• 한국제4기학회:학술대회논문집
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• 한국제4기학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.4-13
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• 2004

제주도 북제주군 한림읍 협재리에는 대부분 탄산염퇴적물로 이루어진 해안사구가 분포하고 있다. 사구를 이루는 탄산염퇴적물은 연체동물과 홍조류의 조각이 약 80% 이상을 차지하며 그 외에 저서성 유공충, 성게류와 태선동물의 조각, 그리고 화산암편으로 이루어져 있어, 제주도에 분포하는 여러 탄산염 해빈퇴적물의 입자조성과 매우 유사한 경향을 나타낸다. 이러한 탄산염 입자들은 천해에 서식하던 해양생물들에 의해 생성되며, 그 각질이 해빈으로 운반되고 바람에 의해 재동되어 사구를 형성하였다. 특히 이 연구지역의 사구가 분포하는 지점에서 북쪽으로 약 1km 떨어져 있는 협재 해수욕장에는 현재에도 천해에서 생성된 많은 양의 탄산염 해빈퇴적물이 퇴적되어 있으며, 제주도의 타 지역에 비해 매우 빠른 북동${\sim}$북서방향의 바람이 불고 있어, 퇴적물을 해빈에서부터 사구형성지점으로 운반시키는 데 효과적인 역할을 했을 것으로 판단된다. 사구를 절개하여 그 단면을 관찰한 결과, 전반적으로 희미한 수평층리와 사층리가 발달하고 있으며, 그 외의 다른 뚜렷한 퇴적구조는 관찰되지 않는다. 퇴적물의 입자들은 주로 직경이 $0.27{\sim}0.40mm$로 중립질 모래에 해당한다. 이 크기의 입자들은 가장 침식이 잘 될 수 있는 입자크기에 해당하는 것으로 알려져 있으며, 따라서 해빈으로부터 퇴적물이 운반될 때에 특히 이 크기의 입자들이 차별적으로 더 많이 운반되었을 것이라고 생각된다. 또한 퇴적물 입자의 크기와 구성성분의 함량은 각 사구의 전 층준에서 크게 변화하지 않는 것으로 나타나며, 이는 사구가 형성되는 기간 동안 탄산염퇴적물을 운반한 바람의 세기가 어느 정도 일정하였음을 지시한다. 해안사구의 형성시기를 알아보기 위하여 사구의 기반을 이루는 고토양층과 사구 최하부와 최상부의 탄산염퇴적물에 대해 방사성탄소연대측정을 실시하였다. 그 결과, 사구의 형성시기를 지시하는 고토양의 연령은 $680{\sim}720\;BP\;(1,200{\sim}1,300\;AD)$로 측정되었으며, 사구를 이루는 탄산염퇴적물의 연령은 전 층준에서 모두 약 3,500 BP로 측정되었다. 따라서 약 3,500 BP에 천해에서 생성된 탄산염퇴적물이 해빈에 분포하다가 $1,200{\sim}1,300\;AD$에 바람에 의해 재동되고 현재의 위치에 쌓여 사구를 형성한 것이라고 해석할 수 있다. 사구가 형성되기 시작하던 시기는 전세계적으로 춥고 바람이 세었던 Little Ice Age ($1,300{\sim}1,820\;AD$)에 해당하며, 따라서 해빈에 분포하던 많은 양의 탄산염퇴적물이 이 시기에 집중적으로 운반된 것으로 사료된다.

• 한국광물학회지
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• 제13권1호
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• pp.22-36
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• 2000

