• 한국지반공학회논문집
• /
• 제24권6호
• /
• pp.17-25
• /
• 2008

폐금속 광산 지역 등지에서 중금속으로 오염된 지하수의 정화 및 오염확산 방지를 위하여 투수성 반응벽체를 사용 할 수 있다. 본 연구에서는 슬래그가 투수성 반응벽체 충진물질로서 적당한지 평가하기 위하여 폐광산 지역에서 문제가 되고 있는 몇 가지 중금속(i.e., Pb, Cu, Cd)에 대한 슬래그의 반응성을 평가하였다. 폐광산 지역 지하수에는 중금속류들이 복합오염의 형태로 존재하며, 음이온 물질인 황산염, 탄산염 등도 공존한다. 중금속으로 오염된 현장의 조건을 고려하여, 1) 중금속 종류에 따른, 2) 초기 농도에 따른, 3) 음이온(황산염)의 존재에 따른 영향을 회분식 실험을 통하여 슬래그의 흡착능을 평가하였다. 슬래그의 흡착특성은 등온흡착평형(equilibrium sorption)과 동적인 흡착(kinetic sorption)인 경우 각 조건에 따른 영향을 확인하였다.

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

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
• /
• pp.225-230
• /
• 2002

중부 옥천대 구룡산층 분포지역에서, 채석장 지류는 특징적으로 낮은 pH와 높은 EC를 나타내는 산성광산폐수의 형태를 보이고 있었으며, 황갈색 철 침전물을 나타내고 있었다. 이들은 탄산염이 풍부한 화전리층(상층) 지류와의 혼합으로 백색 알루미늄 침전물을 형성시켰으며, 따라서 산성수의 영향 범위가 크게 나타나지 않는 것으로 확인되었다. 포화지수와 열역학 데이터를 이용한 결과, 본 연구지역 채석장 지류에 황갈색 침전물을 생성시키는 용존철은 래피도크로사이트와 침철석의 복합적인 작용에 의해 농도가 조절되고 있음을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
• /
• pp.179-183
• /
• 2010

본 연구는 낙동강 중류 지역의 경북 구미시, 경북 왜관읍, 경북 성주군과 하류 지역의 경남 함안군, 창원시 북면과 대산면, 김해시 생림면의 하성충적층 내 지하수와 낙동강물의 연관성을 파악하였다. 중류와 하류지역에서 하성충적층의 주 대수층(모래자갈층)의 두께는 10m 내외로서 공간적으로 큰 차이를 보이지는 않는다. 하성충적층의 수리전도도는 $10^{-5}{\sim}10^{-3}$m/sec를 나타낸다. 하성충적층의 지하수위는 지역에 따라 해수면 기준으로 1.40~11.5m에서 변동하며, 지하수위와 낙동강 수위는 높은 상관성을 보인다. 지하수와 낙동강물의 화학분석 결과, 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨, 염소, 규산, 중탄산, 망간, 철과 같은 무기성분의 농도는 지하수에서 더 높게 나타나고 있으나, 질산염의 농도는 낙동강물에서 더 높게 나타난다. 지하수내의 유기물질의 농도는 계절에 관계없이 비교적 일정하나, 낙동강물의 유기물질 농도는 우기보다 건기에 더 높은 경향성을 보이고 있다. 이러한 연구결과는 4대강 살리기 사업이나 하천주변지역의 수자원 개발에 활용될 수 있을 것이다.

