• Economic and Environmental Geology
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• v.56 no.4
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• pp.385-396
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• 2023

The Mesozoic Bansong Group, distributed along the NE-SW thrust fault zone of the Okcheon Fold Belt in the Danyang-Yeongwol-Jeongseon areas, contains important information on the two Mosozoic orogenic cycles in the Koran Peninsula, the Permian-Triassic Songrim Orogeny and the Jurassic Daebo Orogeny. This study aims to review previous studies on the stratigraphy, depositional period, and basin evolution of the Bansong Group and to suggest future research directions. The perspective on the implication of the Bansong Group in the context of the tectonic evolution of the Korean Peninsula is largely divided into two points of view. The traditional view assumes that it was deposited as a product of the post-collisional Songrim Orogeny and then subsequently deformed by the Daebo Orogeny. This interpretation is based on the stratigraphic, paleontologic, and structural geologic research carried out in the Danyang Coalfield area. On the other hand, recent research regards the Bansong Group as a product of syn-orogenic sedimentation during the Daebo Orogeny. This alternative view is based on the zircon U-Pb ages of pyroclastic rocks distributed in the Yeongwol area and their structural position. However, both models cannot comprehensively explain the paleontological and geochronological data derived from Bansong Group sediments. This suggests the need for a new basin evolution model integrated from multidisciplinary data obtained through sedimentology, structural geology, geochronology, petrology, and geochemistry studies.

• Proceedings of the Korean Quaternary Association Conference
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• 2004.06a
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• pp.49-50
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• 2004

푸른 진주라 불리는 훕스굴호는 러시아 국경에 인접한 몽고 북부의 청정호수로 해발 약 1,645m 지점에 위치한다. 훕스굴호의 길이는 약 136km이고, 폭은 20-40km이며, 최대수심은 약 262m 이다. 이 호수의 물은 세계에서 가장 깨끗한 담수 중 하나로 몽고 지표수원의 약 70%를 공급하고 있다. 훕스굴호는 바이칼 열곡대내에 형성된 일종의 구조호로 약 240만년 내지 400만년전에 형성된 것으로 추정되고 있다. 훕스굴호는 자연공원으로 지정되어 보호되고 있으며, 따라서 호수의 유역은 다행스럽게도 인간활동에 오염되거나 교란되지 않아 다양하고 흥미로운 육상/수성 생물상을 보유하고 있으며, 퇴적물 기록 역시 후기 신생대 동안의 중앙아시아의 지구환경 및 기후변화 연구에 매우 적합하다. 바이칼 시추사업 (Baikal Drilling Project)은 신생대 후기 동안의 중앙아시아의 지구조진화 및 전지구적 기후변화를 규명하기 위해 미국, 러시아, 일본, 독일 등이 참여한 다국가 공동사업이다. 바이칼 시추사업 연구팀은 지난 15년간 많은 노력과 예산을 투자하여 바이칼 호로부터 총 1,600m에 이르는 방대한 양의 퇴적물 코아를 성공적으로 회수하였고, 이 시료를 이용하여 후기 신생대 동안의 중부 유라시아 대륙의 고기후/고환경 진화과정을 성공적으로 규명하였다. 바이칼 시추사업이 성공적으로 진행됨에 따라, 이 사업에 참여했던 러시아와 일본의 과학자들은 바이칼호의 서쪽에 위치한 몽고 북부의 훕스굴에도 많은 관심을 가지게 되었으며, 동시에 바이칼 시추사업의 후속사업으로 훕스굴 시추사업을 새롭게 추진하게 되었다. 한편, 대륙내부에서의 제4기 지구환경 및 기후 변화 과정에 많은 관심을 가지고 연구해 오던 한국지질자원연구원도 2003년에 정식 회원으로 훕스굴 시추사업에 합류하였다. 훕스굴 시추사업 연구팀은 몽고의 지질광물자원연구소 (대표연구기관), 러시아의 지구화학연구소, 일본의 나고야대학교 그리고 한국의 지질자원연구원 등 4개국의 연구기관으로 구성되어 있다. 이들 4개 연구기관은 시추획득 및 기초연구 수행에 필요한 연구비를 현금 혹은 현물 (장비 포함)의 형태로 공동부담하고 있으며, 따라서 획득한 시추코아에 대해서도 각 연구기관이 전 구간에 대해 동일하게 25%의 소유권을 가지고 있다. 훕스굴 시추사업은 2008년까지 수행될 계획이며, 시추작업은 2005년까지 완료될 계획이다. 연구 진행과 관련하여, 공동연구의 명분을 높이고 분석의 효율성을 높이기 위해서 시료채취 및 기초자료 획득은 4개국의 연구원이 모여 공동으로 수행한 후의 결과물을 서로 공유하고, 자세한 전문분야 연구는 각 국의 대표기관이 독립적으로 수행하는 방식을 택하였다. 훕스굴에 대한 제1차 시추작업은 2004년 3월 말에 실시하였다. 시추작업 결과, 약 80m의 시추 코아가 성공적으로 회수되어 현재 러시아 이르쿠츠크 지구화학연구소에 보관중이다. 이 시추코아는 2004년 8월 중순경에 4개국 연구팀원들에 의해 공동으로 기재된 후에 분할될 계획이다. 분할된 시료는 국내로 운반되어 다양한 전문분야별 연구에 이용될 것이다. 한편, 제2차 시추작업은 2004년 12월에서 2005년 2월 사이에 실시될 계획이다. 수백만년에 이르는 장기간에 걸쳐 지구환경변화 기록이 보존되어 있는 훕스굴호에 대한 시추사업은 후기 신생대 동안 유라시아 대륙 중부에서 일어난 지구환경 및 기후변화를 이해함과 동시에 이러한 변화가 육상생태계 및 지표지질환경에 미친 영향을 이해하는데 크게 기여할 것이다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.56 no.6
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• pp.729-744
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• 2023

