• 암석학회지
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• 제24권1호
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• pp.25-54
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• 2015

섬장암은 대륙지각의 주요 구성 성분인 화강암질 암석과는 달리 그 산출에 있어서 희귀성이 인정된다. 이 연구의 목적은 산청 일원의 섬장암에 대한 산상과 기재적 특성을 밝히고 지화학적 연구를 통해 섬장암질 마그마의 성인을 알아보는 것이다. 산청섬장암의 주구성 광물은 알칼리장석(정장석, 미사장석), 사장석, 각섬석, 흑운모, 석영 등이다. 각섬석과 흑운모는 장석과 석영 사이를 채우는 타형의 결정이 관찰되는데, 이는 함수광물이 후기에 정출되었음을 보여주며, 마그마에서 결정화작용 시 초기에는 물이 부족하였음을 나타낸다. 광물성분 분석에 의하면 섬장암의 각섬석은 대부분 페로 에데나이트에 해당하며, 각섬석 지압계를 이용하여 계산한 각섬석의 생성 압력은 3.3~4.9 kb로, 11.9~17.3 km 범위의 정치심도를 나타낸다. 흑운모는 애나이트가 풍부한 영역에 도시되고, 휘석은 헤덴버자이트의 영역에 도시된다. 섬장암은 알칼리계열, 중알루미나형, I-type에 해당한다. 섬장암에 대한 희토류원소와 거미도표에서 관찰되는 패턴은 섬록암 및 화강암과는 차이를 보인다. 연구지역의 섬장암은 하커 변화도에서 공간적으로 인접하고 있는 반려암-섬록암 및 화강암과 다른 변화 경향을 보여준다. 이는 각 암상이 다른 근원 마그마로부터 생성되었을 가능성을 시사한다. 실험적 자료를 근거로 (1) 압력이 높거나 물이 불포화된 조건에서의 부분용융에 의해, (2) 상승하는 마그마에서 잔류멜트의 분리 이동으로 초기정출광물이 잔류할 때, (3) 마그마의 기원물질 또는 기원 장소에서 플루오린(F) 성분이 풍부할 때 섬장암질 마그마를 형성할 수 있다. 이들 중 암석기재적 특징에 근거하여 물이 불포화된 조건에서 부분용융에 의해 산청 섬장암질 마그마를 형성하였을 가능성이 가장 높다고 판단된다.

• 보존과학연구
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• 통권35호
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• pp.57-71
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• 2014

분황사 중문지 출토 치미의 복원과 제작기법에 대한 연구 결과, 치미는 몸체, 등, 배, 날개, 문양, 종대로 구분되고 몸체는 하단부와 상단부로 나눌 수 있다. 몸체와 날개는 테쌓기 하였으며 배면을 접착하였다. 테쌓기 과정에는 3종류의 타날도구를 이용하여 접합면을 두들겼고 전체 형태가 완성되면 외면을 손다듬질 하였다. 원공을 통하여 손이나 도구를 내부로 넣어 점토를 긁어내거나 덧발랐고 나뭇가지를 이용하여 표면을 평탄하였다. 문양은 틀을 제작하여 찍어 낸 후 몸체에 부착하였다. XRD분석과 TG-DTA분석 결과에서는 $867^{\circ}C$ 이상에서 상전이하는 트리디마이트 (Tridymite)를 동정할 수 없었고 $1,063^{\circ}C$에서 흡열반응이 나타난 점은 알바이트와 같은 알칼리장석이 $1,050^{\circ}C$에서 다른 광물로 변질한 결과로서 연구대상 치미는 $867^{\circ}C$이하의 소성온도를 경험한 것으로 판단할 수 있다

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.5-9
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• 2007

