• 보존과학회지
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• 제27권2호
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• pp.211-222
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• 2011

익산 미륵사지 석탑은 백제 무왕대(639년)에 기초부가 조성되면서 창건된 것으로 알려져 왔다. 석탑의 주요 부재는 중생대 쥐라기에 생성된 미륵산의 중조립질 회백색 흑운모화강암으로서 조암광물은 석영, 장석, 흑운모, 백운모와 인회석 및 갈염석 등으로 구성되어 있다. 대부분의 부재는 비교적 강한 물성을 가지고 있으나 장기간 풍화를 거치면서 전체적인 내구성은 중간풍화(MW: $883kgf/cm^3$ 정도까지 약화되었다. 이 과정에서 부재의 강도에 영향을 주는 휨, 전단 및 압축력의 저하에 따라 절단(31%), 결실(57%), 균열(44%) 등의 손상이 발생하였다. 원부재는 보존처리를 통해 재사용율을 약 74%까지 높일 수 있으며, 일부 결실과 절단된 부재를 신석재로 성형할 부재가 약 55개 정도이다. 재사용이 거의 불가능한 26%의 외면석과 적심석 일부는 탑의 구조적 안정성을 유지하기 위해 신석재로의 대체가 불가피하다. 따라서 익산지역의 채석장을 중심으로 석탑과 동일한 암석을 탐색한 결과, 황등지역의 석재가 미륵사지 석탑의 원부재와 가장 유사하고 안정적인 물성을 보였다.

• 암석학회지
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• 제3권2호
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• pp.156-170
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• 1994

대흥활석광상의 광석은 크게 녹니석질과 돌로마이트질로 구분되어지며 전자는 주로 녹니석과 활석, 그리고 소량의 돌로마이트, 백운모 및 불투명광물로, 후자는 활석과 돌로마이트, 그리고 사문석 및 방해석으로 구성되어 있으며 마그네사이트가 산출되기도 한다. 녹니석질 광석에서는 녹니석이, 그리고 돌로마이트질 광석에서는 사문석과 녹니석이 활석화되어 있으며 탄산염광물들은 도입된 열수용액으로부터 또는 활석화작용의 부산물로 생성되어졌다. 이것은 원암의 화학조성과 도입되는 열수용액의 화학조성 및 양이 부분적으로 다름에 기인하는 것으로 생각된다. 그러나 공존하는 활석과 녹니석, 그리고 활석과 사문석 사이의 Mg, Al 및 Fe등이 주성분들은 화학적 평형을 이루고 있어 활석화작용이 안정되게 진행되었음을 나타내고 있다. 활석이 녹니석과 사문석으로부터 생성되는 과정의 대표적인 반응식은 다음과 같다. (1)녹니석+$Mg^{++}+Si^{4+}+H_2O$=활석, (2)녹니석+$Mg^{++}+Si^{4+}+Ca^{++}+CO_2+O_2+H_2O$=활석+돌로마이트+자철석, 및 (3) 사문석+$Mg^{++}+Fe^{++}+Si^{4+}+Ca^{++}+CO_2+H_2O$=활석+돌로마이트, 열수용액에는 비교적 많은 양의 Mg와 Si가 함유된 것으로 생각되며 $fO_2$ 및 $fCO_2$가 높은 경우 탄산염광물이 형성되었다. 따라서 활석화작용은 화강암화작용에 수반된 열수용액이 편마암류내에 협재된 녹니석편암 또는 녹니석편마암과 반응하여 열수변성교대작용에 의하여 이루어졌다고 생각된다.

• 암석학회지
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• 제12권4호
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• pp.196-206
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• 2003

