• 자원환경지질
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• 제41권1호
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• pp.93-113
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• 2008

제주도 동부 저지대 (해발 200m 이내), 한동-종달-우도-수산-삼달-하천 지역의 20개 시추공에서 얻어진 화산암류의 암석학적 특징과 $^{40}Ar/^{39}Ar$절대연대를 보고하고, 이에 근거하여 이 지역의 지형형성과 화산활동에 대해 고찰한다. 이 지역의 지하에 분포하는 화산암류는 주로 현무암류(알칼리 현무암, 전이질 현무암, 솔리아이트질 현무암)와 솔리아이트질 안산암 및 현무암질 조면안산암으로 구성된다. 솔리아이트질, 전이질 및 알칼리암류가 서로 호층을 이루어 분포하는 것은 이 지역에서 이들 화산활동이 동시에 일어났었음을 지시한다. 특히, 조면현무암 혹은 현무암질 안산암이 이 지역의 기저부에 분포하는 점은 비교적 분화된 알칼리 화산활동이 먼저 시작되었음을 의미한다. 이 지역에 분포하는 화산암류의 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 절대연대는 최고 $526{\pm}23Ka$에서 최저 $38{\pm}4Ka$이다. 동부 지역 저지대에서 용암류의 분출과 같은 하와이형 화산활동은 퇴적층의 관계, 화산암류의 전암 화학성분 및 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 절대연대의 변화로 부터 다섯 단계로 구분된다. 즉, 서귀포층이 퇴적할 동안의, I-U기$(550{\sim}400Ka)$, II기$(400{\sim}300Ka)$, III기$(300{\sim}200Ka)$와 퇴적 이후 IV기$(200{\sim}100Ka)$, V기(100Ka이후)이다. 화산암류의 성분 변화 및 분포 지역의 차이 그리고 이들 시기 간에 분포하는 다양한 퇴적층(수성화산기원퇴적층 포함)의 존재는 화산활동이 오랜 기간 동안 간헐적으로 진행되었으며, 저지대의 육지지형이 화산활동 및 퇴적작용에 의해 내륙에서 해안으로 점진적으로 확대되면서 만들어졌음을 지시한다. 특히 시추코어 화산암의 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 절대연대 자료는 제주도 동부 저지대 지역 대부분이 IV와 V 화산활동기 동안 분출된 200Ka 이내의 비교적 젊은 화산암류로 이루어져 있음을 지시한다. 이는 제주도 화산활동 시기 및 지형 형성에 대한 기존의 연구와는 상이한 결과이며, 화산암류의 K-Ar절대연대 자료를 바탕으로 한 기존의 제주도 화산활동 시기 구분이 재고되어야함을 확인하였다. 또한, 시추공에 근거한 화산 층서의 해석은 암석기재, 암석화학적 특징과 함께 절대연대 자료를 바탕으로 이루어져야 함을 강조한다.

• 한국지역지리학회지
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• 제18권4호
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• pp.364-373
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• 2012

본 연구는 백두산 동사면 용암대지 산지초지의 분포와 변화를 분석하고자 하였다. 연구는 현지답사와 1993, 1999, 2004, 2010년 Landsat 위성영상 분석으로 수행하였다. 연구결과, 18년간 삼림면적은 $636km^2$에서 $848km^2$으로 33% 증가하였고, 산지초지는 $303km^2$에서 $127km^2$로 58% 감소하였다. 산지초지는 지형환경과 식생유형에 따라 습지성초지(wet meadow), 건성초지(dry meadow) 2가지 유형으로 분류하였다. 같은 기간 동안 습지성초지는 30%, 건성초지는 70% 감소하였다. 감소지역은 관목류와 목본류의 침입으로 산지초지 지역이 삼림으로 대체되고 있는 것으로 나타났다. 1993~2008년간 수집된 16년간 기상자료를 분석한 결과 기온은 $1.6^{\circ}C$ 상승하였고, 강수량은 5.3mm 감소하였다. 이 같은 기후변화가 앞으로 지속된다면, 산지초지가 삼림으로 변화될 수 있을 것이다.

