• 한국광물학회지
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• 제25권4호
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• pp.271-282
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• 2012

비정질 실리카겔은 Si와 O로 이루어진 가장 간단한 화합물로서, 표면에 다양한 구조의 물과 수산기, 그리고 합성과정에서 형성된 유기 리간드(ligand)를 함유하고 있어, 지권, 수권, 그리고 생물권의 상호작용을 이해하는 모델 시스템으로서 의미를 갖는다. 본 연구에서는 $^{17}O$ NMR 분광분석을 통해 비정질 실리카겔의 Si-O-Si와 Si-OH 산소 원자환경의 차이를 규명하고자 하였다. 이를 위해 $SiCl_4$의 수화반응을 통해 $^{17}O$이 집적된 비정질 실리카겔을 합성하였다. $^1H$과 $^{29}Si$ NMR 분광분석 결과, 비정질 실리카겔 표면에는 다양한 수소결합 세기를 가진 물과 수산기 이외에, Si-$O{\cdots}R$ 형태의 유기 리간드가 존재함을 확인하였다. 이와 같은 유기 리간드는 에탄올 또는 증류수를 이용해 비정질 실리카겔을 초음파 세척함으로써 상당부분 제거 가능하다. $^{17}O$ NMR 분광분석 결과, 짧은 펄스 길이($0.175{\mu}s$)를 이용한 $^{17}O$ NMR 스펙트럼에서 Si-O-Si와 Si-OH 산소원자 환경이 거의 구분되지 않고 나타나는 반면, 특정 실험조건($2{\mu}s$ 펄스길이)의 $^{17}O$ NMR 스펙트럼에서는 약 0 ppm에서 빠른 동역학적 특성을 가지는 Si-OH로 추정되는 피크가 관찰되었다. 이 피크는 비정질 실리카겔 표면의 유기 리간드가 제거됨에 따라 더 뚜렷하게 관찰되며, 이는 유기 리간드와 비정질 실리카의 산소원자 사이의 상호작용이 존재함을 지시한다. 이와 같은 상호작용은 비정질 실리카겔 표면의 수산기의 원자구조에 대한 정보를 제공하며, 이를 통해 규산염 지구물질의 탈수반응 기작에 대한 이해를 고양시킬 수 있다. 따라서 궁극적으로 지구물질의 탈수반응에 기인하여 일어나는 섭입대의 중간깊이(약 70~300 km)에서 일어나는 지진의 미시적인 원인에 대한 실마리를 제시할 것으로 기대된다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권4호
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• pp.425-437
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• 2007

시화호 인공습지의 수리동력학적 특성과 입자성 물질의 침전특성을 살펴보기위해 물흐름조사 및 입자성 물질의 퇴적율 측정을 실시하였다. 시화호 인공습지는 크게 3개의 습지(반월, 동화, 삼화)로 나누어 볼 수 있는데 이는 각각의 하천에서 유입되는 비점오염물질의 처리를 위해 조성되었다. 조사지역은 반월천 고습지를 대표지역으로 선정 후 실시하였다. Rhodamine 50WT Red를 사용하여 물흐름 실험을 수행한 결과 자유수면(open water) 지역과 수로를 통한 물흐름이 주를 이루고 있었으며 식물이 식재되어 있는 폐쇄수역(closed water)에서의 물흐름이 지체되는 것으로 나타났다. 반월습지의 상부 및 하부 습지의 평균 수리학적체류시간(hydraulic retention time, HRT)은 각각 34.1 hr, 74.6 h,로 나타났으며 총 체류시간은 108.7 hr(4.5 day)이었다. 반면에, 침전율은 침전지(A지역)보다는 하류부의 open water지역(B, C, D지역)에서 높은 것으로 조사되었다. 향후 open water 내에 축적 가능한 sediment 양을 추정한 결과 20년 후 각 지역의 침전 깊이는 A: 6.3 cm, B: 8.3 cm, C: 7.0 cm, D: 9.5 cm로 나타났다. sediment trap 내의 유기물 축적량은 강우의 영향으로 1차 조사시기에 가장 높은 것으로 나타났으며 A 지역보다 B, C, D 지역에서의 축적량이 높은 것으로 조사되었다. 또한, 질소, 인 성분들은 하부습지에서 높게 나타났다. 이러한 결과로 인공습지의 효율적 관리를 위해서는 물흐름 및 입자성 물질들의 퇴적 특성에 대해 시간 변화에 따른 지속적인 조사 및 관리가 요구되어 진다.