숭례문(남대문, 국보 1호)을 구성하고 있는 석재와 보수재료에 대한 암석화학적 및 광물학적 특징과 이들의 보존실태를 보고하고자 한다. 숭례문 석재의 구성암석은 칼크-알랄리 계열의 조립질 화강암으로서 비교적 다량의 코발트를 함유하고 있다. 광물조성은 석영, 퍼사이트, 사장석 및 흑운모가 주성분이며 부구성 광물로는 정장석, 백운모, 녹니석 그리고 견운모 등이 산출되며 퍼사이트는 심한 변질작용에 의해 견운모화 되어있다. 원암의 풍화정도를 알아보기 위해 원암과 풍화암에 대해 석영-K-장석-사장석의 삼각도표에 도시한 결과 원암은 화강암 영역의 중간에 도시되는 반면 풍화석재는 석영쪽에 근접한 화강암 영역에 도시되어 K-장석 및 사장석의 풍화에 의해 상대적으로 석영이 부화된 결과를 나타내어 장석의 풍화작용이 상당히 진행되었음을 알 수 있었다. 숭례문 석재의 표면은 대기 중에 노출되어 물리, 화학적 풍화작용에 의한 흑화 및 박리현상으로 쉽게 떨어져 나가며 석조구조물의 하부는 하중에 의한 균열이 발생하여 전체적으로 심각한 손상과 파손으로까지 위협받고 있는 실정이다. 또한 1960년대 초반 대규모 보수공사시 석재간의 충진과 접합용으로 사용된 시멘트와 쇠못은 오히려 석재의 보존에 심각한 악영향을 미치고 있으며 보수재료의 풍화 또한 심각한 상태로 전면적인 보존대책 수립이 시급한 상태이다. 결론적으로 숭례문의 현 상태는 석재의 풍화와 균열, 그리고 보수공사 때 사용된 자재의 약화 등 전체적으로 훼손이 심해 시급히 과학적인 보존대책을 마련해야 한다.

• 암석학회지
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• 제7권3호
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• pp.177-189
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• 1998

경기육괴의 북서부에 해당하는 파주 및 김포지역에 분포하는 편마암복합체는 주로 편마암류와 편암류로 구성되어 있으며, 수조의 규암과 변성석회질암이 협재되어 있다. 편마암류의 구성광물은 크게 규선석이 없는 광물조합(석류석대)과 규선석을 포함하는 광물조합(규선석대)으로 나눌 수 있다. 고양시에서 2개의 편마암 내에는 남정석이 불안정한 잔류물로 산출되며, 남정석 외에 규선석, 석류석, 흑운모, 정장석 및 사장석이 산출된다. 근청석을 포함하는 편마암의 광물조합은 근청석+규선석+석류석+흑운모+사장석+석영($\pm$K-장석, 백운모)이다. 본역의 편마암류는 압력형이 다른 광역변성작용을 거쳤으며, 초기 변성작용은 남정석이 안정한 영역에서 발생한 중압형의 누진변성작용으로 최대 변성조건은 대략 $718~778^{\circ}C$, 7.0~9.4 kb 정도이다. 근청석의 산출에 의해 특징 지워지는 두 번째 변성작용은 저압형의 후퇴변성작용으로, 변성조건은 $750~889^{\circ}C$, 3.6~5.5 kb이다. 편마암류의 광물조합과 계산된 온도, 압력 조건은 본역이 상부 각섬암상에서 하부 백립암상의 변성작용을 경험했음을 나타낸다. 남정석이 잔유물로서 산출되고, 초기에 생성된 광물들이 근청석이나 사장석 내에 포획되는 점 그리고 계산된 변성조건들은 본역이 시계방향의 변성진화과정을 겪었음을 시사한다.

• 한국광물학회지
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• 제17권3호
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• pp.189-199
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• 2004

대전-통영간 35번 고속도로 고성교차로 건설공사현장에서 발견된 공룡발자국화석의 보존 및 전시를 위한 응용광물학적 연구를 실시하였다 백악기 공룡발자국 퇴적암은 흑색점토층과 암회색 실트층의 호층으로 구성되어 있으며, 수평 또는 수직 열극에는 방해석맥이나 표성기원의 산화철 또는 산화망간 침전물이 충전되어 있다. 강물조성은 전반적으로 석영, 앨바이트, K장석, 방해석, 녹니석 일라이트 백운모, 흑운모와 미량의 인회석, 금홍석으로 구성되어 있으며, 방해석과 앨바이드는 실트층, 그리고 석영, 일라이트,녹니석은 점토층에 부화되어 있다. 주원소인 Al, Fe, Mg, K, Ti, P는 절토층, Ca Na Mn은 실트층, 그리고 미랑원소인 V, Cr, Co, Ni, Cs, Zr, REE, Th, U 등은 점토층에 부화되어 있다. 탄소의 경우, 무기탄소는 실트층에 방해석의 형태로 농집되어 있으며, 유기탄소는 흑색점토층에 부화되어 있다. 흑색점토층은 열극을 따라 부분적으로 유기탄소가 이차적으로 산화제거되어 연황색 점토층으로 변질되었다. 점토광물이 풍부한 흑색 및 연황색 점토의 층리를 따른 선택적 박리현상, 실트층의 기질 또는 수직절리의 주요 충전물인 방해석의 용해성과 낮은 강도는 발자국 화석 표본의 향후 물리적, 화학적 훼손을 촉진할 수 있는 잠재적 요소로 평가되었다.

