• 제목/요약/키워드: 산소 분압

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기관내 내독소 투여로 유발된 흰쥐의 급성폐손상에서 surfactant의 치료효과 (The Effect of Surfactant Therapy for Acute Lung Injury Induced by Intratracheal Endotoxin Instillation in Rats)

  • 강윤정;박용범;지현석;최채철;김재열;박인원;최병휘
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제48권4호
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    • pp.487-499
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    • 2000
  • 연구배경 : 급성호흡곤란증후군은 다양한 원인으로 유발된 폐포와 모세혈관 사이의 투과성 증가로 폐부종이 발생하여 저산소성 호흡부전이 유발되는 증후군으로, 여러 종류의 surfactant의 이상이 관찰되어 외부에서 기관을 통해 surfactant를 공급하는 치료방법이 많이 시도되었다. 본 연구에서는 흰쥐를 대상으로 기판내로 내독소를 주입하여 급성 폐손상을 유발한 다음 기관내로 surfactant를 투여하여 치료효과를 알아보았다. 방 법 : 흰쥐를 각각 5마리씩 네 군으로 나누어 제1군은 기관대로 생리식염수를 30분 간격으로 주입하였고, 제2군은 기관내로 내독소를 주입한 이후 30분 뒤에 기관내로 생리식염수를 주입하였으며, 제3군과 4군은 기관내로 내독소를 주입한 후 각각 30분과 5시간 뒤에 기관내로 surfactant를 주입하였다. 결 과 : 생리식영수만 기관내로 주입한 제1군에 비해서 내독소를 기관내로 주입한 제2군과 3군, 4군에서는 호흡수가 증가하고, 흡기유량이 감소하였으며, 기도저항을 나타내는 지표인 Penh은 제2군에서만 증가되었다. 동맥혈액산소분압은 제 2군에서만 유의하게 감소하였다. 기관내 내독소 투여후 24시간에 얻은 기관지폐포세척액의 단백농도는 제 2군에서만 증가하였다. 기관지폐포세척액내의 세포수는 내독소를 투여받은 제2군과 3군, 4군에서 모두 증가하였고 구성세포는 다형백혈구가 다수를 이루고 있었다. 폐조직검사에서 제2군의 폐포내로 다형백혈구를 위주로하는 염증세포의 침윤과 폐포벽의 비후소견이 관찰되었으며, 제3군 및 제4군에서도 비슷한 염증소견이 관찰되었으나 염증의 정도는 제2군에서 제일 심하였다. 결 론 : 기관내 sufactant 투여는 기관내 내독소 투여로 유발된 흰쥐의 급성폐손상에서 의미있는 치료효과를 나타내었다.

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만성 저산소성 폐질환의 폐동맥 고혈압에 대한 심초음파 검사 (Echocardiographic Diagnosis of Pulmonary Arterial Hypertension in Chronic Lung Disease with Hypoxemia)

