• 자원환경지질
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• 제56권2호
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• pp.167-183
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• 2023

사용 후 핵연료(SNF: spent nuclear fuel) 지하 처분장에서 발생된 가스는 처분장 내에서 자체로 이동성이 클 뿐 아니라, 처분장 내 방사성핵종 거동에도 영향을 줄 수 있다. 지하 처분장 방벽 내에서 가스-핵종 발생 및 거동 기작에 대한 연구와 가스 거동이 처분장의 안전성에 미치는 영향에 대한 연구가 처분장 건설 이전에 충분히 수행되어져야 함에도 불구하고, 처분장 다중 방벽내 가스-핵종 거동에 대한 연구는 국내는 물론 국외에서 조차 매우 초보적인 단계이다. 본 연구에서는 지하 SNF 처분장 내 가스 발생과 거동 특성과 관련된 국내외 선행연구 결과들을 고찰하여, 가스 발생/거동 기작을 처분장의 수리지질학적 진화과정에 따라 분류하여 설명하였다. 처분장 내 가스 발생을 크게 SNF의 핵분열에 의한 방사성 가스 생성, SNF 저장 용기의 부식에 의한 가스 발생, 지하수의 산화-환원 반응에 의한 가스 생성, 미생물 활동과 천연 방벽 내 지화학적 반응에 의한 가스 생성 등 총 5가지 유형으로 구분하여 정리하였다. 처분장 다중 방벽 내 가스 거동과 관련된 선행연구 자료들을 정리하여, 방벽 내 가스 거동 시나리오를 다공성 매체에서 일어나는 거동 형태에 따라, 총 4가지 형태(① visco-capillary 흐름을 포함하는 공극 내 자유상 가스 이동, ② 공극 수 내 용존상 기체로서 이류 및 확산 이동, ③ 체적팽창에 의한 거동(dilatant pathway), ④ 가압파쇄에 의한 인장 절리 흐름 등)로 구분하여 제시하였다. 본 연구를 통해 고찰한 SNF 처분장의 다중 방벽 시스템 내 가스 발생 기작과 거동 특성자료들은, 향 후 지하 SNF 처분장 내 가스-핵종 거동관련 다양한 실험 및 모델링 연구를 계획하고, 국내 건설할 처분장의 안전성을 가스 거동관점에서 평가하는데 유용하게 사용될 것으로 기대한다.

• 자원환경지질
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• 제56권3호
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• pp.343-363
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• 2023

인도네시아 술라웨시는 니켈 라테라이트 광상의 세계적인 산출지로 인도네시아 니켈산업의 급속한 성장을 견인하고 있다. 활성경계부 지구조환경과 열대우림기후 그리고, 세계적 규모의 동부 술라웨시 오피오라이트(ESO)로부터 니켈 라테라이트 광상이 형성되었다. 술라웨시에 부존하는 니켈 라테라이트 광상의 특성을 이해하는 일은 니켈자원 탐사에 있어 매우 중요하다. 이 논문에서는 술라웨시 5개 지역에서 수행된 니켈 라테라이트 광상 탐사사례들을 보고한다. 지표지질조사, 트렌치 및 채굴적 단면조사, 암석기재, 전암화학 분석 및 시추탐사자료 해석 등 다양한 탐사활동들을 토대로 술라웨시 니켈 라테라이트 광상에 대한 지역별 특성들을 보고한다. 인도네시아 니켈산업의 요충지인 '남동부-암'(Southeast-Arm) 북동부에 위치하는 모롬보와 모로왈리 지역에서는 오피오라이트가 광역적으로 분포하고, 전형적인 사프로라이트형 광상이 고품위로 부존한다. 지형기복이 니켈 품위와 광체 기하를 제어하며, 절리와 가니어라이트맥이 조밀한 곳에서 고품위로 산출되는 경향이 있다. 남동부-암 남부 티낭게아와 남팔랑가 지역에서는 신생대 퇴적층으로 구성되는 오버버든(overburden)이 니켈 라테라이트 광상 상위로 놓이므로 탐사 시에 파악해야 할 주요 인자이다. 오버버든에도 불구하고, 가니어라이트맥과 함께 함니켈-사문석류로 구성되는 고품위 사프로라이트형 광체가 10 m 내외 두께로 발달하여 경제성을 확보한다. 이와 달리, '동부-암(East-Arm)' 북부 암파나 지역은 니켈 라테라이트 광상이 저품위로 부존하며, 라테라이트 프로파일이 미성숙하다. 이는 지구조 융기에 따른 삭박률이 니켈 라테라이트 광상의 형성 속도를 앞지른 결과로 생각된다. 이 논문에서 다루어진 탐사사례들은 니켈 라테라이트 광상의 부존특성과 광화 규제요인의 유기적인 상호작용을 보여준다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권3호
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• pp.214-232
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• 2023