중원지역 지열수의 CO2 가스의 용축과 수반된 탄산염 침전물의 광물학적 특성을 밝히기 위하여 탄산염 침전물에 대해 광물학적 및 지구화학적 분석방법을 적용하여 보았다. 이들은 매년 수 mm의 두께로 저수조내에 침전되며 미세한 층상으로 결정화되어 있고, 검은 갈색의 얇은 층들이 반복적으로 존재하고 있다. 침전물은 비교적 순수한 방해석으로 되어 있으며 1M HCl로 처리하여 잔류물을 XRD 분석한 결과는 카올린 광물 및 일라이트질 광물이 확인되었다. 전자현미분석에 의하면 검은 갈색층은 주로 방해석과 Fe나 Mn 산화광물의 집합체이며 소량의 점토광물도 함께 섞여 있는 것으로 추정된다. Fe의 경우에는 주로 방해석내 Ca자리를 치환하여 존재하며 일부 산화광물로 함께 침전된 것으로 보인다. 반면에 Mn의 경우는 일부는 Fe처럼 방해석결정구조 내에서 Ca를 치환하면서 존재하기도 하지만 주로 산화물의 형태로 존재하는 것으로 보인다. 후방산란전자상(BSEI) 관찰에 의하면 Fe와 Mn 모두 매우 미세한 입자의 산화광물들로 밀집해 있는 부분이 관찰되기도 한다. 중원지역 탄산수로부터 방해석이 침전되는 과정은 CO2 가스가 방출되면서 pH가 증가하면서 방해석 및 Fe, Mn 산화물이 과포화상태가 되어 침전되는 것으로서 해석할 수 있다. 또한 지하 심부를 순환하면서 활발한 물-암석반응의 결과로 Si나 Al 및 기타 이온들의 함량이 상대적으로 높았던 탄산수가 pH가 높아지면서 카올린 광물이나 일라이트질 광물, 석영등의 규산염 광물들이 함께 침전하였을 것이다. 그러나 방해석의 침전과정이 이루어지는 과정 동안에, 온천공으로부터 채수되는 탄산수의 양이 수요에 따라 매우 불규칙해서 탄산수의 수요가 많은 경우 탄산수가 지속적으로 과잉 채수되면 주변 천층지하수가 탄산수에 혼합되어 Fe, Mn 등의 농도를 상대적으로 낮추게 되어 산화물형태로 침전되기가 어려워져서 거의 순수한 방해석만이 침전하게 된다. 결과적으로 거의 순수한 방해석 층에 검붉은 층이 불규칙하게 반복되고 있는 중원지역 탄산염침전물은 침전작용이 일어나는 대부분의 기간 동안 지속적으로 주변 전층지하수의 유입이 일어났음을 지시하고 있다. 또한 Fe, Mn 등의 함량이 높은 탄산수로부터의 침전은 매우 짧은 기간동안 단속적으로 일어났음을 지시한다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.57-68
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• 2014

본 연구에서는 화산섬 제주의 해안지역에 산발적으로 분포하고 있는 모래들을 성인에 따라 세 개의 그룹으로 분류(규산염모래, 탄산염모래, 혼재된 모래)하여 그 특성을 정리하였다. 기본물성은 일반적인 모래의 비중에 비해 규산염모래는 다소 높고 탄산염모래는 낮은 값들을 포함하여 넓게 분포하며 전체적으로 비교적 입경이 큰 탄산염광물이 혼재되어 있어 분급이 불량하고 균등계수가 낮다. 구성성분에 따른 압축강도와의 관계는 규산염성분은 압축강도와 양의 상관을 보이고 탄산염성분은 음의 상관을 보여 서로 상반되는 경향을 보인다. 두성분의 비가 1:1을 기준으로 탄산염성분비가 작아지는 지역의 모래는 건설용 잔골재로 활용이 가능할 것으로 추정된다. 탄성계수 산정 시 압축강도의 2제곱근(ACI 308)과 3제곱근(KCI 2012)을 비교하기 위해 탄성계수를 무차원하여 검토하였다.

• 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.

• 암석학회지
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• 제10권1호
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• pp.1-12
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• 2001

경상분지 통남부에 위치하는 울산 철-사문암광산 지역에는 유일하게 국내에서는 초염기성암과 탄산염 암체가 공간적으로 연관성을 가지고 소규모로 분포하고 있다. 야외지질조사, 광상시추코아자료, 안정동위원소 분선 등의 연구결과는 울산의 탄산염암체는 용융체에서 형성된 카보내타이트의 가능성이 큰 것으로 나타났으며, 산출상태는 관입암상의 특징임을 반영하고 있다. 이번 연구에 의한 이곳의 지질은 중생대 퇴적암과 화산암, 이를 관입하고 있는 화강암류, 화강암을 관입하고 있는 초염기성암, 이 초염기성암을 관입하고 있는 카보내타이트로 이루어진다. 탄산염암체는 지표 상에서는 초염기성암과 함께 동심원상의 타원형으로, 수직단면도에서는 깔때기형태로 산출되고 있다. 탄소, 산소 안정동위원소비는 전형적인 맨틀기원의 카보내타이트로서의 특징이라기보다는 특이한 이원성형태(bimodal pattern)를 나타내었으며, 이는 울산의 카보내타이트를 형성한 마그마가 맨틀에서 직접적으로 상승한 마그마라기보다는 지각 내에서 형성된 2차적 카보내타이트 마그마임을 지시하는 것으로 해석된다. 즉, 초염기성암 마그마가 상승하면서 지각 내에 있던 석회질암이 용융되어, 탄산염마그마를 형성하고, 심부의 파쇄대가 발달한 현재의 장소에 사문암체를 형성한 초염기성 마그마와 그 뒤를 이어 탄산염마그마가 관입한 것으로 여겨진다. 또한 울산 철-사문암광산 지역은 심부파쇄대가 발달된 것이며, 탄산염암체내의 유체포유물의 유형, 안정동위원소의 패턴, 초염기성암과의 공간적 관계 등은 울산의 탄산염암체가 카보내타이트로 해석되는 것을 지지해주고 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.

