• 한국광물학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.153-162
• /
• 2009

석간주는 적색과 적갈색 등 붉은 빛을 띠는 전통 광물성 안료로 주성분은 산화철이다. 석간주의 광물학적 특성과 기능성을 연구하기 위해서, 문헌에 옛 산지로 나와있는 울릉도 주토굴에서 석간주를 채취하였다. 울릉도주토굴의 석간주광석은 감람석현무암과 각섬석조면암 경계면에서 단속적으로 산출하며, 적갈색 또는 황갈색을 띠고 대체로 점토질이며 부분적으로 암편을 함유하고 있다. 석간주광석 중 적색은 적철석에 의한 것이며, 황갈색은 훼리하이드라이트에 의한 것이다. 울릉도석간주광석의 색상을 결정하는 산화철광물들은 고토양중에서 함철 수용액으로부터 훼리하이드라이트라는 광물로 침전되었으나 부분적으로 적철석으로 전이되었다. 석간주광석을 전통방식에 의해 안료로 제작하여 목재에 재현한 색상은 전통 건축물에서 측정한 붉은색 색상과 유사하였다. 울릉도석간주안료의 내습기능과 방염기능은 화학석간주안료에 비해 월등히 우수한 것으로 확인되었으며 연소시험에서 화학석간주안료는 발화와 연소를 촉진시키는 결과를 보였다. 울릉도석간주안료가 함유된 배지에서 목재부후균의 성장이 저지되는 경향을 보여 울릉도석간주는 방부성을 지닌 채색안료로 판단된다.

• 한국광물학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.33-43
• /
• 2002

전북 익산지역의 한우사육에 사용한 황토를 gravel, sand, silt, coarse clay, fine clay으로 입도분리하여 각 분리된 시료에 대해서 광물성분 및 화학적 특성 등을 검토하였다 광물성분의 분석 결과, gravel과 sand에는 석영과 장석이 주로 포함되고, clay와 silt떼는 카오린광물 및 일라이트 등의 점토광물이 우세하며, 산화철광물은 fine clay에서 주로 포함된다. 주성분원소에서는 입경이 작은 시료일수록 Al, Fe, $H_2O$의 함량이 증가하여 점토광물의 함량 증가와 잘 일치하였다. 미량성분원소에서는 Zn, Rb, Sr, Ba, Pb등이 입도에 따라 큰 함량 차이를 보였다. Ba, Sr은 장석이 많은 sand에 다량 함유되어 주로 장석에 존재하는 것으로 나타났다 본래 황토 시료에 상당량 함유된 Pb 및 Sm은 입도분리된 시료에는 적은 함량을 나타내어, 입도 분리 과정에서 제거되기 쉬운 형태로 존재하는 것으로 보인다. Nb, La, Th, Ce 등은 silt 시료에 가장 많은 함량을 보였다. 이들 이외의 거의 모든 원소에서 점토광물의 함량이 많이 함유된 작은 입도시료에서 미량원소의 함량이 증가하는 경향 나타나 이들 대부분이 점토광물내에 주로 존재하는 것으로 보인다. 교환성양이온 함량과 산 및 알카리에 의한 용탈 원소 함량 등은 입자가 작은 점토시료에서 높게 나타났다. 따라서 가축사료 등 황토의 활용에 있어서 천연상태의 황토를 그대로 사용하는 것보다는 입도 분리에 의한 정제를 행한 미립의 점토분을 주로 사용하는 것이 황토의 이온교환성, 원소 용탈성, 흡착성, 흡수성 등의 특성을 향상시킬 수 있을 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
• /
• 제39권4호
• /
• pp.403-416
• /
• 2006

