• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.402-404
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• 2005

2004년 7월부터 2005년 2월까지 8개월 동안 강원도 정선지역 탄산염지대 지하수 및 하천수의 ${\delta}^{13}C$의 조사 결과, 탄산염 지대 지하수의 13C는 $-12.07{\sim}-8.63$ (평균 -10.34 ), 탄사염지대 하천수의 ${\delta}^{13}C$는 $-10.32{\sim}-6.80$ (평균 -7.944 ) 이었다. 하천수와 지하수 ${\delta}^{13}C$는 수온(T)과 음의 상관관계를 보이고 물의 전기전도도(EC)와 양의 상관관계를 보이며, 여름보다 겨울에 높은 값을 보이는 반면 산화환원 전위(Eh), 용존산소(DO), pH와는 상관관계가 미약함을 보이고 있다. 탄산염지대 지하수 및 하천수의 ${\delta}^{13}C$는 연구지역의 지하수와 하천수가 탄산염암의 용해, 대기 $CO_2$와 용존 $CO_2$의 교환, 유입된 대기 $CO_2$가 물 분자와 반응하여 ${HCO_3}^-$ 이온으로 전환될 때 있는 분별작용의 효과에 의해 주로 영향을 받았으며 수중생물의 신진대사에 의한 변화는 미미한 것으로 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권4호
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• pp.214-227
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• 1998

중앙태평양 마이크로네시아 군도 해저산 일원에서 발견되는 탄산염암의 구성성분과 속성작용을 이해하기 위하여 조직적, 지화학적 연구를 수행하였다. 연구지역은 Caroline 해령, Chuuk 섬, Hunter 뱅크, Yap 해구 일대이며, 대부분의 시료들은 수심 약 1,000~3,000 m 깊이에서 준설된 것들이다. 연구지역에서 발견되는 탄산염암은 부유성 유공충으로 이루어진 원양성 퇴적물과 산호, 석회조류, 연체동물 및 극피류 등으로 이루어진 천해퇴적물의 두 종류가 있다. 이들 퇴적물은 Hunter 뱅크와 Yap A 지역을 제외하고는 모두 조직적, 화학적 속성변질을 받았다. 천해기원 교질물들이 발견되므로, 천해에서 퇴적된 후 현재의 깊이로 침강되었거나 재동된 것으로 사료된다. 조직 특성은 천수에 의한 속성변질산물과 매우 유사한 양상을 보여주나, 변질된 시료의 탄소동위원소는 해수기원 탄소의 특성을 보여주며, 산소동위원소는 변질되지 않은 시료와 같거나 부화된 값을 보여준다. 따라서 이 지역의 탄산염암은 심해의 해수에 의해 변질되었음을 알 수 있다.

• 지질공학
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• 제21권1호
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• pp.79-85
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• 2011

이 연구는 영월과 정선 내 탄산염암지역 지하수의 수리전도도를 이용하여 탄산염암지역 지하수의 유동특성을 알아보기 위해 수행하였다. 이 연구를 위해 영월과 정선 내 탄산염암지역에서 개발된 46개 관정의 수리전도도 자료를 수집하였다. 이들 관정들은 주로 연구지역을 북동-남서 방향으로 가로지르는 골지천, 조양강 및 동강 주변으로 개발되었으며 이들의 수리전도도는 0.004-1.1 m/day의 범위를 보였다. 수리전도도는 관정의 심도가 깊어질수록 점차 줄어드는 경향(y=-0.003x-0.927, $r^2$=0.129)을 보였다. 연구지역은 수리전도도에 따라 A(< 0.1 m/day), B(0.1-1 m/day) 및 C(> 1 m/day) 구역으로 구분하였다. A, B 및 C 구역은 각각 연구지역의 87%(n = 40), 11 %(n = 5) 및 2%(n = 1)에 해당되었다. A 구역은 단열의 영향을 거의 받지 않았고 B 구역은 단열의 영향을 조금 받았으며 C 구역은 단열의 영향을 많이 받았다. 이 연구 결과는 탄산염지역 지하수의 유동이 주로 단열에 의해서 영향을 받고 있음을 보여주었다.