• 한국광물학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-17
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• 2011

경기도 옹진군부근의 근해로부터 채취된 해사로부터 비중 및 자력선별을 통한 중광물의 회수공정을 실시하여, 광물학적 특성을 분석하였다. 옹진군 해사 내에 포함된 중광물로는 티탄철석, 저어콘, 소량의 모나자이트 및 석류석 등이 있으며, 맥석광물로는 석영, K-장석, 사장석, 백운모, 보통각섬석, 녹염석, 녹니석 등이 있다. SIROQUANT 프로그램을 이용한 광물 정량분석 결과, 요동테이블 선별, 영구자석을 이용한 자력선별(rare-earth magnetic separation) 및 전자석 자력선별(Eddy current magnetic separation)로부터 회수한 유용광물인 티탄철석의 함량은 각각 0.8, 18.3, 48.7%로 증가되었다. 또한 원사, 1차 비중, 2차 비중, 1차 자력 및 2차 자력선별 산물 중 대표시료 및 중광물군에 대한 화학분석치로부터 재계산시, 티탄철석 및 모나자이트의 함량은 각각 0.23, 0.55, 5.22, 16.17, 44.99% 및 0.11, 0.02%, 0.16, 0.51, 1.19%로 증가하였다. 그러나 저어콘의 경우에는 0.13, 0.12, 0.11, 0.15, 0.10%로 큰 변화를 보이지 않았지만, 2차 비중선별시료 중 가장 미립인 -140 메시 입단의 경우 0.27%의 높은 값을 보임으로써 입도분리를 통한 선별 시, 회수율 증대가 기대된다.

• 광물과 암석
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• 제33권1호
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• pp.11-18
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• 2020

천연산 일라이트(K_0.65Al₂(Al_0.65Si_3.35)O₁₀(OH)₂) 분말 시료에 대해 물과 알코올(메탄올:에탄올 = 4:1 체적비, ME41)의 두 가지 압력매개체를 이용한 다이아몬드앤빌셀 고압 회절실험을 진행하였다. 물을 이용한 실험에서는 층간 유입을 유도하기 위해 약 250℃까지 열을 가하는 과정을 거치며 최대 약 2.7 GPa까지 압력을 가하였고, 알코올을 이용한 실험에서는 상온에서 최대 약 6.9 GPa까지 가압하면서 방사광 분말 회절법을 통해 시료의 압축특성을 관찰하였다. 위와 같은 조건에서는 층간의 확장이나 상전이는 관찰되지 않았다. 물과 알코올의 서로 다른 압력매개체 하에서 압축된 일라이트의 체적탄성률(K₀)은 각각 45(3) GPa와 51(3) GPa로 도출되어 오차범위 내에서 크게 다르지 않음을 확인하였다. 또한 회절자료 분석결과 격자상수에 따른 선형압축률은 알코올 압력매개체일 때 β^a, β^b, β^c의 값이 각각 0.0025 GPa^-1, 0.0029 GPa^-1, 0.0144 GPa^-1로 도출되어 c-축의 압축률이 약 6배 큰 것으로 확인되었다. 본 연구에서 확인된 일라이트의 체적탄성률 및 선형압축률을 일라이트와 구조적으로 유사한 백운모와 비교하였다.

• 암석학회지
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• 제2권1호
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• pp.1-8
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• 1993

이 연구는 경기육괴의 기반암인 춘천-홍천지역의 용두리 편마암 복합체내에서 처음으로 관찰된 남정석에 대해 보고한다. 연구 지역 석영-장석질 편마암의 주된 광물조합은 흑운모+석류석+규선석+사장석+석영${\pm}$남정석${\pm}$K-장석${\pm}$백운모이다. 남정석은 모두 4개의 표품에서 산출하며, 그 중 3개에서는 규선석과 공존한다. 남정석은 대부분 1mm 크기 이하의 타형 내지 반자형의 결정으로, 그리고 잔류물 형태의 준안정 광물로 산출한다. 따라서 연구 지역의 용두리 편마암 복합체는 결정으로, 그리고 잔류물 형태의 준안정 광물로 산출한다. 따라서 연구 지역의 용두리 편마암 복합체는 중압형의 변성작용을 경험했으며, 후기에 규선석 +K-장석 분대에 해당하는 저압형 변성작용을 받았다. 기존의 변성광물 분석자료를 재해석할 경우, 최고 변성작용의 평균 온도-압력 조건은 $683{\pm}62^{\circ}C$와 4.9~5.5kbar이다. 청평-가평 지역의 변성작용(이광진과 조문섭, 1992)과 이번 연구를 종합하면 중부 경기 편마암 복합체내에서 남정석이 비교적 광역적으로 산출함이 밝혀졌다. 더 나아가 남정석이 후기의 높은 변성온도에도 불구하고 보존되어 있음은 중부 경기육괴가 빠른 속도의 융기로 특징지워지는 변성지구조적 진화를 경험했음을 시사한다.

