• 암석학회지
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• 제27권1호
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• pp.25-36
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• 2018

통영 미륵도 주변의 유천층군 화산암류는 하부 안산암질암류(주사산아층군), 하부 유문암질암류(운문사아층군), 상부 안산암질암류(욕지아층군)와 상부 유문암질암류(사량아층군)로 구분된다. 우리는 각 아층군의 주요 층서단위에 대해 SHRIMP U-Pb 연대측정을 실시하여 이들의 분출시기와 층서관계를 명확하게 하였다. SHRIMP U-Pb 측정에 의하면, 하부 유문암질암류의 풍화리응회암에서 $88.95{\pm}0.44Ma$(n=11)와 추도응회암에서 $82.56{\pm}0.95Ma$(n=10)의 일치곡선 연대를 얻었으며, 상부 안산암질암류의 달아안산암에서 $73.01{\pm}0.75Ma$(n=11)의 일치곡선 연대를 얻었다. 그리고 상부 유문암질암류의 남산유문암맥에서 $71.74{\pm}0.47Ma$(n=14)에 집중되는 일치곡선 연대를 보여주며, 화강섬록암맥에서 $70.7{\pm}3.5Ma$의 겉보기 연대를 보여준다. 이들 자료는 미륵도 주변에서 일어났던 각 층서단위의 분출 혹은 주입시기를 확실케 하며 주사산아층군, 운문사아층군, 욕지아층군과 사량아층군의 시간층서로 구분짓게 한다. 더불어 이 층서는 경상분지에서 백악기 후기 유천층군의 다른 화산단위와 시간층서적 대비를 할 수 있는 실마리를 제공한다.

• 보존과학회지
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• 제33권1호
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• pp.1-10
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• 2017

전남 화순 운주사 마애여래좌상은 운주사 석불군 가운데 유일한 마애불로써 현재 전라남도 유형문화재 제275호로 지정되어 있다. 암반의 암석은 연녹색의 안산암질 응회각력암으로써 구성광물은 석영과 장석으로 이루고 있다. 전암대 자율 측정 결과, 상부에서부터 하부까지 단일 퇴적층으로 구성되어 있다. 초음파 속도 측정 결과, 2009년에 비해 2015년은 1500~2000 m/s의 빈도수는 증가하고, 2000~2500 m/s의 빈도수는 감소하였으며, 2015년에 2000 m/s이하의 측정값이 87.5%로 2009년의 68.8%에 비해 증가하였다. 또한 마애여래좌상의 상부, 하부, 왼쪽부분 및 머리 등에서 부분적으로 저속대의 범위가 확장되는 경향이 관찰되었다. 마애불의 대한 풍화는 장기적으로 발생하기 때문에 시간 경과에 따른 변화 정도를 확인하기 위해서는 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제9권2호
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• pp.163-172
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• 2016

본 연구는 전라남도 고흥군 북부에 위치한 대서면 남서 해안을 중심으로 지질 및 지형요소 그리고 환경 및 시설 등을 조사하여 야외 지질 학습장으로서의 활용 가능성을 검토하는데 연구의 목적을 두었다. 연구결과 연구지역인 약 1.6km 길이의 해안에서는 해식애, 자갈해안, 파식대와 같은 지형 그리고 암석으로는 화강암, 유문암, 안산암과 같은 화성암, 역암, 사암, 이암(셰일)의 퇴적암 그리고 편마암인 변성암 등이 분포하고 있다. 여러 종류의 암석 이외에 단층, 부정합, 암맥, 관입구조, 구상풍화 및 식물화석과 같은 지형 및 지질요소들은 초등학교과학, 중학교 과학 그리고 고등학교 지구과학I, II교과 지질단원의 학습내용과 밀접히 관련이 있는 것으로 분석되었다. 따라서 이러한 지형 및 지질요소는 야외지질 학습자료 또는 야외지질학습장소로서도 활용 가치가 있는 것으로 제안할 수 있다. 특히, 연구지역 남측인 수문동 나루터에서부터 해안을 따라 북서방향으로 약 400m 길이의 지질탐방로가 설치되어 있다. 이러한 시설은 조석 시각과 관계없이 지층에 접근하여 직접 관찰 활동을 하는데 도움이 되므로 야외지질학습장소의 조건으로 매우 적합하다. 그러나 야외지질학습장소로서 활용하기 위해서는 관찰 지점별 안내판의 제작과 설치 그리고 학교 급별에 따른 활동 프로그램의 개발 등의 연구가 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.299-305
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• 2019