• 자원환경지질
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• 제39권2호
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• pp.111-128
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• 2006

한반도의 3차원적인 지각구조와 진원의 특성을 P파와 S파의 주행시간 토모그래피 기법을 이용하여 연구하였다. 이 연구의 주요 목적은 진원, 분지 및 심부 구조지역에서의 Vp/Vs 비율의 이상 대를 찾기 위함이다. 이것은 한반도의 보다 세부적인 지진 구조력 데이터의 예측을 고려했다. 지진 토모그래피를 이용한 본 연구의 결과에서 진원에서의 높은 Vp/Vs 비율의 차이를 수직성분에서 찾을 수 있었다. 퇴적 분지와 추가령 구조곡 아래에서 높은 Vp/Vs 비율이 나타났다. 이는 마그마 분출 후 마그마가 고체화되고, 원생수(connate water)로 포화된 여러 파쇄대와 단층에 의한 것으로 추정되어진다. 대부분의 진원에서 높은 Vp/Vs 비율 차이(VRD)를 찾을 수 있었으며, 영월, 경주, 홍성, 대흥, 대관, 랑님 지진의 경우 상부지각에서 속리산, 사리원, 지리산 지진 등은 하부지각 또는, 모호 불연속면 근처에서 나타났다. 특히 대관, 대흥 및 운산에 있는 온천 지역과 높은 VRD가 일치함을 볼 수 있었다. 이것은 또한, 이 지역 하부지각에 용융체(partial melting)의 존재 가능성을 시사한다. 높은 Vp/Vs 비율 차이(VRD)는 단층과 파쇄대에 존재하던 액체 (connate water)가 지진발생 후 탈수화 작용(dehydration)이 발생하여, 강성률이 감소함을 나타낸다. 이러한 것은 진원이 부피의 변화, 전단 파쇄대(shear fracture), 장성률(rigid)의 변화를 포함하는 모멘트 텐서(moment tensor) 에 의해 표현된다는 사실에 기인한다는 것이다. 높은 Vp/Vs 비율의 차이(VRD)는 또한, 백두산의 40km 깊이 아래에서 찾을 수 있는데 이는 강성률을 감소시키는 마그마 방(magma chamber)가 존재함을 암시해준다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권1호
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• pp.59-69
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• 2000

제주도 문섬주변 연성산호 서식지의 생물생태학적 특성을 파악하기 위해 1995년 9월부터 1996년 7월까지 격월 간격으로 해양환경요인과 식물플랑크톤군집을 조사하였다. 연평균 수온과 연평균 염분은 각각 $17.4^{\circ}C$, 34.06psu 로써 동계에 저온고염, 하계에 고온저염 현상을 보여 산호초 형성에는 부적당한 조건을 나타내었다. 영양염류 분포는 총무기질소가 $0.07{\sim}10.08\;{\mu}M$, 인산-인이 $0.05{\sim}1.70\;{\mu}M$, 규산-규소가 $3.08{\sim}21.86\;{\mu}M$였으며, 연 평균 N/P비는 $9.59{\sim}10.60$의 범위로 외해로 갈수록 낮았고 질소원이 식물플랑크톤의 제한요인으로 작용하고 있다고 생각된다. 유광층의 깊이는 연평균 32.0 m($18.9{\sim}48.6m$)로 계절에 따라 차이가 있으며 산호의 분포수심과 상관관계를 보였다. 식물플랑크톤 chlorophyll a량의 분포는 $0.12{\sim}1.51\;{\mu}g\;L^{-1}$, 현존량은 $1.5{\times}10^3{\sim}7.0{\times}10^5\;cells\;L^{-1}$의 범위로써 내해가 외해보다 높고 춘계에 대증식을 나타내었다. 식물플랑크톤의 출현종수는 총 55속 128종으로 돌말류 99종, 와편모조류 26종, 규질편모조류 2종, 남조류가 1종이 출현하였고 연중 주로 돌말류로 구성되어 있지만 하계에는 와편모조류의 출현종수가 증가하였다. 우점종은 Paralia sulcata (Ehrenberg) Cleve와 Cylindrotheca closterium (Ehrenberg) Lewin & Reimann 등이 주요종으로서 이들 저서성 돌말류가 산호의 주먹이원으로 작용할 것으로 추정되며, 종다양성 지수의 연 평균은 1.84로 제주도 해안의 일반적인 값보다 다소 낮았다.