  • 장중현
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제46권6호
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    • pp.846-855
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    • 1999
  • 연구배경 : 만성 저산소성 폐질환 환자의 폐동맥고혈압은 폐혈류 장애에 따른 악화에 이르는 주요 합병증이다. 폐동맥 고혈압과 이에 수반되는 폐성심의 임상적 진단은 때로 모호하여 폐동맥압의 비관혈적인 심초음파 검사의 중요성이 대두되고 있다. 최근 도플러 심초음파는 기존의 M모드 검사법에 비해 측정치의 정확도, 재생산성과 좋은 창을 얻을 수 있는 상대적인 장점이 있어 폐기종성 환자에서 보다 적용하기 용이한 검사법이다. 본 연구는 만성 저산소성 폐질환의 폐동맥 고혈압 예상 환자에서 도플러 검사법이 갖는 유의한 지표를 확인함에 목적이 있다. 방 법 : 대상환자는 만성 저산소성 폐질환을 보이며 임상소견상 폐동맥 고혈압이 예상되어 심초음파 검사를 시행받은 19명의 환자들을 대상으로 의의있는 폐동맥 고혈압 지표에 대해 조사하였다. 대상 환자들은 와위에서 좌흉골연이나 늑골하에 2.5MHz 진동자를 두고 도플러 및 M모드 심초음파를 시행하였고 특히, 삼첨판 역류시는 도플러 모드로 예측되는 우심실 수축기압(RVSP)이 40mmHg 이상인 군을 그 미만이거나 삼첨판 역류가 없었던 경우와 구분하여 다른 임상지표들에 대하여 비교, 분석하였다. 결 과 : 1) M모드 심초음파의 늑골하 사방관찰에서 RVSP 상승군이 대조군에 비해 수축기말 우심실 직경은 증가하였지만 그외 이완기말 우심실 직경, 수축기 및 이완기말 면적, 우심실 지유벽의 두께, 우심실 출구의 직경과 심실 중벽 두께 등은 두군간 차이가 없었다. 2) 도플러 모드에서 RVSP 상승군의 우심실 출구 수축기 가속기간(AT)은 $82{\pm}9msec$로 대조군 $96{\pm}16msec$에 비해 유의하게 단축되어 있었다. 3) 동맥혈 검사상 RVSP 상승군은 대조군에 비해 산소분압이 감소되어 있었으나 유의한 차이는 없었고 폐기능검사의 노력성 폐활량 및 1초 노력성호기량도 상승군에서 저하되었으나 두군간 유의한 차이는 없었다. 4) AT는 RVSP와 통계학적으로 유의한 역상관관계를 보여주었다. 결 론 : 만성 저산소성 폐질환에서 임상소견상 폐동맥 고혈압이 예상되는 경우 이를 규명하기 위해 심초음파 검사를 하여 컬러도플러로 삼첨판 역류가 확인되면 연속파 도플러로 RVSP를 예측할 수 있으며 이는 간헐파 도플러의 AT의 단축과 관련되어 있음을 확인하였다. 도플러 모드하의 RVSP 및 AT의 측정은 폐동맥 고혈압의 좋은 지표가 될 수 있을 것으로 예상된다.

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보리수나무 유식물의 생장과 질소고정 활성에 대한 환경요인의 영향 (Effects of Environmental Factors on Growth and Nitrogen Fixation Activity of Autumn Olive (Elaeognus umbellata) Seedlings)

  • 송승달
    • Journal of Plant Biology
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    • 제37권3호
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    • pp.387-394
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    • 1994
  • 보리수나무(Elaeagus umbellata Thunb.) 유식물의 생육과정에서 근류 형성 및 질소고정 활성에 대한 중요 요인으로서 광도, 온도, 질소화합물, 수분 스트레스 등의 영향을 정량적으로 분석하였다. 유식물의 상대생장률과 T/R비는 각각 초기의 $1.60%{\cdot}d^{-1}$와 1.12에서 근류 형성이 촉진된 후기에는 $3.75%{\cdot}d^{-1}$와 2.31로 증가하였다. 질소고정의 비활성은 근류 형성 초기에 $72.5\;\mu\textrm{M}\;C_2H_4{\cdot}g\;fr\;wt\;nodule^{-1}{\cdot}h^{-1}$로서 최대치를 나타낸 후 점차 감소하였다. 상대조도 20-25. 10-15 및 4-6% 처리구의 질소고정 활성은 대조구에 대해 각각 41, 54 및 71%의 감소를 보였다. 근류를 15, 20, 25 및 $30^{\circ}C$에서 배양할 때 활성은 각각 5.4, 24.7, 51.6 및 $58.5\;\mu\textrm{M}\;C_2H_4{\cdot}g\;fr\;wt\;nodule^{-1}{\cdot}h^{-1}$로 변하였다. 저온($15^{\circ}C$)의 전처리 후 $30^{\circ}C$로 옮겼을 때 근류 활성($66.5\;\mu\textrm{M}\;C_2H_4{\cdot}g\;fr\;wt\;nodule^{-1}{\cdot}h^{-1}$)은 고온($35^{\circ}C$) 전처리에 비해 촉진되었다. 근류의 활성은 산소분압에 비례하여 16 kPa 이상에서 포화되었고, 근류를 뿌리에서 떼어내거나 절단하면 92%와 43%로 활성이 억제되었다. pH 5.5, 6.5 및 8.0에서 생육된 초기 근류의 상대활성은 각각 89, 100 및 40%였으며, 1 및 3 mM의 $NO_3\;-N와\;{NH_4}^{+}-N$에서 생육된 초기 근류는 각각 6.1%와 68.50%의 상대활성을 보였다. 수분 공급량 20, 50 및 100mL에 의한 근류의 형성과 비활성은 각각 35, 120 및 8 mg.plant-1와 33.6, 58.4 및 $8.4\;\mu\textrm{M}\;C_2H_4{\cdot}g\;fr\;wt\;nodule^{-1}{\cdot}h^{-1}$였다. 식물체에 수분공급을 중단하였을 때 5일 후에 일시 위조가 나타났으며, 식물체의 함수량 및 증산량은 각각 90 및 53% 감소되었으나, 근류 활성은 완전히 소실되었다.