경주 불국사 삼층석탑의 손상 유형은 역사적, 예술적 가치 저하뿐만 아니라 암석 풍화도 가속화 시킬 수 있으므로 보존을 위한 적절한 해결책이 필요하다. 석탑 보존은 선조들이 남긴 원형을 유지하여 후대에 전해주는 데 그 목적을 둔다. 이 과정에서는 손상 상태에 관한 기록을 포함하며 향후 확인 가능하도록 해야 한다. 특히 석탑 손상도 평가는 보존연구와 교육 자료로 활용할 수 있으며 보존처리 기초 자료로 이용하고 예방적 자료를 구축할 수 있다. 이 석탑의 정량적 손상도 평가 결과, 전체 면적 대비 생물 피도 159 %, 화학적 원인 114 %, 물리적 원인 16 % 점유율을 보인다. 또한 서측 방향에서는 일조량과 암석의 팽창수축 영향으로 손상 범위가 95 % 나타났다. 기단부와 탑신부에서는 다른 부재대비 높은 손상률과 복합적 손상 패턴이 관찰된다. 반면에 상륜부는 1970년대 신석재로 복원하여 원 부재 대비 야외노출 시간이 짧기 때문에 보존 상태가 양호한 것으로 판단된다. 이 연구를 바탕으로 보존과정에서는 세척처리를 통해 생물 종의 오염 정도를 저감시킬 수 있으며, 물리적 파손 부재는 접합처리로 손상을 최소화할 수 있다. 하지만 석탑은 향후 재 손상 가능성이 있으므로 지속적인 안전점검 모니터링과 예방적 보존 관리가 필요하다.

• 자원환경지질
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• 제55권2호
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• pp.197-207
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• 2022

본 연구는 조선누층군 내 타이타늄 광체의 모암이 되는 면산층 암석을 기계학습기법을 분광분석 결과에 적용하여 탐지하였다. 이를 위해 면산층과 타 층들의 구성 광물을 파악하고, 타이타늄 함량을 측정하였으며, 전자기파 반응 특성을 분석하였다. 면산층은 다른 층들에 비해 불투명 광물을 많이 함유하고, 석영 입자와 점토광물로 구성된다. X선 형광분석 결과, 면산층의 평균 타이타늄 함량은 타 층들에 비해 최소 10배 이상의 타이타늄 함량을 보이며 낮은 함량군과 높은 함량군의 다봉분포를 갖는다. 이는 면산층 내의 타이타늄이 함유되는 사질과 이질이 교호 반복되는데 사질 부분은 이질 부분보다 타이타늄의 함량이 상대적으로 높기 때문이다. 분광분석 결과, 면산층은 산화철의 흡광 특성이 근적외선 영역에서, 점토광물에 의한 흡광 특성이 단파적외선 영역에서 관찰되며, 풍화면의 경우 점토광물 특성이 보다 강해지는 경향을 보인다. 타이타늄 광화대의 탐지는 티탄철석 자체의 분광 특성이 특징적이지 않아 광체를 탐지의 대상으로 보기보다는 모암인 면산층을 탐지하는 것이 적절할 것으로 생각된다. 랜덤포레스트 기계학습 기법을 이용한 면산층의 탐지 정확도는 84%, 전체정확도 97%를 보였으며, 산화철의 분광 특성과 점토광물 분광 특성이 가장 중요한 역할을 하는 것으로 분석되었다. 이는 분광 특성이 타이타늄 모암인 면산층 암석을 효율적으로 탐지할 수 있음을 지시하고, 확대 적용 될경우 무인항공기반 타이타늄 광체 탐사에 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 광물과 암석
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• 제34권4호
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• pp.265-275
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• 2021

토양과 지하수에서 미세플라스틱과 나노플라스틱이 검출되면서 자연환경에서의 플라스틱 입자에 대한 거동 연구 필요성이 강조되고 있다. 자연환경에서 풍화과정을 통해 생성되는 2차 나노플라스틱은 그 양이 많을 것으로 예상되지만, 토양과 지하수 내 나노플라스틱에 대한 연구는 분석 기술의 제약으로 인해 플라스틱 거동 연구가 부족한 상태이다. 이번 연구에서는 수 ng/cm² 수준의 흡착량을 측정할 수 있는 수정진동자미세저울(quartz crystal microbalance, QCM)의 광물표면-나노플라스틱 상호작용 규명연구 활용 가능성을 확인하였다. 일반 컬럼실험에서는 SiO₂ 표면과 폴리스티렌(polystyrene) 나노플라스틱의 흡착을 관찰하기 위해 담수나 지하수의 이온세기 수준을 넘거나 높은 농도의 나노플라스틱을 주입하는데, 이번 QCM 실험에서는 컬럼실험에서 측정이 불가능한 낮은 이온세기와 플라스틱 농도에서 나노플라스틱의 흡착량을 측정할 수 있었다. 광물표면과 나노플라스틱의 상호작용 나아가 토양과 지하수 자연환경에서 나노플라스틱 거동을 이해하는 데 QCM 연구가 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 지질공학
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• 제33권1호
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• pp.39-49
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• 2023