• 생태와환경
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• 제38권1호통권110호
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• pp.45-53
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• 2005

강원도 양구군과 인제군의 경계에 있는 대암산 용늪의 이탄 퇴적물을 사용하여 탄소 및 질소 동위원소비의 해석을 통하여 용늪의 환경변천의 해석을 시도하였다. 표층 0 ${\sim}$ 5 cm의 연대는 BP190년, 30 ${\sim}$ 35 cm층 및 50 ${\sim}$ 55 cm층에서는 각각 BP870, BP1870년으로 측정되었다. 유기물 함량이 높은 0 ${\sim}$ 35 cm의 이탄층에서 bulk의 퇴적속도는 약 0.4mm/년으로 계산되었다. 금번 시료를 채취한 지점의 퇴적물 최하층인 75 ${\sim}$ 80 cm층의 $^{14}C$연대는 약 BP1900년으로 측정되었고 50 ${\sim}$ 55 cm와 75 ${\sim}$ 80cm층의 측정연대가 거의 비슷한 것으로 보아서 용늪의 심층부는 원래의 삼림 토양인 것으로 판단되었다. 50 ${\sim}$ 55 cm층은 모래 성분이 포함되어 있고 또한 유기물 함량이 낮은 것으로 보아 주변 지역의 침식으로부터 유래되었을 가능성이 있다고 판단되었다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 이용한 시료의 채취 지점에서는 BP1900년 경부터 습원화가 되었다고 추정된다. 유기탄소 동위원소비, 총 질소동위원소비는 깊이 방향으로 변동이 보였다. 이러한 사실로부터 대암산 고층습원의 발달과정에 있어서 기후조건의 변동과 함께 질소순환계의 변화도 있었던 것으로 추론 되었다.

• 암석학회지
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• 제26권3호
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• pp.201-219
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• 2017

마이산을 포함한 진안분지는 영남육괴 북쪽 경계 중앙부에 위치하고 있으며 이 지역의 기반암은 고원생대 편마암과 이를 관입한 중생대 화강암으로 백악기 이전에 지표로 노출되었다. 진안분지는 백악기에 영동-광주 단층대를 따라 일어난 좌수향 주향이동단층에 의해 형성된 인리형 분지이며 마이산은 진안분지 내의 경사가 급했던 분지 동쪽 경계부에 퇴적된 역암으로 구성된 산이다. 마이산 봉우리는 말 귀의 형상을 보이며 역암 절벽에 타포니가 발달한 특이한 지형을 보여주고 있다. 진안분지를 형성시킨 단층은 지하 깊은 곳까지 연결됨으로서 200 km 깊이에서 형성된 마그마가 지표로 분출하여 진안분지 내와 그 주변에 활발한 화산 활동을 일으켰다. 그 결과 마이산 주변에는 화산폭발에 의해 형성된 화산쇄설암으로 구성된 천반산, 화산분출시 마그마가 관입한 암경으로 구성된 구봉산 그리고 화산 분출시 분출되어 흐른 용암에 의해 형성된 운일암 반일암등이 특이 지형을 형성하며 나타난다. 그리고 진안분지와 주변 화산암이 형성된 이후 진안분지와 그 주변 지역이 융기하여 마이산을 포함한 주변 명산들을 형성하였다. 융기 시기는 정확히 알 수는 없지만 대략 69-38 Ma경으로 추측된다. 이때 추가령에서 무주와 진안을 지나 함평으로 연결되는 노령산맥이 형성되었을 것으로 추정되며, 이로 인해 금강과 섬진강 수계가 나뉘어지고 갈라진 수계에 의해 쉬리의 종이 분화되었다. 또한 북북서 방향으로 발달한 운장산에 의해 금강과 만경-동진강 수계가 나뉘어졌다. 이로 인해 마이산과 그 주변 지역에는 다양한 생태계가 조성되었으며 동시에 마이산에는 특이한 암상과 관련된 다양한 문화, 역사 자원이 존재한다. 따라서 마이산과 주변 지역은 지질유산을 중심으로 생태, 문화, 역사가 잘 어우러진 지질 관광이 성공적으로 개발될 수 있는 지역으로 국가지질공원 및 세계 지질공원으로서의 가능성이 높다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권4호
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• pp.357-363
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• 2010

