• 터널과지하공간
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• 제26권1호
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• pp.24-31
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• 2016

최근 노천광산 현장의 지형측량을 위해 고정익 무인항공기와 회전익 무인항공기를 이용한 항공사진측량 기법들이 활발하게 연구되고 있다. 고정익 무인항공기와 회전익 무인항공기는 비행고도, 비행속도, 비행시간, 탑재된 광학 카메라의 성능 등에서 다양한 차이가 있으므로 동일한 현장을 대상으로 지형측량을 수행한 후 그 결과를 비교해 볼 필요가 있다. 본 연구에서는 경상남도 양산시에 위치한 토목건설 현장을 연구지역으로 선정하고, 고정익 무인항공기인 eBee와 보급형 회전익 무인항공기인 Phantom2 Vision+를 이용하여 지형측량을 수행한 후 그 결과를 비교하였다. eBee와 Phantom2 Vision+에서 촬영된 항공사진을 각각 자료처리한 결과 약 4 cm/pixel 공간해상도의 정사영상과 수치표면모델들을 제작할 수 있었다. 7곳의 지상기준점들에 대한 고정밀 위성측정시스템 좌표 측정결과와 비교할 때 eBee와 Phantom2 Vision+의 지형측량 결과 모두 평균 제곱근 오차가 X, Y, Z 방향에서 10 cm 내외로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제26권1호
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• pp.1-11
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• 2016

본 연구는 미소진동 계측기술을 국내 광산의 안정성 분석에 적용한 사례연구로서, 계측자료의 분석을 통해 미소진동 기법의 광산 적용성과 한계성을 알아보았다. 적용 광산은 채수율 향상을 위해 주방식하이브리드 채광법이 적용된 석회석광산으로, 수평 단면 $50m{\times}50m$의 시험영역에 대해 각각의 수직 광주에 미소진동 센서를 설치하였다. 측정된 미소진동 신호는 발파와 천공작업으로 인한 신호, 손상에 의한 신호, 전기 잡음에 의한 신호로 구분되었으며, 손상에 의한 신호를 중심으로 안정성 분석을 실시하였다. 시험영역에 근접한 채굴부의 발파작업 후 광주의 손상이 증가하였으며, 주변에서 발생한 낙반을 미소진동 신호로부터 추정할 수 있었다. 또한 일일 미소진동 발생량의 변화로부터 광주와 채굴주변 암반의 안정성을 평가할 수 있었으며, 누적된 계측정보를 토대로 본 광산의 시험영역에 대한 안전관리 기준안을 제시하였다. 그러나 국부적인 센서 배열에 따라 3차원 음원위치를 산정하는 데 어려움이 존재하고, 실시간 계측을 위한 현실적인 대안의 필요성이 제기되었다. 향후 광산적용에서 제기된 문제점을 보완하고, 광산 현장작업과의 유기적인 비교, 분석을 통해 보다 좋은 안전감시의 지시자로서 미소진동 계측기술이 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권1호
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• pp.103-115
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• 2007

생태계 위해성평가는 유해물질의 노출로 인한 생태계 교란, 생물 공생의 파괴 및 부적합한 서식조건에 의한 생물집단구조의 문제를 적절히 평가할 수 있어야 한다. 초기의 위해성 평가는 오염의 수준을 숫자로 표기하여 단일된 공식으로 평가하였으나, 현재 이러한 평가는 실제로 생태계에 미치는 위해성을 평가하는데는 부적합하다. 따라서 지표종을 이용한 생태 위해성평가는 이러한 단점을 극복하며 육안적 지표의 변화 뿐만 아니라 유전자 수준에서의 변화까지도 감지함으로써 위해성 평가의 폭을 넓힐 수 있게 한다. 국외의 경우 오염의 평가 및 오염 지역 복원의 평가기준으로 여러 지표종을 이용하고 있으며, 여러 지표종을 국가 차원에서 종합적으로 관리하며 오염으로 인한 변화를 유전자 돌연변이 및 암발생 수준까지 연구함으로써 생태계 위해성 평가를 하는 추세이다. 국내의 경우에도 점차 지표종을 이용한 유해성 평가 연구가 진행되고 있으며, 오염물질의 인체에서의 발암 메커니즘, 동물실험을 통한 발암 메커니즘에까지 그 영역이 확대되고 있다. 본 논문에서는 현재까지 이용되는 여러 지표종을 개략적으로 살펴보고, 중금속으로 오염된 폐광산에서 발견된 생지표종인 고사리, 지렁이, 미생물 및 도룡뇽의 변화를 생태계 위해성 평가에 활용되어진 다양한 예가 소개되어 질 것이다.