국내에서 관리되고 있는 토양오염물질 중 지질 기원의 영향이 큰 물질로는 비소, 카드뮴, 구리, 납, 아연, 니켈, 수은, 불소 등이 있다. 본 연구에서는 국내 토양오염 조사 자료를 바탕으로 GIS 모델링을 통해 오염물질의 분포 현황을 파악하고 오염원과의 공간적 개연성을 확인하였다. 그 결과, 카드뮴, 구리, 납, 니켈, 수은의 경우 1% 미만의 낮은 기준초과 빈도를 나타내고 있다. 비소와 아연의 경우 각각 광산 영향범위와 산업단지 부지 내에서 높은 초과 빈도를 나타내며, 주변 오염인자에 의한 영향이 매우 높은 것으로 확인되었다. 그러나 불소의 경우 조사지점 수가 가장 적고, 기준초과 빈도가 가장 높음에도 불구하고 뚜렷한 인위적 오염원이 확인되지 않았고, 분포 특성 또한 광역적인 연속성을 보임에 따라 지질 분포와의 개연성이 매우 높을 것으로 추정된다. 불소 항목의 기준초과 지점에 대한 지질 분포 현황을 확인한 결과, 쥐라기 화강암(40.00%)과 선캄브리아기 호상편마암(34.12%)에서 집중적인 초과 빈도를 나타내고 있다. 이는 화강암과 편마암에 존재하는 높은 불소 함량이 암석의 풍화에 따른 토양의 생성 과정에서 토양의 구성 성분으로 존재함에 따라 이들 암석이 분포하는 지역의 토양 중 불소 농도가 높게 나타난 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제43권1호
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• pp.53-66
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• 2010

이 연구는 한반도 최남단에 위치한 가파도와 마라도를 구성하는 용암류에 대한 $^{40}Ar-^{39}Ar$ 절대연대 자료를 포함한 암석학적 특징을 보고하고 그 화산활동에 대해 고찰한다. 가파도의 용암류는 판상절리가 발달되어 있고 담황색 내지 담회색을 띠는 비현정질 부분과 진회색의 괴상질 부분으로 구분되는데, 암질에 따라 차별적 풍화 침식을 받았다. 한편, 마라도의 용암류는 비록 용암단위별로 그 조직이 미약한 차이를 가지지만, 주로 다공질 혹은 취반상 조직의 용암류이다. 시추코어의 지화학 자료는 가파공의 경우 현무암질 조면안산암($SiO_2$ 52.6-53.6 wt%, $Na_2O+K_2O$ 7.3-7.5 wt%)이, 마라공은 솔리아이트질 안산암($SiO_2$ 51.7-52.8 wt%, $Na_2O+K_2O$ 3.6-4.1 wt%)으로 구성되어 있음을 지시한다. 가파도 암류의 $^{40}Ar-^{39}Ar$ 절대연대는 $824{\pm}32\;Ka$에서 $758{\pm}9\;Ka$로서, 인접한 산방산 조면암(Won et al., 1986)에 대비된다. 한편, 마라도의 것은 $259{\pm}168\;Ka$서, 비록 오차 범위가 넓어 정확한 연대를 제시하지는 못하지만 인접한 덕수공과 상모2호공에서의 암석 성분과 연대 관계를 고려하면 260-150 Ka기간 동안에 형성되었을 것으로 추정된다. 용암류의 산상, 인접 시추공과의 대비 및 해수면하의 지형을 고려하면, 제주도 남서부 지역에서 가파도는 산방산 조면암의 분출시기와 유사한 시기에 화산활동으로 한편, 마라도는 이후 260-150 Ka기간 동안 화산활동에 의해 각각 육상 환경에서 독립된 화산체를 이루었으며, 이후 해침에 의해 침식이 많이 진행되어 현재의 형태를 이루었음을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제9권1호
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• pp.13-28
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• 2000