• 암석학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.135-153
• /
• 2003

선캠브리아기 변성퇴적암류를 관입하고 있는 탄산염암에 배태하는 홍천 철-희토류 광상은 자철석, 안케라이트, 능철석, 마그네사이트, 스트론티아나이트 등의 다양한 탄산염광물과 모나자이트, 아지린휘석, Na가 섬석 및 황화광물들이 산출되어 이들 암석의 지화학적특성과 성인을 규명하고자 주 원소, 미량원소, 희토류원소 및 산소-탄소의 안정동위원소의 광물 및 암석화학연구가 이루어졌다. 각 원소(주원소, 미량원소, 희토류원소)들을 본 연구지역의 탄산염암과 유사한 철질 카보나타이트(ferro-carbonatite)와 비교하면 주 원소에서는 농집된 FeO와 결핍된 CaO가 관찰되며, $SiO_2$가 증가하면서 $TiO_2$와 $A1_2O_3$증가, CaO, FeO, MgO 및 $P_2O_{5}$의 약한 감소가 인지되나 분산되어 뚜렷한 경향은 아니다. 미량원소는 Nb, Zr 및 Zn이 철질 카보나타이트보다 결핍되어 나타나며, $SiO_2$의 증가에 따른 V 및 Ni의 증가, U 및 Rb의 미약한 증가가 확인되나 타 원소들은 분산되어 뚜렷한 경향을 나타내지 않는다. 희토류원소는 전희토류(TREE)함량이 매우 높고 La, Ce, Pr, Nd 및 Sm 같은 경희토류의 농집, 그리고 결핍된 중희토류로 인하여 높은 La/Lu 값을 보이고 있다. 안케라이트, 스트론티아나이트 및 전암의 산소 및 탄소 안정동위원소 결과는 본 암이 화성기원의 카보나타이트용융체에서 유래된 것으로 나타난다. 홍천 철-희토류 광상 탄산염암의 암석화학적 특성은 일반적인 철질 카보나타이트와는 차이가 있으며 러시아 Kovdor 및 핀랜드 Sokli 지역에서 산출되는 카보나타이트의 일종인 포스코라이트(phoscorite)의 암석화학성분과 매우 유사하다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제46권1호
• /
• pp.290-317
• /
• 2013

우도 내에 분포하는 여러 지질명소에 대해 자연유산적 학술적 가치를 조사하여, 이들의 보전가치와 세계자연유산으로서의 자격을 평가하였다. 우도는 작은 제주도라고 불릴 만큼 제주도 섬 내에 나타나는 다양한 지질유산적 특징을 가진다. 우도 내에는 우도를 형성한 수성화산체인 소머리오름과 소머리오름이 만들어지면서 형성된 여러 화산지형이 분포한다. 이들은 수성화산 분출에 의해 형성된 응회구와 그 위에 흐른 용암, 그리고 용암 내에 발달되어 있는 용암동굴과 화산 분화 후 재동되어 퇴적된 화산쇄설물이다. 플라이스토세에 이르러 수십 차례에 걸쳐 빙하기와 간빙기가 교호하면서 우도는 섬과 육지환경이 계속적으로 반복해 왔다. 마지막 최대 빙하기 이후에 해수면이 현재와 같이 상승한 약 6000년 전부터 우도 주변의 천해환경에서는 많은 탄산염 퇴적물이 형성되기 시작하였다. 특히 우도와 제주도 사이에 존재하는 수심이 20m 이내의 넓은 천해환경은 홍조단괴가 만들어지는 최적의 환경을 제공하였으며, 현재에도 많은 홍조단괴가 자라고 있다. 이렇게 만들어진 홍조단괴는 태풍에 의해 지속적으로 해안가로 운반되어 홍조단괴로만 이루어져 세계 유일이라고 판단되는 해빈퇴적물을 형성하였다. 하지만 이 해빈퇴적물은 전통적으로 학계에 알려진 해빈퇴적물과는 그 성인적 측면에서 구별된다. 전형적인 해빈퇴적물로는 탄산염 퇴적물로만 이루어진 하얀 모래의 하고수동 해빈, 화산쇄설물이 침식되어 퇴적된 검은 모래의 검멀레 해빈, 그리고 주변의 현무암이 침식되어 커다란 자갈로만 이루어진 톨칸이 해빈이 나타난다. 과거 바람에 의해 탄산염 해빈퇴적물이 육지로 운반되어 형성된 사구층이 나타나며, 우도의 북쪽 해안가 세배곶 지역에는 전형적인 해빈의 형성과 태풍의 영향으로 퇴적된 복합적인 성인을 가진 퇴적물도 나타난다. 화산쇄설물로 이루어진 퇴적층을 따라 발달한 해안 절벽에는 파도의 침식에 의해 형성된 해식동굴이 여러 개 발견된다. 특히 수심 10m 부근에 나타나는 수중 해식동굴은 해수면의 변화를 반영하는 뛰어난 지형으로 평가된다. 이러한 우도의 다양한 지질유산은 우도가 매우 뛰어난 지질다양성을 보여주는 장소임을 지시한다. 전 세계에서 우도의 홍조단괴 해빈과 같이 거의 모든 퇴적물이 홍조단괴로만 이루어진 지역은 매우 드물며, 수중폭발에 의해 형성된 소머리오름은 제주도 내에 나타나는 다른 수성화산체인 성산일출봉, 수월봉, 송악산, 용머리 등과 함께 세계자연유산으로 등재될 자격이 있는 것으로 판단된다. 현재 홍조단괴 해빈은 국가지정 천연기념물로 지정되어 있으나 그 지정 지역 밖에도 더 넓은 지역에 홍조단괴가 형성되고 있으므로 보전지역의 확장이 필요하다. 또한 소머리오름도 그 지질유산적 가치의 보전을 위해 천연기념물로 지정할 필요가 있다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.540-552
• /
• 1997

