• 자원환경지질
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• 제45권6호
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• pp.661-672
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• 2012

국내 육상 이산화탄소 지중저장 후보지 중 하나로 거론되고 있는 경상분지 사암에 대하여 초임계$CO_2$ 주입에 의한 사암의 용해반응을 규명하는 실내 실험을 실시하였다. 초임계$CO_2$로 존재하는 지중저장 온도/압력조건(100 bar와 $50^{\circ}C$)을 재현한 스테인레스 셀(용량 110 ml) 내부에 지하수를 주입한 후, 공극률이 다른 3 종류의 경상분지 사암 시료에 대하여 슬랩으로 제작하여 표면을 폴리싱한 후 고압셀 하부에 고정시켜 지하수에 잠기게 하였으며, 초임계$CO_2$를 주입한 후 60 일 동안 지하수 용존 이온 농도 변화, 질량 변화, 광물의 평균 표면 거칠기 변화를 측정하였다. 사암의 물성 변화 실험에서는 채취한 3 종류의 경상분지 사암들을 원통형 코어 형태로 가공하여 대형 고온고압탱크(2 liter 용량)에 고정시켜 30 일 동안 반응 시킨 후 공극률, 건조밀도, 탄성파 속도, 일축압축강도 등을 측정하여 용해반응에 의한 사암의 물성변화를 규명하였다. 반응 시간에 따른 사암 코어의 무게를 측정하여 질량 변화에 따른 1차 용해반응 상수값($k_d$)을 계산하였으며, 이 용해상수를 이용하여 단위면적($cm^2$) 당 1 g의 사암시료가 완전히 용해되는데 걸리는 용해시간을 계산하였다. 사암 슬랩을 이용한 지중저장 조건에서 초임계$CO_2$-사암-지하수 반응 실험 결과 $Ca^{2+}$, $Na^+$의 용해반응이 활발하게 일어나는 것으로 나타나, 이들 함량이 높은 사장석, 방해석 등을 중심으로 사암의 용해반응이 일어남을 알 수 있었으며, 반응 30 일 후 초기 A사암 슬랩 무게의 0.66%가 반응에 의해 용해되었다. 경상분지 사암의 물성 변화 실험 결과, $CO_2$ 반응 30 일 동안 B사암과 C사암의 공극률은 초기 공극률 기준 16.2%와 7.4% 증가하는 반면, 건조밀도, 탄성파 속도 그리고 일축압축강도는 감소하는 경향을 보였으며, 이 결과는 초임계$CO_2$와 반응하여 암석의 용해반응에 의한 물성변화가 짧은 시간 동안 활발히 일어나고 있음을 의미한다. 계산된 용해반응상수값($k_d$)으로부터 B사암과 C사암의 경우 사암에 주입된 $CO_2$에 의하여 단위면적($cm^2$)당 1 g이 용해되는데 각각 평균 1,532 년과 329 년이 걸리는 것으로 나타나, $CO_2$ 지중저장 시 사암의 용해반응이 짧은 시간동안 활발히 일어날 수 있음을 입증하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권2호
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• pp.187-201
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• 2007

한반도에서는 처음으로 동해안으로부터 서해안까지 한반도를 횡단하는 측선을 따라 자기지전류 탐사를 수행하였다. 한반도의 주된 지구조 방향인 지나방향$(N30^{\circ}E)$에 수직하게 설정된 240 km 측선을 따라 $3{\sim}8km$의 측점 간격으로 50 측점에서 자료를 획득하였다. MT 임피던스는 지역에 따라 뚜렷이 구분되는 반응이 나타나며 경기육괴, 옥천대, 경상분지 서쪽 지역, 경상분지 동쪽지역에서 각기 다른 경향의 반응을 보인다. 경상분지 서쪽 지역에서는 수백 ohm-m의 전기비저항과 $3{\sim}8km$의 두께를 가지는 퇴적층이 존재하며, 퇴적층 하부에서 $1{\sim}30$ ohm-m의 매우 낮은 전기비저항을 가지는 고전도층이 발견되었다. 옥천대에서의 자료는 위상이 $90^{\circ}$를 초과하는 매우 특이한 반응을 보이고 있으며 이러한 특이성은 매우 강한 이방성 매질의 영향에 기인하는 것으로 추정된다. 경기 육괴와 경상분지 동쪽 지역은 상부지각을 구성하는 매질이 비교적 높은 전기비저항을 가지는 매질로 이루어져있기 때문에 심부 지전기 구조를 들여다 볼 수 있는 창의 역할을 한다. 1차원 모델을 적용하였을 때 경기육괴의 경우 13 km, 경상분지 동쪽지역의 경우 18 km 두께를 가지는 층이 존재하는데 이 층이 상부지각에 해당하는 것으로 생각된다.

