• 자원환경지질
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• 제42권4호
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• pp.289-300
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• 2009

태백산 광화대 중부에 위치한 거도광산은 최근 수 십년간 휴광상태이지만, 1963년부터 철과 동을 개발하였던 지역이다. 거도광산 지역은 장산규암, 묘봉층, 풍촌층, 화절층, 동점층 및 두무골층과 후기에 이를 관입한 백악기 어평화강 암체로 구성되어 있다. 거도 스카른을 형성시킨 어평화강암체의 조성은 상대적으로 산화된($Fe_2O_3/FeO=0.3{\sim}1.1$) 자철석계열의 석영몬조섬록암과 화강섬록암으로, 이들의 관입은 묘봉층, 풍촌층 및 화절층 내에 스카른 광화작용을 발달시켰다. 근지 외성 스카른은 어평화강암체 인근의 철이 부화된 안드라다이트(andradite) 석류석($Ad_{44-95}Gr_{1-53}$)이 우세한 지역에서 점차 멀어지면서 철이 결핍된 투휘석($Hd_{10-100}Di_{0-89}$)이 우세한 지역의 순으로 대상분포를 보인다. 이러한 석류석과 휘석의 다른 분포 특성은 모암의 조성 및 물/암석비 등의 차이에 기인된 것으로, 전체 스카른 시스템의 산화정도를 평가하는 중요한 요소이다. 거도광산의 금은 주로 근지의 적갈색 내지 갈색의 석류석이 우세한 스카른에서 산출되며, 성인적으로 함 비스무스-텔루륨 광물들과 밀접한 공생관계를 가진다. 거도광산의 금광작용과 관련된 관입암의 화학조성, 스카른대의 분포와 금의 산출특성 등은 산화형 스카른 금광상의 환경을 지시하며, 높은 석류석/휘석비를 갖는 스카른대가 탐사대상이 된다. 그러나 연구지역의 수평적 대상분포 외에 수직적 대상분포 특성에 대한 정밀탐사가 요구된다. 이는 거도광산 스카른대의 3차원적 이해를 가능하게 하며, 보다 체계적 탐사 및 구체적 개발 방안을 제시하는 중요한 기반을 제공할 것이다.

• 자원환경지질
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• 제51권4호
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• pp.309-322
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• 2018

석면이 '1급 발암물질'로 지정되어 국내 외적으로 사회적 관심이 높아지면서, 폐석면 광산 또는 자연적으로 산출되는 석면에 대한 특성과 위해성에 대한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 기존 연구는 (초)염기성암에서 산출되는 석면에 관한 연구에 국한되어 있으며, 변성퇴적암류인 탄산염암에서 산출되는 자연발생석면에 대한 연구는 상대적으로 미비하다. 따라서 이 연구는 국내 탄산염암에서 산출되는 자연발생석면의 산출양상 및 광물학적 특성을 파악하고자 하였다. 연구 지역인 충청남도 아산과 전라북도 무주 및 장수 일대에는 선캠브리아기 편마암 내에 탄산염암이 분포하고, 주변에는 고생대, 중생대의 화강암이 널리 분포되어 있다. 시료는 탄산염암 일대의 석면함유 암석시료로 cross/mass/slip fiber 형태 등의 섬유상 광물이 관찰되는 부분과 모암인 탄산염암을 대상으로 채취하였으며, XRD, PLM, EPMA SEM-EDS 분석을 실시하여 탄산염암에서 산출되는 자연발생석면의 광물학적 특성을 연구하고자 하였다. 연구결과, 아산, 무주, 그리고 장수지역의 탄산염암 내에서 산출되는 자연발생석면으로 각섬석군 투각섬석이 확인되었다. 석면의 산출은 모암인 탄산염암 내에서 cross/mass/slip fiber 형태로 존재하고 있었다. 또한 자연발생석면과 형태적 유사성을 가지며 석면함유가능물질에 포함되는 활석, 질석, 해포석이 함께 산출되었다. 이러한 세지역의 투각섬석은 일반적인 석면형 기준과 일치하는 길이 $5{\mu}m$ 이상, 종횡비 3:1 이상으로 나타났다. 세 지역의 탄산염암 내에서 산출되는 투각섬석은 석면형과 비석면으로 모두 존재하고 있으며, 풍화와 같은 지질과정과 환경적인 요인에 따라 비석면형도 쪼개지면 가늘고 긴 석면형이 될 수 있음을 확인하였다. 지질학적 및 지구화학적 특성과 광물조성과 그 산출양상을 보았을 때 탄산염암 주변으로 관입한 규질 화성암의 영향에 의한 열수변질작용이나 열수 충진작용 등에 의해 형성되었을 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제53권4호
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• pp.383-395
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• 2020