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만성 폐쇄성 폐질환 환자의 자율신경 장애 (Dysfunction of Autonomic Nervous System in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Diseases)

  • 신경철;이관호;박혜정;신창진;이충기;정진홍;이현우
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제46권3호
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    • pp.317-326
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    • 1999
  • 연구목적: 호흡기에 대한 자율신경 기능도 기도 및 혈관의 평활근, 접막하선의 점액분비. 기관지 순환 혈류조절, 비만 세포의 염증 반응에 관계되는 매개물의 분비등 매우 다양하게 나타나며 이들 자율신경 장애는 기도 폐쇄의 원인으로 작용한다. 천식은 자율신경계 이상이 원인으로 작용하고 특히 부교감신경 기능 항진이 중요한 원인으로 알려져 있다. 저자들은 심혈관계와 호흡기 자율신경 지배가 공통적으로 일어난다는 사실을 기초로 비관혈적이고 안정한 심혈관 지율신경 검사를 실시하여 만성 폐쇄성 폐질환 환자에서 자율신경 장애유무를 알아보았다. 방 법: 대상은 영남대학교 의과대학 부속병원에서 만성 폐쇄성 폐질환으로 진단 받은 환자 20명과 건강진단 센터에서 건강한 것으로 판정 받은 비슷한 나이의 20명을 대조군으로 하였다. 만성 폐쇄성 폐질환은 American Thoracic Society의 정의를 따랐으며 허혈성 심장질환, 부정맥, 당뇨병, 중심성 및 말초성 신경질환 등과 같은 자율신경계에 영향을 미칠 수 있는 질환이 동반된 경우는 제외하였다. 자율신경검사는 Ewing과 Clarke의 방법을 사용하였으며 모든 대상에서 동맥혈 가스분석과 폐기능 검사를 동시에 실시하였다. 결 과: 만성 폐쇄생 폐질환 환자는 건강한 사랑에 비하여 빈번하게 자율신경 장애가 동반되어 있었으며 만성 폐쇄성 폐질환 환자에서 교감신경 장애보다 부교감신경 장애가 더 뚜렷하였다. 만성 폐쇄성 폐질환은 질병 이환 기간이 길거나, 흡연량이 많거나, 폐기능 검사상 $FEV_1$ 및 FVC 감소 정도가 심할수록 그리고 저산소혈증이 심한 경우에 자율신경 장애가 심하였으나 연령, 만성폐쇄성 폐질환의 종류 및 동맥혈 이산화탄소 분압과는 차이가 없었다. 결 론: 만성 폐쇄성 폐질환은 부교감신경 장애가 동반되어 있으며, 부교간신경 장애는 만성 폐쇄성 폐질환의 정도가 심할수록 더 뚜렷하게 나타났다. 이러한 부교감신경 장애는 만성 폐쇄성 폐질환의 원인으로 작용하기보다는 질병의 진행으로 인한 자율신경계의 기능 저하로 생각된다.