• 지질공학
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• 제18권3호
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• pp.321-330
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• 2008

울릉도 화산체의 지질과 지질구조 및 화산활동상을 연구하기 위해서 선행된 연구 자료를 수집하고 현장조사를 실시하였다. 울릉도는 동해 해저에서부터 약 3,000m 높이의 화산체로 해수면 부근의 기저는 현무암질 집괴암이며 그 상위로 조면암질 집괴암, 조면암, 조면암질 부석과 조면안산암 순으로 분포하고 있다. 나리분지의 칼데라는 함몰에 의해 역삼각형의 단층이 나타나고 있고, 나리분지를 중심으로 북동-남서방향과 북서-남동방향의 단층들이 분포하고 있다. 신생대 제4기(Quaternary)의 울릉도 화산활동은 해수면 부근의 현무암질 집괴암 및 응회암 분출의 제1기, 조면암질 집괴암 및 응회암이 분출한 제2기, 조면암질 용암류의 분출의 제3기, 조면암질 부석이 분출한 제4기, 칼데라 내의 조면암질 안산암이 분출시기인 제5기로 구분하였다. 울릉도의 지질은 다양하고 복잡하여 지질공학 또는 응용지질분야에서 접근하기가 용이하지 않았다. 따라서 이번 연구에서는 울릉도 지질을 단순화하여 이들이 쉽게 활용할 수 있도록 자료를 제공하고자 하였다.

• 암석학회지
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• 제10권1호
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• pp.13-26
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• 2001

이 연구는 송악산 화산의 층서에 따라 시료를 채취하여 암석기재, 암석화학적 변화를 추적하여 이 화산의 암석학적 진화를 밝히는 것이다. 송파산 화산은 응회환, 분석구, 용암연, 소분석구로 구성되는 작은 단성복식화산이다. 조성변화는 응회환의 안산암 성분에서 분석구와 용암연의 조면현무암 성분에 이른다. 응회환에서의 안산암은 분출시에 폭발지점에서 석영 등의 외래물질 혼입으로 다소 이탈된 깃이며 이를 고려하면 원래 마그마 조성이 조면현무암에 가까운 조면안산암이다. 따라서 조성변화는 조면안산암에서 조면현무암까지 변하며, 제주도 화산암류에서 널리 인식되는 가상 진화된 조성과 더 원시적인 조성 사이의 연속선에 놓인다. 그러나 전체적으로 이들은 분츨전에 조성이 조면안산암에서 조면현무암으로 누대된 마그마저장소에서 유래된 것으로 생각되며, 이 조성누대는 알칼리 마그마에서 분별결정작용에 의해 초래된 것이다. 결론적으로 송악산 화산은 조성누대된 마그마저장소의 상단으로부터 출조되고 다음에 계속적으로 아래의 더 원시적인 마그마를 분출하였다.

• 암석학회지
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• 제18권3호
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• pp.181-194
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• 2009

청량산층은 영양소분지 북부에서 층서적으로 가송동층 위에 놓이고 도계동층에 의해 덮이는데, 하부 청량산멤버와 상부 오십봉멤버로 구분된다. 그러나 이 멤버들은 청량산역암과 오십봉현무암으로 널리 불리어져 왔다. 왜냐하면 후자의 경우 초기에 얇은 현무암 용암류들이 북부에서 퇴적암을 여러 차례 협재하고 있다는 것을 의미했지만 그 후에 이들이 동부지역에서 매우 큰 용적을 가지는 것을 고려해야만 했기 때문이다. 적색층이 절대적으로 우세한 영양소분지에서 두 층은 층서분류의 기준이 되고 지역간의 층서대비를 위한 우수한 열쇠층 역할을 담당한다. 두 층 모두는 영양소분지의 북부와 북서부지역에서 열쇠층 역할을 하며, 오십봉현무암은 중서부, 동부와 남부지역에서, 청량산역암은 남동부지역에서 열쇠층 역할을 한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제21권2호
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• pp.99-111
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• 2005