The value of lithium has significantly increased due to the rising demand for electric cars and batteries. Lithium is primarily found in pegmatites, hydrothermally altered tuffaceous clays, and continental brines. Globally, groundwater-fed salt lakes and oil field brines are attracting attention as major sources of lithium in continental brines, accounting for about 70% of global lithium production. Recently, deep groundwater, especially geothermal water, is also studied for a potential source of lithium. Lithium concentrations in deep groundwater can increase through substantial water-rock reaction and mixing with brines. For the exploration of lithim in deep groundwater, it is important to understand its origin and behavior. Therefore, based on a nationwide preliminary study on the hydrogeochemical characteristics and evolution of thermal groundwater in South Korea, this study aims to investigate the distribution of lithium in the deep groundwater environment and understand the geochemical factors that affect its concentration. A total of 555 thermal groundwater samples were classified into five hydrochemical types showing distinct hydrogeochemical evolution. To investigate the enrichment mechanism, samples (n = 56) with lithium concentrations exceeding the 90th percentile (0.94 mg/L) were studied in detail. Lithium concentrations varied depending upon the type, with Na(Ca)-Cl type being the highest, followed by Ca(Na)-SO₄ type and low-pH Ca(Na)-HCO₃ type. In the Ca(Na)-Cl type, lithium enrichment is due to reverse cation exchange due to seawater intrusion. The enrichment of dissolved lithium in the Ca(Na)-SO₄ type groundwater occurring in Cretaceous volcanic sedimentary basins is related to the occurrence of hydrothermally altered clay minerals and volcanic activities, while enriched lithium in the low-pH Ca(Na)-HCO₃ type groundwater is due to enhanced weathering of basement rocks by ascending deep CO₂. This reconnaissance geochemical study provides valuable insights into hydrogeochemical evolution and economic lithium exploration in deep geologic environments.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2005.09a
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• pp.3-8
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• 2005