• 자원환경지질
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• 제8권2호
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• pp.63-71
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• 1975

장군광산(將軍鑛山)에서 산출(産出)되는 암석(岩石)으로서 능(菱)망간석(石)이 주구성광물(主構成鑛物)인 탄산염암(炭酸鹽岩)에 대(對)하여 장미암(薔薇岩)(Rhodochrostone)이라는 신암석명(新岩石名)을 명명(命名)하는 바이다. 이 장미암(薔薇岩)은 석탄암(石炭岩)과 마찬가지로 해저(海底)에서 퇴적작용(堆積作用)에 의(依)하여 생성(生成)된 퇴적암(堆積岩)의 일종(一種)임에도 불구(不拘)하고 이 암석(岩石)에 대(對)하여 지금까지 합리적(合理的)이고 체계적(體系的)인 암석명(岩石名)이 세계(世界)에 걸쳐 없었다. 필자(筆者)가 장미암(薔薇岩) 및 이와 관련(關聯)있는 각종암석(各種岩石)에 대(對)한 광물학적(鑛物學的), 암석학적(岩石學的) 및 화학적(化學的)인 연구(硏究)로서 이들에 대(對)하여 새로운 암석명(岩石名)을 명명(命名)함으로서 망간을 함유(含有)하는 탄산염암(炭酸鹽岩)의 체계적(體系的)인 연구(硏究)가 용이(容易)하게 되었다. 세계각지(世界各地)에서 산출(産出)되는 유사(類似)한 탄산(炭酸)망간암(岩)에 대(對)해서도 필자(筆者)의 분류법(分類法)과 명명법(命名法)이 적용(適用)된다. 필자(筆者)의 분류법(分類法)에 따르면 장군광산(將軍鑛山)의 탄산(炭酸)망간층(層)은 주(主)로 장미암(薔薇岩), 규질장미암(珪質薔薇岩)으로 구성(構成)되어 있다. 탄산(炭酸)망간층(層)의 상반(上盤)과 하반(下盤)의 암석(岩石)은 함(含)망간돌로마이트로 구성(構成)되어 있다. 장군광산산(將軍鑛山産) 탄산(炭酸)망간암(岩)의 평균화학분석치(平均化學分析値)는 Si 3.58, Al 0.34, Fe 3.51, Mn 30.38, Mg 0.49, Ca 3.75, Pb 0.57, Zn 0.48, As 1.53, S 1.84 및 P 0.016%이다. 함유원소(含有元素)들간(間)의 상호관계(相互關係)는 Si/Al=11.31, Mn/Fe=8.34, Mg/Fe=0.14, Ca/Mg=7.70 및 Mn/Ca=8.10이다.

• 자원환경지질
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• 제41권1호
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• pp.47-56
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• 2008