행매층은 실루리아기 회동리층과 오르도비스기 정선층(정선석회암) 사이에 위치하고 있어, 행매층의 층서적 위치는 회동리층의 존재와 시층서적 논란을 해결하는데 결정적 정보를 제공할 수 있다. 2011년 이후부터 행매층 존재와 함께 암층서 단위가 될 수 있는지에 대하여 논란이 있어왔다. 따라서 본 연구에서는 비룡동-평안리 사이 지역에 대한 정밀 지질조사를 통하여 행매층 분포와 지질구조 특성을 규명하고, 생층서와 절대연령 결과를 대비하여 행매층의 암층서 및 시층서적 의의를 정의하였다. 행매층을 대표하는 암석은 괴상의 황색-황갈색 함력 탄산염암으로 사암과 같은 입상조직을 가지고 있으며 노두 표면이 매우 거칠고 기공이 많이 발달하고 있다. 구성광물의 조성, 함량 및 미세조직 특징을 근거로 볼 때, 행매층의 특성은 역질의 쇄설암으로, 역은 돌로마이트이며 기질은 자형 및 반자형의 돌로마이트와 원마도 및 분급이 좋은 미사질의 석영이 주구성광물로 이루어져있다. 행매층은 조사지역인 정선군 정선읍 용탄리(비룡동)에서 평창군 미탄면 평안리까지 측방으로 연속하여 잘 발달하고 있을 뿐만 아니라 일정한 두께를 가지고 분포하고 있다. 행매층의 층리, 태위 및 층후는 비룡동-행매동 사이 지역에서는 회동리층과 거의 비슷하게 발달하나, 행매동 남서쪽에서는 등사습곡과 충상단층에 의하여 외견상 불규칙한 분포양상을 보인다. 즉 비룡동-행매동 사이에서는 340°±10°/15°의 태위를 유지하면서 200 m 층후로 발달하지만, 평안리 백암 일대에서는 동-서 1.5 km, 남-북 2.5 km에 달하는 넓은 면적을 차지하고 있다. 행매층 내 쇄설성 저어콘 U-Pb 연령은 470-450 Ma 범위를 갖고 있어 행매층의 최대 퇴적시기는 후기 오르도비스기를 지시한다. 또한, 행매층을 구성하는 함력 탄산염암은 쇄설성 퇴적암이므로, 행매층에서 분류된 중기 오르도비스기 코노돈트 화석군은 재퇴적된 이지성을 의미한다. 이는 행매층의 지질시대가 중기 오르도스기 이후 임을 지시한다. 본 연구 결과, 행매층은 전단대일 뿐이며, 정선석회암의 일부이고, 정선석회암과 동일한 시기를 갖는다는 부정적 학설은 타당성을 잃었으며, 행매층은 국제층서위원회(ICS)에서 제시한 층서기준에 적합하게 잘 정의된 암층서 단위임이 확인되었다.

• 지질공학
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• 제8권3호
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• pp.247-259
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• 1998