이 연구에서는 많은 양의 공룡알 화석이 발견된 경기도 송산면 고정리의 시화호 남측 간척지내에 위치한 공룡생태박물관 건립부지의 $350{\times}750\;m^2$ 구역에서 탄성파 굴절법 탐사, 시추, 그리고 시추공에서 하향식 탄성파 탐사로 이루어지는 지질조사를 통해 부지내 기반암과 그 위에 쌓인 갯벌의 분포와 특성을 파악하였다. 전체 6,950 m 길이의 11개 측선에서 해머를 파원으로 이용하여 탄성파 굴절법 자료를 획득하여 역산으로 지질구조를 구하였다. 5개의 지점에서 지표에서 기반암까지 시추를 하였으며 이때 시료를 채취하여 입도분석 등을 통해 퇴적물을 분류하였으며 일부 시료에서 갯벌의 진화과정을 밝히기 위해 연대측정을 하였다. 2개 시추공에서 지층시료를 회수한 후에 해머를 음원으로 이용하여 깊이에 따라 탄성파의 속도를 측정하였다. 조사지역의 지질은 지표에서 아래로 갯벌, 풍화토, 그리고 기반암의 구조로 나타난다. 갯벌퇴적층과 풍화토층의 두께는 각각 5 ~ 12 m와 2 ~ 8 m이다. 기반암은 중생대 백악기 퇴적암층으로 해석되며 조사지역내에서 서쪽에서 동쪽으로 갈수록 얕게 분포하는 경향이 있다. 조사구역을 피복하고 있는 갯벌퇴적층과 풍화층의 부피는 약 140만 $m^3$, 무게는 350만 ton으로 계산된다. 조사지역에서 해수면 상승속도는 0.1 ~ 0.15 cm/yr로 추정되는데 이 값은 8,000년전 이후의 느린 해수면 상승속도를 반영한다고 볼 수 있다.

• 대한소아치과학회지
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• 제37권1호
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• pp.24-34
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• 2010

본 연구의 목적은 광중합형 글라스아이오노머 시멘트에 마이크로 입자의 하이드록시아파타이트와 나노미터 입자의 하이드록시아파타이트를 첨가하였을 때 물리적 성질과 탈회 저항, 결합 강도의 차이를 비교하기 위함이다. 실험에 사용된 광중합형 글라스아이오노머 시멘트는 Fuji II LC 였고 순수한 Fuji II LC GIC는 대조군으로, 15% micro HA- Fuji II LC GIC는 실험군 1, 15% nano HA- Fuji II LC GIC는 실험군 2로 설정한 후 실험을 진행하였고 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. CLSM으로 탈회 표면 깊이를 관찰한 결과 대조군 보다 실험군에서 법랑질의 탈회가 덜 발생하였고, 실험군 1 보다 실험군 2에서 법랑질의 탈회가 적게 관찰되었다. 2. SEM을 이용한 탈회면 관찰시 대조군에서 법랑질의 탈회가 더 많이 일어났고, 실험군은 하이드록시아파타이트의 영향으로 탈회가 덜 일어나 표면입자가 보다 규칙적이었다. 두 실험군을 비교했을 때 실험군 2가 실험군 1 보다 탈회에 저항하였다. 3. 결합 강도는 대조군, 실험군 1, 실험군 2 순으로 증가했으며 세 군간에 통계학적으로 유의할 만한 차이가 있었다 (p < 0.05). 4. SEM 상에서 결합 강도 측정 후 파절된 면을 관찰한 결과 하이드록시아파타이트를 포함하는 실험군에서 골 유사 아파 타이트 추정 입자가 관찰되었으며 실험군 1 보다 실험군 2에서 더 많은 입자가 형성되었다.