자력탐사는 신속, 간편, 저렴한 물리탐사법으로서 자원 탐사, 지질구조 조사, 토목, 환경 문제 등 다양한 분야에 효과적으로 적용된다. 특히, 항공 탐사는 유용 지하자원의 부존 및 개발에 대한 잠재력 평가 뿐 아니라 국토 전반에 대한 지질 특성 평가를 통하여 국토의 효율적인 활용 계획의 수립과 지질 재해의 예측 등 국가의 기본적인 지구과학 정보를 제공한다. 자력탐사는 가장 역사가 오래된 물리탐사법으로서, 우리나라에도 비교적 일찍 도입되었다. 일본 강점기에도 지구자기장을 관측하였고 광상조사와 온천조사에 이용하였다는 기록이 있다. 해방과 한국전쟁의 혼란이 끝난 1950년대 중반부터 산업화를 위한 지하자원의 개발이 요구됨에 따라 우라늄, 철광을 비롯한 금속 광물자원, 석탄 그리고 지하수 등을 대상으로 자력탐사가 활발하게 수행되었는데, $1958{\sim}1959$년의 Apache 항공 자력탐사와 그 결과 확인된 이상대에 대한 육상 확인 자력탐사들을 대표적인 사례로 들 수 있다. 1970, 80년대는 물리탐사 전문 인력이 많이 배출되었고, 탐사 장비가 현대화되었으며, 컴퓨터가 활용됨으로써 탐사, 자료처리 및 해석 기술이 비약적으로 발전하였다. 1981년 한국동력자원연구소에서는 전국토에 대한 광역적인 자력 이상 분포를 파악하여 지질 구조를 규명하고 광상 부존의 잠재력을 평가하기 위한 항공 자력탐사 프로젝트를 수행하였는데, 이것은 이 시기에는 이러한 대형 프로젝트를 수행할 만한 기술, 인력 그리고 연구비 등을 가지고 있었다는 것을 보여준다. 그러나 1980년대 중반부터 시작된 광업의 쇠퇴는 자력탐사를 비롯한 물리탐사의 관심이 전통적인 광물, 에너지 자원에서 새로운 지하자원으로 대두한 지하수, 지열 등으로 옮겨갔으며, 물리탐사의 본질인 지질 구조 조사 연구가 활발해졌다. 또한 1990년대 이후 등장한 토목, 환경 물리탐사라는 새로운 대상에 대한 관심이 높아지면서 자력탐사도 부지평가, 지반조사 지하 매장물 환경오염 등의 문제에 다양한 방법으로 접근하고 있다.

• 자원환경지질
• /
• 제47권4호
• /
• pp.335-349
• /
• 2014

선캄브리아기 경기육괴의 북서부에 위치한 포천 스카른 광상은 명성산 화강암과 선캄브리아기 변성퇴적암류에 협재된 탄산염암의 접촉대를 중심으로 산출되며, N-S방향 전단대를 따라 배태되고 있다. 포천 스카른대 분포와 함께 광물학적 특성은 구조 규제와 암층 규제에 따라 유도되었다. 포천 스카른은 스카른 광물조합에 따라 백운암을 교대한 Na-Ca계열과 Mg계열 스카른 및 석회암을 교대한 Ca계열 스카른으로 구분된다. 철광화작용은 주로 Na-Ca계열 스카른대를 따라 배태되고 있으며, 후퇴 스카른 단계에 일부 동 광화작용이 중첩된다. Na-Ca계열 스카른은 주로 추휘석, 투휘석, 조장석, 석류석, 자철석, 매그헤마이트, 경석고, 인회석, 스핀의 공생관계를 보이며, 후퇴 스카른에서는 투각섬석, 금운모, 녹렴석, 견운모, 석고, 녹니석, 석영, 방해석, 황화광물로 구성된다. 한편 Mg계열 스카른은 주로 감람석과 투휘석의 단순한 광물조합을 보이며, 투휘석과 감람석은 투각섬석과 함께 소량 금운모, 사문석, 녹니석으로 교대된다. 반면에 Ca계열 스카른은 전진 스카른 단계에서 주로 단사휘석, 석류석, 규회석이 정출되며, 후퇴 스카른에서 녹렴석, 베수비아나이트, 각섬석, 흑운모, 녹니석, 자철석, 석영, 방해석, 황화광물이 수반된다. 전자현미분석 결과에 의하면 포천 스카른광물은 대부분 Na-Mg 성분이 부화되었으며, 높은 $Fe^{3+}/Fe^{2+}$비, $Mg^{2+}/Fe^{2+}$비, $Al^{3+}/Fe^{2+}$비의 조성 특징을 보인다. 즉 단사휘석은 추휘석과 투휘석 조성이 부화되어 있는 반면, 석류석은 상대적으로 그로슐라 조성이 부화된 경향을 보인다. 또한 각섬석은 투각섬석, 파가사이트, Mg-헤이스팅사이트로 조성변화를 보인다. 한편 전진 스카른 단계의 주요 광물조합은 약 0.5 kbar와 $X(CO_2)=0.10$ 조건에서 $400^{\circ}{\sim}500^{\circ}C$ 온도와 높은 산화 환경($fO_2=10^{-23}{\sim}10^{-26}$)을 지시하고 있다. 후퇴 스카른 단계에서는 물-암석반응이 증가됨에 따라 녹렴석, 베수비아나이트, 각섬석, 녹니석, 석영, 방해석은 $X(CO_2)=0.10$ 조건에서 $250^{\circ}{\sim}400^{\circ}C$ 온도 범위에서 정출되었다.