본 연구는 반변천 상류에 위치한 현동, 산성, 금촌 그리고 금학 지역의 토양을 이용하여 물속에 존재하는 Cu(II), Zn(II) 및 Cd(II)과 같은 중금속 이온의 제거능을 조사하였다. 조사 지역에서 채취한 토양의 pH는 8.8~9.2로서 약알칼리성을 나타냈으며, 토양의 화학적 구성 성분 중 $SiO_2$, $Al_2O_3$ 및 $K_2O$는 양적으로 비슷한 분포를 보였으나, $Na_2O$, $TiO_2$ $Fe_2O_3$ CaO 및 MgO는 토양마다 약간의 차이를 나타냈다. 이 지역의 토양을 XRD로 측정 결과, 석영과 장석은 공통된 광물질로 확인되었으나, 카올린, 일라이트, 몬모릴로나이트, 버뮤큘라이트 및 칼사이트는 토양에 따라 다소의 정성적 차이를 나타냈다. 또한 이들 지역의 토양을 사용하여 중금속 제거 실험을 한 결과 Cu(II), Zn(II) 및 Cd(II)의 제거 효율은 98% 이상으로 나타났으며, 특히 다른 중금속에 비하여 Cu(II)의 제거율이 가장 높게 나타났다. 이러한 결과로 보아 본 조사지역의 토양을 폐광과 같은 중금속 상시 유출 지역의 제방 및 복토재로 활용할 경우 폐광 유출수내 중금속을 보다 효율적으로 제거할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권3호
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• pp.324-342
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• 2007

제주도 동부 성산 일출봉 일대 현무암류에 대한 암석기재, 암석화학적 특징 및 마그마 성인에 대하여 연구하였다. 본 지역의 지질은 층서적으로 최하부에 표선리현무암이 놓이며, 그 위에 성산리현무암이 분포하는데, 이는 라필리스톤층 및 고토양층에 의해 하부용암류와 상부용암류로 구분된다. 본 지역에서 산출되는 용암류는 반정 광물의 종류 및 조직에 따라 크게 침상장석 감람석 현무암과 비현정질 현무암으로 구분할 수 있다. 본 지역의 화산암류는 TAS분류도에서 알칼리계열 현무암과 비알칼리계열 현무암으로 분류되며, 비알칼리 계열 현무암은 쏠리아이트암으로 분류된다. 쏠리아이트 현무암은 알칼리현무암에 비하여 $SiO_2,\;FeO^T$, CaO 함량이 높고, $TiO_2,\;K_2O,\;P_2O_5$ 함량과 다른 불호정성원소 함량의 낮은 값을 가지는 특징을 보인다. MgO 함량 변화에 따른 미량 원소 변화에서 호정성 미량 원소의 변화 경향은 대체로 정(+)의 상관 관계를 나타내고, Th을 마그마 분화 척도로 사용한 불호정성 미량 원소의 변화 경향도 정(+)의 상관 관계를 나타낸다. 암석화학적 고찰 결과는 본 지역의 암석이 동질기원 마그마 물질의 부분용융의 차이에 의해 생성되었음을 지시한다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권7호
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• pp.554-561
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• 2014

선본사의 두 석조문화재 관봉 석조여래좌상과 삼층석탑의 석재들은 암석기재적으로 거의 동일한 특징을 보인다. 즉, 회백색의 조립질로서 반상조직을 보이는 화강암이며, 주 구성광물은 사장석, 알칼리장석, 석영, 흑운모, 각섬석, 녹니석 등으로 이루어져 있다. 이런 기재적 특징들은 선본사가 위치한 팔공산 화강암체 서남부의 화강암 노두에서 확인되는 것과도 유사다. 모드조성에서는 석조여래좌상의 경우 몬조화강암에 속하나 삼층석탑 및 인근 화강암 노두의 암석은 섬장화강암과 몬조화강암의 양쪽 조성을 나타낸다. 전암대자율 측정값을 보면 관봉석조여래좌상, 삼층석탑, 선본사 인근화강암 노두에서 각각 10-14, 10-15, 9-16(${\times}10^{-3}\;SI$)의 범위를 보여 거의 동일하며, 자철석계열의 팔공산 화강암을 나타낸다. 감마스펙트로미터 측정값에서도 세 암석에서 K, eU, eTh의 함량들이 거의 유사한 범위에 속한다. 결론적으로 선본사의 관봉 석조여래좌상과 삼층석탑은 팔공산 화강암으로 만들어졌으며, 주변 지역의 화강암체가 그 원산지라고 추정된다.