먹는샘물은 국민의 건강과 직결될 뿐 아니라 귀중한 지하수자원이라는 점에서 엄격한 품질기준과 사후관리가 요구된다. 본 연구에서는 대보화강암(20개)과 불국사화강암(4개) 지역에 분포하는 먹는샘물 업체를 대상으로 원수의 수질특성을 수리화학적인 측면에서 해석하였다. 대보화강암과 불국사화강암 지역에 분포하는 먹는샘물 업체의 원수의 수질특성은 수리화학적으로 유사한 경향을 보이지만 상이한 부분도 있다. 수소이온농도, 전기전도도, 총고용물질, 경도, 양이온과 음이온의 함량은 대보화강암 지역이 불국사화강암 지역보다 높게 나타난다. 양이온 중에서 대부분은 Ca>Na>Mg>K의 순으로 함량비를 나타내며 음이온 성분의 함량은 $HCO_3>SO_4>Cl>K$의 순을 보인다. 화강암지역에서 $Ca-Na-HCO_3$ 유형이 가장 우세하며 Ca함량이 가장 높은 현상은 화강암에 풍부하게 포함되어 있는 사장석류의 용해작용에 기인하기 때문인 것으로 보인다. 대보화강암 지역에서는 $Ca-HCO_3(0.84),{\;}Mg-HCO_3(0.81),{\;}SiO_2-Cl(0.74),{\;}Na-HCO_3(0.70)$ 등이 비교적 높은 상관관계를 보이며, 불국사화강암 지역의 경우 K-Mg(0.93), $K-HCO_3(0.92)$, Mg-Cl(0.92), $Cl-HCO_3(0.91)$, K-F(0.90) 등이 다소 높은 상관관계를 보인다. 실리카 상들을 제외한다면 대부분의 지하수는 방해석의 포화도에 가장 근접한 상태를 보여 주며 돌로마이트, 석고, 형석에 대하여는 불포화정도가 다소 큼을 나타낸다. 실리카의 활동도가 증가하는 동안 K, Na같은 알칼리원소의 활동도와 pH는 크게 증가하지 않았는데 이는 장석류로부터의 용해작용 이외에 석영과 같은 실리카상들의 용해작용에 의하여 규산이 어느 정도 공급되었음을 의미한다. 전반적으로 보아 화강암 지역의 지하수가 암석내에 가장 풍부하게 존재 하는 장석류에 대하여 아직도 불포화 상태에 있기 때문에 pH의 증가와 함께 장석류와의 반응이 계속 진행될 수 있을 것으로 예상된다.

• 자원환경지질
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• 제23권4호
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• pp.369-381
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• 1990

우리나라에서 중요한 금속광상인 상동 중석, 연화 연-아연, 거도의 동-철 광상은 모두 태백분지내 함백향사 남익부에 위치하고 있다. 이들 광화작용은 대체로 동서 주향에 25-30도 북향한 경사로 놓여진 캠브리아기의 묘봉층내 석회암 협층과 풍촌 석회암에서 일어났다. 함백향사의 북익부에는 동일한 지질내에 동일형의 광상이 노출되어 있지 않아, 이 지역에서의 잠두광체를 찾기위한 수단으로 알려진 상동광산 지역에서 암석지화학적, 특별히 Si, Ca, Fe 및 탄소 안정동위원소를 이용한 탐사연구를 시도하였다. 광화대와 비광화대의 석회암 사이의 CaO와 $AL_2O_3$ 함량은 큰 차이를 보이고, 탄소동위 원소 분석결과 역시 ${\delta}^{13}C$ 값이 광화대에서 더 낮은 값을 보이는 바 그 내용은 아래와 같다. 비광화대 광화대 CaO 51.3% 43.5% $Al_2O_3$ 0.6% 2.4% ${\delta}^{13}C$ -0.39 permil -0.56 permil $Fe_2O_3$ 0.9% 1.4% $SiO_2$ 3.0% 2.4% 광화대내의 풍촌석회암의 Si 함량이 감소한 것은 앞선 연구(Moon. 1987) 결과와 상치되는 바, 광화대내의 석회암중 Al 함량이 증가한 사실을 확인한 사실을 근거로 생각해 볼때, Si의 감소는 열극, 균열, 또는 소규모의 단층올 따라 주로 발달된 변질물의 증가에 따른 결과로 유추되기도 한다. 따라서 광화대내의 Si 와 Al 함량이 보여주는 현상은 화강암류로부터 전달된 열의 영향으로부터 기인된 것으로 상위 지표부의 석회암에 이로부터 광화활동이 이어진 것으로 여겨진다. 만약 함백향사의 북익부에서 풍촌석회암의 Fe, Al의 함량이 평균 함량치 보다 높을 뿐만 아니라, Ca와 Si는 낮고 Ca 함량과 ${\delta}^{13}C$의 값이 평균치보다 낮은 값을 보이는 경우는 잠두광체 탐사에 이용될 가치가 있다고 본다.