지구는 현재 태양계에서 액체 상태의 물이 표면에 존재하는 유일한 천체이다. 하지만, 고체 또는 기체 상태의 물은 태양계의 다른 행성이나, 위성, 소행성, 혜성 등에도 풍부하게 존재하고 있다. 풍부한 액체 상태의 물은 지구 표면에서 일어나고 있는 기후의 변화, 해류의 이동, 퇴적 및 침식 작용, 화산활동과 같은 여러 지구과학적 현상에 밀접하게 관여하고 있을 뿐 아니라 생명의 탄생과 진화에도 매우 중요한 역할을 하였다. 현재 지구 표면에 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 이유는 태양으로부터의 거리, 지구의 조성 및 크기 등과 관련된 지구 표면의 물리-화학적 조건이 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 조건과 일치하고 있기 때문이다. 이와는 달리 지구보다 태양에 더 가깝게 위치하고 있고, 두터운 이산화탄소 대기를 갖고 있어 표면의 온도가 매우 높은 금성의 경우 H2O는 기체 상태로 존재하며, 지구보다 더 멀리 떨어져 있고 희박한 대기를 갖고 있는 화성의 경우에는 현재 H2O가 고체 즉 얼음의 형태로 존재한다. 태양계를 탄생시킨 태양계 성운에서는 압력이 너무 낮아 액체 상태의 물이 존재할 수 없으며, 고온에서는 기체 상태로 매우 낮은 저온에서는 얼음의 형태, 또는 함수 광물 내에 포함되어 존재할 수 있다. 지구와 같은 규모의 행성은 비교적 중력이 작아 태양계 성운의 기체를 거의 끌어들이지 못했다. 따라서 현재 지구에 존재하는 물은 대부분은 고체 상태로 지구에 집적되었을 것이다. 하지만 지구가 탄생한 위치에서 초기 태양계의 온도는 얼음이 형성되기에는 너무 높았기 때문에 좀 더 먼 곳에서(현재의 목성 위치보다 바깥쪽)에서 생성된 얼음 즉, 혜성이 태양계 안쪽으로 들어와 지구에 물을 공급했거나 함수광물을 포함하고 있는 소행성(예를 들어 CI chondrites와 같은 조성의)이 물을 가져왔을 것으로 생각되고 있다.서의 활성화는 어미 변환과 관련된 영역이라기보다는 산출시 관련되는 articulation, motor coordinate관련 영역으로 추정되고, 측두엽의 활성화는 형태소, 의미 관련 지식의 data base로 추정된다. 또한 우반구 전두엽 부분에서 관찰된 활성화는 억제관련 영역으로 짐작된다.러한 동물실험이 그 기초를 제공해 줄 수 있을 것이다. 또한 행동성향 및 기억의 종류에 따른 약물효과의 차이는 기억과 관련된 질병인 알츠하이머 환자에 있어 개개인에게 맞는 적절한 특징적인 치료약물이 존재할 것이라는 가능성을 제공해줄 뿐만 아니라 학습과 기억력 증진 효과를 기대해 볼 수 있을 것이라고 생각된다. 및 지역산업발전의 기획${\sim}$조정기구로서, 선진국의 지역발전기구(Regional Development Agency : RDA)인 지역전략산업기획단이 2002년도부터 산업자원부와 9개 시도에 의해 설립되어 지역네트워크의 활성화와 클러스터의 형성 촉진을 하게 되었고 2004년도에는 13개시도로 확대${\sim}$운영되고 있고, 지역특화사업(H/W)과 지역산업기술개발과제(S/W)와 함께 패케지 형태로 지원되며, 주요역할은 크게 지역산업의 정책기획 분야와 평가관리, 지역혁신역량 조사 및 DB구축 등으로 구분된다. 그중에서도 권역별, 지역별, 지역산업진흥사업 육성과 중장기 산업발전계획을 수립하기 위하여 지역혁신역량을 바탕으로 한 지역 Technology Road Map(TRM)작성사업은 전국공통의 1단계 사업으로 실시 ?榮쨉?, 2005년 3월 기준으로 9개 지역(강원, 대전, 충남, 충북, 경북, 울산, 전남, 전북, 제주) 26개 산업분야를 대상으로 23개가 완료된 상황이다. 이를 근거로 한 지역정책과 R&D 과제 및 필요 인프라의 도출이 체계적으로 구축되어 지역산업 발전을 위한