• 한국광물학회지
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• 제19권3호
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• pp.129-138
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• 2006

경남 고성군 삼산제일광산과 삼봉광산의 폐석 적치장 하류 하천에서 발견된 2차 침전물을 주사 전자현미경 관찰, 전자현미분석 및 X선회절분석을 실시하여 그 실체를 규명하였다. 이 두 광산은 모두 구리 황화염 광물을 주 대상으로 채광하던 곳인데, 현재는 모두 폐광 중이다. 삼봉광산의 경우 흰색 침전물과 청색 침전물, 삼산제일광산의 경우 녹색 침전물이 발견된다. 흰색 침전물은 장축 $10{\mu}m$, 단축 $3{\mu}m$ 정도의 규조류가 약 $30{\mu}m$ 두께로 기존 암석을 피복하고 있는 것인데, 이 규조류는 담수에 서식하는 우상류의 일종인 Fragilaria construens이다. 청색 침전물은 황동석이 용탈되어 변질된 것인데, 변질 결과 Cu:Fe 비가 약 5에서 13으로 증가한다. 녹색 침전물은 $200{\sim}300nm$, 지름은 $200{\sim}300nm$ 정도의 벌레 모양을 가지고 있는 물질이 피복하고 있는데, 이들은 2차적으로 형성된 woodwardite같은 구리의 황산염이 주를 이루고 있는 것으로 여겨진다. 구리의 함량이 현재까지 보고된 구리 황산염 광물에 비하여 월등히 높은 점으로 볼 때 미생물의 활동과 관련이 있다고 생각된다. 이 물질의 정확한 동정을 위해서는 추가적인 연구가 더 필요하다.

• 자원환경지질
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• 제22권3호
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• pp.253-266
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• 1989

경북 의성 퇴적분지내에는 수개조의 함 Cu-Pb-Zn-Ag 열수석영맥이 주향 N $20^{\circ}-40^{\circ}W$, 경사 $70^{\circ}-80^{\circ}NE$의 단층면을 따라 충진되어 있으며, 맥폭은 1.0m 이하이고, 약 200m 이상 연장되어 있다. 광화작용은 구조운동에 수반되어 3회 (I, II, III기)에 걸쳐 진행되었다. 주 광화시기인 제 I 광화시기에는 주로 황동석, 유비철석, 황철석, 방연석, 섬아연석과 미량의 사면동석 및 함Pb, Ag, Sb, Bi 유염 광물 등이 산출된다. 유체 포유물 연구에 의하면, 제I광화작용시 동(銅)을 위시한 광석 광물은 7.5-4.5wt.% 염상당농도를 갖는 광화유체로부터 초기 $400^{\circ}C$에서 후기 $200^{\circ}C$에 걸쳐 침전되었고, $350^{\circ}C$ 부근에서 광화유체의 비등 현상이 있었음을 확인하였다. $H_2O-NaCl$ 임계곡선에 의해 구한 광화유체의 최대 압력은 150bar이고, 이는 1.7km의 심도에 해당된다. Cu의 침전은 전 유황종(種)의 농도가 $10^{-0.5}-10^{-1.8}M$인 광화유체가 약 $350^{\circ}C$에서 $250^{\circ}C$로 감소되면서 비등작용과 함께 천수유입에 의한 냉각 작용에 의하여, 광화유체 내의 유황, 산소의 분압이 각각 $10^{-8}$, $10^{-30}atm$.에서 $10^{-12}$, $10^{-36}atm$.으로 감소되고, 한편 pH가 증가되어, Cu complex 이온의 농도가 $10^3$에서 10ppm으로 감소되면서 주로 황동석으로 침전되었다. 함 Pb, Ag, Sb, Bi 유염광물은 $250^{\circ}C$ 이하에서 유황과 산소분압이 각각 $10^{-12}$, $10^{-36}atm$. 이하인 광화유체에서 계속되는 천수유입으로 인한 냉각작용과 희석작용에 의해 침전되었다.