• 자원환경지질
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• 제48권6호
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• pp.509-523
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• 2015

제주도 수문지질 종합 해석시스템 구축 연구의 일환으로 수행된 제주도 공공 관정 지질주상도 데이터베이스 구축결과를 소개한다. 1970년대부터 개발된 제주도 전역의1,200여 개 공공 관정의 지질주상도를 수문지질 조사소(炤)${\Pi}$맙$^{\circ}$ 범용할 수 있도록 6개의 속성 테이블로 구분하여 세부 정보를 데이터베이스화하여 분석을 수행한 결과, 기존 공공 관정지질주상도 이용에 다음과 같은 문제점이 있는 것으로 나타났다. 즉, (1) 지질주상도 암석명의 통일성 결여, (2) 화산쇄설층 및 사력층 개념 정립 필요, (3) 대수층 정보 불포함, (4) 상당수 관정에 대한 스크린설치 구간 심도 미기재, (5) 지질주상도 작성자별 기재 사항 및 내용상의 상이성 등이다. 연구팀은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 지질주상도상의 화산암 및 퇴적암 명칭을 재정립함과 아울러, 상용화된 데이터베이스 형식의 지질주상도 프로그램을 이용해 표준화된 입력과 출력형식 생성이 가능한 제주도 공공 관정 지질주상도 데이터베이스를 구축하였다. 새롭게 설계된 입력 테이블을 이용한 지질주상도 프로그램은 데이터베이스 입력 형식 기반을 가지고 있어, 사용자가 지정한 표준화된 입력 구조를 통해 지질, 관정 시추 및 시험 데이터들을 저장하여 데이터베이스화 함과 동시에 지질주상도와 단면도 출력에도 이용할 수 있다. 또한 지하수 관측 및 양수시험 결과 등의 새로운 자료도 데이터베이스 구조의 변경없이 쉽게 추가될 수 있다. 본 연구를 통해 구축된 지질주상도 데이터베이스는 향후 개발되는 관정들의 표준 데이터베이스 기준으로 활용됨으로써, 일관성 있는 지질주상도 작성과 수문지질 종합연구에 크게 도움이 될 전망이다. 또한, 현재 추진 중인 제주도 수문지질 해석시스템 개발과 기후변화에 대응한 통합수자원관리계획 기반기술을 뒷받침해 주는 초석이 될 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제40권5호
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• pp.517-535
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• 2007

중생대부터 한반도에서 나타나는 열수계는 쥐라기/전기 백악기 (약 $200{\sim}130$ Ma) 심부지질환경과 관련된 조산대형 열수계와 후기 백악기/제3기 (약 $110{\sim}45$ Ma) 천부지질환경의 후조산대형 열수계로 구분된다. 이러한 열수계에 수반된 금속광화작용은 시 공간적 관점에서 조산대형 및 후조산대형 화성활동의 특성을 반영하고 있다. 그리고 각 유형 광화유체의 ${\delta}^{18}O_{H2O}$는 쥐라기 조산대형 광상에 비하여 후기 백악기 후조산대형 광상에서 현저한 조성변화를 보이고 있다. 즉, 조산대형 광상은 경기 영남 육괴에 배태되며, 심부 지질조건에서 균질한 $^{18}O$-부화된 고온성 광화유체로부터 진화된 열수충진형 금광상과 희유금속 광상으로 인접한 대보화강암체 또는 분화된 페그마타이트로부터 유입된 마그마수 또는 일부 변성수로부터 유도되었다. 반면에 후기 백악기 광상은 태백산분지, 옥천 지향사대 및 경상분지의 전 지역에 걸쳐 광범위하게 산출되며, 철합금, 비철금속 및 귀금속 광상의 열수충진형, 열수교대형, 각력 파이프형, 반암형, 스카른형 광상과 같은 다양한 광상유형으로 배태되고 있다. 이러한 다양한 유형의 광화유체는 물-암석 반응에 따라 산소 동위원소비$({\delta}^{18}O)$가 폭 넓게 변화하는 산소 편이의 전형적인 특징을 보이는 반면 수소 동위원소비$({\delta}D_{H2O})$는 비교적 균질한 조성특징을 나타내고 있다. 또한 근지성 유형 광상의 산소 동위원소비는 부화된 경향을 보이지만, 점이성/원지성 유형 광상에서는 전반적으로 폭 넓게 변화하며 부분적으로 결핍된 특징을 보이고 있다. 즉 근지성 유형의 Cu(-Au)또는 Fe-Mo-W 광상에서는 탈가스화작용 이후에 나타나는 마그마수의 전형적인 특징을 보이는 반면, 다금속 광상과 귀금속 광상은 점이성 또는 원지성 유형으로 지표수(또는 순환수)의 혼입이 우세한 경향을 보인다.