• Economic and Environmental Geology
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• v.55 no.6
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• pp.737-760
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• 2022

For the geological disposal of high-level radioactive wastes (HLW), an understanding of deep subsurface environment is essential through geological, hydrogeological, geochemical, and geotechnical investigations. Although South Korea plans the geological disposal of HLW, only a few studies have been conducted for characterizing the geochemistry of deep subsurface environment. To guide the hydrogeochemical research for selecting suitable repository sites, this study overviewed the status and trends in hydrogeochemical characterization of deep groundwater for the deep geological disposal of HLW in developed countries. As a result of examining the selection process of geological disposal sites in 8 countries including USA, Canada, Finland, Sweden, France, Japan, Germany, and Switzerland, the following geochemical parameters were needed for the geochemical characterization of deep subsurface environment: major and minor elements and isotopes (e.g., ³⁴S and ¹⁸O of SO₄^2-, ¹³C and ¹⁴C of DIC, ²H and ¹⁸O of water) of both groundwater and pore water (in aquitard), fracture-filling minerals, organic materials, colloids, and oxidation-reduction indicators (e.g., Eh, Fe²⁺/Fe³⁺, H₂S/SO₄^2-, NH₄⁺/NO₃^-). A suitable repository was selected based on the integrated interpretation of these geochemical data from deep subsurface. In South Korea, hydrochemical types and evolutionary patterns of deep groundwater were identified using artificial neural networks (e.g., Self-Organizing Map), and the impact of shallow groundwater mixing was evaluated based on multivariate statistics (e.g., M3 modeling). The relationship between fracture-filling minerals and groundwater chemistry also has been investigated through a reaction-path modeling. However, these previous studies in South Korea had been conducted without some important geochemical data including isotopes, oxidationreduction indicators and DOC, mainly due to the lack of available data. Therefore, a detailed geochemical investigation is required over the country to collect these hydrochemical data to select a geological disposal site based on scientific evidence.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.14 no.3 s.41
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• pp.127-140
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• 2005

The Samyuri area of Jeoksang-myeon, Muju-gun at the Middle Yeongnam Massif consists of granitic gneiss, porphyroblastic gneiss and leucocratic gneiss, which correspond to Precambrian Wonnam Series. Here we discuss a geochemical implication of the data based on major element composition, trace element, rare earth element (REE), Sm-Nd and Rb-Sr isotope systematics of the boring cores in the granite gneiss area. The boring cores are granitic gneiss (including biotite gneiss) and amphibolite. The major and trace element compositions of granitic gneiss and amphibolite suggest that the protolith belongs to TTG (Tonalite-Trondhjemite-Granodiorite) and tholeiitic series, respectively. Chondrte-normalized REE patterns vary in LREE, HREE and Eu anomalies. The granitic gneiss and amphibolite have Sm-Nd whole rock age of $2,026{\pm}230(2{\sigma})$ Ma with an initial Nd isotopic ratio of $0.50979{\pm}0.00028(2{\sigma})$ (initial ${\epsilon}_{Nd}=-4.4$), which suggests that the source material was derived from old crustal material. Particularly, this initial ${\epsilon}$ Nd value belongs to the range of the geochemical evolution of Archean basement in North-China Craton, and also corresponds to the initial Nd isotope evolution line by Lee et al. (2005). In addition, chondrite-normalized REE pattern and initial Nd value of amphibolite are very similar to those of juvenile magma in crustal formation process.