• 환경생물
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• 제32권4호
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• pp.271-285
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• 2014

알루미늄은 폐광산 침출수, 산업폐수, 생활하수 등을 통해 수계로 유입되어 수생생물에 농축되고 독성을 유발할 수 있다. 최근 다양한 수생생물에서 알루미늄의 독성에 관한 보고가 증가하고 있지만 오염현황 및 생태독성에 대한 연구가 많이 이뤄지지 않았다. 본 소고에서는 수서무척추동물, 어류, 양서류에서 알루미늄의 독성자료를 고찰함으로써 잔류량 가이드라인 설정의 필요성과 알루미늄의 수생태독성 분석전략을 제언하고자 하였다. 다양한 형태의 알루미늄화합물이 수생동물에서 1차적으로 아가미기능을 방해하여 생존을 위협하고 세포독성, 유전독성, 산화적스트레스, 내분비계교란, 생식교란, 대사교란, 항상성교란 등의 독성효과가 있는 것으로 확인되었다. 특히, 산성조건에서 환경잔류농도 수준의 알루미늄 화합물은 어류에서 호르몬농도 변화를 유발하였다. 알루미늄은 산성 및 염기성 조건에서 용해도가 증가하기 때문에 국내의 폐광산 인근의 산성 수계 뿐 아니라 조류 대발생에 의해 pH가 상승하는 호수나 강에서도 알루미늄의 독성효과가 나타날 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제21권2호
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• pp.149-164
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• 1988

청양지역 광화대 금-은 광상들은 화강편마암내의 단층대를 충진한 수개조의 함 금-은 열수맥상 광체로 구성된다. 광화작용의 시기는 $127.1{\pm}2.8\;Ma$이고, 열수광화작용은 구조운동에 시기적으로 2회에 걸쳐 진행되었다. 공생광물의 유체포유물 및 안정동위원소 연구에 의하면, 초기 약 $340^{\circ}$의 고온에서 $180^{\circ}$에 이르는 제 I 광화시기에는 일렉트럼 (42.2-66.8mole % Au), 농홍은석, 함은사면동석, 휘은석, 유비철서, 방연석, 황동석 및 섬아연석 $X_{FeS}{\fallingdotseq}0.13$)등이, ${\delta}^{34}S_{{\sum}S}$=2-5%, $fs_2$ < $10^{-9.8}atm$., 1-8wt. % NaCl상당염농도를 갖는 유체로부터 비등현상과 함께 침전되었다. 광화작용시의 압력은 <200-700기압이고, 광화작용의 심도는 약 1.5km였다. 열수 광화유체내 물의 수소(-90~-130‰), 산소(-5.9~+0.1‰)동위원소 값은 광화유체의 기원이 천수임을 뜻하고, 광화유체의 비등현상과 냉각작용은 $340^{\circ}C$이하에서 유체내 금-은 복합체 ($Au\;(HS)^-_2$, $AgCl^-_2$)의 파괴를 초래하여 금-은 광물의 침전을 유도하였다.

• 자원환경지질
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• 제34권6호
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• pp.539-553
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• 2001

한강수계분지 내의 한강 하천수와 한강 하천으로 유입되는 지천 수의 용존 이온 농토의 특성과 그 기인을 연구하였다. 북한강 하천수의 용존 이온농도는 Ca)Na>K>Mg, HCO$_3$>NO$_3$>SO$_4$>Cl 순이며 이들 원소들의 농도는 주로 누계분지 내에 분포하고 있는 화강암과 편마암비 화학적 풍화의 영향을 받고 있다. 한편, 남한강 하천수의 주요 이온농도는 Ca>Mg)Na>K, HCO$_3$>SO$_4$>NO$_3$>Cl 순으로 감소한다. 이는 수계분지 내에 분포하고 있는 탄산염안의 영향과 태백산 지역의 탄광과 금속광산에서 발생한 광산 폐수의 유입 때문으로 해석된다. 한강본류 하천수는 Na, Cl, SO$_4$(Ca>Na>K)Mg, HCO$_3$>SO$_4$4>Cl>NO$_3$) 농도가 놀게 나타나 서을 도심의 인간 환동에 의한 오염 영향을 받고 있음을 의미하고 있다. 1981년부터 1999년 사이에 한강 하천수의 SO$_4$와 NO$_3$이온농도는 헌저히 증가하여 산성광산 폐수와 생활하수에 의한 오염의 증가를 반영하고 있다.