본 연구에서는 달천 폐광산 지역 내 25개 지점에서 현장수질(pH, Eh)을 측정되었고, 41개 지점에서 지하수를 채수하여 주이온 성분을 분석되었다. pH와 Eh성분은 모두 사문암 지역에서 가장 높았으며, pH는 약알칼리성에서 중성의 범위로 나타났다. 연구지역 내 지하수는 탄산염암과의 반응에 의한 산화 환원 환경이 지배적이었으며, 다른 암종에 의한 영향은 매우 적은 것으로 나타났다. 연구지역의 지하수 중 양이온은 $Ca^{2+},\;Mg^{2+}$, 음이온은 $SO_4^{2-}$ 성분이 높게 나타났다. 이는 탄산염암과 사문암, 유비철석과 황철석에 함유된 황 성분이 지하수에 다량 용해되었기 때문이다. 지하수내 이온성분 사이의 상관계수는 광미적재지에서 $Ca^{2+}$와 $SO_4^{2-}$ 성분이 0.95, $Ca^{2+}$와 $Mg^{2+}$ 성분이 0.86, $Mg^{2+}$와 $SO_4^{2-}$ 성분이 0.85로서 높게 나타났다. 또한 기반암 지하수에서는 $Mg^{2+}$와 $SO_4^{2-}$ 성분이 0.86, $Ca^{2+}$와 $SO_4^{2-}$ 성분이 0.68 정도로 나타났다. 양이온 중 $Ca^{2+}$ 성분이 광미적재지에서 $46.85\sim323.58mg/L$, 기반암에서 $3.18{\sim}207.20mg/L$로서 가장 넓은 농도 범위를 나타내었으며, 음이온 중 $SO_4^{2-}$ 성분이 광미적재지에서 $21.54{\sim}1673.17mg/L$, 기반암은 $2.04{\sim}1024.64mg/L$로 가장 넓은 농도 범위를 나타내었다. 대수층 매질 종류에 따른 파이퍼 다이아그램 분석 결과, 광미적재지는 Ca-$SO_4$형, 사문암 지역은 Mg-$SO_4$형과 Mg-$HCO_3$형, 탄산염암 지역은 Ca-$HCO_3$형, 혼펠스 지역은 Na-K형과 $CO_3+HCO_3$형이 우세한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 달천 폐광산 지역의 광미적재지에서 $Ca^{2+},\;Mg^{2+}$ 및 $SO_4^{2-}$ 성분이 지하수에 다량 용해되어 지하수의 주 흐름 방향에 위치한 기반암 지하수에 유입되었음을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제22권5호
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• pp.53-61
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• 2018

저염수 기반 폴리머공법은 기존의 폴리머공법과 저염수주입공법의 시너지 효과를 통해 오일회수율을 더욱 증진시킬 수 있는 기술로서, 공법의 효율성을 극대화하기 위해서는 폴리머의 특성을 고려한 저염수 설계가 필수적이다. 이에 본 연구에서는 탄산염암 오일 저류층에 저염수 기반 폴리머공법 적용 시, 주입수의 pH와 주입수 내 PDI(Potential Determining Ion) 이온 중 $SO_4{^{2-}}$ 이온이 오일 생산량에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 우선, 주입수의 pH와 주입수 내 $SO_4{^{2-}}$의 농도에 따른 폴리머 분자의 안정성 및 흡착 현상을 분석하였다. 그 결과, 주입수의 pH와 주입수 내 $SO_4{^{2-}}$의 농도에 상관없이, 주입수 내 $SO_4{^{2-}}$가 함유되어 있는 경우 폴리머 용액의 안정성이 확보되었다. 그러나, 폴리머 용액의 정체 현상 분석 결과, 주입수의 pH가 중성인 7일 때에는 $SO_4{^{2-}}$ 이온이 폴리머의 흡착을 방해하여 $SO_4{^{2-}}$의 농도가 높을수록 폴리머 흡착층의 두께가 더 얇은 것으로 나타난 반면에, 주입수가 pH 4로 산성인 경우에는 폴리머 용액을 주입함에 따라 폴리머의 흡착량이 증가하여 폴리머 용액의 유동성이 크게 낮아졌다. 다음으로, 저염수 효과에 의한 습윤도 변환을 살펴본 결과, 주입수가 중성일 때에는 $SO_4{^{2-}}$의 농도가 높을수록 탄산염암 표면에 흡착되어 있던 오일의 탈착이 증가하여 암석의 습윤도가 친유성에서 친수성으로 크게 변환되었다. 반면에, 주입수가 산성일 때에는 용해와 폴리머 흡착의 복합적 작용으로 인해 전체 코어 시스템의 습윤도는 중성일 때에 비해 비교적 덜 변환되는 것으로 나타났다. 이에 따라 $SO_4{^{2-}}$ 농도가 높은 중성의 저염수 기반 폴리머 용액을 주입할 경우 오일 생산량은 저염수주입공법에 비해 최대 12.3% 증진되어 보다 양호한 EOR(Enhanced Oil Recovery) 효과를 얻을 수 있는 것으로 평가되었다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제4권4호
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• pp.212-222
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• 1997

