• 암석학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-15
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• 2003

백록담을 구성하는 암석은 백록담의 정상 서반부를 이루는 백록담조면암, 백록담 정상 동반부를 이루는 백록담조면현무암, 그리고 만세동산역암으로 구성된다. 백록담 일대 분화구의 사면에서 발달된 절리계는 백록담 분화구를 중심으로 방사상 또는 동심원상의 절리계를 발달시키고 있다. 백록담 분화구는 백록담조면암의 돔 정치 이후 화산체의 동쪽에서 백록담조면현무암의 스코리아층 및 용암류를 분출시켜 형성된 산정 화구호이다. 백록담조면현무암은 분출 초기에는 수성 화산활동을,그 후 스트롬볼리안 분출을 하였으며, 마지막에 하와이형으로 변하면서 백록담조면현무암을 형성하였다. 백록담 일대에 분포하는 용암류의 SiO$_2$ 함량 범위는 48.0∼67.4 wt.%의 넓은 범위를 보이며, 특징적으로 SiO$_2$ 53.7∼60.7 wt.%의 암석이 결여되어 있고, SiO$_2$ 53.7 wt.% 이하의 염기성 암석과 60.7 wt.% 이상의 펠식 암석으로 구성되는 바이모달의 양상을 보인다. 백록담 일원의 용암류의 주성분 원소 특징은 염기성암류에서는 단사휘석, 자철석과 티탄철석의 정출이, 펠식암류에서는 사장석과 인회석의 정출이 중요한 영향을 하였음을 나타낸다. 미량원소 및 희토류원소의 조성 특징으로 볼 때, 백록담일대의 조면현무암류를 형성시킨 마그마가 석류석-페리도타이트 맨틀이 부분용융되어 형성된 마그마로부터 진화하여 유래하였음을 시사하며, 유라시아 대륙 동연부의 지판내부의 지체구조적 환경에서 생성되었음을 지시한다.

• 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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• 제26권3호
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• pp.221-234
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• 2017

제주도 한라산은 세계자연유산이자 제주도 세계지질공원의 대표명소이다. 한라산 정상부 백록담 일대의 서쪽은 점성이 큰 조면암이 돔형상의 지형을 이루고 있으며, 그 동쪽은 점성이 작은 조면현무암 용암이 완만한 지형을 이룬다. 본 연구에서는 야외조사를 통해 한라산 정상부를 이루는 조면암 돔 및 백록담 분화구의 형성과정을 해석하고, 한라산조면암 및 백록담조면현무암 하부에 놓이는 퇴적층에 대한 광여기루미네선스 연대측정을 통해 한라산 백록담 일대의 형성과정을 시공간적으로 구성하였다. 한라산조면암은 초기 돔 붕괴로 인한 조면암질 각력암, 조면암질 용암류, 그리고 조면암 돔으로 구분된다. 백록담조면현무암은 초기의 폭발적 분출에 의한 분석구와 후기의 비폭발적인 용암류로 구분된다. 연대측정 결과, 한라산조면암 분출 초기에 형성된 조면암질 각력암층 하부의 퇴적층에서 약 37 ka를, 그리고 백록담조면현무암 하부에 놓이는 서로 다른 지점의 퇴적층에서 약 21 ka를 얻었다. 한라산 정상부 백록담은 약 37 ka 전 이후 조면암질 용암돔이 형성된 후, 약 19~21 ka 전 조면현무암질 용암이 새롭게 분출하면서 형성된 분화구이다.

• 자원환경지질
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• 제57권2호
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• pp.205-217
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• 2024