• 자원환경지질
• /
• 제19권4호
• /
• pp.243-264
• /
• 1986

본 논문은 남한의 금은 광상의 금속광화착용(광상생성)에 대해서 필자 자신의 조사연구 자료와 아울러서 금은 광상에 관한 가능한 기존 자료를 광범위하게 참고해서 작성한 것이다. 한국의 광상 생성기는 구조지질적 활동내용과 화성활동 시기들에 관련되여지고 있는 바 선캠브리아기, 고생대, 쥬라기-백악기초, 후백아기-제 3기초 그리고 제 4기로 구분되어지며, 이에 대한 광상 생성구로는 지역적으로 규장암질 내지 중성질 화성암류와 관련지어지고 있으며 반면에 염기성암과 초염기성암류와의 광화작용은 거의 없는 것이 특징적이라고 하겠다. 금 은광에 있어서의 광상 생성작용은 거의 모두가 화강암류들의 관입과 관련되어져 있다. 남한에 있어서의 금 은광의 후생 광화작용의 시기적 범위는 선캠브리아에서 부터 상첩기, 쥬라기와 백악기에서부터 시신세(?)까지로 보아지며, 광상 생성(작용)형은 심열수광상에서 부터 중열수광상과 천열수광상인 석영-유화광맥형과 화산암 관입 생성 망상 광상형과 그리고 광염 광상형들로 구분된다. 금속 광물들의 광화작용 관련형으로서는 은광을 수반치 않는 금광 단일형과 금 은 혼합형, 은-금 혼합형, 금광을 수반치 않는 은광 단일형 그리고 금광 흑은 은광을 부산물로 하는 다른 금속광형들이다. 가장 대표적인 광상 생성 타입의 금-은 광상으로서는 열수광상형 석영맥인 바, 대보 화강암과 불국사 화강암질 암류의 화성활동에 관련된 것이다. 석영-유화물 열수광상형의 금-은 광상에 있어서 가장 밀접하게 관련된 공생광물들은 동, 연, 아연, 유화철 그리고 유비철광이다. 560개 이상의 금-은광산을 광산 분포도에 기재하여 남한에서의 대표적인 10개 지역의 금-은 광화지구를 구획지워 보았다. 그리고 남한에서 8개 금-은 광상을 선별하고 일본에서 8개 금-은 광상을 선정하여 금속 광물들이 각각 유화광물과 맥석광물에 관련된 특유한 광화작용을 비교 고찰하여 보았다. 끝으로 7개의 대표적인 금-은광상을 선정하여 각 개별 광상에 대한 특성적인 광화작용에 대해서 기술하였다.

