• 보존과학회지
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• 제32권1호
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• pp.75-88
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• 2016

조선시대 5개 전각의 사찰벽화를 대상으로 벽체를 구성하는 토양성분에 대한 분석조사를 실시하였다. 입도분석 결과 층위에 따라 구성입자의 함량이 다르게 나타났으며, 마감층이 중벽층에 비해 중립사 이상크기 입자 분포가 다소 높은 경향을 보였다. 토양 구성광물 분석에서는 모래의 주성분인 석영(Q)의 결정상, 장석(F)의 결정상 그리고 점토 광물(C) 등 일반적인 토양과 유사한 광물 조성을 나타내어 벽체는 암석의 풍화산물로 생성된 풍화토를 사용한 것으로 보인다. 화학성분 분석 결과, 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 철(Fe) 그리고 포타슘(K)등이 검출되었고, 토양 미세조직에서는 모래 및 점토크기의 토양입자들이 관찰되어 벽체를 구성하는 토양은 암석이 풍화되어 생성된 풍화토와 모래인 것으로 나타났다. 분석결과 벽체는 주로 황토가 사용되었고, 점토와 모래를 혼합하여 층위별 기능에 따라 제작한 것으로 확인되었다. 이번 연구를 통해 조선시대 사찰벽화의 벽체를 구성하는 재질의 특성을 파악하고, 제작기술에 관한 경향성을 제시할 수 있었다.

• 대한지리학회지
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• 제46권2호
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• pp.134-151
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• 2011

경상남도 남해군 상주리 금산 정상부에 분포하는 나마를 대상으로 형태를 분류하고 지형발달을 조사하였다. 나마의 분포 밀도는 인접한 해안에서 공급되는 염으로 인해 해안과 변하는 암괴들에서 높았다. 또한 나마내 수분값은 나마의 형태에 따라 분포가 달라지며, 나마 바닥에서 높고 바깥쪽에서 가장 낮았다. 화강암과 같은 결정질 기반암에서 나마가 탁월하게 형성되며, 장석류의 풍화로 석영이 탈락하면서 공동이 발생한다. 나마는 성장하면서 주변 나마와 병합하여 확대된다. 나마의 형성속도는 0.04mn/y로서 초기보다 시간이 지나면서 느려졌다. 풍화속도의 계측 결과는 나마가 과거의 유물지형이나 지중풍화 기원이라기보다 현재에도 형성되고 성장, 확대되고 있음을 지시한다.

• 광물과 암석
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• 제33권3호
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• pp.153-163
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• 2020

우리나라 제4기 고환경 변화 특성 규명을 위하여 수원시의 편마암 및 화강암 풍화대를 피복하는 적갈색 점토-실트 퇴적물 2개 단면(~3.5 m)에 대하여 광물 및 지화학 분석을 실시하였다. 퇴적층은 광물조성과 화학조성의 수직 변화를 기준으로 4개의 퇴적층(Unit 1-4)으로 구분되었다. 최하부 Unit 1은 K-장석 함량이 높은 사질 퇴적물로서 기반암 풍화물의 기여도가 높다. Unit 2는 전이층이며, Unit 3은 적갈색 점토-실트질 퇴적물로서 총점토 함량이 평균 58%이며, 주요 점토광물은 일라이트-스멕타이트 혼합층 광물과 수산기삽입질석/스멕타이트이다. Unit 3에는 사장석이 거의 함유되어 있지 않은 반면에, 그 풍화물인 고령토 광물의 함량이 다른 층들보다 높다. Unit 4는 전반적 광물조성과 화학적 특성이 Unit 3과 유사하나, 사장석과 녹니석의 함량이 더 높고 고령토 광물의 함량은 더 낮다. 단면내 화학성분 변화를 국내 타지역 적갈색 점토-실트층과 비교한 결과, Unit 3과 4는 풍성퇴적물의 범위에 포함되었다. 이 지역 퇴적 단면에서 고환경변화는 다음과 같이 해석된다. 기반암인 편마암과 화강암 풍화물이 침식되어 주변부에 사질 퇴적물로 퇴적되어 하부층(Unit 1, 2)을 이루고, 그 위에 빙하기의 점토-실트질 풍성퇴적물층(Unit 3)이 퇴적되었다. Unit 3은 간빙기의 풍화작용으로 풍화되어 전체적으로 적갈색 토양화되었다. 그 후 다시 빙하기로 접어들면서 최상부에 풍성퇴적물층(Unit 4)이 퇴적되었다.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2001년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.115-115
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• 2001