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일산화탄소 폐확산능검사에서 단회호흡법과 호흡내검사법의 비교 (Comparison of Single-Breath and Intra-Breath Method in Measuring Diffusing Capacity for Carbon Monoxide of the Lung)

  • 이재호;정희순;심영수
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제42권4호
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    • pp.555-568
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    • 1995
  • 연구배경: 폐확산능은 산소를 이용하여 측정하는 것이 가장 생리적이지만 폐모세혈의 산소분압측정이 어려워 임상에서는 일산화탄소를 이용하여 측정하고 있으며, 단회호흡(single-breath)폐확산능검사법이 가장 널리 사용되고있는 방법이다. 그러나 총폐용량까지 흡기한후 10초간 숨을 참는 과정을 기침, 호흡곤란 등이 있는 환자로선 수용하기 곤란하므로 이러한 과정없이 낮은 유량의 일회호기만을 필요로 히는 호흡내(intra-breath)폐확산능검사법이 고안되었다. 본 연구에서는 단회호흡법과 호흡내법으로 측정한 폐확산능간에 유의한 차이가 있는지 그리고 차이가 있다면 어떤 인자가 영향을 미치는지를 알아보고자 하였다. 방법: 특정질환과 무관하게 임의로 73명을 선택하고 유량-용적곡선 검사를 3회 시행한후 노력성 폐활량(FVC)과 1초간 노력성호기량($FEV_1$)의 합이 가장 큰 검사에서 노력성폐활량, 1초간 노력성호기량, 1초간 노력성호기량의 노력성 폐활량에 대한 비($FEV_1$/FVC)를 구했다. 폐확산능은 5분간격으로 각각 3회씩 단회호흡법과 호흡내법으로 측정하였으며, 선형적 상관분석으로 어떤 인자가 두 방법간의 폐확산능의 차[단회호흡법과 호흡내법에 의한 각각의 폐확산능의 차이의 평균치(mL/min/mmHg)]에 영향을 미치는지를 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결과: 1) 단회호흡법 및 호흡내법 모두 검사내 재현성은 우수하였다. 2) 단회호흡법과 호흡내법으로 측정한 폐확산능간에는 전체적으로 유의한 상관관계가 있었지만, 두 방법의 측정치간에는 의미있는 치아가 있었다($1.01{\pm}0.35ml/min/mmHg$, p<0.01). 3) 단회호흡법과 호흡내법간의 폐확산능의 차이는 노력성폐활량과는 상관관계가 없었지만, 1초간 노력성호기량, $FEV_1$/FVC 및 환기배분의 지표인 메탄농도의 기울기와는 유의한 상관관계가 있었고 다중상관분석결과 $FEV_1$/FVC에 의한 영향이 가장 컸다(r=-0.4725, p<0.01). 4) 단회호흡법과 호흡내법간의 폐확산능의 차이와 $FEV_1$/FVC를 도식화하면 두 방법간의 폐확산능의 차이는 $FEV_1$/FVC가 50~60%인 구간에서 두 군으로 분리됨을 알수 있으며, $FEV_1$/FVC가 60% 이상에서는 두방법간에 유의한 차이가 없으나($0.05{\pm}0.24ml/min/mmHg$, p>0.1) 60% 미만에서는 유의한 차이가 있었다($-4.65{\pm}0.34ml/min/mmHg$, p<0.01). 5) 메탄농도의 기울기가 정상범위인 2%/L이내에선 단회호흡법과 호흡내법의 폐확산능이 모두 $24.3{\pm}0.68ml/min/mmHg$로 측정방법에 따른 차이가 없지만 2%/L를 초과한 경우에는 단회호흡법에 의한 폐확산능이 $15.0{\pm}0.44ml/min/mmHg$ 호흡내법에 선 $11.9{\pm}0.51ml/min/mmHg$로 두 방법간에 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 따라서 $FEV_1$/FVC가 60% 미만일때는 호흡내법으로 측정한 폐확산능이 단회호흡법보다 의미있게 낮은 값을 보이는데, 그 이유는 주로 환기배분의 장애로 추정되지만 폐확산능 이 단회호흡법에서 과대평가되거나 폐확산능의 감소가 호흡내법에서 더 예민하게 나타 났을 가능정도 배제할수 없다. 결론: 73명을 대상으로 폐확산능을 단회호흡법과 호흡내법으로 측정해본 결과 호흡내법은 검사의 재현성도 우수하고 폐기능이 정상이거나 제한성 장애, 그리고 경도의 폐쇄성장애가 있는 경우에는 단회호흡법을 대체해서 사용할수 있지만, 중등도 이상의 폐쇄성장애가 있는 경우에는 단회호흡법보다 유의하게 낮은 검사치를 보였다. 호흡내법과 단회호흡법에 의한 폐확산능의 차이가 호흡내법이 단회호흡법에 비해 폐확산능의 감소를 예민하게 나타내주는 것인지 혹은 환기의 불균형에 의한 영향을 많이 받아서인지는 연구가 더 필요할 것이다.