천연기념물 '경산 대구가톨릭대학교 백악기 스트로마톨라이트'는 희소성, 접근성, 보존성 및 규모면에서 매우 우수하여 2009년 12월 천연기념물로 지정되었으나 지정 당시부터 주변 지역의 발굴을 통한 연장선 확인과 그에 따른 보존방안 마련의 필요성이 제기되었다. 이에 문화재청은 2022년 4월부터 12월까지 화석산지 발굴을 통한 산출양상, 퇴적층 특성, 풍화 상태 등의 조사를 실시하여 자연유산적 가치 및 보존·활용 방안을 제시하였다. 지정면적(762m²) 중 노출되어 있는 반구형 스트로마톨라이트(약 30m²)를 중심으로 주변 지역 1,186m²를 발굴한 결과, 기존 스트로마톨라이트 층준을 따라 전체 면적에 걸쳐 연속적으로 분포하며 반구형 스트로마톨라이트들은 동쪽 지역에서 우세하고 서쪽으로 갈수록 반구형 돔의 분포와 크기가 작아지는 경향이 있다. 반면, 판상형 스트로마톨라이트는 동쪽 지역에서는 관찰되지 않고, 서쪽 지역에서만 관찰된다. 이러한 특징은 규모가 있는 호수에서 장기간 성장한 결과로, 판상형 또는 작은 주상형 돔들이 성장을 지속하며 연결되어 커다란 돔으로 성장하고, 이러한 돔들이 층리면에 마치 산호초와 같은 군집을 이루며 분포하게 된 것으로 해석된다. 스트로마톨라이트 층리면에 발달한 소규면 단층과 절리들, 식물 및 지의류의 성장은 풍화를 가속하는 원인이 되고 있으나 공룡 발자국이나 공룡알화석산지에서 진행되는 화학 약품에 의한 보존처리는 스트로마톨라이트 특성상 맞지 않는 방법이며 폐쇄형 보호시설의 설치를 통한 보존이 고려되어야 한다. 이번 발굴로 스트로마톨라이트의 분포, 규모 및 가치는 기존 천연기념물의 지정 당시보다 훨씬 더 크고 높아졌다는 것이 확인되었다. 따라서 매장 문화재(석실묘)의 발견으로 발굴하지 못한 지역의 전문가에 의한 추가 발굴과 천연기념물의 확대지정에 대한 재검토가 요구된다.

• 자원환경지질
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• 제56권6호
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• pp.697-714
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• 2023

2017년 말 뿌리일반산업단지 조성과정에서 발견된 진주 정촌면 백악기 공룡·익룡발자국 화석산지는 다양한 종류의 공룡과 익룡, 동물의 흔적화석이 높은 밀집도로 보존되어 고생물학적 가치가 높은 자연유산이다. 이 연구에서는 화석산지의 현장조사를 통해 절리, 균열, 박리, 박락, 세편화 등 물리적 풍화가 발생하여 있음을 확인하고, 손상을 저감하기 위한 보존과학적 기초 연구를 수행하였다. 이를 위해 발굴 후 확인된 8개의 층준 중 수각류 발자국 화석이 다량 산출된 Level 3 층준과 익룡 발자국 화석이 산출된 Level 4 층준의 암석을 수습하여 재질분석 및 강화제와 접착제의 효과 검증 평가를 수행하였다. 이 결과, Level 3 층준의 암석은 암회색 실트암, Level 4의 암석은 암회색 셰일로 구성되어 있었으며 이들은 방해석을 다량 함유한 가운데 석영, 사장석, 운모, 알칼리장석, 기타 점토광물로 이루어져 외부 환경 하에서 강우에 따른 손상 가능성이 높을 것으로 판단된다. 수습시료를 공시체로 제작하여 미처리, 강화제 처리, 팽윤저지제 처리, 접착제 처리의 네 그룹으로 나누어 인공풍화 실험을 수행한 결과, 강화제와 팽윤저지제는 처리 직후에는 효과를 보였으나 동결-융해 환경 하에서는 저지효과를 보이지 못하는 것으로 해석되었다. 접착제는 동결-융해 조건 하에서도 접착 효과가 유지되는 모습을 보였다. 향후 정촌면 화석산지의 보존을 위해서는 수분의 유입 차단을 위한 임시 방책외에도 기 손상 화석의 응급 보존처리 및 보호시설 건립 등 실질적인 대처방안이 마련되어야 할 것이다.

• 대한지리학회지
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• 제28권2호
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• pp.77-98
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• 1993

본 연구는 암설사면지형이 잘 발달하고 다양하게 분포하는 태백산맥의 남부산지를 대상으로 항공 사진판독과 도상계측 및 현지조사를 통하여 노출암설사면의 분포, 형태 및 퇴적물의 특성을 분석하고 사면의 지형적 배열과 지형발달에 관해서 연구한 논문으로써 분포적 특성에 있어서는 애추의 경우 기반암이 경암이거나 절리가 잘 발달된 지질에서, 암괴류의 경우는 화강섬록암 지질에서 높은 분포밀도를 보였다. 형태적 특성은 애추, 암괴류 모두 설상이 각각 83${\%}$, 80${\%}로 가장 많았으며 지형면의 경사도에 있어서는 애추가, 길이에 있어서는 암괴류가 각각 우세했다. 퇴적물의 특성중 암설의 평균입경은 암괴류가 보다 크게 나타났다. 한 지형면에서 암설의 장축방향성의 경우 방향성 있는 경우와 없는 경우가 있는데, 후자는 지형면상의 함몰로 그 방향성이 상실된 것으로 보인다. 끝으로 지형발달의 경우, 애추는 암석낙하(rock fall)에 의한 형성기(최종빙기)와 2차적인 영역에 의한 조정기(후빙기)로 암괴류는 암괴의 생성기(제3가 또는 제 4기의 간빙기), 암괴류의 형성기(최종빙기), 조정기(후빙기)로 구분할 수 있었다. 그리고 산지 사면의 배열유형은 6가지 유형으로 분류되었다.