• 한국지구과학회지
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• 제29권7호
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• pp.640-644
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• 2008

국내 대표적인 장석광산인 제천장석 광산과 부여장석 광산 모암의 암석학적 특성을 통하여 국내 장석광의 성인 및 광산유형을 분류하였다. 제천장석 광산은 거정질의 K장석을 함유한 반상화강암이 풍화되어 잔류물로 나타나는 거정질 K장석이 채취대상이 되는 전형적인 풍화잔류 광산이고 반상화강암의 형성 온도-압력은 $840^{\circ}C$, 5Kb를 나타내며 거정질의 K-장석은 변성기원이 아닌 화성기원이다. 반면 부여장석 광산은 우백질 화강편마암이 주변의 흑운모화강암의 관입으로 열수용액에 의한 교대변질 광산으로 순수한 알바이트 장석과 부수광물로서 석류석, 견운모가 나타나며 치밀하게 재결정화된 광물조직이 특징이다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.33-41
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• 2021

장석은 석영과 더불어 국내에서 산출빈도가 가장 높은 광물이나 유리, 도료 등의 제조에 제한적인 이용을 제외하면 물질적 특성과 용도 개발에 대한 연구는 거의 이루어지지 않아 잠재적 가치가 매우 낮게 평가되고 있다. 본 논문에서는 다공성 구조를 특징으로 하는 장석의 재료특성과 열적, 기계적, 화학적, 경량화 활성기법을 적용하여 반응성 개선 특성을 분석하였다. 풍화된 장석의 표면에서 관찰되는 공동의 구조적 특징을 살펴보면 공동들의 배열이 불규칙하게 분포하고 있으며, 공동끼리는 서로 연결되어 있다. 이러한 풍화된 장석의 표면에서 관찰되는 비정형의 연결된 공동으로 인하여 풍화된 장석은 반응면적이 확대되며 시멘트와의 결합재료로서 반응성이 높은 포졸란 재료 역할을 하는 것으로 판단된다. 다공성 장석의 기능성을 향상시키기 위하여 열적, 기계적, 화학적 활성기법을 적용한 결과 양이온교환능력, 밀도, 일축압축강도 특성이 개선되었다. 이러한 다공성 특성에 의하여 풍화된 장석은 물리·화학적 특성이 우수한 친환경 건설재료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 광물과 암석
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• 제34권4호
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• pp.255-264
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• 2021

한반도는 황사의 이동 경로에 있으나, 풍화와 침식이 활발한 산악 지형에서 황사의 퇴적을 확인하기는 어렵다. 이 연구에서는 설악산 알칼리장석화강암 토양의 세립실트(< 20 ㎛)에 점토광물 특성, 광물조성, 미세조직 분석을 실시하여 산악지역 토양 내 황사퇴적물의 존재 상태를 조사하였다. 이 지역 토양 세립실트는 기반암 유래 쇄설성 입자, 황사퇴적물, 그리고 이들의 풍화물로 구성되어 있다. 토양 내 황사기원 광물로 2:1 층상규산염, 녹니석, 각섬석, 녹염석, 함칼슘사장석이 확인되었다. 기반암인 알칼리장석화강암은 석영과 알칼리장석으로 구성되며, 알칼리장석 중 앨바이트가 부분적으로 풍화되어 소량의 깁사이트와 고령토 광물이 생성되었다. 산성토양환경에서 일라이트-스멕타이트 계열 2:1 층상규산염의 팽윤성 층간에 다핵 Al 양이온 종들이 교환 및 고정되어 히드록시-Al삽입점토광물이 생성되었다. 2:1 층상규산염 총량을 기준으로 평가하면 조사한 토양 세립실트 내 황사의 양은 70% 정도로 추정된다.

• 한국광물학회지
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• 제19권2호
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• pp.63-69
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• 2006

암석은 지표환경에 노출되면 오랜 세월동안 여러 요인에 의해 물리적 화학적 품화과정을 겪는다. 암석을 구성하는 광물 중 장석과 운모는 다른 광물들에 비해 가장 먼저 풍화되는 광물들이다. 자연계 풍화 화강암내에 존재하는 풍화 광물과 유사한 풍화 광물을 재현하기 위해 실내에서 신선한 광물과 산성용액과의 반응실험을 실시하였다. 흑운모의 경우, 낮은 pH조건에서 광물 용해 및 표면구조 파괴 현상이 초기에 시작되어 점차 진행되었고 사장석에서는 표면 침상 용해구조 발달 및 다량의 Al 성분의 침전물 형성이 두드러졌다. 강산조건에서는 모든 광물의 용해가 심화되었고 표면 용해구조가 뚜렷이 나타났다. 야외에서 관찰되는 광물표면의 용식각(etch pit) 및 표면 용해구조가 본 실험에서도 비슷하게 관찰되었고 광물 용해 및 풍화 조직이 광물 고유의 특성에 따라 발달됨을 알 수 있었다.

