• 제목/요약/키워드: 열잔류자화

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잔류자화비를 이용한 운석의 자성광물 판별 (Magnetic Mineral Identification in Meteorites)

  • 김인호;유용재
    • 한국광물학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.31-36
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    • 2011
  • 운석은 모암인 소행성(asteroid)이나 미세소행성(planetesimal)에서 충돌에 의해 분리된 후, 태양계 내의 공간을 배회하다가 지구의 중력에 이끌려 지표에 떨어진 후 수집된 돌덩이다. 따라서 생성 초기의 지구를 포함하는 태양계 내 지구형 행성의 생성 초기와 진화과정을 규명하려면 원시 태양계의 정보를 간직하고 있는 운석의 물리/화학적 분석이 반드시 필요하다. 특히 열잔류자화(thermoremanent magnetization, TRM) 대비 포화등온잔류자화(saturation isothermal remanent magnetization, SIRM)의 비율과 자화를 유도하는 자기장 강도의 상관관계를 이용하면 운석이 함유하는 자성광물을 판별할 수 있다. TRM/SIRM 비를 이용하여 2종류의 미분화운석(H5 Richardton, LL6 St. Severin)과 2종류의 화성기원 분화운석(ALH84001, DaG476)에 대해 자성광물 판별을 시도하였다. 실험 결과 H5 Richardton, LL6 St. Severin, ALH84001, DaG476의 주 자성광물이 각각 카마사이트, 테트라테나이트, 자철석, 크롬티탄함유철석임을 판별하였다.

저온변환에 따른 적철석의 자화안정도 (Magnetic Stability of Hematite on Low-temperature Magnetic Phase Transition)

  • 장수진;유용재
    • 한국광물학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.19-25
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    • 2013
  • 지난 10여 년간 미항공우주국 주도로 진행된 화성탐사 연구는 화성 암권의 주요 자성광물임을 적철석으로 판명하였다. 금번 연구에서는 적철석의 열잔류자화와 저온 실온포화잔류자를 이용하여 화성 암권에 존재하는 적철석의 자화안정도 검증을 시도하였다. 적철석의 실온포화잔류자화는 모린변환온도인 260 K를 기점으로 급격히 감소한다. 10 K까지 냉각시킨 적철석 시료를 가열하면 260~265 K에서 자화회복이 발생하며, 잔류자화기억도는 37%이다. 실제 화성지표의 일교차는 모린변환온도를 포함하므로, 화성 지표에서 적철석을 함유하는 암체의 자화는 모린변환에 의한 자화안정도가 고려되어야 한다. 지표용암의 고결과 동시에 생성되는 열잔류자화의 강도는 50 ${\mu}m$ 이하 크기에서 적철석 입자반경에 비례하며 증가한다. 화성의 온도구배가 관측된 적은 없지만, 지구의 온도구배를 기준으로 유추하면 대략 1.5 km 이하의 화성 암권은 모린변환온도와 무관하게 적철석의 자화보유가 상시 가능하다. 따라서 행성의 진화가 멈춰진 대략 40억 년 이전에 존재하던 내부기원의 화성자기장 기록이 화성의 암권에 현재까지 보전되어 화성 암권의 자기이상을 유지해온 것으로 해석된다.

고고유적에 대한 고고지자기연대법의 적용 - 울산 매곡동 유적 측구부탄요에 대한 적용사례를 중심으로 - (Application of Dates of Terrestrial Magnetism to Archaeological Remains - Centered on a Charcoal Kiln with Side Window at Maegokdong, Ulsan -)

  • 성형미
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권12호
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    • pp.214-221
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    • 2008
  • 지자기는 시간의 경과와 더불어 변동하는데 지자기의 화석이라 할 수 있는 각종 잔류자화를 통해 그 흔적을 남겨두고 있다. 고고지자기 연대법은 소토의 열잔류자화를 통해 과거의 지자기 변동을 측정하여 소토가 출토되는 고고유적의 연대를 알아내는 연대측정법이다. 본고에서는 울산 매곡동 Ⅰ지구 유적의 측구부탄요에서 채취한 14점의 소토시료를 통해 고고유적에 대한 고고지자기 연대법의 적용 방법을 알아보았다. 유물이 출토되지 않아 주변 유구들과의 배치관계 등을 통해 삼국시대라고 추정한 측구부탄요의 불확실한 고고학적 편년에 대해, 고고지자기 연대법에 의해 산출된A.D.440${\pm}$15년의 연대는 확실한 증거자료가 되었다. 고고지자기 연대법은 오염제거가 비교적 용이하고 특히 측정연대의 오차 폭이 상당히 좁아서 신뢰도 높은 결과를 구할 수 있으므로, 고고유적의 연대측정에 있어서 유력한 자연과학적 분석법의 한 분야로 정착되어 가고 있다.

ErFe2O4 다결정체 시료의 자기적 특성 연구 (Magnetic Properties of Polycrystalline ErFe2O4)

  • 김재영;이보화
    • 한국자기학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.217-220
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    • 2008
  • Rare-earth iron oxide $ErFe_2O_4$의 다결정체 시료의 자기적 특성을 연구하였다. 단일상의 다결정체 $ErFe_2O_4$ 시료를 CO/$CO_2$ gas 분위기에서 고체상태반응법으로 합성하였다. X-ray diffraction 측정을 통해 $ErFe_2O_4$ 시료는 space group R3m Rhombohedral 구조를 가지며, 온도에 의존하는 magnetization 측정을 통해 250 K에서는 자기적 전이가, 220 K에서는 구조적 전이가 일어나는 2단계 상전이 현상을 확인하였다.