• 암석학회지
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• 제18권4호
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• pp.293-305
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• 2009

경상분지 영양지괴와 의성지괴가 접하는 길안-청송 지역은 선캠브리아기 변성암류, 트라이아스기 청송 화강암, 백악기 퇴적암류(일직층, 후평동층, 점곡층), 그리고 백악기 화성암류(안산암, 석영반암, 규장암) 등으로 구성되어 있으며, (서)북서, 북북서, 동북동, 남북, (북)북동 등 경상분지를 대표하는 다양한 방향의 단층들이 발달한다. 본 연구는 이들 단층의 발달사 및 운동성을 조사하기 위해 길안-청송 지역에 발달하는 단열계의 기하학적 운동학적 특성을 파악하였다. 그 결과, 연구지역내 발달하는 단층들의 운동성은 대부분 주향이 동성으로 인지되며, 방향성별 단열조의 출현빈도는 동북동, 북북서, (서)북서, (북)북동, 남북 등의 방향 순으로 높게 나타난다. 방향성별 단열조의 연장성은 (서)북서, 북북서, 동북동, (북)북동, 남북 등의 방향 순으로 우세하게 나타나고, 이러한 우세 방향성은 단층들의 연장성과 거의 일치한다. 방향성별 단열조의 발달사 및 운동성은 (1) (서)북서 방향 단열조의 우수향 전단단열운동 $\rightarrow$ (2) (서)북서 방향과 북북서 방향 단열조의 공액성 전단단열운동(전자: 우수향, 후자: 좌수향) $\rightarrow$ (3) 북북서 방향 단열조의 우수향 전단단열운동 $\rightarrow$ (4) (서) 북서 방향 단열조의 좌수향 전단단열운동 $\rightarrow$ (5) 동북동 방향 단열조의 우수향 전단단열운동 $\rightarrow$ (6) 동북동 방향과 남북 방향 단열조의 공액성 전단단열운동(전자: 좌수향, 후자: 우수향) $\rightarrow$ (7) (북)북동 방향 단열조의 좌수향 전단단열운동 등으로 요약되고, 이러한 연구결과는 길안-청송 지역에 발달하는 단층들의 발달사 및 운동성과 밀접한 관련성 있다.

• 암석학회지
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• 제22권3호
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• pp.235-249
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• 2013

백악기 경상분지의 대표적 건층인 구산동응회암은 화도를 달리하는 세 개의 응회암체인 북부구산동응회암, 남부구산동응회암 그리고 신수도응회암으로 구분된다. 이 연구는 이들 세 응회암에 대한 저콘 SHRIMP U-Pb 연대측정을 통해 더욱 신뢰할 수 있는 분출 연령을 제시하여 경상분지의 층서확립에 기여하고자 하였다. 연대측정 결과 북부구산동응회암과 남부구산동응회암에서는 각각 $103.0{\pm}1.2$ Ma와 $104.1{\pm}1.3$ Ma로 매우 유사한 연령을 얻어 이들 응회암의 주 분출 시기는 103~104 Ma 사이로서 거의 동시에 분출된 것으로 해석된다. 한편, 신수도응회암에서 얻어진 연령은 $103.4{\pm}2.1$ Ma와 $95.79{\pm}0.98$ Ma의 두 종류로 구분된다. 오래된 연령을 보이는 저콘들과 구별되는, 젊은 저콘들이 가지는 음극선 발광영상과 저콘들의 형태는 103Ma 이후 다른 시기의 저콘이 포함되어 있다는 것을 의미하며 이는 구산동응회암 분출 이후, 또 다른 화산활동의 분출 결과로 해석된다.

• 암석학회지
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• 제19권1호
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• pp.89-101
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• 2010

