• 제목/요약/키워드: geochemical process

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경상지역 제철유적의 산지추정 연구: 암석기재학 및 지화학적 접근 (A Provenance Study of Iron Archaeological Sites in the Gyeongsang Province: Petrographic and Geochemical Approaches)

  • 조재국;김서진; 한지선;김수경;신동복;곽병문;홍주현;유병용;임진아
    • 자원환경지질
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    • 제56권4호
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    • pp.475-499
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    • 2023
  • 경상지역 제철유적의 원료산지 추정을 위해 제철시료와 주요 철광상 철광석을 대상으로 암석기재학 및 지화학적 특성을 비교 분석하였다. 각 지역에서 발굴된 제철유적 시료는 제련공정 단계에 따라 원료철광석, 괴련철, 괴련철슬래그, 선철, 선철슬래그, 단조박편, 단야철, 철정 및 화살촉으로 분류되었고 각각 상이한 구성광물과 조직을 보였다. 또한 슬래그를 구성하는 규산염광물에서의 알루미늄 및 칼슘 등의 주원소 성분의 농집과 제철유물에서 니켈 및 구리 등의 미량원소 함량이 높은 것은 원료철광석의 특성이 반영된 것으로 잠재적인 제철원료의 산지추정인자로 여겨진다. 특히 제철유적 시료의 납-스트론튬 동위원소비는 크게 1) 원료철광석과 유사한 조성을 보이는 경우, 2) 스트론튬 동위원소비가 부화된 경우, 그리고 3) 납-스트론튬 동위원소비 모두 부화된 경우로 구별되며 이러한 동위원소비 특성은 고온의 제련공정 과정에서 첨가된 특정 조재제와의 혼염 가능성을 시사한다. 이러한 결과는 첨가물이 제련과정에 미치는 잠재적인 기여 측면에서 경상지역 제철유적의 산지추정 해석에 새로운 시각을 제시한다.

경복궁 근정전 박석의 산지와 운송과정 해석 (Interpretation of Provenance and Transportation Process for Bakseok of Geunjeongjeon Hall in Gyeongbokgung Palace, Korea)

  • 최명주;이찬희;조영훈
    • 암석학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.181-191
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    • 2015
  • 경복궁 근정전 박석은 눈부심과 미끄럼 방지 및 배수 등을 고려한 판상의 바닥 포장석재다. 이 영역의 박석은 이방성을 갖는 중립질 흑운모화강암으로 조성되었으며, 미약한 미르메카이트 조직을 보이는 것이 특징이다. 고문헌을 토대로 박석의 채석지점을 탐색하여 양자의 동질성을 분석하였으며, 박석의 운송과정을 해석하였다. 이 결과, 박석과 석모도 낙가산 일대의 화강암은 암상, 구성광물, 조직 및 지구화학적 특징이 거의 동일하였다. 박석에 대한 석역은 치석 및 운송 용이성, 물자 및 인력의 부담을 최소화하기 위해 석모도의 화강암 박리돔이라는 물리적 풍화특성을 활용하여 판상의 석재를 조달한 것으로 해석된다.

암석의 풍화과정 및 도자기 제조과정에 따른 희토류원소 분포도의 변화: 토양화학 및 고고학적 응용을 위한 기초연구 (Variation of Rare Earth Element Patterns during Rock Weathering and Ceramic Processes: A Preliminary Study for Application in Soil Chemistry and Archaeology)

  • 이승구;김건한;김진관
    • 암석학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.133-143
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    • 2008
  • 지표지질의 지구화학적 변화 추적과 고고학 유물의 원료(점토질 토양)의 기원지를 밝혀내기 위한 도구로서의 희토류원소의 역할을 확인하고자 하였다. 실험용 지질시료로는 화강암과 편마암 그리고 이들로부터의 화학적 풍화과정을 거친 풍화암과 풍화토양을 선택하여 이들의 화학조성변화를 비교하였고, 고고학적 응용을 위한 시료로는 점토질 토양과 이를 이용하여 제조한 토기 및 도기를 채취하여 이들의 화학조성변화를 비교하였다. 연구결과에 의하면, 일반적인 화학조성간의 상대적인 비교로는 암석-풍화암-토양 혹은 점토질 토양-토기-도기로의 변화에 따른 지구화학적 특성변화의 상관성이 없는 반면에 PAAS(Post Archean Australian Shale)로 규격화한 희토류원소 분포도는 거의 동일한 양상을 띄었다. 이는 희토류원소의 분포도가 다른 지구화학적 연구기법에 기법에 비해 퇴적물의 기원물질 혹은 고고학적 유물의 재료를 밝혀내는데 더 유용함을 지시해준다고 볼 수 있다.

