 거쳐 형성되었음을 알게 되었다. (1) $D_1$ 변형은 $S_0$ 엽리의 상부가 남동쪽으로 이동하는 대규모 연성전단작용으로 지리산 변성암복합체와 하동 북부 회장암복합체에 $F_1$ 칼집 내지 "A"형 습곡과 $F_1$ 습곡축면에 (준)평행한 $S_{0-1}$ 복합엽리 내지 $S_1$ 엽리와 $D_1$ 연성전단대 그리고 $F_1$ 습곡축에 평행한 $L_1$ 신장선구조를 형성시켰다. (2) $D_2$ 변형은 동서 방향의 압축 지구조환경 하에서 $D_1$ 구조요소를 (재)습곡시키는 남북 방향의 $F_2$ 개방, 밀착, 등사, 층간 습곡과 $F_2$ 습곡축면에 (준)평행하게 발달하는 $D_2$ 연성전단대와 $S_{0-1-2}$ 복합엽리 내지 $S_2$ 엽리와 $D_2$ 연성전단대에 수반된 S-C-C' 구조와 $L_2$ 신장선구조를 형성시켰다. 지질도 규모의 $F_2$ 습곡의 날개부에 해당하는 하동 북부 회장암복합체와 지리산 변성암복합체의 동쪽 경계부를 따라서는 $F_2$ 수동적 습곡작용 동안에 입도 세립화와 함께 압쇄구조와 신장선구조를 형성시키는 압쇄암화과정에서 적어도 1.4 km 이상의 폭을 갖고 연장성 있는 남북 방향의 $D_2$ 연성전단대(하동전단대)가 형성되었다. (3) $D_3$ 변형은 남북 방향의 압축 지구조환경 하에서 동서 방향의 $F_3$ 킹크 내지 개방 습곡을 형성시켰고, $D_3$ 변형 이전의 남북 방향 구조요소들을 국부적으로 (동)북동 내지 (서)북서 방향으로 재배열시켰다. $D_2$ 변형 이전의 $D_1$ 광역 지체구조의 방향성은 현재와 달리 북동-남서 방향이었다. 하동 북부 회장암복합체와 그 주변부의 지리산 변성암체에 발달하는 광역적인 남북 방향의 지체구조는 북동-남서 방향의 $D_1$ 지체구조가 $F_2$ 능동 및 수동적 습곡작용에 의해 남북 방향으로 재배열되어 형성되었다. 연구지역의 세 번의 변형작용은 (북)북동 방향의 염기성 암맥군의 관입 집중기로 알려진 고생대 말 이전에 발생하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권4호
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• pp.437-448
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• 2000

강원도 영월 남부 지역의 청림 일대와 충북 가창산 일대에는 중기 석탄기의 갑산층이 북북서 방향으로 길게 분포한다. 이 연구는 갑산층 내의 석회암의 구성 입자와 조직 및 지화학적 특징, 그리고 석회암의 부존 상태를 규제하는 지질구조를 파악하기 위해 수행되었다. 갑산층의 석회암은 대체로 담회색 내지 담갈색을 띠며, 세립질의 치밀한 조직을 갖는다. 석회암의 구성 입자는 해백합, 유공충, 방추충, 개형충, 복족류 등의 파편으로 이루어졌다. 부분적으로 재결정 작용을 받아 세립의 결정질 방해석으로 이루어지기도 한다. 갑산층 석회암의 CaO, MgO, Al$_2$O$_3$, Fe$_2$O$_3$ 및 SiO$_2$의 함량을 분석한 결과 CaO 함량의 범위는 49.78 - 60.63%이며, MgO는0.74에서 4.63% 까지 변화한다. Al$_2$O$_3$와 Fe$_2$O$_3$는 각각 0.02${\sim}$0.55%, 0.02${\sim}$0.84% 까지 변화한다. 이들은 CaO의 함량이 비슷한 경우 이들의 값도 매우 비슷한 양상을 보여 준다. SiO$_2$는 대부분이 1.55${\sim}$4.80% 범위 내에서 변화하나 일부 시료에서 6% 이상의 높은 값을 나타낸다. CaO의 함량을 기준으로 할 때 석회암은 크게 49.78${\sim}$56.26%(A군)와 59.36${\sim}$60.38%(B군)의 범위 내에 분포하는 2개의 군으로 구분된다. A군의 석회암은 CaO의 함량 변화에 따라 Al$_2$O$_3$, Fe$_2$O$_3$ 및 SiO$_2$는 매우 불규칙하게 변화하며, MgO는 대체로 거의 비슷한 값을 갖는다. B군의 석회암 경우 MgO, Al$_2$O$_3$, Fe$_2$O$_3$ 및 SiO$_2$는 매우 비슷한 값을 나타내는 특징을 보여 준다. 연구 지역의 갑산층 석회석 자원의 부존 상태를 규제하는 지질구조 요소들은 적어도 다섯 번의 변형작용에 의해 형성되었다. 첫 번째 변형작용은 등사습곡구조를 형성시켰으며, 연구 지역 전역에 걸쳐 발달된 층리면과 평행한 엽리는 축면엽리로서 축을 갖는 노두규모의 습곡구조와 그와 관련된 축면엽리, 파랑습곡구조, 파랑엽리, 교차선구조 등의 지질구조 요소를 형성하였다. 세 번째 변형작용 동안에는 압축응력축의 방향이 대체로 동서 방향으로 바뀌었으며, 노두규모의 습곡구조, 파랑습곡구조, 파랑엽리, 교차선구조 등의 지질구조 요소를 형성하였다. 네 번째 변형작용은 세 번째 변형작용과 동일한 응력환경하에서 거의 연속해서 일어난 것으로 여겨지며, 지질도 규모의 향사구조 및 배사구조를 형성하였다. 다섯 번째 변형작용은 네 단계의 변형작용 중에 형성된 지질구조 요소들을 절단하는 취성 단층운동으로 특징된다. 이 중에서 갑산층 석회암의 분포는 첫 번째 변형작용 중에 형성된 등사습곡과 네 번째 변형작용 중에 형성된 지질도 규모의 향사 및 배사구조에 의해 지배되고 있다.