• 한국석유지질학회지
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• 제5권1_2호
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• pp.27-35
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• 1997

연구지역인 고래 II지역은 한반도 동남쪽 육지에 근접해 있으며 울릉분지(쓰시마분지)의 서남부에 위치한다. 동지역에 대한 3D탐사는 2D탐사에 의해 기확인된 구조들의 정밀평가를 목적으로 시행되었으며, 동작업의 일환으로 울릉분지의 층서 및 구조의 정밀분석이 시행되었다. 동지역은 기반암이 얕고 울릉분지의 구조운동이 모두 영향을 미친 지역으로 고해상도의 기반암지역 자료를 토대로 기반암을 포함하는 구조운동 및 층서와의 상관관계가 분석되었다. 3D 탄성파 자료 해석결과, 본 지역에는 조구조운동과 성인적 연관을 가진 8개의 건층면이 관찰되고 있다. 연구지역에서 관찰되는 지질구조는 분지형성초기에 형성된 블록단층과 후기 마이오세 스러스트 및 플라이오세 렌치단층 등 세 종류의 단층이 관찰되며, 울룽곡분으로 불리는 완만한 향사가 발달되어 있다. 본 지역에서 상기 지질 구조와 관련된 퇴적 시퀀스로는 음향 기반암, 열개동시성 시퀀스(시퀀스 $A_1, A_2$), 후열개 시퀀스 (시퀀스 $B_1{\~}B_3$),횡압력 동시성 시퀀스 (시퀀스 C) ,후횡압력 시퀀스 (시퀀스 D)등이 인지되었다. 각 시퀀스에 대해 구조도, 등시선도 등이 작성되어 상분석, 퇴적환경 해석작업이 이루어 졌다. 조구조운동 및 퇴적물 공급량에 따른 상대 해수면 변화와 관련하여 발달한 본 지역 시퀀스의 해석 결과, 울릉분지는 여러 형태의 조구조운동 및 퇴적물공급에의해 형성된 복합적인 분지의 층서 및 구조 양상을 나타낸다.

• 터널과지하공간
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• 제25권2호
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• pp.133-143
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• 2015

가스하이드레이트는 천연가스가 저온 고압 상태에서 물과 결합하여 형성되는 고체 물질로 전세계 영구동토 및 심해저 퇴적층에 광범위하게 분포하는 것으로 파악되고 있다. 미국과 캐나다의 육상 영구동토에서 소량의 가스 생산 실증시험 사례가 보고된 바 있으나 심해저 가스하이드레이트로부터의 해상 가스 생산 사례는 일본 난카이 해구에서의 시험 생산이 유일하다. 본 연구에서는 일본 난카이 해구에서 실시된 해저 가스하이드레이트 함유층으로부터 감암법을 이용한 해리 가스 생산 사례를 분석하고 관련 핵심기술을 파악함으로써 국내에서 준비 중인 동해 울릉분지 유망 부지에서의 가스 시험생산에 활용코자 하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권2호
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• pp.351-373
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• 2019

인공위성이 관측한 해수면 높이 자료를 활용하여 울릉분지 일대에서 발생하는 냉수성 소용돌이들을 1993년부터 2015년까지 Winding-Angle 방법을 이용하여 탐지하고 분류하였다. 냉수성 소용돌이들 중에서 동한난류 사행의 첫 번째 골에서 형성되어 동쪽으로 흐르는 해류의 주경로로부터 남서쪽으로 떨어져 나온 독도 냉수성 소용돌이(Dokdo Cold Eddy, DCE)를 구분하였고, 그 이동 특성을 분석하였다. 또한 국립수산과학원(National Institute of Fisheries Science)이 관측한 수온과 염분 자료와 Hybrid Coordinate Ocean Model의 수치모의 결과를 이용하여 DCE 중심 근처에서 수온과 유속의 수직구조를 살펴보았다. DCE는 23년 동안 총 112개 발생하였고, 이 중 39개의 DCE가 서쪽으로 이동하여 한국 동해안 근처 연안에 도달하였으며, 평균 이동 거리는 250.9 km, 평균 수명은 93일, 평균 이동 속도는 3.5 cm/s였다. 나머지 73개의 DCE는 동쪽으로 이동하거나 생성된 위치 주변을 맴돌다가 소멸하였다. DCE 아래 50~100 m에서 수온(T)과 염분(S)이 주변보다 낮아(T < $5^{\circ}C$, S < 34.1) 등온선들과 등염선들이 돔(dome, 반구형으로 된 지붕 모양) 구조를 보였다. 또한 DCE의 중심에서 평균 38 km 떨어진 곳에서 10 cm/s 이상의 해류가 표층부터 수심 300 m까지 반시계방향으로 원을 그리며 흐른다. 동한난류가 이안하여 동쪽으로 흐르다가 울릉도 북쪽에서 울릉도를 끼고 시계방향으로 흘러서 사행을 시작하고, 울릉도 동쪽에 위치한 사행의 첫 번째 골이 남서쪽으로 깊이 파고들면, 해류사행의 마루와 마루가 연결되고 골 부분이 독립적으로 떨어져 나와 반시계방향 순환을 형성하면서 DCE가 생성된다. DCE가 서쪽으로 이동할 때 울릉 난수성 소용돌이(Ulleung Warm Eddy, UWE)의 가장자리를 따라 우회하여 시계방향으로 U 모양을 그리며 한국 동해안 쪽으로 이동한다. DCE가 연안 부근에 도달하면, 동한난류는 냉수성 소용돌이 보다 더 남쪽에서 이안하고, 냉수성 소용돌이의 가장자리를 따라 우회하여 북쪽으로 흐른다. 연안에서 독도 냉수성 소용돌이가 약화되고 약 30일 후에 소멸하면, 동한난류가 다시 한국 동해안을 따라 북쪽으로 흘러서 본래의 경로를 회복한다. DCE는 열과 염을 북쪽에서 남쪽으로 꾸준히 수송하고 울릉분지 남서쪽에 냉수해역 형성에 도움을 주며, 양의 상대와도를 가지고 와서 동한난류의 경로를 변경시키는 역할을 한다. 서쪽으로 이동하는 DCE 중에서 일부는 연안 냉수성 소용돌이와 병합되어 울릉분지 서쪽에 넓고 긴 냉수해역을 만들고 반시계 방향의 순환을 형성한다. 이와 같이 병합된 소용돌이는 북쪽에 UWE를 남쪽에 동한난류로부터 분리시킨다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제19권2호
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• pp.99-108
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• 2014