• 한국광물학회지
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• 제17권2호
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• pp.123-133
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• 2004

포항지역 제3기 해성퇴적층에서 산출되는 탄산염광물의 특성을 밝히기 위하여 음극선 발광현미경 관찰과 화학분석을 실시하였다. 발광현미경은 보통의 편광 현미경으로는 관찰할 수 없는 정보를 제공해 준다. 사암의 탄산염 교질물 내에서, 편광현미경하에서는 나타나지 않는 유공충의 형태와 마름모꼴로 자란 돌로마이트 형태들이 음금선 발광현미경하에서는 명확히 나타난다. 화학분석 결과, 발광은 탄산염 광물 내의 망간 성분과 칠 성분에 의해서 나타난다. 그러나 돌로마이트 내의 철성분이 10,000 ppm을 넘게 되면 발광은 사라진다. 산출되는 돌로마이트는 칼슘 성분이 많은 것이 특징이며, $60～70^{\circ}C$의 초기 속성작용 단계에서 생성된 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제45권3호
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• pp.317-333
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• 2012

전기 고생대 태백산분지 영월층군은 탄산염-규산쇄설성 퇴적암 복합체로서 하부로부터 삼방산층, 마차리층, 와곡층, 문곡층, 영흥층으로 이루어져있다. 영월층군에 대한 순차층서학적 분석에 따르면 중기 캠브리아기에 일어난 범람에 의해 최하부의 규산쇄설성 사질 퇴적암이 우세한 삼방산층이 퇴적되었다. 이어지는 후중기 캠브리아기 ~ 전후기 캠브리아기에 지속적으로 발생한 빠른 해수면 상승으로 마차리층 하부에는 셰일, 입자암, 각력암층을 협재한 사면 혹은 심부 램프 시퀀스가 형성되었다. 후기 캠브리아기 동안 지속된 해수면 상승은 실질적인 퇴적가능공간을 창출하였고, 조하대 환경에 탄산염 퇴적물 공장이 만들어졌으며, 탄산염 대지에는 마차리층을 구성하는 탄산염암이 우세한 조하대 시퀀스가 형성되었다. 마차리층 상부의 와곡층은 후후기 캠브리아기의 완만한 해수면 상승국면에서 만들어진 탄산염 램프 시퀀스로 해석되며, 퇴적 당시에는 리본 탄산염암과 탄산염 역암을 포함하는 이회암으로 구성되었던 것으로 보인다. 와곡층은 퇴적직후에 일차적으로 캠브리아기와 오르도비스기 사이의 해수면 하강국면에서 불안전 백운암화 과정을 거치고, 후에 심부 매몰 속성환경에서 광범위한 백운암화 작용을 받은 것으로 해석된다. 전기 오르도비스기에도 세계적인 해수면 상승과 해침은 지속되었으며, 영월층군의 조하대 램프 퇴적환경은 그대로 유지되어 탄산염 역암층을 협재하는 석회이암과 이회암이 교호하는 전형적인 램프 시퀀스인 문곡층이 형성되었다. 문곡층은 중기 오르도비스기에 퇴적된 것으로 알려진 영흥층에 덮여 있다. 영흥층은 주로 윤회층리를 보이는 조석대지 탄산염암으로 이루어져 있으며, 문곡층의 최상부에서 조하대 퇴적환경이 영흥층의 조석대지 퇴적환경으로 변화한다. 세계적 1차 규모 순차 경계면인 소크(Sauk)와 티피카누(Tippecanoe) 시퀀스의 경계는 영흥층 중부에서 관찰되는 최소퇴적가능공간 부근에서 인지된다. 중기 오르도비스기 초기의 세계적 해수면 하강과 이어지는 해수면의 급격한 상승은 영흥층의 전반적인 상향 천해화 윤회층의 전진퇴적체를 형성하였다. 영월층군이 퇴적된 영월 탄산염 대지의 상대적 해수면 변동곡선을 복원해 보면 같은 태백산 분지의 태백층군이 퇴적된 태백 탄산염 대지의 해수면 변동 곡선과 유사함을 확인할 수 있다. 이것은 두 개의 탄산염 대지가 유사한 조 구조적 운동 역사를 갖는다는 것을 의미하며, 이러한 유사성은 영월층군이 형성된 영월 탄산염 대지가 비록 태백층군이 퇴적된 태백 탄산염 대지와 상이한 퇴적시스템을 갖기는 하지만 상대적으로 가까운 지역에 속해 있었음을 암시한다. 퇴적층서 분석결과에 따르면 영월 탄산염 대지는 태백 탄산염 대지에 비해 상대적으로 열린 천해 환경이었을 것으로 추측된다. 고생대 후기와 중생대 전기에 걸쳐 발생한 북중국지괴와 남중국지괴의 충돌 시기에 영월 탄산염 대지와 태백 탄산염 대지가 복잡한 이동과정을 거쳐 현재의 태백산 분지에 모이게 된 것으로 해석된다.