• 자원환경지질
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• 제36권3호
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• pp.225-232
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• 2003

제4기 후기의 세립질 퇴적물의 층서와 테프라층의 특성을 연구하기 위하여 동해의 울릉분지 북서부 해역에서 세 개의 피스톤 코어를 채취하여 분석하였다. 코어퇴적물은 대부분 이질 퇴적물로 이루어져 있으며, 부분적으로 화산재 입자들이 협재되어 있다. 세립질 실트는 반원양성 이토와 저탁류 이토로 나뉜다. 반원양성 이토는 생물교란 이토와 약엽리 이토로 구성되어 있다. 반면 저탁류 이토에는 엽리 이토와 균질 이토가 지배적이며, 들 퇴적물들은 간혹 비저탁류 퇴적물과 교호한다. 현미경 관찰과 EDX 분석결과에 의하여, 울릉-오키(U-Oki; ca. 9.3ka), 아이라-탄자와(AT;ca. 22~24.7ka) 및 울릉-야마토(U-Ym; ca. 25~33ka) 테프라층을 코어에서 동정하였다. 이 중에서 울릉도 기원인 U-Oki층과 U-Ym층은 알칼리 장석류와 함께 대부분 괴상의 유리질 입자로 구성되어 있다. 두 울릉도 기원의 테프라층은 버블형과 판상형의 유리질 입자로 이루어진 일본 기원의 AT층에 비하여 SiO$_2$ 함량이 평균 14.2~14.4wt.% 낮으며 $Na_2$O+K$_2$O 함량은 평균 6~7wt.% 높다. 특히 U-Oki층은 U-Ym층에 비하여 매우 두껍고 세 종류의 층서 단위(stratigraphic unit)를 보다 분명하게 보이고 있는데, 이는 상대적으로 크고 연속적인 화산쇄설물의 분급작용에 의하여 형성된 것으로 보인다. 따라서 기원전 7,300년의 U-Oki층을 형성한 화산분출이 U-Ym층의 분출 때보다 주변 퇴적환경에 더 큰 영향을 준 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제51권5호
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• pp.439-453
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• 2018

한반도 남동부에 분포하는 에오세 경주 화강암체들은 양산단층과 울산단층을 따라 분포하며, 알칼리장석화강암(AGR), 흑운모화강암(BTGR), 각섬석흑운모화강섬록암으로 분류된다. 지화학적 특성에 따라 이들은 A-형 화강암 (AGR)과 I-형 화강암 (BTGR)로 분류되며, 상부맨틀 내의 같은 모마그마로부터 유래한 것으로 생각된다. AGR의 경우, 유색광물들 (각섬석, 흑운모)이 간극상으로 관찰되는데 이는 AGR 마그마의 결정화 동안 Fluorine (F)이 풍부한 유체가 유입되었을 것으로 생각된다. AGR은 친석원소와 (Sr, Ba 제외) 경희토류원소의 함량이 높으며, 이는 섭입대에서 유래한 유체의 영향으로 생각된다. 에오세 경주 화강암체 중 AGR의 가장 높은 고장력원소 함량과 저어콘포화온도는 마그마 결정분화보다는 부분용융의 영향으로 판단된다. 이들 특징들은 AGR의 높은 F 함량이 섭입슬랩에서 유래한 F이 풍부한 유체와 부분 용융의 영향을 나타내는 것으로 추정할 수 있다. 또한 이러한 결과는 이 연구에서 수행한 희토류원소와 Ba/Th 모델링과도 일치한다. 따라서 이 연구에서는 AGR은 BTGR의 부분용융과 섭입슬랩에서 유래한 F이 풍부한 유체의 유입의 영향이 합쳐져 형성된 것으로 판단하였다.

• 한국광물학회지
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• 제7권1호
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• pp.40-48
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• 1994

남산 화강암의 풍화를 물과 광물작용의 흡착작용의 관점에서 연구하였다. 순수한 증류수만으로도 광물-물의 흡착반응이 일어나며, 그 반응속도는 암석/물의 비율에 따라 수초-수 시간이내로 매우 빠르다. 광물과 물이 반응할 때 가장 영향을 미치는 것은 광물의 표면의 결합상태와 물의 수산이온농도이며, 암석/물의 비율은 용액의 수산이온농도를 좌우한다. 광물 입자의 크기는 반응속도에 큰 영향을 미치지만 암석/물의 비율이 약 7g/200 ml 이상이 되면 큰 변화를 보이지 않는다. 풍화를 받지 않은 화강암은 양의 pH edge (최대 pH 10)를 보이며 pH 7.1~7.5으로 하강하는 양상을 보인다. 그러나, 풍화를 받아서 점토 광물이 섞이 화강암은 음의 pH edge (최소 pH 4.8)를 보이며 pH 6을 넘지 않는다. 흡착반응 동안에 겔이 수면 위에 생성된 후 이것은 후에 깁사이트로 변하고, 암석/물의 비율이 높을수록 그리고 pH 변화가 클수록 많이, 그리고 빨리 형성된다.