제주도의 지열 부존 가능지역을 추출하기 위하여 최근 활발하게 제안되고 있는 퍼지이론에 기반한 GIS 통합기법을 적용함으로써 그 효용성을 검토하였다. 지질도, 수계 분포 밀도, 분석구 분포 밀도, 선구조 분포 밀도, 항공자력도, 항공방사능도 등 각 주제도의 통계적 상관관계 분석을 위해 퍼지소속함수(Fuzzy membership function)를 그래프에 도시하였다. 현재 온천 발견 위치와 상관성은 용암류의 분출시기가 오래될수록 높았다. 수계, 분석구 및 선구조에서는 분포밀도가 낮은 곳에서 상관성이 높게 나타났으며, 항공자력도와 항공방사능도에서는 대자율 및 감마선 강도가 중간 범위인 곳에서 상관성이 높은 것으로 나타났다. 퍼지 연산자 중에서는 $\gamma$ 연산자($\gamma$=0.75)가 가장 높은 성공 비율을 보였으며, 제주도 서북부 일부지역에서 새로운 지열 부존 가능성이 제기되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제29권1호
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• pp.20-26
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• 2010

제주도의 서북부 해안지역의 용암류 대지에 주로 분포하고 있으며 Ineeptisols로 분류되고 있는 동귀통을 재분류하고, 그 생성을 구명하기 위하여 동귀통 대표단면의 형태적 특성을 조사하고, Soil Taxonomy의 표준 분석방법인 Soilsurvey laboratorγ methods manual에 따라서토양을 분석하여 Laboratory data sheets를 작성하였다. Ap층(0~17 cm)은 농앙회갈색( 10YR 3/2)의 미사질양토이고, BA층(17~42 cm)은 농암회갈색(10YR 3/2)의 자갈이 있는 미사질양토, Bt1층(42~60 cm)은 농암회감색(10YR 3/2)의 자갈이 있는 미사절식양토, Bt2층(60~85 cm)은 암갈색(10YR 4/6)의 자갈이 있는 미사질식양토, BCt층(85~130cm)은 적갈색(5YR 4/3), 갈색(7.5YR 4/4), 또는 암회색(10YR 4/1)의 미사질식양토이다. 현무암 및 현무암에서 유래된 화산분출쇄설물을 모재로 하는 토양으로 주로 밭으로 이용되고 있다. udic 토양수분상과 thermie 토양온도상을 보유하며, 배수등급은 약간 양호이다. 동귀통은 andie 토양 특성을 보유하고 있지 않으며, 42~130cm 깊이에 점토집적층인 argillie층을 보유하고 있고, 전 토층에서 염기포화도(양이온 합)가 35% 이상으로 높다. 따라서 동귀통은 Ineeptisols이나 Andisols이 아니라 Alfisols로 분류되어야 한다. Udic 토양수분상을 보유하고 있으므로 동귀통은 Udalfs 아목으로 분류할 수 있으며, Hapludalfs의 분류조건을 충족시키고 있다. 또한 Typic 아군의 분류조건을 충족시키므로 Typic Hapludalfs로 분류할 수 있다. 토성속 제어부위에서의 토성속이 식양질이고, 토양온도상이 mesic 온도상이기 때문에 동귀통은 Fine silty, mixed, thermie famuily of Dystric Eutrudepts가 아니라 Fine loamy, mixed, thermic family of Typic Hapludalfs로 분류되어야 한다. 비교적 건조한 제주도 서부 및 북부 해안지방의 용압류대지에 주로 분포하는 동귀통은 화산분출에 의하여 형성된 화산분출쇄설물을 모재로 하고 있는데도 Andisols이 아니라 Alfisols로 생성 발달되고 있다. Andisols로 생성 발달되지 않은 동귀통은 안정한 지형인 용암류 대지에 분포하고 있으므로 토양이 거의 침식되지 않고 충적물이 별로 퇴적되지 않기 때문에 오랫동안 토양수의 하향이동에 따른 점토 집적작용과 염기 용탈작용을 받게 된다. 그 결과 점토집적층인 argillic층이 생성되고, 기준 깊이에서 염기포화도(양이온 합)가 35% 이상인 Alfisols로 생성발달하고 있다.