동해 울릉도 북부의 우산해곡 사면역 2개 정점 K1, K2에서 2006년 9월부터 2007년 9월까지 시계열 해류 자료를 획득하였다. 자료 분석 결과 정점 K1과 K2 모두 심층에서 해저면 유속강화가 관측되었으며, 이 심층 유속장은 20일 주기의 변동성이 강하여 조사해역의 심층 흐름은 지형의 영향을 받은 topographic Rossby wave 현상에 지배되었을 가능성이 크다. 정점 K1의 상층에서 2007년 2월 이후부터 관측된 강한 흐름은 인공위성 관측 해수면온도 자료와 유속 자료상 변화를 비교한 결과 관측 해역에 소용돌이의 통과에 의한 것으로 보이며, 이 기간 동안에 중층과 심층에서의 유속장은 상층 유속장과 상관성이 낮아 소용돌이가 심층의 유동까지 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 각 정점 유향의 수직구조는 정점 K1 상층을 제외하고 수심이 깊어질수록 유향이 시계방향으로 회전하는 것으로 나타났다. 이러한 유속장의 수직구조 특성은 심층 유동이 정확하게 등심선을 따르지 않고 하향의 수직 유속 성분이 있음을 의미한다. 한편, 우산해곡을 통해 일본분지에서 울릉분지로의 심층 해수 유입의 직접적인 증거는 관측되지 않았다.

• 자원환경지질
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• 제39권1호
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• pp.83-93
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• 2006

동해 중부에 위치하는 키타-야마토 해곡은 야마토 뱅크와 키타-야마토 뱅크 사이에 형성된 좁고 긴 남서-북동 방향의 지구이다. 20EEZ-1 시추퇴적물은 키타-야마토 해곡의 남서쪽 가장자리에 위치하는 해령의 평탄한 정상부에서 채취되었다. 이 시추퇴적물은 반원양성 퇴적물로 구성되어 있으며, 폭발적인 화산활동에 의해서 공급된 테프라들을 포함한다. 이 연구의 목적은 키타-야마토 해곡에서 채취된 시추퇴적물의 테프라층서를 복원하고, 시추퇴적물에 포함된 테프라의 종류에 의해서 화산활동 당시의 대기환경과 해양환경을 밝히는 것이다. 20EEA-1 시추퇴적물은 테프라층서 복원과 퇴적상의 해석에 의해서 그 연대가 동위원소층서(marine isotope stage; MIS) 7에 해당되는 것으로 해석되었다. 이 시추퇴적물은 최상부에 산회된 뻘 퇴적상이 발달하며, 그 하부에 암색의 희미한 층리가 발달된 뻘 퇴적상과 담색의 생물교란된 뻘 퇴적상이 교호하고 테프라들이 협재한다. 이 시추퇴적물에 포함된 테프라는 주요 원소함량 분석과 층서적 관계를 고려하였을때, 일본 큐슈 지방의 아이라(Aira) 칼데라로부터 기원된 AT 테프라(29.24ka), 동해 한국대지에 위치하는 해저화산으로부터 기원된 SKP-I (MIS 3), SKP-II(MIS 4), SKP-IV(MIS 6과 MIS 5e 경계)와 SKP-V(MIS 6) 테프라, 백두산 기원의 B-KY1(약 130ka)과 B-KY2(약 196ka) 테프라로 해석되었다. 20EEZ-1 시추퇴적물에서는 울릉도 기원의 테프라가 관찰되지 않는데, 키타-야마토 해곡 지역은 울릉도 화산 활동에 의한 테프라의 대기를 통한 이동 경로에 포함되지 않음을 지시한다. 백두산 기원의 테프라는 분출 당시의 편서풍이 키타-야마토 해곡 지역까지 영향이 있었음을 지시한다. 그리고 한국대지에 위치하는 해저화산으로부터 해저 분출로 공급된 SKP테프라는 표층 해류에 의해서 키타-야마토 해곡까지 장거리 이동이 일어났다. 키타-야마토 해곡에서의 테프라층서 연구는 시추퇴적물의 시간층서 복원과 함께 테프라의 분출 당시의 해양과 대기의 고환경 해석에 도움을 준다.