본 연구는 제주도-울릉도 일대에 분포하는 화산암을 대상으로 골재자원으로서의 물성 특징과 골재자원으로서의 골재품질을 평가하였다. 제주도 지역의 주요 구성 암석은 역암, 화산암 및 화산쇄설암 등이다. 역암은 용암 사이에 협재된 상태로 황적색 또는 회색의 이질퇴적암, 역암, 함각력역암으로 구성되어 있다. 화산암류는 화학성분에 따라 현무암, 조면현무암, 현무암질조면안산암, 조면안산암 및 조면암류로 분류된다. 층서별로 하부에서 상부 순서대로 서귀포층, 조면안산암, 조면현무암(I), 현무암(I), 조면현무암(II), 현무암(II), 조면현무암(III, IV), 조면암, 조면현무암(V, VI), 현무암(III) 및 조면현무암(VII, VIII)으로 구분된다. 울릉도 지역의 기반암은 현무암, 조면암, 조면암질 현무암 및 조면암질 안산암으로 구성되어 있으며, 일부 포놀라이트와 응회암질 쇄설성 화산퇴적암으로 구성되어 있다. 기반암들의 골재품질 평가요소로 안정성, 마모율, 흡수율, 절대건조밀도 및 알칼리 골재 반응도 등이 고려되었다. 연구지역의 화산암류의 골재품질 평가 결과 대부분 골재 품질기준을 만족하는 것으로 나타났으며, 지역별로 물성 특징 및 품질이 다르게 나타났다. 마모율과 절대건조밀도는 유사한 분포 범위를 갖고 있으나, 안정성은 울릉도가, 흡수율은 제주도가 좋은 결과를 보였다. 전체적으로 제주도가 골재로서 더 좋은 품질을 나타내었다. 또한, 알칼리 골재 반응성 시험 결과 전반적으로 두 지역 모두 무해한 골재로 나타났으나, 제주도보다 울릉도 화산암류가 더 양호한 것으로 분석되었다. 골재품질시험은 암석 자갈을 대상으로 개략적으로 수행되지만 유사한 암석이라도 생성환경 및 광물조성에 따라 달라질 수 있다. 따라서 골재자원의 품질을 평가, 분석할 때 광물-암석학적 연구를 병행한다면 더욱 효율적으로 활용이 가능할 것이다.

• 암석학회지
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• 제28권1호
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• pp.15-24
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• 2019

백두산화산지대 남부 망천아 화산의 15도구는 주상절리가 발달하여 우수한 경관을 나타낸다. 이 지역의 고철질 암석에 함유되어 있는 반상조직을 나타내는 반정광물의 조성에 대한 연구를 수행하였다. 망천아 화산을 이루는 암석은 하위로부터 장백기의 현무암과 조면현무암을 기저로 하여, 망천아기의 현무암질조면안산암과 그 상부의 조면암과 알칼리유문암으로 구성된다. 본 연구에서는 고철질 암석인 조면현무암과 현무암 질조면안산암을 대상으로 연구를 수행하였다. 반정광물은 장석, 휘석, 감람석이며, EPMA분석을 실시하여 주성분 조성을 파악하였다. 망천아기 현무암질조면안산암에 포함된 사장석 반정들은 안데신과 올리고클레이스의 경계부($An_{24.1{\sim}36.0}$)에 걸쳐 도시되며, 장백기 조면현무암에 포함된 사장석 반정들은 대부분이 라브라도라이트($An_{54.2{\sim}65.2}$) 영역에 도시된다. 휘석 반정들은 보통휘석의 영역에 도시된다. 장백기 조면현무암에서 산출되는 감람석 반정은 크리솔라이트($Mg_{0.79-0.77}Fe_{0.21-0.23}$)를 나타내며, 기질부에서 미반정으로 산출되는 감람석은 하이알로시더라이트($Mg_{0.58-0.56}Fe_{0.42-0.44}$) 조성을 나타낸다. 반정의 정출온도 범위는 감람석 $1196{\sim}1123^{\circ}C$, 단사휘석 $1122{\sim}1112^{\circ}C$, 그리고 사장석 반정과 래쓰는 각각 $1118{\sim}1107^{\circ}C$, $1091{\sim}1089^{\circ}C$로 계산되었다. 정출온도 계산결과는 동일 마그마방 내에서 감람석 반정, 단사휘석, 사장석 반정, 래쓰가 순차적으로 정출되었음을 제시한다.

• 암석학회지
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• 제21권3호
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• pp.309-333
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• 2012