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급성호흡부전증후군에서 Prone Position의 호흡 및 혈류역학적 효과 (The Respiratory and Hemodynamic Effect of Prone Position in Patients with ARDS)

  • 임채만;고윤석;정복현;이상도;김우성;김동순;김원동
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제44권5호
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    • pp.1105-1113
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    • 1997
  • 배 경 : 급성호흡부전증후군에서 배측 폐는 복측 폐에 비해 이환 정도가 심하여 기계호흡시 PEEP 사용에도 폐포 모집이 어려운 것이 알려져 있고 이러한 상태에서 prone position은 이환이 심한 배측 폐의 국소 환기를 향상시키고 동맥혈산소분압의 호전을 가져온다는 보고들이 있으나 아직 prone position 의 호흡생리학적 효과나 혈류역학적 효과가 완전히 정립되지 않았다. 방 법 : 급성폐손상 점수 평균 2.5 이상인 ARDS 환자 23명(남 : 여 =11 : 12, 연령 $62.1{\pm}20.8$세)을 대상으로 먼저 supine position에서 호흡 지표로 동맥혈가스분석, 총호흡기계 정적 탄성과 혈류역학적 지표로 평균 동맥압, 분당 심박수 등을 얻은 뒤 prone position으로 전환하였다. Prone position 5분에 동일한 혈류역학적 지표, 0.5 및 2시간에 호흡 지표를 얻었으며, 2시간까지의 $PaO_2/FIO_2$ 비가 supine position에 비해 20mmHg 이상 증가한 경우를 양성 호흡반응, prone 5분의 평균동맥압이 supine position에 비해 10mmHg이상 증가한 경우를 양성 혈류역학적반응으로 각각 정의하였다. 결과 : 1. 양성 호흡반응 대상 ARDS 환자 중 65%(15/23)가 양성 호흡반응을 보였고 양성 반응자는 비반응자에 비해 연령, 남녀비, ARDS 유발 원인, supine position에서의 $PaO_2/FIO_2$비, Cst, rs 등은 차이가 없었으나 평균동맥압이 더 높고($91.1{\pm}13.1mmHg$ vs. $76.0{\pm}18.7mmHg$, p=0.035), 생존율이 높은 경향을 보였다(9/15 vs. 2/8, p=0.074). 양성 호흡반응자의 supine, prone 0.5 및 2시간의 $PaO_2$는 각각 $69.8{\pm}17.6mmHg$, $83.2{\pm}22.6mmHg$, $96.8{\pm}22.7mmHg$(p<0.001), $PaO_2/FIO_2$비는 각각 $108.1{\pm}40.5mmHg$, $137.3{\pm}60.0mmHg$, $157.7{\pm}50.0mmHg$로 증가하였다(p=0.001). 2. 양성 혈류역학적반응 Prone position시 평균 동맥압이 10mmHg이상 증가한 경우는 22%(5/23)이었고 이 중 2명은 양성 호흡반응이 없는 환자였다. 양성 혈류역학적반응을 보인 환자와 보이지 않은 환자 사이에 기저 평균동맥압($77.1{\pm}11.1mmHg$, $89.8{\pm}16.6mmHg$, p=0.099)이나 supine position 에서의 PEEP 사용 수준 ($7.8{\pm}3.2cm$ $H_2O$, $8.6{\pm}3.5cm$ $H_2O$, p=0.188) 등은 유의한 차이가 없었다. 결 론 : ARDS 환자에서 prone position은 폐산소화지표를 호전시키거나 평균동맥압을 상승시키며 양성 호흡반응 여부는 ARDS 발생 후 조기에 결정되는 것으로 추정되었다.