국내 화강암질암내 지하수와의 대수층 지질 및 온도에 따른 지구화학적 특징 차이를 살펴보기 위하여 변성퇴적암류내 지하수와 온천수를 택하였다. 변성퇴적암류를 대수층으로 하는 지하수 내의 $Na^+$ 함량은 화강암질암에 비하여 통계적으로 낮다. 또한 화강암질암의 지하수와는 달리 변성퇴적암류의 지하수는 심부에서도 방해석의 거동에 의해 지하수의 화학조성이 조절됨으로써 $Ca^{2+]$-${HCO_3}^-$ 유형에 속한다. 이는 변성퇴적암류의 대수층 암석에 사장석의 함유량이 극히 적은 것에 기인한다. 요인분석 결과, 변성퇴적암류의100~300 m 심도의 지하수는 1) 방해석 및 Mg-탄산염암의 용해, 2) 백운모의 용해에 의하여 kaolinite가 illite로 전환되는 반응, 3) 지표에서 유입된 형태로 존재하는 $Na^+$ 등의 세 가지 요인으로 압축된다. 화강암질암과 변성퇴적암류에 대하여 도출된 판별함수는 약 81.8%의 판별력을 보였으며 이 판별식에 사장석이 주구성광물로 존재하는 화산암질 지하수를 적용한 결과 모두 화강암질암 그룹에 속하였다. 한편 온천수는 상대적으로 심도가 낮음에도 불구하고 화강암질암의 심부지하수와 유사한 화학적 특징을 보임으로써 고온으로 인해 주변 광물과의 반응이 활성화되었음을 나타낸다.

• 지질공학
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• 제24권4호
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• pp.535-550
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• 2014

지하수내 존재하고 있는 자연방사성물질인 우라늄과 라돈-222의 산출특성과 지화학적 기원을 알아보기 위해 괴산지역 연구부지내 120 m 깊이의 지하수 관정을 시추하여 심도별 시추코어의 암석화학적 특성과 지하수의 화학적 특성을 분석하였다. 시추코어 샘플 분석과 함께 더블패커시스템과 베일러를 이용하여 8개의 심도별 지하수 시료를 채취하여 지화학적 특성 분석을 수행하였다. 시추코어 분석결과, 주요 암종은 화강반암과 점판암이었으며 일부 구간에서는 탄산염암과 석회규산염암, 페그마타이트가 확인되었다. 심도별 지하수의 pH는 7.8~8.4의 범위이며, 화학적 유형은 Na-$HCO_3$형태를 보였다. 암석 및 광물 내 우라늄과 토륨의 함량은 각각 < 0.2~14.8 ppm과 0.56~45.0 ppm의 범위였으며, 암석현미경과 전자현미경(EPMA) 관찰 결과 자연방사성원소(우라늄) 함유 광물은 흑운모내 포획된 모나자이트 광물인 것으로 확인되었다. 우라늄은 이들 광물의 주요 구성원소를 치환하여 존재하는 것으로 보이며 파쇄대와 같은 주요 대수층 구간에서 용해되어 지하수와 함께 용출되는 것으로 보인다. 라돈-222의 함량은 우라늄의 함량과 어떠한 상관성을 보이지 않았으며 향후, 라돈가스 기원 추적을 위해서는 헬륨과 네온 등 영족기체 동위원소비를 이용한 간접적인 방법을 적용하여 분석할 필요가 있을 것으로 판단된다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제7권3호
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• pp.116-124
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• 2000