장석 반정을 함유한 현무암이 제주도 한라산을 중심으로 남북 방향에서 주로 발견되는데, 그 중 하나인 남쪽사면에 있는 시오름 조면현무암에 반정으로 장석이 매우 우세하게 나타난다. 사장석 반정의 함량이 $10cm^2$ 단위 면적에서 약 20개로 매우 우세하며 연구지역에서 측정된 667개 사장석 결정의 크기는 장축 길이는 최대 13.0mm, 최소 0.7mm 정도(평균 4.2mm), 단축 길이는 최대 8.6mm, 최소 0.5mm 정도(평균 2.3mm)로 측정되었다. 모우드분석 결과에 따르면 시오름 조면현무암은 반정이나 미반정으로 사장석(16~28%), 감람석과 단사휘석(1.5~6%), 자철석이나 티탄철석과 같은 불투명광물(~0.1%)로 이루어졌으며 은미정질 석기는 60~82%이다. 사장석, 감람석, 단사휘석 반정의 성분들은 각각 비토우나이트~안데신, 크리소라이트~하이알로시더라이트, 보통휘석으로 이루어져 있다. 사장석 반정은 정상누대구조, 역누대구조, 진동누대구조, 패치형누대구조 등 다양한 구조를 보여준다. 사장석의 중심부에서 외곽으로 가면서 An함량은 증가한다. 중심부에서 외곽으로 가면서 An함량이 감소하다가 외곽부에서 급격히 증가하는 경우, 중심부에서 외곽으로 가면서 지속적으로 증가하는 경우, 진동누대구조를 보이면서 중심부에서 외곽으로 가면서 증가와 감소를 반복하는 경우가 가장 많이 나타났다. 사장석 반정의 중심과 연변부에 융식된 구조를 가지며 일부 최외곽부가 멜트에 의해 융식되어 타형을 이루거나 혹은 잔존구조만 존재하는 경우도 있다. 사장석과 단사휘석 반정의 핵에서 연변부로 감에 따라 성분의 변화와 암석기재적 특징은 멜트에서 비평형상태에 있었음을 지시하며, 또 매우 매픽하고 높은 온도의 멜트의 재공급에 의해 마그마 혼합을 포함하는 결정작용 동안의 마그마방에서 지질학적 환경변화가 진행되었음을 나타낸다.

• 자원환경지질
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• 제43권2호
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• pp.163-176
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• 2010

2001년부터 제주도 전역의 중산간 이하 저지대에서 시행된 69개 시추공으로 부터 획득된 시추 코어 용암류와 66곳의 노두에서 분석된 전암 암석화학 및 전암 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 절대연대 자료(539개)를 검토하여, 그 중 제주도 형성 초기 용암 분출 산물로 확인되는 20개의 자료를 보고한다. 시추공 중 남부와 남서부의 법호천공(고도 235 m, 섬도 210 m), 돈내코공(고도 240 m, 심도 230 m), 동홍S공(고도 263 m, 심도 270 m), 05동흥공(고도 187.6 m, 심도 340 m), 도순공(고도 305 m, 심도 287 m), 상예공(고도 230 m, 심도 260 m), 무릉1호공(고도 10.2 m, 심도 160 m), 가파공(고도 17.5m, 심도 92m)에서만 확인되었고, 노두 중에서는 이미 알려져 있는 산방산, 월라봉, 원만사, 각수바위 지역에서 재확인하였다. 이들의 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 절대연대 자료는 1 Ma-0.7 Ma를 나타내어, 제주도 형성 초기 용암 분출시기 및 그 지화학적 특정을 규제할 수 있다. 특히 05동홍공의 심도 143~137 m와 135~123 m 구간에서 조면현무암 성분인 용암으로 부터 각각 $992\pm21$ Ka와 $988\pm38$ Ka인 가장 오래된 연대를 보고한다. 이 연구는 제주도 형성 초기의 용암분출이 약 1 Ma 경 조면현무암질 용암 분출로 시작하여, 이후에 약 0.9-0.7 Ma 기간 동안 주로 조면암-조변안산암-현무암질 조면안산암 성분을 지닌 용암류의 용암 돔 형성 그리고 간헐적인 알칼리현무암 및 조면현무암질 용암의 분출로 진행하였음을 제시한다. 산방산, 각수바위 등 현재 지표에 노출되어 돔상 지형을 이루는 일부 지역을 제외하면, 초기 용암류는 지표 하에서 서귀포층에 협재하거나 피복하고 있음을 나타낸다. 이는 제주도 형성 초기 용암 분출이 간헐적이며 국지적이었고, 주변에서 수성화산활동 및 퇴적작용이 동시에 진행되었음을 지시한다.

• 자원환경지질
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• 제54권1호
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• pp.1-19
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• 2021