• 자원환경지질
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• 제50권6호
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• pp.487-495
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• 2017

경상북도 군위군 부계면 동산리에 위치한 팔공산 도립공원의 한 등산로에는 '북바위'라 불리는 화강암질 암체가 존재한다. 이 암체에서는 특정 부위를 타격했을 때 북과 같은 타악기에서 발생하는 공명음과 유사한 공명 현상이 발생한다. 이러한 소리를 발생시키는 공명 현상의 지질학적 원인으로는 화강암 생성 과정에서 내부 기체가 빠져나가면서 형성된 공동이 존재할 가능성과 생성 이후 지질학적으로 오랜 기간 동안 겪은 풍화 작용에 의한 박리 현상에 기인할 가능성이 있다. 이 연구에서는 북바위 화강암체에서 공명을 일으키는 내부구조를 보다 정밀하게 파악하기 위하여 비파괴 탐사기법인 지하투과레이더 탐사를 수행하였다. 지하투과레이더 탐사 기법은 수 MHz에서 수 GHz범위의 고주파 레이더 신호를 탐사 대상의 표면에서 내부로 투과시켜 물성의 변화 혹은 불연속면이 존재하는 곳에서 반사되는 반사파들의 진폭을 기록하여 해석한다. 화강암체 최외곽 표면에 존재할 것으로 추정되는 내부구조를 영상화하는 것이 연구 목표이므로 탐사 심도는 얕지만 고해상도 자료 획득이 가능한 1 GHz 레이더를 이용하였다. 3차원 내부구조 영상화를 위하여 암체 표면에 격자를 구성하여 탐사를 수행하였다. 탐사 자료 해석 결과 북소리와 같은 공명이 일어나는 지점들에서 강한 반사 레이더파가 관찰되었으며, 위치에 따라 균열과 공동에서의 반사파 특징이 모두 관찰되었다. 또한 공명이 가장 크게 일어나는 지점에서 두 불연속면이 교차하면서 만들어진 공동 구조가 관찰되었다. 주어진 균열 구조를 반영하는 수치 모델을 적용하여 계산한 결과, 공명 현상에는 화강암의 박리 작용에 의한 균열과 암석 생성 당시의 미아롤리틱 구조가 함께 기여한 것으로 보인다. 이와 같이 일반 대중의 흥미를 유발하는 지질 구조체에 대한 비파괴 탐사 기반의 영상화 연구 활동은 지구과학 대중화에 많은 기여를 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제26권2호
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• pp.261-276
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• 2016