본 연구에서는 남한에 분포하는 23개의 약수지역을 대상으로 탄산수의 수질 특성과 탄소의 기원을 연구하기 위하여 용존 이온 및 동위원소 분석연구를 수행하였다. 지질 특성별로 분류.비교된 국내 탄산수는 대체로 Ca-HC $O_3$형에 속하며 pH는 5.3~6.3의 범위이다. 탄산수내 대부분은 양이온과 음이온의 농도가 각각 $Ca^{2＋}$>$Na^{＋}$>M $g^{2＋}$>S $i^{4+}$>F $e^{2＋}$> $K^{＋}$ 와 HC $O_3$$^{－}$>S $O_4$$^{2－}$ >C $l^{－}$의 순이다. 탄산수의 수질 유형은 대체로 Ca-HC $O_3$형에 해당되나 지역별로 다소 차이가 나타나 강원 지역의 선캄브리아기 변성암류 및 쥬라기 화강암지역(GI)의 탄산수는 Ca-HC $O_3$형이 우세하나 전형적인 Na-HC $O_3$형을 보여주는 경우도 있다. 경상 퇴적분지내의 중생대 퇴적암 및 화강암류 지역(GII)의 탄산수는 Ca-HC $O_3$형 내지 Ca(-Mg)-HC $O_3$형이 우세하다. 옥천 변성퇴적암류 및 화강암류 지역(GIII)의 탄산수는 Ca-HC $O_3$내지 Ca(-Na)-HC $O_3$형을 보여준다. 산소 및 수소 동위원소 분석 결과, 탄산수의 기원은 탄산수 지역 부근의 순환수 기원이며 지형 특성에 따라 동위원소 고도 효과 및 위도 효과를 반영하고 있다. 탄산수의 탄산이온의 탄소의 $\delta$$^{13}$C(PDB)값은 -6.2~0.0$\textperthousand$범위이며, 그 기원은 대수층인 지층내 탄산염암 또는 탄산염 광물의 용해에서 유래한 무기기원 탄소로 해석된다.다.

• 자원환경지질
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• 제44권6호
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• pp.503-511
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• 2011

캐나다 북부 알버타주의 데본기 후기 Grosmont층은 중생대 백악기와 데본기 후기 사이 형성된 침식 부정합면 하부에 위치하며 Ireton층의 셰일에 의해 4개의 단위로 구분되고, 상향 천해화(shallowing-upward)를 보이는 전형적인 대륙붕 환경이다. Grosmont층은 탄성파의 극성, 연속성, 주파수/간격, 진폭 등의 해석요소를 고려하여 4개의 단위(LG, UG1, UG2, UG3)로 구분할 수 있었고 반사파는 중-고진폭, 중-저주파수의 특징을 보이고 반사면은 연속성이 좋으며 서로 평행한 형태로 나타났다. 시추공의 암상자료를 바탕으로 대륙붕 또는 플랫폼(platform) 환경으로 해석할 수 있지만 반사파의 특성이나 형태만으로 순차층의 경계면과 퇴적환경을 인지하기란 쉽지 않기 때문에 이 연구에서는 부순차층세트(parasequence set)로 하여 층서 해석을 시도하였다. 침식 부정합면에 의해 퇴적계 연합체와 함께 부순차층세트가 형성되는데, 침식부정합면은 암상자료와 탄성파상의 카르스트화작용 및 침식면에 의해 그 인지가 가능하였다. 연구지역에 분포하는 Grosmont 탄산염암층은 플랫폼 및 대륙붕 환경으로부터 분지 방향의 플랫폼 주변부을 향하면서 층후가 점차 감소하는 쐐기형태로 발달하며 전진하는 시그모이드-오블리크(sigmoid-oblique) 형태의 음향특성을 갖는 것이 특징적이며, 이는 해수면 변동과 연계되어 퇴적작용이 진행되었음을 지시해주고 있다. 퇴적단위의 대부분은 주로 해퇴 및 저해수면 환경 하에서 형성된 것으로 해석되어 플랫폼 환경을 뒷받침해주는 증거가 된다. 특히, 고해수면 환경 하에서 형성된 퇴적체 하부의 셰일층은 반복되는 해퇴기간 동안 대부분이 박층으로 분포하는 것으로 해석된다.