영산강 유역을 따라 형성되어 있는 퇴적층에 관해 과학적 체계적인 연구를 위해 영산강을 따라 13개 지점에서 시추가 수행되었다. 퇴적층은 가장 하류에 위치한 YS 1에서 22.0m, YS 2에서 20.0m, YS 3에서 18.5m, YS 4에서 12.0m, YS 5에서 3.0m, YS 7에서 5.5m, YS 8에서 3.0m, YS 9에서 5.9m, 그리고 가장 상류인 YS 10에서 5.0m까지 발달하고 있다. 퇴적층의 성분별 특성은 YS 4를 경계로 상류지역은 거의 사질을 포함한 자갈층이 우세하며, 하류지역인 YS 1$\sim$YS 3에서는 $11m{\sim}16m$ 정도의 두꺼운 니질층이 층의 상부에 형성되어 있고 하부에 사질층과 사질층 아래에 자갈을 포함한 사질층이 연속적으로 나타나고 있다. 시추공별 유기탄소의 평균함량은 YS 1에서 가장 낮은 0.5%인 반면 상류로 갈수록 점차적으로 증가하여 YS 8에서 최대인 0.9%이다. 반면에 탄산염은 YS 2에서 14.2%로 가장 높고, YS 9에서 가장 낮은 2.8%이다. 결과적으로 유기탄소와 탄산염 함량의 공간적인 변화는 서로 상반적인 경향으로 나타난다. 입도분석 결과에 의하면, 강 상류지역에 퇴적층은 상대적으로 자갈의 함유량이 많은($48.8%{\sim}14.1%$) 반면 니질은 감소하고, 하류쪽으로 갈수록 자갈의 함유량이 적어지고 니질의 양이 증가하고 있다. 퇴적층의 성분별 공간적인 분포는 입도와 퇴적물 특성에 따라 자갈을 포함하고 있는 층과 포함하지 않고 있는 두개의 층으로 대분될수 있는데, 이러한 층의 경계는 YS 1$\sim$YS 4까지는 뚜렷하지만 상류지역의 퇴적층에서는 나타나지 않거나 모호하다.

• 자원환경지질
• /
• 제31권3호
• /
• pp.201-213
• /
• 1998

탄산염형 지하수가 특징적으로 산출되고 있는 중원 및 문경 지역에서 유형별 자연수 (심부 지하수, 천부지하수, 지표수)를 채취하고 (기간: 1996-1997년) 수문지구화학 및 환경동위원소(황산염의 황, 물의 산소 및 수소, 삼중수소) 연구를 수행하였다. 연구지역에는 지구화학적으로 뚜렷g히 구분되는 두 유형의 자연수, 즉 탄산염형 및 알칼리형이 함께 산출된다. 탄산염형의 지하수는 수문화학적으로 $Ca(-Na)-HCO_{3}(-S0_{4})$ 유형의 특성을 보이지만, 알칼리형 지하수는 $Na-HCO_3$ 유형의 특성을 나타낸다. 탄산염형 지하수는 특징적으로 보다 낮은 pH와 높은 Eh 및 높은 용존이온 (특히, Ca, Na, Mg, $HCO_3$, $SO_4$) 함량을 갖는다. 두 유형의 지하수는 모두 방해석에 대하여 포화 또는 과포화 상태에 있다. 두 유형의 심부 지하수는 모두 핵실험 이전 (적어도 40년전)에 충진된 강우로부터 기원하여 오랜 수-암 반응에 의하여 진화하였다. 심부 지하수는 보다 젊은 시기에 충진된 물 (즉 천부 지하수 및 지표수)에 비하여 낮은 산소 및 수소 동위원소비를 갖는다. 그러나 지질 특성, 물의 화학성 및 환경동위원소 자료를 종합하여 보면, 두 유형의 심부 지하수는 각기 독특한 수문학적 및 수문지화학적 진화를 하였음을 알 수 있다. 탄산영형 지하수는 지역적으로 부화된 황화광물 (주로 황철석)의 용해에 의해 생성된 산성수의 혼합 결과로 형성되었는데, 황철석은 열수 광맥내 (중원 지역의 경우) 또는 무연탄종내 (문경 지역의 경우)에 존재하였다. 심부 순환하는 강우가 순환과정중 황철석을 만나지 않았다면 알칼리형 지하수 만이 생성되었을 것이다. 이와 같은 수문학적 및 수문지화학적 모델은 한반도에 부존하는 기타 탄산염형 지하수에도 성공적으로 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
• /
• 제49권5호
• /
• pp.335-347
• /
• 2016