• Economic and Environmental Geology
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• v.35 no.1
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• pp.13-23
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• 2002

The chemical compositions of groundwaters from the granite areas mainly belong to Ca-HC0$_{3}$ and Na-HC0$_{3}$type, and some of these belong to Ca-(CI+S0$_{4}$) and Na-(CI+S0$_{4}$) type. Spring waters and groundwaters from anorthosite areas belong to Ca-HC03 and Na-HC03 type, respectively. The result of reaction path modeling shows that the chemical compositions of aqueous solution reacted with granite evolve from initial Ca-CI type, via CaHC0$_{3}$ type, to Na-HC0$_{3}$ type. The result of rain water-anorthosite interaction is similar to evolution path of granite reaction and both of these results agree well with the field data. In the reaction path modeling of rain watergranite/anorthosite reaction, as a reaction is progressing, the activity of hydrogen ion decreases (pH increases). The concentrations of cations are controlled by the dissolution of rock-forming minerals and precipitation and re-dissolution of secondary minerals according to the pH. The continuous addition of granite causes the formation of secondary minerals in the following sequence; gibbsite plus hematite, Mn-oxide, kaolinite, silica, chlorite, muscovite (a proxy for illite here), calcite, laumontite, prehnite, and finally analcime. In the anorthosite reaction, the order of precipitation of secondary minerals is the same as with granite reaction except that there is no silica precipitation and paragonite precipitates instead of analcime. The silica and kaolinite are predominant minerals in the granite and anorthosite reactions, respectively. Total quantities of secondary minerals in the anorthosite reaction are more abundant than those in the granite reaction.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2003.04a
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• pp.438-441
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• 2003

남해 동부 연안 지역 지하수의 해수 침투 영향을 광역적으로 파악하기 위하여, 202개소의 지하수 시료를 채취하고 수리지구화학적 연구를 수행하였다. 전체 시료 중 14.4%가 500 $\mu\textrm{m}$/cm을 초과하는 높은 EC값을 나타내어 해수 영향을 시사해 주었다. 해수 영향 판단의 또 다른 파라메터로 사용되는 CI/HCO$_3$ 몰비는 전체 시료의 23.3%가 1.3 이상의 값을 나타내었다. 한편, 대표적으로 해수침투 영향 및 인위적 오염의 영향을 각각 반영하는 것으로 알려진 Cl과 NO$_3$의 농도에 관한 누적도수분포도를 작성하여 배경수질군과 오염영향군을 구분짓는 배경치(background concentration)를 구한 결과, 각각 Cl = 22.3 mg/1 및 NO$_3$= 23.1 mg/l로 나타났다. 이 두 파라메터의 농도 분포를 기준으로 하여 채취된 지하수 시료를 크게 4개의 그룹으로 나눌 수 있었다. 그 결과, 자연적 또는 인위적 기원의 오염이 배제된 그룹 1은 전체 시료의 31%, 자연적 오염(해수 영향)을 반영하는 그룹 2는 전체의 24%, 인위적 오염의 영향을 반영하는 그룹 3은 전체의 9%, 해수 영향 및 인위적 오염을 동시에 반영하는 그룹4는 전체의 36%로 나타났다. 또한 그룹2와 그룹4는 대부분 Na-Cl유형으로 진화하는 Ca-Cl유형을 나타내었다. 따라서, 여러 지구화학 방법에 의한 해수 영향 판단 결과는 서로 잘 일치하고 있음을 알 수 있다. 결국, 지구화학적 파라메터를 종합적으로 활용함으로써, 연안 지역 해수침투의 효과적인 파악은 물론 예측 및 방지, 복구에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.으로 토양에서 유동 가능성이 있는 중금속만을 추출하였다. 분석실험은 토양의 Cd2+ 와 Pb2+를 대상으로 행하여졌으며, 여러 토양에서 추출 분석한 결과를 EDTA분석결과와 비교하였다. 실험결과, 중금속은 매우 신속하게 고분자 자성체와 결합하였고, 그 후 자성체를 외부 자장으로 모은 후 산으로 용해시키고, 결합된 중금속은 Graphite furnace AAS로 분석함으로써 빠르고 효율적으로 분석실험을 수행할 수 있음을 알 수 있었다. 한편, 실험에서 나타난 수치들을 비교 검토한 결과 토양 분석시 sandy soil에서는 자성체를 이용한 분석이 EDTA에 의한 방법보다 더 높은 추출도를 보인 반면, silt 함량이 많은 토양의 경우에서 EDTA분석에서 더 높은 중금속 추출도를 보였다.s 중에서 490nm와 555nm의 복합밴드를 포함하는 OC2 알고리즘(ocean color chlorophyll 2 algorithm)을 사용하는 것이 OC2 series 및 OC4 알고리즘보다 좋은 추정 값을 도출할 수 있을 것으로 기대된다.환경에서는 5일에서 7월에 주로 이 충체의 유충이 발육되고 전파되는 것으로 추측되었다.러 가지 방법들을 적극 적용하여 금후 검토해볼 필요가 있을 것이다.잡은 전혀 삭과가 형성되지 않았다. 이 결과는 종간 교잡종을 자방친으로 하고 그 자방친의 화분친을 사용할 때만 교잡이 이루어지고 있음을 나타내고 있다. 따라서 여교잡을 통한 종간잡종 품종육성 활용방안을 금후 적극 확대 검토해야 할 것이다하였다.함을 보이고 있다.X> , ZnCl$_{3}$$^{-}$같은 이온과 MgCl$^{+}$, MgCl$_{2}$같은 이온종을 형성하기 때문인것 같다. 한편 어