• 자원환경지질
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• 제26권2호
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• pp.145-154
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• 1993

Gold-silver deposits in the Kwangyang-Seungju area are emplaced along $N4^{\circ}{\sim}10^{\circ}W$ to $N40^{\circ}{\sim}60^{\circ}W$ trending fissures and fault in Pre-cambrian Jirisan gneiss complex or Cretaceous diorite. Mineral constituents of the ore from above deposits are composed mainly of pyrite, arsenopyrite, pyrrhotite, magnetite, sphalerite, chalcopyrite, galena and minor amount of electrum, tetrahedrite, miargyrite, stannite, covellite and goethite. The gangue minerals are predominantly quartz and calcite. Gold minerals consist mostly of electrum with a 56.19~79.24 wt% Au and closely associated with pyrite, chalcopyrite, miargyrite and galena. K-Ar analysis of the altered sericite from the Beonjeong mine yielded a date of $94.2{\pm}2.4\;Ma$ (Lee, 1992). This indicates a likely genetic tie between ore mineralization and intrusion of the middle Cretaceous diorite ($108{\pm}4\;Ma$). The ${\delta}^{34}S$ values ranged from +1.0 to 8.3‰ with an average of +4.4‰ suggest that the sulfur in the sulfides may be magmatic origin. The temperatures of mineralization by the sulfur isotopic composition with coexisting pyrite-galena and pyrite-chalcopyrite from Beonjeong and Jeungheung mines were $343^{\circ}C$ and $375^{\circ}C$ respectively. This temperature is in reasonable agreement with the homogenization temperature of primary fluid inclusion quartz ($330^{\circ}C$ to $390^{\circ}C$; Park.1989). Four samples of quartz from ore veins have ${\delta}^{18}O$ values of +6.9~+10.6‰ (mean=8.9‰) and three whole rock samples have ${\delta}^{18}O$ values of +7.4~+10.2‰ with an average of 7.4‰. These values are similar with those of the Cretaceous Bulgugsa granite in South Korea (mean=8.3‰; Kim et al. 1991). The calculated ${\delta}^{18}O_{water}$ in the ore-forming fluid using fractionation factors of Bulgugsa et al. (1973) range from -1.3 to -2.3‰. These values suggest that the fluid was dominated by progressive meteoric water inundation through mineralization.

• 자원환경지질
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• 제40권5호
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• pp.705-711
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• 2007

우리가 생활하면서 부딪히는 수많은 판단들 속에서 특히 인간의 권리에 대한 사안은 민감하게 다루어진다. 특히 사실로 입증된 것만 인정하는 증거재환주의에 의해 물리적 증거의 확보 여부는 범죄수사과정에서 필수적임에 따라 과학수사의 중요성 및 수요는 증가하고 있다. 과학수사지질학은 지질학과 과학수사와의 융합 분야로, 과학수사를 위하여 지질학적 지식 및 기법을 바탕으로 물리적 증거를 비교 분석하여 범죄용의자와 범죄사건의 연관성을 파악함으로써 법정에서 유용한 자료로 활용된다. 1970년대 후반 과학수사지질학의 학문적 체계를 구축한 이래로 과학수사지질학의 연구대상은 암석, 광물, 토양, 퇴적물 등의 토양학적 증거에서 역사적 유물, 지뢰, 사체 등의 사회 문화적, 정치적, 군사적, 의학적 대상으로 확대되고 있다. 과학수사지질학의 역할이 단순 위치추적에서 고고학적 학설 증명, 역사적 사실 입증, 환경오염 원인 규명, 연대기적 식생 분포 및 인류학적 발생 규명 등으로 폭넓게 작용할 수 있음을 의미하고, 이는 발전된 지질학적 방법론을 적용할 수 있으며 다양한 과학수사지질학적 수요를 만족시킬 수 있다. 과학수사지질학의 연구 활동은 과학수사 전문기관을 중심으로 이루어지고 있으나, 우리나라 국립과학수사연구소의 과학수사 활동 분포에서 과학수사지질학적 비중은 극히 일부분으로 나타나고 있다. 따라서 전문 지질자원 연구기관을 중심으로 우리나라 지질학적 특성에 기반을 둔 연구방법 확보, 연구결과 활용사례 발굴 등 과학수사지질학의 역할 정립을 위한 체계적인 논의를 이끌어 낼 필요가 있다고 사료된다.