경주시 양남면의 4기 단층으로 추정되는 수렴단층에 의해 절단되는 해안단구 퇴적층 풍화단면에서 저결정질 광물인 앨로패인 교결층을 기재하였다. 이들은 자갈퇴적층 내에 협재하는 수조의 모래층에 한정되어 형성되어 있으며, 3-17 cm 두께로 연장성이 매우 좋다. 편광현미경 관찰에 의하면 모래층에는 사장석편들이 다량 함유되어 있으며 앨로패인은 광학적 등방성의 치밀한 점토집합체들로서 사장석 입자를 선택적으로 교대하거나 자갈과 모래입자들을 피복하고 있다. 앨로패인은 광학적 이방성인 상하위층의 고령토질 점토피복물과 명확히 구분된다. 앨로패인의 전자현미분석에 의하면, Al/Si 원자비가 1.3-1.7 범위이고 평균값은 1.5이다. X선회절분석 결과 3.49$\AA$과 2.26$\AA$에서 두 개의 넓은 회절대가 관찰된다. 주사 및 투과전자현미경관찰에 의하면 앨로패인을 특정한 입자형태 없이 치밀한 겔상태를 이루고 있다. 열분석에 의하면 96$^{\circ}C$에서 큰 흡열피크와 992$^{\circ}C$에서 발열피크가 관찰되며, 총 45% 정도의 중량감소를 보인다. 사장석의 평균조성은 An$_{87}$이며, 사장석내 유리포유물의 전자현미분석결과는 화산암 화학분류도에서 현무암 영역에 도시된다. 이 지역의 기반암은 현무암질 라필리응회암이나 사장석편을 제외하고 벤토나이트화되어 있다. 따라서 해빈환경에서 사장석이 벤토나이트에서 분리되어 퇴적한 것으로 보인다. 앨로패인 교결층은 해수면 강하로 단구퇴적층이 지표로 노출된 후, Al의 함량이 높고 비교적 풍화에 약한 사장석이 선택적으로 풍화되어 생성되었다. 앨로패인으로 피복된 모래층 내의 자갈은 풍화반응이 지체되어 상하위층의 자갈과 비교하여 풍화도에 있어서 현저한 차이를 보인다.. 파이프 중심에서 외곽부로 갈수록 전기석의 함량은 줄어들고 있고 장석들이 알바이트ㆍ칼스베드 쌍정을 보이며, 흑운모가 각섬석보다는 우세하게 나타나고 있다. 전기석은 주상 결정, 자형 내지 반자형의 입자로 다색성을 보이며, 결정 중심에서 가장자리로 갈수록 파란색과 황갈색의 광학적 누대구조를 관찰할 수 있다. 일광광산에서 산출되는 전기석에 대한 현미경 관찰은 열수기원임을 지시하고 있다. 야외조사와 현미경 관찰의 예비조사에 의하면 일광광산의 전기석이 형성된 환경은 다른2가지 화학적인 저장소의 혼합 효과의 결과로 생성되어진 것으로 예상된다. 일광의 화강암류를 만든 마그마는 전기석을 형성할 만큼의 Fe-Mg성분이 충분하지 않았을 것이다. 화강암 내에 흑운모와 각섬석의 결정작용에 의해 마그마의 Fe-Mg성분이 고갈되어지고 이로 인해 그 함량이 감소하며 상대적으로 마그마 내에 남은 붕소(B$_2$O$_3$)는 열수로 용리되고 흑운모, 각섬석과 평형을 유지하며 열수에 남아있게 된다. 잔류용융체에 남은 붕소의 함량은 전기석을 만들기에 충분함에도 불구하고, Fe-Mg 함량이 부족하여 마그마 기원의 전기석 결정을 만들 수가 없다가 광맥이 형성된 시기에 또 다른 열수가 공급되면서 이전의 평형이 깨지고 기존의 흑운모와 같은 염기성 광물이 붕소(B)를 함유한 새로운 열수와 반응하여 전기석을 형성한 것으로 예상한다. 앞으로 전암과 광물에 대해 지화학적 연구를 통해 화강암류와 전기석과의 지화학적 연관성, 주성분 원소와 열수의 특성과의 상관관계, 전기석의 기원(마그마 기원인지 열수기원인지)이 보다 정확하게 파악될 것이다. 마그마 진화에 따른 전기석의 성분변화와 기원을 이용하여 일광광산의 동광화대를 형성한 마그마 계에서 열수계로 이어지는 지질학적 과정을 이해할 수 있을 것이며, 암석 성인론적 지시자로서

• 자원환경지질
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• 제52권6호
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• pp.617-626
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• 2019

이 연구에서는 해남 대흥사 북미륵암 마애여래좌상을 구성하는 석재의 암석학적 특성과 물성을 진단하였다. 이 마애불상은 미문상화강암에 부조되어 있으며, 전체적인 암상은 장석에 포위된 작은 석영 결정들이 미문상 조직을 이루고 있다. 손상도 진단 및 평가 결과, 흑색변색(8.4%)과 균열지수(6.6)에서 높은 훼손율을 보였고, 초음파 속도는 약간 풍화단계의 풍화도지수(평균 0.18)가 산출되었다. 마애불의 표면에 나타나는 손상은 기존 보호각의 영향으로 판단되고, 물성은 자연암반의 구조적 특성과 균열의 직접적인 영향에 의한 것으로 해석된다.