• 자원환경지질
• /
• 제46권4호
• /
• pp.291-300
• /
• 2013

북한의 광물자원 부존량 및 생산 현황을 종합하면, 북한에서 부존규모가 큰 주요 광물종은 마그네사이트, 석회석, 석탄(무연탄), 인상흑연, 철, 금, 은, 연, 아연 등으로 판단된다. 기타 동, 몰리브덴, 중석, 인광석 등이 잠재성이 큰 광물자원으로 평가된다. 북한의 광물자원 수출 대상국은 중국으로서 주요 수출 광물로는 무연탄, 철광석이 75%로서 압도적으로 우세하다. 수출국은 중국 외 EU국가이나, 중국 수출이 70%에 달한다. 북한은 금 매장량 약 2,000톤과 연간 생산량은 약 2 톤(금속기준)이며, 대표적 광산은 수안, 홀동, 대유동광산이며, 6개 금 제련소가 운영 중이다. 철 매장량은 Fe 63.5% 기준으로 약 43억 톤, 연간 생산량은 약 5백만 톤, 주요 철광산은 무산, 리원, 북청, 은율, 신원, 재령광산이며, 7개 제철소 및 제강소가 운영 중이다. 연-아연 매장량은 금속 기준으로 연이 약 4.7백만 톤, 아연이 15백만 톤, 연간 생산량은 금속 기준 연이 약 26,000 톤, 아연이 금속 기준 50,000 톤이다. 주요 연-아연 광산은 검덕, 은파, 성천광산이며, 6개 제련소가 운영 중이다. 마그네사이트 매장량은 MgO 95% 기준으로 약 28억 톤, 최근 연간 생산량이 정광 기준 150,000 톤, 주요 광산은 룡양, 대흥, 쌍룡광산이며, 5개 마그네슘 내화물공장이 가행중이다. 인회석 매장량은 $P_2O_5$ 30% 기준으로 약 3.4억 톤, 최근 연간 생산량은 원광석 기준 약 300,000 톤, 주요 광산은 대대리, 동암, 풍년광산이다. 석탄은 북한에서 중요한 전략 연료광물자원으로 인식되고 있으며, 주 에너지원이다. 석탄 매장량은 186억 톤, 연간 생산량은 2천만 톤이다. 주요 석탄광산은 평남에 집중되고 있으며, 직동광산이 북한에서 가장 큰 석탄광산이다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제35권3호
• /
• pp.145-152
• /
• 2002

제주도 산록의 분석구에서 발달된 적색분석과 흑색분석에서 발달된 토양과 모재의 광물조성, 화학성분 및 열적 특성을 구명하기 위하여 X-선회절, 열분석(DTA), 화학분석을 실시하였다. 토양모재로서 분석의 주광물은 사장석이었고, 부광물로 적색 분석에서는 hematite, gibbsite, mica, quartz가 소량 함유되어 있으며, 흑색 분석은 휘석, 석영 장석, 감람석으로 흑색 분석이 현무암과 유사한 광물조성과 열적 특성을 보였다. 작열감량과 2, 3 산화물의 함량을 고려하면, 적색 분석이 흑색 분석보다 간헐적인 분출을 일으켰음을 시사한다. 분석구 토양의 점토 규반비($SiO_2/Al_2O_3$)는 2~3 내외로 토심이 깊어질수록 낮아지는 반면에 작열감량은 증가하는 경향이었으며, $K_2O$ 함량이 낮아 운모류의 영향이 적었다. 분석구 토양들의 점토광물은 Allophan이 주광물이며 Vermiculite, Illite, Kaolin광물이 소량 존재하고, 일차광물로는 석영, 장석이 있어 유사한 조성을 보인다. 그러나 적색 분석구 토양의 점토에서는 Gibbsite와 Hematite, magnetite가, 흑색 분석구 토양의 점토에서는 magnetite가 소량 함유되어 있었다. 시차열 분석에서 분석구 토양의 Magnetite ($Fe_3O_4$)가 소성에 의하여 Hematite(${\alpha}-Fe_2O_3$)로 전환되면서 $660^{\circ}C$ 부근에서 강한 발열반응의 열적 특성을 보였다. 따라서, 분석구 토양의 주광물은 철산화물을 함유하는 Allophane으로, 적색 분석구 토양의 색상을 결정하는 주요한 광물은 적철광(Hematite, ${\alpha}-Fe_2O_3$)이었다.