• Journal of the Korean Society of Groundwater Environment
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• v.7 no.1
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• pp.32-46
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• 2000

Hydrogeochemical and isotope ($\delta$$^{18}$ O, $\delta$D, $^3$H, $\delta$$^{13}$ C, $\delta$$^{34}$ S, $^{87}$ Sr/$^{86}$ Sr) studies of various kinds of waters (thermal groundwater, deep groundwater, shallow groundwater, and surface water) from the Yusung area were carried out in order to elucidate their geochemical characteristics such as distribution and behaviour of major/minor elements, geochemical evolution, reservoir temperature, and water-rock interaction of the thermal groundwater. Thermal groundwater of the Yusung area is formed by heating at depth during deep circlulation of groundwater and is evolved into Na-HCO$_3$type water by hydrolysis of silicate minerals with calcite precipitation and mixing of shallow groundwater. High NO$_3$contents of many thermal and deep groundwater samples indicate that the thermal or deep groundwaters were mixed with contaminated shallow groundwater and/or surface water. $\delta$$^{18}$ O and $\delta$D are plotted around the global meteoric water line and there are no differences between the various types of water. Tritium contents of shallow groundwater, deep groundwater and thermal groundwater are quite different, but show that the thermal groundwater was mixed with surface water and/or shallow groundwater during uprising to surface after being heated at depths. $\delta$$^{13}$ C values of all water samples are very low (average -16.3$\textperthousand$%o). Such low $\delta$$^{13}$ C values indicate that the source of carbon is organic material and all waters from the Yusung area were affected by $CO_2$ gas originated from near surface environment. $\delta$$^{34}$ S values show mixing properties of thermal groundwater and shallow groundwater. Based on $^{87}$ Sr/$^{86}$ Sr values, Ca is thought to be originated from the dissolution of plagioclase. Reservoir temperature at depth is estimated to be 100~1$25^{\circ}C$ by calculation of equilibrium method of multiphase system. Therefore, the thermal groundwaters from the Yusung area were formed by heating at depths and evolved by water-rock interaction and mixing with shallow groundwater.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.31 no.4
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• pp.731-739
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• 2021

This research aimed to analyze the characteristics of topsoil for soil conservation and promote the process of turning subsoil into topsoil. The physicochemical characteristics of topsoil and subsoil of different types of soil were compared, and their quantitative differences were examined. 204 soil samples were collected from a total of 102 areas according to rock types. These samples were tested to measure grain size, water content, and unit weight, along with XRF and XRD analyses. The topsoil and subsoil of the soil samples were also analyzed. The results of this research showed that the topsoil and subsoil had different physical characteristics, and that the chemical alteration index of the topsoil was higher than that of the subsoil. This would imply that the topsoil was high in clay minerals since it was directly affected by weathering more than the subsoil. In particular, vermiculite, one of the final products generated from weathering, was common in the topsoil.