• 한국지형학회지
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• 제19권1호
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• pp.99-108
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• 2012

천연기념물 500호인 목포 갓바위의 지형 및 지질학적 특성을 파악하기 위하여 규모, 형태, 광물 조성, 화학 조성, 풍화 상태 등을 분석하였다. 갓바위 해안지형은 전형적인 침식지형으로 해식절벽, 해식노치, 해식대지, 타포니, 해식노치 등의 지형이 발달해 있다. 해식절벽은 수직적 경사를 보이고, 기저부는 파식에 의해 해식노치를 형성하며, 폭 3.5m 너비 20m 내외의 해식대지, 벌집구조의 타포니가 발달하여있다. 갓바위 암석의 주 구성 광물은 석영, 사장석, 미사장석, 흑운모, 견운모 등으로 구성되며, 석영과 장석이 우세한 결정질 응회암이다. 화학 조성은 $Al_2O_3$ 23.60~28.27 wt.%, $Na_2O$ 3.27~5.80 wt.%, Cl 0.11~0.20 wt.%로 지각평균보다 높다. 화학적 풍화지수(CAI)는 77.42~83.93%로 상당한 풍화가 진행되었다. 갓바위 자연경관의 관광 및 교육적 활용 방안으로 안내판 설치, 관찰 망원경 비치, 전문 해설사의 교육 및 활용, 유관 기관들과 연계한 교육프로그램 개발, 관광 상품 개발, 교과서나 참고서의 관련 삽화로 적극 활용할 필요성이 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제44권3호
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• pp.78-91
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• 2011

일본 우스키 석불군의 주요 구성암석은 용결응회암으로 암회색을 띠며 렌즈상 피아메가 발달되어 있고 부분적으로 암편을 함유하고 있다. 이 암석은 대체로 장석 및 불투명 광물 등으로 이루어진 기질에 석영과 장석 반정이 관찰되며 강용결에서 약 또는 미 용결까지 다양한 산출상태를 보인다. 또한 지하수에 의한 염류 석출, 동결 파쇄 등 다양한 풍화요인에 의해 강도가 저하된 상태이다. 이 암석의 용결 및 풍화상태에 따라 보존처리제의 표면처리 실험 결과, 흡수율은 발수제가 강화제에 비해 높은 감소를 보이며 강화제 중에서는 OH 100이 높은 감소율을 보인다. 초음파속도는 전체적으로 KSE 300과 OH 100이 비슷한 강도증가를 보이며 에코팁 표면경도는 모든 시료에서 KSE 300이 높은 경도증가를 나타냈다. 색변화는 강화제가 발수제에 비해 적었으며 발수제 SNL은 표면색의 변화가 현저하므로 주의가 요구된다. 동결-융해 실험 결과, 미처리 시료에 비해 KSE 300으로 처리한 시료가 균열 및 깨짐 등에 대한 풍화 저항성이 가장 높은 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제55권5호
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• pp.429-438
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• 2022

본 연구는 골재 생산과정에서 화감암 파쇄시 풍화정도가 골재의 입도분포 및 미석분 발생량에 미치는 영향을 평가하였다. 경북 거창의 골재 채석장에서 슈미스 햄머 측정값으로 강도 차가 있는 3개 지역에서 암석 시료를 채취하였다. 실내에서 동일 조건에서 죠크러셔로 파쇄를 한 후 입도분석, 광물 분석, 화학분석과 풍화지수를 산출했다. 슈미트 햄머 측정값은 56, 28, <10로 나타났고 풍화지수인 CIA 및 CIW 값도 차이가 나타나 시료들을 풍화도에 따라서 경암, 연암 및 풍화암으로 구분했다. 경하에서 풍화암으로 갈수록 작은 입도분포를 보이며, 변질광물로 견운모와 같은 점토광물의 비율이 높아졌다. 경암은 장석 및 석영 비율이 높았고 백운모 및 고령석(kaolinite)의 비가 작았다. 죠크러셔 파쇄 결과 경암은 굵은 파쇄물(13.2mm)을 많이 생산한 반면 풍화가 진행된 연암 및 풍화암은 가는 파쇄물(4.75mm)을 생산했다. 전자는 베타분포 곡선 특징을 보였고 후자는 쌍봉 분포 곡선을 보였다. 미석분(0.71mm 체 이하; 중량 %) 발생은 경암, 연암, 풍화암에서 13%<21%<22%로 증가하여 풍화도가 클수록 미석분이 많이 발생했다. 미석분은 습식 골재 생산 공정에서 샌드 유닛(모래탈수장치)의 운전으로 회수된다. 따라서 골재생산 공정에서 슬러지 발생량을 최소화하기 위해 사이클론의 최적 운전에 대한 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 보존과학회지
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• 제34권3호
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• pp.167-177
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• 2018