이번 연구에서는 제주도 한라산 천연보호구역 내 소화산들에 대한 40Ar-39Ar 분석을 실시하고 그 결과를 보고한다. 한라산천연보호구역 내 어리목 상수원 부근에 위치하는 현무암질조면안산암 및 조면암이 192 ka 내외로 가장 오래된 연대를 보였으며, 동수악의 알칼리현무암 184 ka 내외, 만세동산의 조면현무암 153 ka 내외, 장구목오름의 현무암질조면안산암 135 ka 내외, 어승생악의 현무암질조면안산암 123 ka 내외, 삼각봉의 조면암 106 ka 내외 등으로 10만년 이상의 연대를 보인다. 10만년 전 이후의 화산활동으로는 윗방애오름의 현무암질조면안산암 94 ka, 성널오름의 알칼리현무암 92 ka, 물장올의 전이질현무암 81 ka, 영실조면암 71 ka, 보리악의 조면안산암 73 ka, 윗세누운오름과 윗세족은오름의 현무암질조면안산암에서 각각 76 ka, 93 ka, 흙붉은오름의 조면현무암 60 ka, 방애오름과 알방애오름의 전이질현무암은 각각 59 ka, 83 ka, 백록담의 조면암 47 ka, 한라산 북벽의 조면암 35 ka, 윗세붉은오름의 조면현무암 41 ka, 성널오름을 관입한 조면암 32~43 ka, 동수악 부근 조면암 39 ka, 서중천 지류하천의 조면암 37 ka 내외의 연대를 보였다. 따라서 이러한 연대측정 결과로 추정하면 한라산천연보호구역의 화산활동은 약 192 ka에서 홀로세 직전의 17 ka까지 지속되었던 것으로 확인된다. 조면암의 분출시기에 의하면 한라산천연보호 구역은 최소 약 8회의 화산활동이 있었던 것으로 해석할 수 있으며, 이 중 왕관릉, 삼각봉, 영실, 백록담 등과 같이 조면암 돔이 형성된 4회의 화산활동과 용암류의 흐름 또는 암맥상의 조면암이 산출된 4회의 화산활동으로 구분할 수 있다. 한라산천연보호구역의 형성은 지표상에 노출된 용암으로 볼 때 가장 먼저 보호구역 북서부에서 시작되어 남부지역, 동부지역, 그리고 마지막으로 백록담 형성과 관계된 화산활동 등의 순서로 진행된 것으로 해석된다.

• 대한지리학회지
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• 제41권4호
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• pp.404-417
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• 2006

한라산 만세동산의 표고 $1,595{\sim}l,645m$에 위치한 1차수 실험유역에서 관측한 수문자료와 인근 관측소의 기상자료를 토대로 물수지를 분석하여 한라산 아고산대의 수문순환 특성을 규명하였다. 실험유역은 주로 조면현무암으로 이루어진 면적 1.34ha의 소유역이며, 지표식생은 제주조릿대와 초본 군락이 우점하고 있다. 물수지 분석에는 2004년 4월 15일부터 9월 19일까지 157일에 걸쳐 20분 간격으로 관측한 강수량과 유량을 이용하였다. 실험유역은 해안 및 중산간지대의 저지보다 $1.6{\sim}3$배 많은 3,074mm의 강수량을 기록하였으며, 강수량의 27.6%에 해당하는 850mm가 유역 하류로 흘러나갔다 증발산량은 강수량의 14.2%를 차지하는 437mm에 지나지 않으며, 나머지 58.2%에 해당하는 1,790mm는 기반암을 통과하여 지하로 이동하였다. 실험유역은 지형성 강수가 자주 발생하는 아고산대에 위치하므로 강수량이 많고 강수강도가 크나 유출량은 강수량의 30%를 넘지 못한다. 반면에 침루량은 유출량의 2배에 달하는 강수량의 60% 정도를 차지하고 있다. 따라서 한반도의 화강암이나 편마암 유역과는 달리 물수지 요소 가운데 침루 비율이 높게 나타나는데, 이것은 토양 공극율이 높고 토층 하부에 투수성이 큰 현무암질 용암이 분포하는 제주도의 지질 특성과 관계가 있는 것으로 생각된다.

• 지질공학
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• 제17권2호
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• pp.235-251
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• 2007

한라산 정상부의 백록담 암체는 백록담조면현무암이 분포하는 동측구역과 한라산조면암이 분포하는 서측구역으로 구분된다. 백록담에서 진행되는 풍화, 암벽붕괴, 낙반은 전반적으로 백록담 서측구역에 분포하는 한라산 조면암의 풍화작용과 밀접한 연관성을 가지며, 동측구역에서는 개별 암석 블록들의 국지적 붕락현상이 발생한다. 본 연구에서는 한라산조 면암 분포지역의 지질학적 및 지형학적 특성을 조사하였으며, 풍화단계별로 조면암 시료를 채취하여 편광현미경분석, X-선 회절분석, 전자현미경관찰, 지화학분석, 공학적 물성시험 등을 수행하였다. 실험결과에 의거하여 한라산조면암의 광물 암석학적 특성변화, 화학적 특성변화와 물리적 특성변화를 분석하였으며, 백록담을 구성하는 조면암체의 풍화특성과 원인을 조사하여 풍화 메커니즘을 고찰하였다.