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심장수술시 백혈구의 폐내정체와 스테로이드의 예방적 효과에 관한 연구 (A Clinical Study on Transpulmonary Leukostasis and Prophylactic Effects of Steroid in Cardiac Surgery)

  • 최석철
    • 대한의생명과학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.133-151
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    • 1996
  • 심장수술후 흔히 발생하는 다양한 술후 합병증들은 체외순환으로 인한 체액성 및 세포성 면역계의 손상이 깊이 연루되어 일어나는 것으로 인식되어져 왔다. 특히, 술후 종종 경험하게되는 폐기능 부전은 보체계 활성화 및 염증반응에 따른 백혈구의 폐내 정체(pulmonary leukostasis)가 이와 같은 합병증의 주된 요인으로 알려져 있다. 일부 연구들은 체외순환 실시전 항 염증 약제인 부신피질 호르몬제를 투여함으로써 보체계 및 백혈구 활성화가 억제되어 술후 폐기능 부전의 발생을 예방시켜 주었다고 보고하고 있다. 이에 본 연구의 저자는 체외순환을 이용한 심장수술 동안과 술후, 백혈구의 숫적 변화 및 폐내 정체를 관찰하였다. 술후 시기에 있어 폐기능 평가의 한 지표로 동맥혈 산소분압을 측정하여 술전치와 비교하였고 흉부 X-선 필름을 통한 폐부종 징후와 발열유무, 그리고 그외 여러 변수들을 분석하였다. 또한 체외순환 실시전 투여한 부신피질 호르몬제(solu-Medrol; 30mg/kg)가 이러한 변수들에 어떤 영향을 미치며 과거의 연구에서 설명된 여러가지 예방적 효과가 과연 있는지를 함께 규명하였다. 연구는 무작위로 선정된 심장수술환자 50명을 대상으로 전향적 맹검법(blind fashion)으로 시행하였다 연구의 목적상 전체 환자를 placebo 군(n=25)과 steroid 군(n=25)으로 분류하였고 연구를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 체외순환은 말초혈액의 총백혈구수를 유의하게 변화시키는데 초기엔 그 수를 저하시켰고 시간이 경과할수록 점차 상승시켰으며 유의한 상승은 술후 7일까지 지속되었다(P<0.05). 이러한 총 백혈구의 숫적 변화는 호중구수의 절대적 변화에 기인한 것이었다. 2. 부분체외순환 동안 placebo 군은 백혈구의 폐내정체가 일어났으나, steroid 군은 예방되었다. 3. 양 군 모두에 있어 체외순환 동안 임파구수는 의미있게 변화되지 않고 체외순환 종료후부터 3일 동안 유의한 감소를 보였으나(p<0.05) 술후 7일엔 완전히 기준치로 회복되었다. 4. 단구수는 양 군 모두 체외순환 초기엔 큰 변화가 없다가 이후 점차 상승하여 술후 7일까지 유의한 증가가 지속되었다(P<0.05) .5. 술후 동맥혈 paO$_2$는 placebo 군은 술전치에 비해 감소되었으나(P=0.01) steroid 군은 유의한 감소가 없었다(P=0.90). 폐부종 발생환자는 placebo 군에 비해 steroid 군이 보다 의미있게 낮았고(P=0.001)술후 발열환자 역시 steroid 군이 placebo 군 보다 훨씬 낮았다(P=0.01). 그러나 기계호흡 보조시간과중환자실에서 머문 시간은 양 군 간에 유의한 차이가 없었다(P>0.05).이상의 연구결과를 통해 저자는 체외순환을 이용한 심장수술 동안 백혈구의 활성화로 인한 숫적변화와 폐내 정체를 관찰하였고 스테로이드의 사용이 보다 높은 호중구 수의 보존효과를 가져다 주었으며 백혈구의 폐내 정체를 예방해주고 술후의 일부 관류후 증후군을 경감시켜줌을 확인할 수 있었다. 그러나 술후 시기에 있어 양 군 모두 임파구의 숫적 감소가 3일간 지속됨으로 해서 임파구와 연관된 면역계의 손상이 여전히 우려되는바 이므로 향후 이 부분에 대한 예방적 수단과 스테로이드의 술후 면역학적 기능에 미치는 영향에 관한 연구 역시 더 필요할 것으로 사료된다.