• 자원환경지질
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• 제35권2호
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• pp.121-136
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• 2002

경북에서는 16개 지역에서 탄산수가 산출된다. 탄산수의 산출은 중생대 화강암과 경상누층군의 퇴적암류(또는 선캠브리아기 변성암)의 지질경계부 또는 단층대를 따라서 집중된다. 경북지역 탄산수는 매우 높은 $CO_2$의 함량( $P_{CO_2}$ =0.46~5.21 atm)과 422~2,280$\mu\textrm{S}$/cm 범위의 전기전도도, Ca-HC $O_3$형의 수리화학적 특성을 보인다. 아울러 대부분 의 탄산수는 다량의 F7를 함유하는 것이 특징이다. 탄산수에 대한 $\delta$D과 ${\delta}^{13}$18/O 분석 값은 탄산수가 순환수 기원임을 지시한다. 탄산수의 높은 $CO_2$ 압력과 탄산염 침전물에 대한 Sl3c 값이 -1.5 ~-6.7$\textperthousand$ PDB 범위를 보여 탄산성분은 지하 심부에서 상승한 $CO_2$ 가스와 탄산염광물의 용해반응에 기원한 것으로 해석된다. 탄산수와 광물사이에 열역학적 평형관계와 탄산수의 수리화학적 특성을 보면 탄산수의 화학성분을 결정한 주요 근원광물은 사장석, 정장석, 탄산염 광물 및 철산화물임을 지시한다. pH가 약산성이고, 높은 $CO_2$ 압력하에서 일부 탄산수를 제외한 대부분의 탄산수는 탄산염광물 및 앨바이트에 대해서 열역학적으로 용해성 환경에 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권3호
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• pp.171-180
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• 2009

독도 주변 퇴적물의 구성요소를 분석하여 퇴적물의 기원과 퇴적상을 조사하였다. 퇴적물은 독도를 이루는 화산기원의 암편과 천해에서 서식하고 있는 여러 생물에 의해 생성된 탄산염퇴적물로 구성된다. 대부분 탄산염입자와 화산암편으로 이루어진 퇴적물 중에서 탄산염입자는 연체동물(이매패류와 복족류), 덮개상과 가지상 태선동물, 덮개상과 마디상 홍조류, 유공충, 해면동물, 환형동물, 극피류(성게류), 절지동물(따개비류), 규조류 등에 의해 만들어지고 있다. 퇴적물 내 구성요소의 상대적 함량의 차이는 주로 수심에 의해 구분되지만 비슷한 수심구간 내에서도 지역적으로 차이를 보이기도 한다. 특히 독도 주변의 퇴적물은 전형적인 냉수성 탄산염퇴적물(cool water carbonates)의 성분을 보여주며, 수심별로 뚜렷한 퇴적상의 변화를 보인다. 독도 주변 퇴적물은 수심에 따른 구성요소 함량의 차이와 입자의 크기에 의해 크게 5개의 퇴적상으로 구분된다. 이들은 해안퇴적상(20 m 이내의 천해퇴적물), 천해퇴적상($20{\sim}100m$ 구간의 천해퇴적물), 상부 전이퇴적상($100{\sim}200m$의 퇴적물), 하부 전이퇴적상($200{\sim}700m$의 퇴적물), 그리고 반원양퇴적상(700 m 이상의 반원양성 퇴적물)이다. 수심 2,000 m 이상의 퇴적물 내에도 약 $10{\sim}20%$의 탄산염 퇴적물이 함유되어 있으며, 이는 독도 주변 해역의 탄산염보상심도가 이보다 더 깊을 수 있음을 암시한다.