네트워크 분석과정을 적용한 가스하이드레이트 개발 사업의 기술향상도 평가 (Technology Improvement Assessment of Gas Hydrate R&D Project using Analytic Network Process)

  • 송승국;허은녕;이유아
    • 기술혁신학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.60-84
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    • 2011
  • 본 연구에서는 연구개발 사업에서 기술가치평가의 중요성 및 필요성을 인식하며, ANP(Analytic Network Process)기법을 적용하여 연구개발 사업으로 추진되고 있는 가스하이드레이트 개발 사업의 기술향상도를 평가하였다. ANP 방법은 요인들간의 상호 종속성 및 네트워크를 고려하여 연구개발 사업을 통해 개발된 기술의 가치를 평가 할 수 있다는 장점이 있다. 가스하이드레이트 개발사업의 기술향상도 평가를 위하여 사업의 4개 기술 분야 별 전문가의 자문 및 설문 결과를 바탕으로 기술향상도에 영향을 미치는 속성을 선정하였고, 각 속성 및 대안의 상호 종속성 관계를 고려한 네트워크 구조도를 도출하였다. ANP 기법을 적용하여 가중치 행렬을 도출한 결과 네트워크 구조도에서 보여지는 상호 관계를 확인할 수 있었다. 이러한 속성간 네트워크 관계는 기술가치평가에서 ANP 방법의 적용의 당위성을 제공해 준다. 기술향상도를 나타내는 요인의 극한 가중치 도출 결과에서는 모든 기술에서 실현 가능성이 가장 높게 평가되었다. 1위 이외에 다른 속성의 순위 및 기술향상도의 평가에서는 사업 수행 전 기술의 수준에 따라 영향을 받는 것으로 분석되었다.

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유기오염물의 분해에 의한 오염토양내 비소종 변화 영향

  • 천찬란;이상훈
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.347-350
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    • 2002
  • Arsenic speciation changes between As(V) and As(III) are subject to changes in accordance with redox conditions in the environment. It is common to find contaminated sites associated with mixed wastes including both organic pollutants and heavy metals. We conducted microcosm experiment under hypothesis that the co-disposed organic pollutants would influence on the arsenic forms and concentrations, via degradation of the organic pollutants and the consequent impact on the redox conditions in soil. Artificially contaminated soil samples were run for 40 days with control samples without artificial contamination. We noticed arsenic in the contaminated soil showed different behaviour compared with the arsenic in the control soil. The findings indicate degradation of organic pollutants in the contaminated soil influenced on the arsenic speciation and concentrations. A further work is needed to understand the process quantitatively. However, we could confirm that degradation of organic pollutants can influence on the abiotic processes associated with geochemical reactions in contaminated soil. Degradation of organic pollutants can increase the mobility and toxicity of arsenic in soil and sediment by changing redox conditions in the geological media and subsequently from As(V) to As(III).

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Soil Contamination by Heavy Metals in Playgrounds of Kindergartens in Vilnius

  • Valskys, Vaidotas;Ignatavicius, Gytautas;Sinkevicius, Stanislovas;Gasiunaite, Ugne
    • 한국환경과학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.11-21
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    • 2016
  • The soil contamination by heavy metals in playgrounds of kindergartens in Vilnius city is analysed in this article. The aim of this research is to investigate and evaluate soil contamination by heavy metals in playgrounds of kindergartens in different territories of Vilnius city. Concentrations of heavy metals were measured using Thermo Fisher Scientific Niton$^{(R)}$ XL2 X-ray fluorescence spectrometer. Maximum allowable and background concentrations that are given in Lithuanian hygiene standard and Lithuania geochemical atlas are used to compare and evaluate concentrations of heavy metals. Concentrations of heavy metals and their spatial distribution were analysed in order to exclude the most contaminated areas relating with different functional areas of the city. Geo-statistical analysis and maps of spatial distribution were developed using IDW interpolator in ArcMap software. Detail soil surveys helps to assess the extent of anthropogenic impact in different parts of the city which can be harmful to the soil ecosystem and human health. Such researches can help to change or select different function for city areas in territorial planning process.