초정-미원지역은 시대미상의 옥천층군과 이를 관입한 쥬라기의 대보화강암류와 백악기의 암맥류로 이루어졌다. 옥천층군은 하부로부터 미동산층, 운교리규암층, 운교리층, 화전리층, 창리층, 황강리층으로, 이루어지며 미동산층과 운교리규암층은 주로 규암으로 구성되며 운교리층은 사질천매암, 화전리층은 석회질 혹은 이질 천매암, 창리층은 이질 내지 탄질 천매암, 황강리층은 역질 천매암으로 구성된다. 대보화강암류는 흑운모화강암, 반상화강암 및 복움모화강암으로 구성되며 맥암류는 석영반암과 소규모의 규장질-고철질 암맥으로 구성된다. 옥천층군의 주요 선형구조는 N25-45E, NS, N30-45W 방향인 바, N25-45E방향은 등사습곡과 1차엽리를 발달시킨 연성변형에 기인하며 NS와 N30W는 단층과 절리를 야기한 취성변형에 기인한다. 화강암지역인 1구역에서의 NS와 N20-45E 방향은 암백의 관입방향과 일치한다. 이 지역의 토양은 양토, 세립 사질 양토, 사질 양토, 역질- 사질 양토, 암괴와 각력이 있는 양토, 암괴와 각력이 있는 사질 양토, 부식토, 자갈과 모래가 있는 하도 퇴적물 및 암석산지 등으로 나누어진다. 이들은 풍화 잔류토양과 충적토로 크게 구분되는 바, 잔류토양에서 Cd, Cr, Cu, Pb 및 Zn 등은 각각 평균 0.2, 50.6, 35.5, 27.9, 93.4 mg/kg 이며 충적토에서는 각각 평균 1.2, 68.2, 9.1, 25.0, 83.8 ppm 이다. 잔류토양에 비하여 충적토양에 Cd와 Cr값이 높으나 Cu, Pb, Zn의 함량은 낮음이 특징이다. 잔류토양이나 충적토 모두 환경오염 기준치를 초과하지 않는 비오염토양이며 부화지수의 경우도 잔류토양의 경우 0.37, 충적토의 경우도 0.38로 오염되지 않은 토양으로 볼 수 있다. 단 부화지수도에서 볼 수 있는 것처럼 남부지역으로 감에 따라 높아지는 경향은 암석분포에 기인하는 것인지 오염인자와 관련된 것인지는 좀 더 연구할 필요가 있다.

• 암석학회지
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• 제1권1호
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• pp.49-57
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• 1992

제천습곡대의 제천화강암에 대하여 Rb-Sr, K-Ar 그러고 휫션트랙 등 세 가지 방법으로 다음과 같은 열역사를 규명하였다. 3개의 전암시료와 7개의 광물시료의 Rb과 Sr의 동위원소를 측정하여 얻은 등시선연령은 202.7$\pm$1.9Ma이고, Sr 초생치는 0.7140였다. 12개의 광물시료를 K-Ar 및 휫션트랙법으로 연령측정한 결과 각각의 연령보존온도에 거의 상응하는 광물연령을 얻었다. 연령측정자료로 이 암석의 성인과 암체의 열역사를 해석한 결과는 다음과 같다. 제천화강암은 쥬라기초(약 203 Ma)에 지각물질이 부분용융을 받아서 만들어진 'S-형'의 마그마가, 또는 맨틀기원의 'I-型'마그마와 지각물질의 심한 혼화작용에 의해 만들어진 마그마가 지각 심부 (mesozone 또는 katazone; 약 7~9km)에 관입하였으며, 관입체와 주변암석괴의 온도차 때문에 30$0^{\circ}C$까지는 매우 빨리 냉각되었다. 쥬라기말까지는 주위 암석들과 열적인 평형을 유지하므로써 냉각이 거의 중지되었다가, 백악기초부터 말까지 (140~70 Ma)는 화성활동을 수반한 심한 지구조운동과 활발한 풍화작용 때문에 평균 약 40~60 m/Ma의 상승률과 약 1.4$^{\circ}C$/Ma의 냉각률로 3~7 km 상승하였다. 백악기말부터 삼기초(70~50 Ma)까지는 펀균 약 100~120m/Ma의 상승률과 5$^{\circ}C$/Ma의 냉각률을, 그리고 삼기초 (50 Ma)부터 현재까지는 평균 약 50~60m/Ma의 상승률과 2$^{\circ}C$/Ma의 냉각률을 가지고 각각 상승 및 냉각된 것으로 해석된다.