• 암석학회지
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• 제6권3호
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• pp.166-184
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• 1997

원동칼데라는 칼데라 내외부에 외류응회암이 보존되어 있고 함몰후 관입체, 용암과 응회암, 소생관입체와 후기관입체를 노출시킨다. 원동 마그마계의 암석단위는 함몰후에도 상호 점이적인 조성관계를 나타낸다. 이 암체를 정치순서대로 나열하면 원동 마그마계로서 석영반암맥, 반상유문암 용암, 회류응회암, 세립질 화강섬록암 암주, 각섬석 흑운모 화강암 암주와 규장암맥 등이 있고 후기 관입체로서 조면반암 플러그와 염기성암맥이 있다. 석영반암맥은 원동응회암의 유문암성분으로부터 유문대사이트 성분으로의 연속적인 조성변화를 나타낸다. 반상유문암 용암, 회류응회암, 각섬석 흑운모 화강암과 세립질 화강섬록암은 중규산 유문암에서 저규산 유문암, 유문대사이트, 그리고 안산암 성분까지의 연속직인 조성변화를 나타낸다. 이 연속적인 조성변화는 함몰후와 소생시에 마그마챔버에서 지붕에서 하부로 유문암, 유문대사이트, 안산암 성분 순으로 누대 되었음을 지시하고, 상한 성분은 함몰후 마그마 챔버에서 지붕근처의 조성대를 지시하고 하한 성분은 가장 깊은 출조 심도를 지시한다. 이 조상누대와 동위원소 초기치는 원동 마그마계의 화성암류가 마그마챔버에서 칼크알카리 마그마로부터 주로 분별결정작용에 의한 분화를 겪고 챔버지붕이나 챔버벽 근처에서 벽암과 동화작용에 의한 지각혼염이 수반되는 진화과정을 겪었음을 지시한다. 그러나 조면반암 플러그와 염기성암맥은 화학적 성질, 변화트랜드와/혹은 동위원소 초기치의 차별성에 의하면 각각 원동 마그마계의 형성 이후에 다른 마그마 배취로부터 유래 되었을 것으로 생각된다.)의 비대칭 습곡(F2 습곡)을 형성시켰다. 그 결과, 서쪽으로 침강하는 원래의 L1방향은 F2 습곡의 하위 날개(역전된 날개)부에서 북서쪽으로 침강하는 L1으로 재배열되었다. 세 번째 변형(D3 변형)은 $45^{\circ}/265^{\circ}$ 방향의 습곡을 갖는 셰브론(chevron)형 습곡(F3 습곡)으로, 남북 방향의 압축작용에 의해 형성된다. 그 결과, 원래의 L2 방향($20~45^{\circ}/210~230^{\circ}$방향)은 주로 $35~45^{\circ}/260~280^{\circ}$방향과 부수적으로 $30~45^{\circ}/135~165^{\circ}$ 방향의 L2로 재배열된다. D3 변형 이후, 동서 방향의 압축작용으로 형성된 남북 주향에 고각 경사의 습곡축면과 준 수평적인 습곡축을 갖는 열린(open)습곡이 관찰된다.변화는 본역의 화산암이 안산암으로부터 일연의 분별결정작용 산물임을 암시하며, 또한 $Al_2O_3$와 CaO 함량의 관계도, Th/Yb 비에 대한 Ta/Yb 비의 관계도, $Ce_N/Yb_N$ 대 $Ce_N$의 관계도에 따른 판별에서도 분별결정작용의 경향을 따르고 있다. 본역의 화산암은 $K_2O$, $Na_2O$, CaO 삼각도에서 도호의 영역에, Ba/La비, La/Th비에 의한 판별도에서 조산대의 high-K suite에 속한다. Rb 대

• 한국지구과학회지
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• 제43권1호
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• pp.128-139
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• 2022