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보국 코발트 광상의 산출 광물종 및 황동위원소 조성의 시간적 변화: 함코발트 열수계의 성인과 지화학적 특성 고찰 (Temporal Variations of Ore Mineralogy and Sulfur Isotope Data from the Boguk Cobalt Mine, Korea: Implication for Genesis and Geochemistry of Co-bearing Hydrothermal System)

  • 윤성택;염승준
    • 자원환경지질
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    • 제30권4호
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    • pp.289-301
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    • 1997
  • 보국 코발트 광산은 백악기 경상분지내에 위치하며, 셰일로 구성된 건천리층을 천부 관입한 암주상의 미문상 화강암내에 국한하여 배태된다. 광상은 열극 충진형 석영${\pm}$액티놀라이트${\pm}$탄산염 광물맥으로 이루어지며, 광석광물로는 함코발트광물 (비독사석, 휘코발트석, 글로코도트), 함코발트 유비철석과 소량의 황화광물 (자류철석, 황동석, 황철석, 섬아연석) 및 미량의 산화광물 (자철석, 적철석)이 산출된다. Rb-Sr 절대연령 측정 결과, 화강암의 관입 및 이와 관련된 광화작용은 후기 백악기 (85.98 Ma)에 이루어진 것으로 판단된다. 산출광물종은 다소 복잡한 양상을 보이며, 시간에 따라 다음과 같이 변화한다: 액티놀라이트, 탄산염광물 및 석영에 수반되는 함코발트 광물의 정출 (광화시기 I, II)${\rightarrow}$석영에 수반되는 황화광물, 금 및 산화광물의 정출 (광화시기 III)${\rightarrow}$탄산염광물의 정출(광화시기 IV, V). 고온성 광물 (함코발트 광물, 휘수연석, 액티놀라이트)과 더불어 저온성 광물 (황화광물, 금, 탄산염광물)이 산출되는 점으로 보아 열수광화작용은 xenothermal 환경에서 형성되었다. 화강암은 특징적으로 높은 코발트 함유량 (평균 50.90 ppm)을 나타내며, 이는 코발트가 냉각하는 화강암 암주에서 기원하였음을 지시한다. 반면, 건천리층 셰일의 높은 동 및 아연 함유량은 이들 원소가 주로 셰일로부터 유래되었음을 지시한다. 열수용액의 온도 감소와 더불어 산소분압이 감소 (광화 I, II기의 코발트광물 형성, $T=560^{\circ}C-390^{\circ}C$, log $fO_2=$ > -32.7 to -30.7 atm at $350^{\circ}C$; 광화 III기의 황화광물 형성, $T=380^{\circ}-345^{\circ}C$, log $fO_2={\geq}-30.7$ atm at $350^{\circ}C$함은 열수계가 시간이 지남에 따라 초기 마그마성 계로부터 천수로 지배되는 열수계로 전이되었음을 나타낸다. 광화 II기의 유황 동위원소 값은 초기 함코발트 열수 용액이 화성기원 ($${\delta}^{34}S_{{\Sigma}S}{\sim_=}3-5$$‰)으로부터 기원하였음을 증거한다. 열수용액의 ${\delta}^{34}S_{H_2S}$ 값은 광화 II기의 코발트 형성기 (3-5‰)로부터 황화광물 형성 시기인 광화 IV기 (최대 약 20‰)까지 크게 증가하였다. 이는 후기로 갈수록 천수가 우세한 열수계로 진화하면서 주위의 퇴적암을 순환하는 과정에 동위원소적으로 무거운 유황 (퇴적기원의 황산염)과 천금속 (Cu, Zn 등) 및 금을 용해, 농집시켰음을 시사한다. 후기에 천수의 유입이 없었더라면, 보국 광상은 단순히 액티놀라이트 + 석영 + 함코발트 광물로 구성된 광맥으로만 형성되었을 것이다. 또한, 마그마 기원의 열수계가 형성된 이후에 천수 순환계가 형성됨으로 인하여 고온 광물과 저온 광물이 함께 산출되는 xenothermal 한 광상의 특성을 나타내게 되었다.

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