대구 부인사 유적 소토층의 고고지자기 연대 (Archaeomagnetic Dating of a Layer of Baked Earth on Daegu Buinsa Site)

  • 성형미
    • 보존과학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.185-192
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    • 2012
  • 유적이나 유물에 대한 편년 문제는 고고학의 다양한 연구를 진행함에 있어 항상 논쟁의 중심에 있으며 고고학적 연구만으로는 한계가 있어 자연과학적 연구 분야의 도움을 자주 받는다. 그 중에서도 소토를 통해 연대를 측정하는 고고지자기 연대측정법이 다양한 소토유구의 연대를 결정하는 데 큰 역할을 하고 있다. 유물이 출토되지 않아서 고고학적 편년 자체가 어려운 가마나 주거지 등의 각종 소토유구에 대해서는 특히 유용하게 이용되고 있다. 지자기는 시간의 경과와 더불어 변동하는데 지자기의 화석이라 할 수 있는 각종 잔류자화를 통해 그 흔적을 남겨두고 있다. 고고지자기 연대측정법은 소토의 열잔류자화를 통해 과거의 지자기 변동을 측정하여 소토가 출토되는 고고유적의 연대를 알아내는 연대측정법이다. 본고에서는 대구 부인사 유적에서 조사된 건물지의 화재에 의한 소토층으로부터 채취한 27점의 소토 시료를 통해 부인사 유적에서 화재가 있었던 시기를 알아보았다. 대구 부인사는 초조대장경판이 보관된 곳으로 유명하며 몽골의 2차 침입 때(1232년)에 불타서 없어진 것으로 알려져 있고, 그 외에도 이 근처에서 고려시대에 민란이 있었던 기록(1203년)이 남아 있다. 건물지 2곳에 대한 고고지자기 측정결과에서 각각 A.D.1150~1200년과 A.D.1130~1210년의 연대를 구할 수가 있었는데, 이로 볼 때 대구 부인사 유적에서 조사된 건물지의 소토층은 민란에 의한 화재흔적에 가까운 것으로 추정된다.

삼가마와 회가마의 고고지자기 연대 (Archaeomagnetic Dating of Hemp Kiln and Lime Kiln)

  • 성형미
    • 보존과학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.291-300
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    • 2011
  • 고고지자기 연대측정법은 소토에 남겨진 열잔류자화를 통해 과거의 지자기 변동을 측정하여 소토가 출토되는 고고유적의 연대를 알아내는 연대측정법이다. 특히 유물이 출토되지 않거나 하여 고고학적으로 연대를 추정하기 어려운 소토를 가진 유구에 대한 연대추정에 유력하게 이용할 수 있다. 삼가마와 회가마도 이러한 유구에 해당되는데, 국내에서 조사된 삼가마와 회가마에서 채취한 소토시료를 측정하여 각각 21점과 5점의 정밀도 높은 데이터를 구할 수 있었다. 이 데이터를 통해 가마들의 고고지자기 연대를 측정해 보았는데 삼가마의 고고지자기 측정연대는 A.D. 10C후반 ~ 19C 중반경이며, 회가마는 A.D. 16C초 ~ 18C중반경이었다. 데이터의 수에서 회가마보다 삼가마가 비교적 많기도 하지만, 삼베가 오랜 기간 사용되어왔던 것에 상응하게 삼가마의 연대는 시기 폭이 넓으며, 회가마의 고고지자기 연대는 그 중심연대가 회격묘가 조선후기에 유행한 것과 시기적으로 일치하며 상대적으로 짧은 시기 폭을 가진 것으로 추정된다.

충청지역 유적에 대한 고고지자기학적 연구 지자기의 지역적인 차이와 데이터의 신뢰도 문제를 중심으로 (Archaeomagnetic Study of Historic Sites in Chungcheong Region Regional Difference of Geomagnetic Field and Issues on Reliability of Data)

  • 성형미
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제41권1호
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    • pp.21-33
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    • 2008
  • 충청지역의 다양한 유적의 소토(燒土)에서 구한 34점의 고고지자기 측정데이터를 통해 충청지역의 고고지자기 변동 양상을 살펴보고, 더 나아가 국내에서의 지자기의 지역적인 차이에 대해 검토해 보았다. 충청지역의 고고지자기 측정데이터는 거리상으로 차이가 있는 일본의 고고지자기 변동과의 비교에서 보면, 전체적인 변동 모습은 비슷하나 A.D. 300년경에서는 편각이 동쪽으로 10도 이상 치우치는 현저한 차이를 보이고, 그 이외 시기에서는 복각이 다소 깊어지고 편각이 서쪽으로 약간씩 치우치는 지자기의 지역적인 차이가 확인되었다. 이러한 양상은 우리나라 전체의 고고지자기 변동 양상과 큰 차이가 없으며, 충청지역 데이터와의 직접 비교에서도 국내에서는 서력기원전시기와 기원후 시기 모두 뚜렷한 지자기의 지역차는 확인되지 않았다. 앞으로 더 많은 고고지자기 측정 데이터가 증가하고 다양한 시기의 데이터가 채워지면 더욱 명확해 지겠지만, 충청지역 유적의 고고지자기 측정결과를 통해 볼 때, 지자기의 지역적인 차이에 의해 발생하는 고고지자기 측정연대의 오차와 같은 문제점은 우리나라 내에서는 크게 걱정하지 않아도 될 듯하다. 게다가 시료의 채취와 측정에서 신뢰가 가능한 측정데이터를 구하기 위하여 많은 노력들을 하고 있기 때문에, 고고지자기 측정결과에서 추정연대의 오차문제 뿐만 아니라 데이터의 신뢰도의 측면에서도 문제가 없을 것이라 생각된다.