본 연구에서는 용인지역 ○○마을 지하수내 우라늄 및 라돈-222와 같은 자연방사성물질의 산출과 이와 관련된 수리지화학 특성 및 지질과의 상관성을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 지하수 19점, 지표수 5점을 2회에 걸쳐 채취하였다. 연구결과 지하수의 pH는 5.81~7.79의 범위를 보이며, 지하수의 화학적 유형은 Ca(Na)-HCO₃에서 Ca(Na)-NO₃(Cl)-HCO₃ 유형에 걸쳐 분포한다. 우라늄과 라돈-222의 함량은 각각 0.06~411 μg/L의 범위와 5.56~903 Bq/L의 범위를 보인다. 마을 공용음용수로 사용되었던 암반지하수 2점은 우라늄과 라돈-222의 함량이 미국 EPA 권고치를 초과하였으며, 마을 내 생활용수로 사용하는 지하수중 우라늄과 라돈-222가 각각 3점과 12점에서 미국 EPA 권고치를 초과하였다. 초과한 지하수의 분포지역 지질은 중생대 쥬라기의 편마암상 각섬석-흑운모화강암이다. 우라늄과 라돈의 고함량 산출의 상관성을 보인 지하수는 마을 음용수로 사용되어온 심부지하수 2점에 국한되며, 다른 지하수에서는 특별한 상관성을 보이지 않는다. 지하수내 고함량 우라늄의 영향 범위는 지하수공 주변 수십 m 이내로 한정되는 것으로 보이며, 불활성 기체인 라돈의 고함량 범위는 보다 넓은 범위이므로 우라늄과 기원이 서로 상이하거나, 만약 동일한 기원이라면 암반의 단열대 등을 통한 확산이 비교적 넓게 진행된 것으로 보아야 할 것이다. 지표방사능 세기와 우라늄의 산출의 상관성도 대체로 일치함을 보여, 주변 최대 200 m 정도까지 고함량 우라늄의 영향범위로 추정된다. 암석 내 우라늄과 토륨은 토라이트와 모나자이트 광물에서 높은 검출을 보인다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제30권3호
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• pp.137-152
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• 2006

풍화토양의 경우 화강암 지역이 타 지역에 비해 높았고, 상관계수에서 지역에 관계없이 정의 관계가 우세하였으며, 전 지역 공히 Y-Nb, Nb-Ta 쌍에서 부의 상관관계를 보였다. 밭 토양의 경우 화강암 지역이 높았고, 셰일 지역이 낮은 값을 보였다. 상관관계에서 화강암 지역은 많은 원소에서 정, 부의 상관관계를 보였고, 지역에 관계없이 3 년생 지역에서 높은 유의성의 상관관계를 보였다. 모암의 경우 화강암 지역이 높았고, 셰일 지역이 낮았다. 전 지역에서 Zr-Hf, Ta, Nb-Ta, Hf-Ta 쌍이 정의 상관관계를 보였다. 인삼의 함량은 연생에 따른 차이가 두드러졌다. 3 지역 공 히 상관계수에서 셰일 지역은 Y-Nb 쌍이, 천매암 지역은 Rb-Y 쌍이, 화강암 지역은 Rb-Sr 쌍이 정의 관계를 보였다. 각 지역 동일 연생별 성분 비교에서 화강암 지역이 셰일 및 천매암에 비해 높았고, 천매암 및 셰일 지역의 비교에서 2 년생은 셰일이, 4 년생은 천매암 지역이 높았다. 대부분 원소에서 풍화토와 밭 토양의 비(풍화토/밭 토양)는 셰일 및 천매암 지역에서, 토양/암석의 비(풍화토/모암)는 지역에 관계없이 풍화토가 높았다. 토양과 인삼의 비(밭 토양/인삼 함량)에서 일부 원소를 제 외하고 셰일 및 천매암 지역은 수 백 배 차이가 났고, 화강암 지역은 거의 대부분 원소에서 수 십 배 차이를 보였다. 즉 함량의 비가 수 십 배에서 수 백 배 차이로 토양이 인삼 보다 월등히 높았음을 보여주고 있다. 전체 평균에 대한 비율을 살펴보면 셰일 지역은 Rb, Ba, Sr이 수 십 배, Y, Nb가 수 백 배의 차이로, 천매암 지역의 경우 Nb가 수 천 배, Y가 수 백 배, Rb, Ba가 수 십 배 차이로, 화강암 지역의 경우 Rb, Ba, Y가 수 십 배, Sr은 수 배 차이로 토양이 인삼보다 높았다. 이 결과는 화강암 지 역 인삼의 원소 함량이 천매암 및 셰일 지역에 비해 토양에 가까웠음을 암시한다. 동일 연생 별 비교에서 높은 비율이 2 년생의 경우 LFS 는 화강암 지역이, HFS 는 천매암 지역에서, 3 년생의 경우 LFS는 천매암 지역이, HFS 는 화강암 지역과 셰일 지역이, 4 년생의 경우 LFS 는 셰일 지역이, HFS 는 화강암 지역에서 나타났다.