• 지구물리
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• 제2권1호
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• pp.9-26
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• 1999

동해의 남서해역에 위치하는 울릉분지의 지각은 정상적인 해양지각보다 두꺼워서 과연 해양지각인지 아니면 얇아진 대륙지각인지가 불분명하다. 울릉분지의 지각구조와 그 특성을 정확히 모르는 가운데 분지의 진화에 관한 서로 다른 모델들이 제시되고 있음에 비추어 이 논문에서는 심부 탄성파 탐사자료를 이용하여 울릉분지의 지각구조와 특성을 밝히고 형성에 대한 단서를 제시하고자 한다. 울릉분지 지각의 두께는 10 km로서 정상적인 해양지각보다 두꺼우나 해저면 지진계 자료의 -p 분석과 2차원 파선추적을 기초로 하는 해석의 결과는 다음과 같이 해양지각의 특징을 가짐을 지시한다. (1) 울릉분지의 지각은 깊이에 따른 속도와 속도구배(velocity gradient)의 분포에서 상부층과 하부층으로 구성되는데 이들은 각각 전형적인 해양지각을 이루는 층단위 2 (layer 2)와 층단위 3 (layer 3)과 일치한다. (2) 상부층과 하부층 사이에는 약 1 km 구간에 걸쳐 5.7-6.3 km/s의 속도를 갖는 층을 관찰할 수 있는데, 이 것은 해양 층단위 2와 3 사이의 전이층으로 알려진 층단위 2C를 나타낸다. 그러므로 전형적인 대륙지각의 특징을 보이는 남서 일본열도가 늘어나면서 울릉분지가 형성되었다고는 볼 수 없다. 대신, 지각의 속도와 두께는 맨틀플룸의 바로 위가 아니라 그 주위에서 형성되는 정상보다 뜨거운 맨틀대류권내에서 발생하는 해저면확장에 의해 울릉분지가 형성되었음을 지시한다. 울릉분지의 형성에 영향을 미친 맨틀플룸은 중국 북동부에 존재하였을 것으로 추정되는데 이러한 논리는 울릉분지내와 그 주변에 분포하는 화산암의 형성시 맨틀플룸의 영향을 받았다는 지화학적 추론과 일치한다. 따라서 이 논문에서는 동해 남서부의 열림이 일본열도의 늘어남에 의한 것이 아니라 해저면 확장과 맨틀플룸의 영향을 받은 것임을 제시한다.

• 암석학회지
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• 제28권3호
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• pp.157-169
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• 2019

경상남도 하동군 화개면 지리산 불일폭포에 분포하는 선캄브리아시대 고원생대의 화강암질편마암 노두에서 관찰되는 중생대 백악기 이후에 형성된 것으로 추정되는 슈도타킬라이트를 대상으로 야외 산상과 구조지질학적 특성, 암석기재, 전자현미경 관찰, 지화학적 분석 등을 수행하였다. 연구지역 노두에서 동일한 전단영역에 발달한 취성변형작용의 산물인 단층암은 슈도타킬라이트와 엽리상 파쇄암으로 분류된다. 이들 중에서 단층작용에 수반된 암회색 슈도타킬라이트들의 산출형태는 수 mm~수 cm 단위의 두께로 단층면을 따라 발달한 '단층세맥형'과 단층세맥형의 슈도타킬라이트로부터 그 용융물이 주변암에 주입되어 형성된 '주입세맥형'으로 구분된다. 이들 슈도타킬라이트의 암석 슬랩과 박편에서는 유리질 내지 탈유리화된 기질부에 석영, 알칼리장석, 사장석, 흑운모 등 잔류광물들의 쇄설성 조직, 만입경계가 발달한 반정, 반응연, 산화물의 물방울 모양구조, 행인상구조, 빠른 냉각으로 형성된 유리, 유동구조 등이 관찰된다. 또한, 슈도타킬라이트의 주성분 및 광물의 조성은 일반적인 염기성 암맥과 달리 모암인 화강암질편마암의 조성과 거의 동일하게 나타난다. 이상의 관찰과 분석은 아주 천처에서 고속 미끌림의 지진성 단층운동으로 발생한 마찰열로부터 모암의 마모와 선별적인 용융의 결과로 생성된 슈도타킬라이트임을 지시한다. 본 연구에서 완전히 규명하지 못한 슈도타킬라이트의 명확한 생성연대, 생성 온도와 깊이, 운동학적 특성과 관련한 단층의 변위와 길이, 단층 미끌림 속도 등에 관해서는 후속연구로부터 밝힐 예정이다.