• 자원환경지질
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• 제47권3호
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• pp.275-289
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• 2014

가스하이드레이트가 육상 동토지역과 심해저 퇴적층에 막대한 규모로 부존되어 있음이 밝혀지면서 가스하이드레이트 연구개발 선도국가에서 수행한 최근의 가스하이드레이트 육상 및 해상 생산 시험 결과는 가스하이드레이트가 미래의 에너지 자원으로서 사용 가능성을 높이고 있음을 보여주고 있다. 캐나다 말릭 2002 프로젝트에서는 열수 순환법을 이용하여 5일간 약 $480m^3$의 가스를 생산하였고, 말릭 2006-2008 프로젝트에서는 감압법에 의해 6일간 안정적 연속 생산으로 $13,000m^3$의 누적 생산량을 보임으로서 감압법이 가스하이드레이트부터 가스를 생산하는 유효한 방법임이 입증되었다. 2012년도의 미국 알라스카 현장 시험은 $CO_2-CH_4$ 치환 (맞교환법)을 이용하여 $CO_2+N_2$ 혼합가스를 주입하고 메탄을 생산하는 최초의 시험으로서 약 $6,000m^3$의 혼합가스를 주입하여 일일 생산 최대 $1,270m^3$의 가스를 생산하였다. 최근의 가장 주목할 만한 성과로는 일본이 난카이 해구에서 2013년 3월 감압법을 이용한 세계 최초의 해상 생산 시험을 실시하고, 6일 동안 누적량 $120,000m^3$의 가스를 생산한 것이라 할 수 있다. 일본이 생산 시험을 위해 수행하였던 연구개발 결과와 기술적 이슈들은 2015년도에 생산 시험을 준비하고 있는 우리에게도 많은 시사점을 주는데, 특히 감압 시나리오에 따른 생산 공정 설계, 모래 유입 등 시험정 완결 기법, 생산시 지반 안정성 등 생산 시험 공정 기술 개발의 모든 공정 요소에 대한 면밀한 검토가 요구된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제6권3호
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• pp.126-134
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• 2001

대한해협의 북동쪽에 위치하는 해저곡에서 채취된 2점의 시추퇴적물에는 장경 약 7cm의 각진 사암편들이 협재 되어 있다. 이 시추퇴적물들의 퇴적상 분석과 사암편내에 포함된 개형충의 동정 등에 의해서 사암편의 기원과 해저곡 퇴적물의 퇴적환경을 해석하고자 한다. 시추퇴적물들은 해저곡의 수심 약 160m의 해저면에서 채취되었는데, 이곳은 천부탄성파 탐사(Chirp)자료에서 표층반사면은 확산되어 길게 연장되어 있으며, 내부반사파가 없거나 확산된 음파 특성을 보이고 있다 이 시추퇴적물들은 사암편들과 조개편들이 협재되는 상부 역질 모래퇴적물과 하부의 생물교란된 뻘퇴적물로 구성되어 있다. 하부의 생물교란된 뻘퇴적물은 내대륙붕 및 대륙사면의 홀로세 뻘퇴적물에 비해서 낮은 함수율(27${\sim}$44%)과 높은 전단응력(19.2${\sim}$>37 kPa)을 가진다. 그리고 뻘퇴적물의 점토함량은 48${\sim}$56%로, 내대륙붕에 발달된 하천 기원의 뻘퇴적물과 구성성분이 거의 유사하다. 시추자료 상부의 역질 모래퇴적물은 평균입도가 2.3${\sim}3.0\;{\phi}$이며, 사암편과 조개편들에 의해서 상향조립화 되어 있다 현재 대륙붕의 팔림세스트(palimpsest) 퇴적물은 대부분 뻘질 모래 또는 모래질 뻘 퇴적물(평균입도: 4.6${\sim}7.6\;{\phi}$ )로 구성되어 있다. 이 자료들에 의해서 시추퇴적물들은 선현세의 저해수면시기에 형성된 고하천과 고해안 퇴적층일 가능성이 크다. 한편 모래 퇴적물 내에 협재된 사암편들은 대부분 석영립과 생물쇄설성 입자로 구성되어 있으며, 탄산염질 니로 구성된 기질과 일부 해록석 입자와 빈 공극들이 관찰된다. 또한 EP-7 시추퇴적물내에 포함된 사암괸에서는 한류성 개형충 종인 Normanicythere sp.와 Kotoracythere sp.가 산출되었는데, 이들은 후기 플라이오세${\sim}$전기 플라이스토세를 지시하는 절멸종이다. 따라서 이 사암편들은 최후빙하기 동안에 해저곡 주변에 노출된 플라이오세-플라이스토세 기반암으로부터 운반된 고해안퇴적층의 일부로 해석된다.