백두산 성층화산체와 천지 칼데라 외륜산 정상부에 분포하는 홀로세에 분화한 규장질 화산암 시료와 플라이스토세 개마용암대지와 장백산순상화산체의 고철질 화산암 시료의 암석화학적 특징 분석을 통해 지체구조적 위치를 알아보았다. 백두산 화산지대에서 초기 고철질 분출물들은 개마용암대지와 장백산순상화산체를 형성하였으며, 대부분 알칼리계열의 현무암에서 조면현무암 또는 서브-알칼리(쏠레이아이트) 현무암에서 현무암질안산암의 성분이며, 백두산 성층화산체와 천지 칼데라 정상부 부근의 홀로세 분출물은 대부분 규장질의 조면암에서 유문암 성분이다. 고철질 화산암류와 규장질 화산암류 사이의 SiO₂ 54-62 wt.%가 결핍된 쌍모식 조성을 나타낸다. 이는 마그마작용이 지각내 신장형 지체구조적 위치에서 발생하였음을 지시하는 단서가 될 수 있다. 지구조판별도에서 고철질 화산암류들은 판내부 또는 판내부 알칼리암과 쏠레이아이트암의 영역에 구분되어 도시되는데 이는 TAS성분도의 결과와 잘 일치한다. 규장질 화산암류들은 규장질 화강암류에 적용하는 판별도에서 판내부화강암(WPG)의 지체구조적 위치에 도시된다. 지구조 판별도에서 판의 섭입과 관련한 도호 또는 대륙연변호의 영역에는 도시되지 않으며, 모두 판내부 영역에 도시된다. 미량원소 함량을 원시맨틀값으로 표준화한 거미도에서 섭입대 화산암류에서 특징적으로 나타나는 Nb, Ti 의 부(-) 이상을 나타내지 않으며, OIB와 유사한 패턴을 나타낸다. 미량원소 함량 조성은 섭입대에서 유래된 마그마 작용에 연관된 의미있는 증거를 나타내지 않는다. 이는 백두산화산지대의 마그마작용이 판내부 환경에서 있었음을 지시한다. 이들 화산암류의 판내부 지체구조 위치는 이 지역에서 발생하는 천발지진의 진원 깊이와도 조화적이다. 백두산화산지대의 화산암석들은 신생대 동안 맨틀 물질의 용승에 의한 판내부 화산활동의 결과로 해석된다.

• 암석학회지
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• 제5권1호
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• pp.89-107
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• 1996

제주도의 알칼리암류 및 솔라아이트에 대한 Sr, Nd 그리고 Pb 동위원소비의 특징은 서루 유사하거나, 솔리아이트가 조금 더 부화된 특징을 갖는다. 그러나 분출시기에 따라 솔리아이트의 즉징을 구분하면, 전기의 것은 Lee (1982)의 용암대지 형성기의 알칼리암류와 유사한 반면, 후기의 것은 이 연구의 알칼리암류와 유사하다. 이는 알칼리암류와 솔리아이트가 동질의 근원에서 유래하였음을 지시하며, 분출 시기에 따라 부분용융된 맨틀 근원지으 성질이 차이가 있었음을 시사한다. 제주도 화산암류는 사모아 군도의 화산암류의 변화 및 남중국 분지 화산암류의 변화 경향과 중첩되어 DMM과 EM II 사이의 혼합으로 잘 설명될 수 있는 변화경향을 지닌다. 이는 제주도를 제외한 우리나라의 신생대 화산암류 및 북동 중국 화산암류들이 DMM-EM I사이의 혼합으로 설명이 되는 변화경향을 보이는 것과 차이가 난다. DMM-EM II 맨틀 물질간의 섞임 계산 결과, 제주도 화산암류를 형성한 맨틀 물질은 결핍 맨틀 (DMM)에 부화된 맨틀 (EMII)물질이 약 10% 이내의 비율로 섞인 특징을 가짐을 지시한다. 제주도를 포함한 우리나라 및 중국의 신생대 화산암류의 동위원소적 특징을 북중국 지괴와 남중국 지괴으 충돌이론(예,Yin and Nie, 1993)과 결부시키면, 부화된 맨틀 물질의 공급원으로 고려되는 대륙암권 맨틀의 지화학적 조성이 지괴에 따라 차이가 있었음을 나타낸다. 즉 북중국 지괴는 EM I의 표식을, 남중국 지괴는 EM II의 표식을 가지고 있었을 경우로 설명될 수 있음을 제시한다.