• 자원환경지질
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• 제30권5호
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• pp.395-406
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• 1997

Some RE (Zr, Nb, REE) ore deposits are located in the middle part of the Korean peninsula. Geotectonically, the RE ore deposits situated on the Kyemyeongsan Formation of northern margin of the Okcheon geosynclinal belt and in the transitional zone between Kyeonggi massif and Okcheon belt. The rare metal deposits distributed in Kyemyeongsan Formation which consists of schist and alkaline granite. The alkali granite has suffered extensive post-magmatic metasomatism and hydrothermal processes. The ore contains mainly Ce-La, Ta-Nb, Y, Y-Nb, Ti-Nb-(U), Nd-Th group minerals. Fergusonite, one of Nb-Y rich REE minerals belonging to the A-B oxides, is most common mineral in the rare metal deposits. The fergusonite bearing rocks may be devided into four types by occurrence features and mineral association, that is, zircon type, allanite vein, feldspar type, and fluorite type. Fergusonites show wide variations in optical properties, due to part of differences in their chemical composition (depending on the types), but also the degree of crystalinity of the individual specimens. Fergusonite metamicts enclosed in biotite are generally surrounded by well developed pleochroic haloes. Usually, fergusonite is accompanied with zircon and other REE-bearing minerals. Petrographical and chemical data are presented for fergusonites which collected different types. $Nb_2O_3$ and $Y_2O_3$ contents range from 48.51 to 53.01 wt.% and 29.18 to 42.02 wt.% respectively. Also, $ThO_2$, (1.83~6.93), $UO_2$, (0.17~2.84), ${\sum}RE_2O_3$ (except to Y) (1.11~8.73), and $TiO_2$, (0.19~1.19 wt.%) contents show variational compositions according to fergusonite types. The ${\sum}RE_2O_3$ of fergusonites are positive relation with $Y_2O_3$ and negative relaton with $ThO_2$ and $({\sum}{RE_2O_3}-{Y_2O_3})$. The $Nb_2O_3$ is sightly negative relation with $Ta_2O_3$. Back-scattered electron microscope images (BEI) of fergusonite show the mineral composition and textural feature is very complicated. The variation of Nb, Th and REE content of fergusonite and the modes of occurrence of mineral, suggests that REE may have been mobilized during the circulation of hydrothermal fluids related to contact metamorphism (metasomatism). The chemical variation of the fergusonites with occurrences and mineral association can be related to metasomatism of alkaline fluid was probably the dominant ore-forming process in Chungju district.

• 지질공학
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• 제25권1호
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• pp.115-129
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• 2015

대단면 터널 입구부의 대절토 사면은 불안정한 응력분포 및 소성변형 가능성으로 인해 잠재적 취약부로 인식되고 있다. 본 사례연구에는 대단면 터널 갱구부 대절토 사면의 강우 후 유실사고 및 원인규명, 복구공법을 분석하여 제시하였다. 대상 현장은 46 mm의 강우 후 암반의 불연속면을 따라 대규모 평면파괴가 발생하였으며, 상부 절토사면의 불안정을 야기하였다. 지질조사 및 매핑 자료 분석 결과, 붕괴 원인은 풍화된 암반의 불연속면에 협재된 충전물과 지반 포화로 인한 절리면 연화(softening)로 판단되었다. 알칼리 장석이 풍부한 화강편마암은 풍화에 취약한 것으로 나타났다. 침하량 계측자료 분석 결과, 붕괴 직전에 급격한 변위량 증가를 관찰하였으며, 향후 사면 계측관리에 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 응급복구 대책으로 콘크리트 공동충전 및 외부로부터 압성토 채움을 성공적으로 시행하였다. 항구복구 대책으로 사면부에는 격자블럭 및 지중 앵커 시스템을, 터널 측벽부에는 추가 락볼트 보강 및 그라우팅 공법을 성공적으로 적용하였다. 한계평형해석과 평사투영해석을 통해 원 사면의 불안정성과 보강방법의 유효성을 확인하였다. 본 사례연구는 향후 유사한 대절토 사면에 귀중한 참고자료로 활용될 것으로 기대된다.