• 한국석유지질학회지
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• 제5권1_2호
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• pp.1-8
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• 1997

한국남동해 대륙붕에서 획득된 고해상탄성파탐사자료의 탄성파층서적 해석에 의하면 본 연구해역의 퇴적층은 서로 다른 4개의 퇴적층, 즉 하부로부터 퇴적층 D,퇴적층 C,퇴적층 B 및 퇴적층 A로 구성된다. 양산단층 연장부의 서쪽에 발달하는 퇴적층 D는 분지가 침강함에 따라 천해환경에서 퇴적된 것이나, 동쪽에 발달하는 것은 사면전면 충진형태로 형성되었다. 퇴적과 동시에 경동조구조운동이 일어나 육지쪽에 발달하는 사면전면 충진 퇴적층은 침식되어 인접한 사면에 퇴적되었다. 이 조구조운동은 울릉분지의 닫힘과 수반되어 일어난 것으로 보인다. 양산단층 연장부의 서쪽에 발달하는 퇴적층 C는 저해수면 하성퇴적물, 해침퇴적물, 그리고 고해수면 해성퇴적물이 겹쳐 쌓여서 형성된 것으로 추측된다. 동쪽에 발달하고 있는 퇴적층 C는 대륙붕단에서 퇴적된 것으로 해석되며, 이러한 작용으로 대륙붕단 외해로 전진하게 되었다. 퇴적층 C가 형성되는 동안에도 경동조구조운동은 계속되었으나, 퇴적층 D가 형성되는 동안에 있었던 것보다는 약하였다. 퇴적층 B가 형성되기 시작하면서 경동조구조운동은 멈추고, 선근원에서 점근원의 퇴적이 일어나기 시작하였다. 연구지역에 발달하는 본 퇴적층은 고해수면퇴적계, 저해수면퇴적계 그리고 해침퇴적계로 구분된다. 고해수면퇴적계는 욕지도주위에 부분적으로 보존되어 있으며, 저해수면퇴적계는 대한해곡에 비교적 잘 발달되어 있다. 해침퇴적계는 욕지도 및 거제도 남쪽앞 바다에 잘 보존되어 있다. 경동조구조운동이 멈추면서, 울릉분지의 닫힘작용에 의한 압축력은 주향단층들에 의해 해소되는 것으로 보인다./투스칼루사(Tuscaloosa) 사암층, 테일러(Taylor) 나바로(Navarro) 사암층과 오스틴(Austin) 백악 및 탄산염암층이 있다. 이 저류암층에 탄화수소를 공급했던 근원암층으로는 경사방향 하부의 셰일층이, 그리고 덮개암층은 경사방향 상부의 계일층이 그 역할을 담당했던 것으로 해석된다. 뗘악기 하부와 상부 퇴적층의 주요 트랩(trap)으로는 완만한 기둥형(pillow)으로부터 복잡한 다이아피어(diapir) 형태의 암염층 관련 배사구조와 하단 단층블록위에 놓여 있으며 롤오버(rollover) 배사구조를 갖는 성장단층이 있다. 투수 장애(permeability barrier), 상부 경사방향으로 첨멸하는 사암체(up-dip pinch-out sand body깥 침식부정합면(unconformity truncation)도. 걸프만 석유부존에 중요한 역할을 한 트랩들이다. 백악기의 주요한 저류암층들은 범세계 해수면곡선의 하강시기와 잘 일치하고 있는데 이는 백악기동안 형성된 걸프만의 퇴적층서가 범세계 해수면곡선을 전반적으로 잘 반영하고 있음을 의미한다. 즉 퇴적작용을 주로 지배하는 세 즌요 변수인 지구조적인 분지의 침강운동,퇴적물의 공급,해수면 변동오그÷중에서 해수면 변동요소가 이 시기동안 가장 중요한 역할을 했음을 의미한다.