• 암석학회지
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• 제12권4호
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• pp.196-206
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• 2003

숭례문(남대문, 국보 1호)을 구성하고 있는 석재와 보수재료에 대한 암석화학적 및 광물학적 특징과 이들의 보존실태를 보고하고자 한다. 숭례문 석재의 구성암석은 칼크-알랄리 계열의 조립질 화강암으로서 비교적 다량의 코발트를 함유하고 있다. 광물조성은 석영, 퍼사이트, 사장석 및 흑운모가 주성분이며 부구성 광물로는 정장석, 백운모, 녹니석 그리고 견운모 등이 산출되며 퍼사이트는 심한 변질작용에 의해 견운모화 되어있다. 원암의 풍화정도를 알아보기 위해 원암과 풍화암에 대해 석영-K-장석-사장석의 삼각도표에 도시한 결과 원암은 화강암 영역의 중간에 도시되는 반면 풍화석재는 석영쪽에 근접한 화강암 영역에 도시되어 K-장석 및 사장석의 풍화에 의해 상대적으로 석영이 부화된 결과를 나타내어 장석의 풍화작용이 상당히 진행되었음을 알 수 있었다. 숭례문 석재의 표면은 대기 중에 노출되어 물리, 화학적 풍화작용에 의한 흑화 및 박리현상으로 쉽게 떨어져 나가며 석조구조물의 하부는 하중에 의한 균열이 발생하여 전체적으로 심각한 손상과 파손으로까지 위협받고 있는 실정이다. 또한 1960년대 초반 대규모 보수공사시 석재간의 충진과 접합용으로 사용된 시멘트와 쇠못은 오히려 석재의 보존에 심각한 악영향을 미치고 있으며 보수재료의 풍화 또한 심각한 상태로 전면적인 보존대책 수립이 시급한 상태이다. 결론적으로 숭례문의 현 상태는 석재의 풍화와 균열, 그리고 보수공사 때 사용된 자재의 약화 등 전체적으로 훼손이 심해 시급히 과학적인 보존대책을 마련해야 한다.

• 한국광물학회지
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• 제18권2호
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• pp.83-92
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• 2005

광물의 용해속도는 기후에 따라 지역적인 차이는 있으나, 일반적으로 화강암을 구성하는 광물중 장석류의 풍화속도가 다른 광물에 비해 비교적 빠르기 때문에 파손 정도는 장석의 안정성에 지배된다. 지구화학적 반응 모델링 결과, 강우에 의해서 화강암이 변질되는데 걸리는 시간은 다른 변수를 고려하지 않고 pH만을 고려한 pH=4.5인 산성수내에서의 변질속도와 비교할 때 일반적인 빗물(pH=5.7)보다 약 2.3배 더 빠른 것으로 계산되었다. 이러한 결과는 화강암질 석조문화재의 보존에 있어서 pH가 중요한 요소로 작용할 수 있음을 의미한다. 석조문화재의 풍화를 억제하기 위해서는 암석의 풍화특성이 우선적으로 규명되어야 하며, 가수분해, 산 반응 등의 화학적 풍화작용은 물과의 접촉에 의해 이루어지므로 물을 차단하기 위하여 발수코팅, 오일코팅 또는 건조환경을 조성하는 방안을 고려해야 할 것이다. 세척제와 생물방제를 이용할 시는 빗물이나 화강암과의 장기적 반응을 고려하여 중성화작용과 환원성 환경이 형성될 수 있는 재질의 선택이 매우 중요하다.