나주 오량동 가마와 운곡동 분묘 유적 출토 대형전용옹관의 재료학적 동질성과 제작기법 해석 (Interpretation of Material Homogenity and Making Techniques of the Jar Coffins from the Oryangdong Kiln Site and the Ungokdong Tomb Site in Naju, Korea)

  • 김란희;조미순;연웅;서정석;이찬희
    • 보존과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.229-245
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    • 2010
  • 이 연구는 나주 오량동 가마 유적과 운곡동 고분 유적에서 출토된 대형전용옹관의 재료학적 동질성과 소성환경 및 제작기법적 특성을 비교검토 한 것이다. 모든 옹관편은 회색계열로 물리적, 광물학적 및 지구화학적 특성이 상당히 유사하다. 옹관 기벽의 두께는 약 2.3~5.3㎝로 미정질의 기질 사이로 분급이 다양한 다량의 석영을 포함하며 부분적으로 정장석과 흑운모가 관찰된다. 이는 대형의 옹관 제작시 건조 및 수축률을 조절하고 두꺼운 기벽을 유지하기 위해 첨가된 것으로 사료되며 약 11.4~19.8%의 면적비를 가진다. 옹관편의 X-선 회절분석 결과, 뮬라이트와 헤르시나이트 등이 검출 되었으며, 이를 열적특성 분석 결과와 함께 종합할 때 약 $1,000{\sim}1,150^{\circ}C$의 소성온도를 경험한 것으로 추정된다. 또한 옹관의 태토로 추정되는 오량동 태토저장공 토양과 옹관편과의 동질성이 입증되어 의미가 있다. 그러나 점토질의 오량동 가마 소성토와 원료산지로 추정되는 유적 남사면 토양의 경우, 미량 및 희토류원소의 거동특성은 일치하나 주성분원소에서 다소 차이를 보인다. 이들은 옹관 태토와 동일 기반암의 풍화에 의해 생성된 토양으로 간단한 정선이나 비짐첨가등 별도의 과정을 거친다면 옹관태토로의 이용 가능성이 충분하다.

강원도지역 탄산약수의 지화학적 연구 (Geochemical Studies of $CO_2$-rich Mineral Water in the Kangwon Province)

  • 고용권;김천수;최현수;박맹언;배대석
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.73-88
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    • 2000
  • 강원도 북동부지역에서 산출되는 탄산약수에 대한 지구화학적 연구를 수행하였다. 탄산약수는 화학적으로 Na-$HCO_3$형, Na-Ca-$HCO_3$형, Ca-$HCO_3$형으로 구분된다. 탄산수의 지화학적 특성은 심부기원으로부터 이산화탄소의 공급을 받은 지하수가 주변암석과의 반응을 통하여 탄산수를 형성하였고, 탄산수들의 상이한 유형은 탄산수를 형성하는 심부환경이 다른 조건에 기인하는 것으로 사료된다. 특히, 물-암석반응에서 온도환경에 따른 사장석의 용해도 차이는 탄산수의 지화학적 특성을 결정짓는데 중요한 역할을 하였을 것으로 판단된다. 온도조건이 높을수록 알바이트와 아노사이트간의 용해도차이는 감소하므로, 높은 Na/Ca비를 갖고 있는 화강암내 사장석의 화학조성을 고려할 때, 높은 온도환경에서의 물 -암석반응은 상대적으로 낮은 온도환경에 비해 높은 Na/Ca비를 갖는 탄산수를 형성한다. 지질온도계의 적용결과는 Na-$HCO_3$형의 경우 약15$0^{\circ}C$의 심부저장지의 온도를 보이는 반면, Ca-$HCO_3$형은 상대적으로 낮은 온도를 보여주고 있다. 일반적인 지열구배를 고려한다면, Na-$HCO_3$형의 탄산수는 Ca-$HCO_3$형에 비해 깊은 심도에서 형성되었을 것으로 해석할 수 있다.