경상분지 퇴적층의 퇴적연령을 한정하기 위하여 신동층군의 진주층 최하부 역질사암과 하양층군 신라역암의 쇄설성 저어콘에 대한 SHRIMP U-Pb 연령측정을 수행하였다. 분리한 저어콘에서 구한 일치곡선(concordia) 연령은 진주층 표품이$112.4{\pm}1.3(2{\sigma})$ Ma 그리고 신라역암 표품이 $110.4{\pm}2.0(2{\sigma})$ Ma의 값을 보인다. 이러한 연령은 진주층 하부와 신라역암의 최고 퇴적시기를 한정하는 것으로 해석된다. 진주층은 압티안(Aptian) 후기에서 알비안(Albian) 초기까지 퇴적이 진행되었으며 그 후 몇 백만년 이내인 알비안 시기 동안에 층후가 비교적 얇은 칠곡층과 신라역암층이 퇴적되었음을 의미한다. 분석된 쇄설성 저어콘들이 나타내는 연령분포는 퇴적물 근원지에 중생대로부터 시생대에 이르는 다양한 화성활동 시기를 갖는 암석 또는 그로부터 유래한 쇄설성 저어콘들이 존재했음을 나타낸다. 이 중에서 경상분지의 주변에서는 물론 한반도 어느 곳에서도 현재까지는 발견되지 않았거나 또는 매우 드물게 나타나는 중원생대, 신원생대 및 고생대의 화성활동 연령들이 포함되는 것은 퇴적시기에 이러한 연령의 암석들이 한반도에 존재했을 가능성 또는 상당한 길이를 갖는 하천을 통해 더욱 먼 대륙 내부로부터 해당 연령의 퇴적물이 유래하였을 가능성을 시사한다.

• 한국지구과학회지
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• 제30권2호
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• pp.153-164
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• 2009

경상분지와 경기육괴 지역에서 획득된 총 7측점의 MT 자료를 이용하여 한반도의 광역적인 1차원 심부 전기비저항 구조를 조사하였다. 경상분지에 위치한 측점들은 주변 해양에 의한 왜곡을 보정하기 위해 반복적 텐서 벗겨내기 기법을 이용하여 해양효과를 보정하였다. 총 7측점에 대한 층서 구조 일차원 역산 결과는 천부지층, 상부지각, 하부 지각 및 상부 맨틀, 연약권으로 구분되는 4층 전기비저항 모델을 제시하였다. 이 중 상부지각과 하부 지각의 경계, 즉 콘라드면은 전 측점에서 뚜렷하게 나타났다. 경상분지 지역은 깊이 약 17km, 경기육괴 지역은 약 12km부근에 콘라드면이 존재하였다. 또한 경상분지 지역 상부지각의 전기비저항은 경기육괴에 비해 5배정도 높았다. 마지막으로 연약권은 깊이 약 100km 이하에 존재하며, 200-300 ohm-m의 전기비저항을 갖는 것으로 추정되었다.

• 터널과지하공간
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• 제18권2호
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• pp.149-161
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• 2008

특수한 지질조건을 제외하면 이론적이거나 물리적인 방법으로 특정지역의 정확한 암반 초기응력 상태를 예측하기는 거의 불가능하다. 이는 토목공학이나 광업개발과 관련된 문제에 있어 암반 응력에 대한 신뢰성 있는 정보를 얻는 유일한 방법은 현장 측정에 위해서만 가능함을 의미한다. 1990년대 이후 국내 경상분지 영역 내암반 구조물 설계단계에서 정량적인 정보를 획득하기 위해 많은 현장 초기응력 측정이 수행되어 오고 있다. 본 논문의 연구지역은 경상분지의 지표로부터 심도 300 m 미만 지하공간으로 위치적으로 동쪽의 부산에서 서쪽으로는 여수를 포함하는 광범위한 지역을 포함한다. 현장 초기응력 측정은 대부분 지표 시험공을 이용하여 심도 $14m{\sim}300m$ 영역에서 수압파쇄법에 의해 총 270회 시행되었다. 본 논문에서는 현장 측정 자료를 바탕으로 전체 연구지역에 현재 형성되어 있는 초기응력 상태, 화강암류와 안산암류 지역에서의 초기응력 분포 특성 차이에 대해 논의하고자 한다. 그리고 마지막으로 부산 일원과 양산 단층대 지역 내 수평응력 방향성의 국부적 분포 양상에 대해 소개하도록 하겠다.

• 자원환경지질
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• 제32권4호
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• pp.353-363
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• 1999