정선 지역 고품위 석회석 광산인 강원, 충무 및 백운 광산을 대상으로 풍촌층 상부 층준의 대표적 탄산염암을 구분하고 각 유형의 전암 분석 및 VNIR-SWIR(visible near infrared-short wavelength infrared) 분광분석을 실시하여, 현장에서 고품위 석회석의 CaO 함량, 이질 불순물 및 백색도를 평가할 수 있는 분석법을 제시하였다. 동일 시료에서 분말 시료의 분광 반사도는 절단 시편에 비하여 매우 높은 분광 반사도를 보였고, 탄산염암의 분말 시료는 백색도와 분광 반사도가 0.99의 매우 높은 상관관계를 보이고 있다. 전암 분석에서 확인된 충무광산의 방해석과 백운석 분말 시료를 75:25, 50:50, 25:75 질량비로 혼합하여 각각 스펙트럼의 변화를 확인하고, 탄산염암의 CaO 함량과 흡수파장을 비교한 결과 0.98~0.99로 매우 높은 상관도를 보이고 있다. 탄산염암의 흡수파장과 화학조성은 2340 nm(55.86 wt.%)에서 2320 nm(29.71 wt.%)로 이는 $CO{_3}^{-2}$ 성분과 결합하고 있는 Ca 함량과 이를 치환하는 Mg 성분 함량의 차이에 따라 흡수 위치가 변화되는 것을 의미하며, 현장에서 분광분석을 통한 탄산염광물의 CaO 함량을 정량적으로 적용할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제28권1호
• /
• pp.53-60
• /
• 2024

콘크리트의 압축강도는 다양한 영향인자가 있으며, 노출환경에 따라 변화한다. 동일한 배합을 가진 콘크리트라도 노출환경에 따라 콘크리트 특성은 변화하며, 특히 해수의 영향을 받는 지역은 간만대, 비말대, 해수중과 같이 세가지 영역으로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 7년 동안 습윤양생된 OPC 콘크리트를 대상으로 강도 변화를 분석하였으며, 기존의 이론식(KDS, CEB, ACI, JSCE)과의 비교를 수행하였다. 또한 7년동안 비말대, 간만대, 해수중에 장기 폭로된 시편을 대상으로 강도 특성 및 탄산화 특성을 평가하였다. 콘크리트의 배합은 3수준의 물-시멘트비(0.37, 0.42, 0.47)를 가지고 있으며, 환경조사를 수행하여 침지대, 간만대, 비말대 3 수준의 해양환경을 고려하였다. 7년동안 습윤양생된 시편의 경우 기존의 제안식들에 비하여 높은 강도를 가지고 있었으며, 옥외 폭로된 시편(간만대, 비말대, 해수중)의 강도는 습윤양생한 시편의 강도보다 낮게 평가되었다. 또한 물-시멘트비가 증가할수록 뚜렷한 강도저하가 발생하였으며, 해수중에서 가장 낮은 강도가 평가되었다. 기존의 강도 제안식에서는 물-시멘트비에 따른 변화를 고려하지 못하므로 기존 이론식에 적용할 수 있는 실험상수를 회귀분석을 통하여 도출하였다. 탄산화 평가결과, 물-시멘트비의 증가에 따라 높은 탄산화 깊이가 평가되었으며, 비말대, 침지대, 간만대 순서로 탄산화 진행이 발생하였는데, 침지대 및 간만대에서도 황산염 및 용존 이산화탄소 영향으로 상당한 중성화 깊이가 발생하였다.