• 한국지형학회지
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• 제18권3호
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• pp.53-64
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• 2011

한반도 중남부에 분포하는 10-20m 두께의 화강암류 풍화층은 화학적 풍화가 주도적으로 작용하여 형성된 심층풍화층으로 알려져왔다. 본 연구는 이런 기존의 주장이 어느 정도의 타당성을 지니는가를 규명하기 위하여 화학적 풍화 정도를 정량적으로 파악할 수 있는 풍화지수인 화학적 풍화지수(CIA)를 통하여 살펴보았다. 한반도 화강암류의 CIA는 50 전후이며, 장석류의 화학적 풍화가 진행된 초기 모습에 머물러 있다. 이는 열대기후지역인 홍콩의 80과는 거리가 멀며, 고위도 냉대지역은 핀란드의 60에도 훨씬 못미치는 지수이다. A-CN-K 도식상의 분포 특성으로도 한반도의 화학적 풍화 정도는 매우 미약한 수준에 머물러 있다. 따라서 한반도 중남부 화강암지역의 풍화층 형성 성인에 대한 추후 논의가 더 필요하다.

• 암석학회지
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• 제26권2호
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• pp.143-152
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• 2017

풍화작용으로 암석의 표면에 기공이 생성되며 주 구성 광물인 장석에서 특히 다공질의 표면구조가 증가한다. 다공질 장석반암을 이용하여 개발한 환경개선 재료의 성능을 평가하기 위해 흡착과 항균 실험을 수행하였다. 경량기포와 혼합하여 제작한 길이 10 cm 장석필터의 여과 실험에서 대부분의 중금속이 흡착되었고 여과 시간을 제어하여 흡착율을 조절할 수 있었다. 쉐이크플레스크법(shake flask method) 항균도 시험에서 5%와 7% 장석분말을 도포한 직물은 98%와 99.9%의 매우 높은 항균도를 보였다. 다공질 구조의 영향으로 양이온치환능력은 분말의 입자가 작아질수록 큰 값을 보이며, $10{\mu}m$의 입경에서 114.63 meq/100g를 보였다. 이상의 결과에서 산업광물로서 다공질 장석반암의 잠재적 가치가 충분한 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제14권4호
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• pp.381-390
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• 2004

일본 오야응회암의 역학적 특성에 영향을 주는 화학적 풍화 열화 및 변질작용을 고찰하였다. XRD회절분석과 전자현미경분석 결과, 오야응회암은 제올라이트 광물인 클리높틸로라이트를 상당량 포함하고 있으며, 석영, 사장석, 정장석, 모오데나이트, 오팔C-T, 스멕타이트를 수반한다. 풍화된 응회암에서 석영의 함량감소 정도는 비교적 적으나, 장석의 함량감소가 뚜렷하므로 화산유리질과 장석으로부터 실리카, 알루미늄 및 알칼리원소가 공급되어 추가적 인 제올라이트가 형성된 것으로 볼 수 있다. 신선한 오야응회암의 경우, 이미 형성과정동안 상당한 양$(30\~50\%)$이 제올라이트화한 것으로 볼 때, 물이나 습기에 이 암석이 노출된다면 쉽게 풍화, 변질되어 이 암석의 강도는 급격히 감소할 것으로 예측된다. 화산성 기질과 반정간 광물조성과 화학조성의 차이로 인하여 동일한 시료내에서도 풍화, 변질되는 양상은 서로 상이할 것으로 예측된다.

• 지질공학
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• 제27권1호
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• pp.67-79
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• 2017

암석내 화학종의 함량을 이용한 풍화지수는 암석의 풍화 정도와 2차 광물의 생성을 예측하는데 매우 효과적이다. 풍화의 과정은 암석의 종류에 따라 다르게 나타나는데 국내의 경우 화강암의 분포 면적이 넓은 이유로 풍화지수의 연구는 산성질 화성암에 편중되어 왔다. 이 연구는 쇄설성 퇴적암에 속하는 사암, 이암, 셰일의 전암분석(X-선 형광분석)을 이용하여 풍화지수들을 산정하고, 상관성 분석을 통해 지수들의 유의성을 검토하였다. 쇄설성 퇴적암 중 장석의 비중이 높게 나타나는 사암과 셰일의 경우 장석의 풍화를 나타내주는 Wp, CIA, CIW, PIA 풍화지수가 높은 유의성을 보였다. 화학적 변질지수(CIA)는 풍화경로와 변질점토의 생성을 예측할 수 있는 장점이 있으나 풍화 정도의 변별력을 높이기 위해 화학적 풍화지수를 동시에 고려하는 것이 효과적이다. 탄산염 계열의 광물이 포함된 경우 이에 대한 효과를 산정식을 통해 제거하지 못하였고 정확한 풍화지수 산정을 위해 X-선 회절분석 등을 통해 탄산염 물질의 함량이 높은 시료는 분석과정에서 배제해야 한다.