한반도와 중국 동부에 있어서 주라계와 백약계의 경계는 해성층의 결여로 구획이 곤란하고 경계상하가 연속적 지층을 이루고 있어 상부주라-하부백약계로 파악한다. 이는 하나의 광역적 부정합간 지층단위이므로 자성속(慈城束)이란 지층명이 적당하다. 그 위의 백약계인 경상속(慶尙束)은 다시 두 개의 부정합간 단위로 분류되는데 경상분지의 신동층군과 하양층군을 대표로 하는 단위(Hauterivian-하부Albian)와 동분지의 유천 화산암층군을 대표로 하는 단위(상부Albian-상부백약계)가 그들이다. 즉, 한반도 전역의 상부주라-백약계는 이들 3개의 부정집합간 단위로 나누인다. 상부주라-하부백약계 하위의 부정합은 주라기 중기 재지 후기의 대보변동에 기인하고 동 단위 상위의 부정합은 재령강(載寧江)변동에 기인한다. 유천아속(亞束)(상부Albian-상부백약계) 하위의 부정합은 유천(兪川)변동에 기안하는 것으로 이는 러시아 북동부와 연해주 일대에도 널리 인정된다, 상위는 널리 분포합은 신생대 초의 변동의 산물이다. 상부주라-백악계의 퇴적을 개관하건데 하부단위(자성속)는 북한에는 널리 분포하여 화산암이 많으나 남한에는 소규모의 묘곡층 등이 알려져 있다. 그 위의 중부단위(신동 및 하양층군 해당의 하부백약계)는 한반도 전역에 분산 분포하나 경상분지가 대표적으로 큰 분지이며 이곳의 충후는 북한의 배(倍)에 달하고 역암의 양도 훨씬 많다. 상부단위(유천아속)는 남한에는 널리 분포하고 화산암이 대부분이나 북한에는 예성강분지의 봉화산층군 밖에는 알려져 잇지 않고 화산암이 없다. 중부단위의 경우 각 퇴적층은 현저한 주기성을 보인다. 이 주기성은 남한과 북한의 동시기 지층의 상호대비의 기준이 되지 못할 가능성이 있다. 경상분지의 하향층군이 보여주는 주기성을 국지적 지각의 지괴운동의 차이에 따라 분지의 남부와 북부가 현저히 다르다. 이 사실에 비추어 보면 멀리 떨어진 두 분지의 동시기 지층들은 지반각지의 국지적 개별적 운동에 따라 서로 다른 퇴적주기를 보일 수 있다. 상부주라-백약계의 퇴적에는 대채로 보아 화산활동이 수반했다. 북한의 자성속에는 칼크-알칼리 및 알칼리 중성 및 산성의 화산암류가 수반했다. 남한의 하부백야계 상부에는 알칼리-준알칼리 현무암 및 안산암이 수반했다. 남한의 유천아속은 칼크-알칼리 안산암 및 유뮨암이 대부분이다. 3개 부정합간 단위의 분표양상을 개관하면 하부는 주로 북한에 분포하고, 중부는 남북한에 공통으로 분포하고 상부는 특별히 남한 남부에 주로 분포하여 시간의 경과에 따라 태평양 쪽으로 분포지대가 단계적으로 이동했음을 알 수 있다. 백악기 동안의 남한의 분지형성에 대해서 대하여는 북동향 주향이동단층들의 좌수향 운동에 크게 기인했을 것으로 해석했다.

• 자원환경지질
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• 제38권3호
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• pp.299-304
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• 2005

GRACE 위성자료를 이용하여 한반도를 포함한 동아시아 지역에서 지오이드와 중력이상을 계산하였다. 지오이드의 기복은 중국 내륙에서 한반도를 거쳐 태평양쪽으로 갈수록 음에서 양으로 -60 m에서 60m로의 변화가 나타난다 중력이 상은 섭입대에서의 특징적인 -100 mgal 이하의 저이상대를 제외하면 전체적으로 $-60\~60\;mgal$의 분포를 보이며, 북한 지역의 백두산과 개마고원, 남한지역의 태백산맥에서 고이상이, 동해의 울릉분지, 일본분지, 야마토 분지에서 저이상이 관찰된다. 지각 성분만을 고려하기 위한 방법으로 구면조화분석시 degree 10이하의 광역성분을 제거하여 잔여이상을 계산하였다. 계산된 잔여이상에서 한반도 육상 북부 산간 지역과 경상분지 일대에서 고이상이 보이고, 한반도 주변 해상지역의 서한만 분지와 남한 군산분지, 제주분지, 울릉분지 등지에서 저이상대가 관찰된다. 육상지역과 해상지역에서 계산된 잔여이상과 degree별 분리된 이상대의 분포는 지하 지질 규모 및 심도별 분포와 관련하여 대규모 지구조를 규명하거나, 나아가 지하자원 탐사에 유용하게 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한지리학회:학술대회논문집
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• 대한지리학회 2002년도 추계학술대회 요약집
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• pp.97-100
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• 2002

지표의 기복은 암석의 차별적 풍화와 침식을 반영하므로, 기복의 형성에서 암석이 차지하는 몫을 이해하는 것은 중요하며 이 문제는 근대지형학의 발달 초기부터 중요하게 다루어져 왔다(권혁재, 2002).(Picture Omitted) 대구분지 북쪽 분수계를 이루고 있는 팔공산의 기반암은 중생대 백악기 말부터 제 3기초기에 걸쳐 백악기 퇴적암인 경상누층군을 관입하여 형성된 불국사화강암이다.(중략)