• 기록학연구
• /
• 제24호
• /
• pp.215-274
• /
• 2010

우리사회에서 철을 자유로이 사용하게 된 것은 채 100년이 안 된다. 중세 이전 우리나라의 철 생산은 원시적인 행태를 벗어나지 못했다. 그러던 것이 "태종실록"의 기록에 따르면 1407년 전국적으로 대규모 철장[철광산] 증설을 시행하였는데, "세종실록지리지"에는 이 때 개발된 철장의 수를 전국적으로 78개 소였다고 기록하고 있다. 15세기에 편찬된 "농사직설"에 따르면 철재 농기구는 지주 등 일부만이 소유할 수 있는 중요한 재산이었음을 알 수 있다. 당시 가장 중요한 생산수단 이었던 농기구마저 지주 등 일부에게 한정되어 사용되던 시절이었기에 다른 용도로 철을 사용한다는 것은 많은 제약이 따랐다. 이러한 상황은 16세기 말~17세기 전반기에 거듭된 전쟁으로 관영수공업이 파괴되었으며, 국가로부터 제철업경영권을 위임 받은 '별장'이 세금을 내는 조건으로 철소(鐵所)를 사적으로 경영하게 되면서 획기적으로 변화하게 되었다. 조선시대 철비는 크게 현감, 관찰사 등 지방수령의 공덕을 기리기 위한 공덕비와 1684년 제작으로 서당을 운영하기 위하여 창립한 전남 진도 학계(學契)비 등의 사적(史蹟)비, 보부상 들이 세운 송덕비로 크게 나눌 수 있다. 철은 과거 부의 상징이자 나무나 돌에 비해 강하고 영원하다는 믿음의 대상이었다. 때문에 중요한 공덕비 건립이나, 맹세의 상징으로 철비를 건립하게 된 것이다. 뿐만 아니라 철은 동양사상에서 악한 것을 물리치고, 지기(地氣)가 강한 곳을 누른다는 비보풍수의 목적으로 사용되었는데, 철비가 세워진 가문은 최고의 영광이었다고 한다. 철비는 17~18세기 들어 제작이 급격히 증가하는 현상을 보인다. 이것은 선정을 베푼 수령의 증가가 아닌, 역설적으로 원성을 듣던 수령이 직접 세우는 사례가 증가하며, 부를 축적한 중인계층들이 양반으로 신분을 바꾼 후 조상의 정통성을 가공하기 위해 철비를 세우는 경우가 허다했다. 어떠한 이유로 철비를 제작하게 되었는지는 기록으로 남아 있지 않아 확인할 수 없으나, 오행(五行)사상과 관련 깊을 것으로 추정된다. 철은 곧 금(金)이다. 오행에 있어 '금'의 기운을 보면 '금'은 대지를 뜻하며, 그 색은 황금이며 황금은 모든 것을 포용하는 찬란한 휘광이다. 또한 금은 모든 쇠, 또는 철이기도 하기 때문에 음의 기운에 속한다. 금은 단단하고 변함없으며, 절대 부서지지 않는 강인한 기운을 지니고 있다. 이승이 양이라면 저승은 음이다. 이러한 오행사상과 철이 지니는 가치 때문에 철로 비를 제작했을 것으로 생각된다. 뿐만 아니라 조선시대에 들어서면 급격한 생산력의 증대가 이루어진다. 세종대 이후 농업기술의 발달에 기인한 바 크며, 17세기 이후 상업자본의 성숙과 함께 사대부와 견줄만한 재력을 모은 중인계층의 성장이 두드러진다. 이러한 사회여건 속에서 자신들의 권위와 부를 상징하기 위해 당시까지만 하여도 귀했던 철을 소재로 비를 건립한 것으로 판단된다.