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영남육괴 중부 무주 지역에 위치하는 선캠브리아기 화강편마암 및 앰피볼라이트 시추코아의 Sm-Nd 연대 및 지구화학적 특징 (Geochemistry and Sm-Nd isotope systematics of Precambrian granitic gneiss and amphibolite core at the Muju area, middle Yeongnam Massif)

  • 이승구;김용제;김건한
    • 암석학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.127-140
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    • 2005
  • 영남육괴의 중부의 무주군 적상면 삼유리 일대에는 선캠브리아기 원남층군에 해당되는 화강암질 편마암, 반상변정 화강암질 편마암과 우백질 편마암이 분포한다. 이 논문에서는 화강암질 편마암 지역에서 200m심도 까지 굴착한 시추코아의 주성분, 미량성분, 희토류원소 그리고 Sm-Nd, Rb-Sr 동위원소 자료의 지구화학적 의의를 토의하고자 한다. 시추코아의 암상은 심도에 따라 변하고, 주로 화강암질 편마암과 앰피볼라이트로 구성되어 있다. 주성분 및 미량성분의 화학조성 자료를 토대로 한 연구지역내 화강암질 편마암 및 앰피볼라이트의 기원물질은 각각 TTG(Tonalite-Trondhjemite-Granodiorite) 계열 및 솔레아이트 계열의 암석에 속한다. 희토류원소의 분포도를 보면 경희토류(La-Sm)와 중희토류(Gd-Lu)의 변화 및 Eu의 부(-)의 이상이 매우 다양하다. Sm-Nd 동위원소자료에 따른 등시선에 의하면 $2,026{\pm}230(2{\sigma})$ Ma의 연대를 보여주며, 이때의 Nd 초기치는 $0.50979{\pm}0.00028(2{\sigma})$이다. 그리고 ${\epsilon}_{Nd}$(2.0 Ga)값은 -4.4로 연구지역 변성암류의 기원물질이 고기의 지각물질임을 지시해준다. 이 값은 북중국지괴 시생대 기반암의 진화영역에 속하며, 특히 Lee et al.(2005)이 제안한 영남육괴내 Nd 동위원소 초기치의 진화와 일치하는 상관성을 갖는다. 그리고 앰피볼라이트의 희토류원소 분포도와 Nd 초기치는 앰피볼라이트의 기원물질이 결핍된 맨틀과 지각을 형성하기 시작한 초기마그마와 매우 유사함을 지시해준다.

경북 봉화지역 홍제사 화강암 내에 배태하는 견운모광상의 산상 및 구성광물 (Occurrence and Mineralogy of Sericite Deposit in the Hongjesa Granite from the Bonghwa Area in Kyungsangbuk-do, Korea)

  • 오지호;황진연;고상모;곽규원;이효민;지세정
    • 한국광물학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.67-83
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    • 2008
  • 경북 봉화지역의 선캠브리아기 홍제사 화강암 내에는 견운모 광상이 분포한다. 이 지역의 대현광산과 성황광산에서 산출되는 견운모에 대하여 현미경 관찰, X-선회절분석, 전자현미분석, X-선형광분석, ICP분석 등을 통하여 지화학적 및 광물학적 특성을 조사하고 그 형성과정을 검토하였다. 이 지역 견운모광상은 열수변질작용에 의해 화강암을 모암으로 한 견운모화작용에 의해 형성되었다. 이곳에 나타나는 광물조합과 그 산출상태로부터 4가지치 변질대로 구분되었다. 이러한 변질대는 점이적인 열수변질작용에 의해 형성된 것으로 나타났다. 이곳에서 산출하는 견운모는 광물화학적으로 모두 일라이트에 해당되는 것으로 나타났으며, 다구조형도 모두 $2M_1$으로 매우 단순한 형태를 보였다. 거의 순수한 견운모 광석은 여러 색을 나타냈으나, 주화학성분이나, 결정구조에서의 차이는 나타나지 않았다. 미량성분을 검토한 결과 진한 녹색을 띠는 것은 Cr이 상대적으로 다량 함유되고, 흑색의 것은 Ti이 상대적으로 많은 것으로 나타났다. 모암인 홍제사 화강암내에서 견운모 광상이 발달하는 것은 단층과 같은 단열구조와 관련되는 것으로 나타났다. 엽납석 및 고령석 등의 다른 변질광물은 나타나지 않으며, 열극대를 따라 변질된 단순한 형태의 열수광상인 것으로 나타났다.