• 암석학회지
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• 제2권2호
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• pp.95-103
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• 1993

충주부근 활석 광상주변에는 옥천대의 변성퇴적암류에 속하는 계명산층, 문주리층, 대향산 규암층, 향산리 돌로마이트층과 염기성암 기원 변성암류 등이 분포한다. 활석 광상은 향산리 돌로마이트층내에 대향상 규암층 인접부에서 산출된다. 향산리돌로마이트층의 변성광물군은 \circled1방해석-투각섬석-활석-석영, \circled2방해석-활석-석영, \circled3투각섬석-방해석-백운석 \circled4방해석-백운석-금운모-녹니석 등이다. 활석의 $X_{Mg}$(=Mg/(Fe+Mg))는 0.98이며 이상적인 활석의 화학성분에 가깝다. 활석의 형성은 규질 돌로마이트가 중압형 광역변성작용을 받아 형성된 것으로 인지되며, 접촉변성작용 또는 열수 작용의 흔적은 찾아볼 수 없다. 향산리 돌로마이트층엥 인접해 있는 이질암 또는 염기성 변성암의 공생광물군이 \circled1각섬석-흑운모-백운모-녹염석-석영 \circled2흑운모-녹니석-석영 \circled3각섬석-양기석-녹염석-사장석-석영인 것으로 보아 녹염석-앰피볼라이트상 내지 녹색편암상에 해당함을 보여 준다. 활석 생성은 다음의 화학반응과 깊은 관련성이 있다; (I) 3백운석+4석영+$H_2O$=활석+3방해석+3$CO_2$; (II) 3투각섬석+2$H_2O$+6$CO_2$=5활석+6방해석+4 석영, 활석, 투각섬석, 석영과 공생하는 방해석에 대한 지질온도계에서 약 $434^{\circ}C$의 최저 평형 온도를 구할 수 있으며, $X_{$CO_2$}$는 연구지역의 변성압력을 3 kbar로 가정할 때 약 0.1로 산정된다.

• 암석학회지
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• 제7권2호
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• pp.98-110
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• 1998

홍천자철광상은 경기변성암복합체의 동북부에 위치하는 흑움노대상편마암내에 렌즈상으로 협재되어 있다. 자철광체는 모암인 석영-장석질대상편마암과는 광물함량에 있어 점이적이다. 자철광체는 자철광석과 자철석대상편마암으로 이루어져 있으며 이들은 자철석의 함량의 차이에 따라 구분되어진다. 이들 암석의 주 구성광물은 자철석, 석영, 사장석과 녹니석이며 각섬석류, 흑운모, 백운모, 인회석, 능철석, 안케라이트, 모나자이트, 돌로마이트 및 방해석 등이 부성분 광물로 산출된다. 각섬석류는 자철광석인 경우 보통각섬석, 리치테라이트(richterite), Mg-아페소나이트(arfvedsonite), Mg-리베카이트(riebekite), 그리고 자철석대상편마암의 경우 보통각섬석에 해당되는 화학조성을 나타내고 있어 이들이 모암의 화학조성과 변성작용시 글로코페인(glaucophane) Na(M4)Al3VI=CaMg 및 리치테라이트 Na(M4)Na(A)=Ca 치환에 의하여 주로 조절되어졌음을 나타낸다. 흑운모는 주로 자철석 대상편마암에 함유되며 앤나이트(annite)의 화학조성을 갖는다. 녹니석은 자철광석의 경우 피크노녹니석(pycnochlorite)에서 다이아반타이트(diabantite)에 이르는, 그리고 자철석대상편마암의 경우 피크노녹니석의 화학조성을 보여 준다. 함탄산염광물은 후기에 도입된 열수용액에 의해 2차로 생성된 것이며 Fe, Mg 및 Mn의 함량비에 따라 능철석, 안케라이트 및 능망간질돌로마이트 등으로 구분된다.