캄보디아 앙코르 보존소에 소재하는 관음보살은 13세기 바이욘 양식의 석상으로, 중립의 장석질 잡사암으로 조성되었으며 석재 표면에 형성된 담갈색 풍화면에서는 방해석이 관찰되었다. 석상의 상태평가 결과, 박리와 균열의 중첩발생으로 인한 파편화 및 박락으로 인한 물리적 훼손이 심각하였다. 특히 물리적 훼손부 및 주변은 초음파속도가 낮아 입자의 결합력을 향상시킬 수 있는 보존처리가 필요한 상태였다. 이에 따라 석상의 보존환경을 고려한 염풍화의 방재 및 물리적 안정성 확보를 위하여 에틸 실리케이트계 강화제 및 석재와 유사성분의 석분을 배합하여 충전하고 노후된 보수물질을 교체하였다.

• 한국광물학회지
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• 제16권4호
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• pp.283-293
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• 2003

국내 정수장에서는 여과사를 이용하여 원수를 정수하는 급속 및 완속 여과시스템을 이용하고있다. 대부분의 여과사는 해사인 규사로써, 구성광물의 광물학적 특성이 매우 제한되어 중금속이나 유기 오염물의 여과능력이 높은 편이 아니다. 따라서 항상 예기치 않게 발생될 수 있는 오염된 원수를 효율적이고 경제적으로 여과할 수 있는 여과물질 개발이 요구되고 있다. 따라서 이 연구에서 해사를 대체할 수 있는 화강암 풍화산물인 장석질 모래에 일정량의 불석을 혼화하여 원수를 여과하였을 때 일어나는 지화학성의 변화 및 Cd, Cu, Pb와 같은 중금속의 제거능력을 시험하였다. 시험 대상 물질은 현재 정수장에서 사용하는 주문진 규사와 이 연구에서 제조된 장석질 여과사, 장석질 혼합사 I(불석 10% 혼화), 장석질 혼합사 II(불석 20% 혼화)이다. 장석질 혼합사 I 및 II는 주문진 규사와 장석질 여과사에 비해 대부분의 양이온 및 음이온이 높게 용출되었으며, Si, Ca, $SO_4$ 이온 용출은 Al,$ NO_3$, Fe, K, Mg, P 에 비해 높게 일어났다. 제올라이트의 함량을 높인 혼합사 II가 혼합사 I 비해 Na, Ca, Al과 같은 양이온의 용출농도가 보다 높게 일어났으며, 이 양이온들은 크리높틸로라이트 계열의 제올라이트로부터 주로 용출되었다. 주문진 규사와 장석질 여과사는 Cd, Cu, Pb에 대해 제거능이 거의 없거나 약한 제거율을 보였다. 이에 반하여 장석질 혼합사I, II는 Cd과 Cu에 대해 낮은 제거율을 보였으나 Pb에 대해서는 상대적으로 매우 높은 제거율을 보였다. 장석질 혼합사 I, II는 저농도(100 ppm)의 Cd, Cu, Pb에 대하여 비교적 높은 제거율을 보이는 것으로 나타났으며, 장석질 혼합사 II는 저농도(100 ppm)의 Pb 용액과 반응시킨 경우 상당히 높은 제거율 (90.7%)을 보였다. 고농도(500 ppm) 영역에서는 장석질 혼합사 I, II는 Cd의 흡착량이 Cu, Pb에 비하여 높게 나타났으며, 제거율도 각각 24.0%, 28.2%로 가장 높게 나타났다. 제올라이트의 혼합비가 10%에서 20%로 증가할수록 중금속의 흡착량과 제거율이 향상되었다. 이는 장석질 혼합사를 여과사로 이용 할 경우 제올라이트를 적정 비율로 혼화하면 높은 중금속 제거 효과가 있는 것으로 판단된다.