• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.15-22
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• 2022

본 연구는 국내 대표 암석의 팽윤성을 관찰하고 암석의 풍화와 관련하여 시험법의 활용과 선행 분석의 개선점을 제시하고자 한다. 국내 고속도로 시공현장에서 지반조사를 위해 획득한 시추코어를 대상으로 스웰링시험 및 분석하였다. 연구 시험용 암종의 선정은 암석의 분류기준과 분포면적을 고려하였으며, 화성암은 화강암을 선정하였고 퇴적암은 사암과 이암을 선정하였다. 변성암은 편암과 편마암을 선정하였다. 암석의 흡수팽창지수를 결정하는 방법은 ISRM과 한국암반공학회 표준암석시험법(2005) 중 "암석의 시료채취와 시험편 제작 표준법"에 제안된 방법을 이용하였다. 팽창변위의 측정을 위한 시편은 높이 10cm, 지름 5cm의 원주형 이었다. 이에 수직되는 단면에 대해 흡수팽창변형률을 측정하였으며 단면 방향의 변형률은 팽창 방향의 길이를 보정하였다. 본 연구의 스웰링에 의한 풍화민감도 분석 시험 결과, 최대팽창변위보다 변화율이 암석의 팽윤성 판단에 효과적임을 알 수 있었다. 기존 스웰링분석법은 팽창변위의 최고점(최대팽창변위)을 이용하여 풍화민감도를 평가하고 있으나 암반등급별 구분이 불명확하므로 침수시간에 따른 팽창변위의 변화율(기울기)을 이용하는 것이 타당하다. 암반등급외 암석의 등방성과 이방성의 구분, 암종별 장축과 단축의 팽창변위(차이)를 활용한 풍화 특성의 판별이 필요하다. 풍화변질과 단층변질을 구분한 실험이 필요하며 이를 위해 선행적으로 구성 광물의 정량 분석이 필요하다. 또한, 화학적 풍화 단계의 팽창변위 분석을 통한 암종별 장기풍화 예측기술이 필요하다.

• 암석학회지
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• 제19권2호
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• pp.141-156
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• 2010

독도 괴상 응회질 각력암층의 다양한 화산암편에 대한 암석기재 및 지구화학 자료를 바탕으로 초기 수중 독도 화산체의 특성과 그에 대한 기원 및 진화에 대해 연구하였다. 야외지질조사 및 주원소 분석결과 동, 서도 간의 괴상 응회질 각력암층은 다소 상이한 특성이 나타난다. 동도의 경우 괴상 응회질 각력암층은 해안 절벽을 따라 대략 40-50 m 고도까지 노출되어 있으며 암편으로는 현무암과 조면현무암이 우세하고, 조면암 및 스코리아 등도 상당부분 포함 되어 있다. 반면, 서도의 경우 어업민 숙소 부근의 조면안산암과 조면암맥에 암편이 포유되거나 물골 쪽에 소규모로 분포하는데 현무암, 조면현무암, 조면암의 비율이 비슷한 것이 특징이다. 이것은 분화구 위치에 따른 차이와 하부 조면암 용암이 분출할 당시의 해수면에 대한 지형적인 차이로 인해 각력암의 퇴적양상이 달라졌기 때문으로 해석된다. 미량원소 분석 결과에 의하면 동도 조면암편의 Ba와 Sr은 66-103 ppm, 45-56 ppm인 반면 서도 조면암편은 각각 785-1259 ppm, 466-1230 ppm을 보여 동, 서도의 차이가 인지된다. 이러한 차이는 동일층 내에서의 층위 차이 혹은 P, Ti의 함량 차이와 더불어 알칼리장석, 준장석류, 흑운모, 인회석 혹은 티탄철석의 정출이 차별적으로 진행된 암석학적 차이를 의미한다. 하지만 $(La/Yb)_N$값은 동도에서 23.9-40.2, 서도에서 27.4-32.9로 거의 같은 범위로 나타나고 LREE, HREE의 패턴으로 미루어 보아 동, 서도의 차이는 동원마그마 내의 부분적인 조성 차이임을 시사한다. Ba, K, Rb의 부화는 섭입시 변성교대작용에 의해서 발생한 유체와 맨틀 업웰링(mantle upwelling)에 기인한 마그마와 상호작용에 의해서 생성된 것으로 해석된다.

• 자원환경지질
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• 제49권6호
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• pp.491-504
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• 2016

진원 금-은 광상은 경상북도 울진군 북면 사계리에 위치한다. 광상일대의 주변지질은 주로 선캠브리아기의 홍제사화 강암이 넓게 분포되며 이 홍제사화강암은 반상변정조직에 중립질이며 주로 석영, 장석류 및 운모류로 구성된다. 이 광상은 홍제사화강암내에 발달된 NE방향의 단열을 따라 충진한 4개조의 평행한 열수성 맥상 석영맥들로 구성된다. 이들 석영맥의 품위는 3.0~21.4 g/t (평균 6.4 g/t) Au, 5.0~252.0 g/t (평균 117.9 g/t) Ag이며 맥폭은 0.2~0.6 m (평균 0.3 m)로 팽축이 심한 편이고 연장성은 약 200 m 정도이다. 석영맥은 주로 괴상, network, 정동, breccia, crustiform, comb 및 zonal 조직 등이 관찰된다. 모암변질작용은 규화작용, 견운모화작용, 황철석화작용 및 점토화작용 등이 관찰된다. 산출광물은 석영, 견운모, 유비철석, 석석, 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 에렉트럼, 함은사면동석, 칸필다이트(canfieldite), 휘은석, Ag-Sb-S계 광물, Mn-Fe-O계 광물, Pb-O계 광물 및 Pb-P-Cl-O계 광물(chloro-pyromorphite) 등이다. 이들 광물들의 화학조성을 살펴보면, 견운모는 0.32~0.71 Fe/Fe+Mg, 유비철석는 27.91~30.33 atomic % As, 섬아연석는 9.77~16.76 mole % FeS, 에렉트럼은 29.42~37.41 atomic % Ag 및 함은사면동석은 32.17~36.53 wt.% Ag 값을 갖는다. 이 광상의 산출광물과 화학조성을 토대로, 진원 금-은 광상은 열수용액에 의한 모암과의 반응에 의한 약산성상태에서 열수용액의 온도, 산소분압($fO_2$) 및 유황분압($fS_2$)의 변화에 의해 광물들이 침전한 것으로 사료된다.

• 한국지구과학회지
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• 제33권7호
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• pp.627-636
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• 2012

강원도 고성군 오봉리에는 6개의 화산체(뒤배재, 오음산, 갈미봉, 249 m 고지, 166 m 고지, 102 m 고지)가 밀집하여 분포하고 있다. 그리고 고성산 화산체와 운봉산 화산체가 단독으로 멀리 떨어져 있다. 오봉리의 249 m 고지 화산체는 이 연구에서 새롭게 발견된 것이며, 오봉리에 분포하는 6개의 화산체들을 오봉리 화산체군이라 명명한다. 이 지역 화산체는 여러 연구자에 따라 화산전, 플러그 돔, 원통형 화산통 등으로 해석된다. 이 연구는 화산체의 형태, 화산분출물의 층서 및 특징을 바탕으로 화산활동 양상과 화산체의 형성과정을 알아보았다. 이 지역의 모든 화산체는 중생대 화강암 위에 현무암류가 분포하고, 기반암에서 상부로 갈수록 산사면의 경사도가 증가하는 돔 형태이다. 특히 3개의 화산체(뒤배재, 166 m 고지, 102 m 고지)에서는 현무암과 기반암 사이에 화성쇄설층이 발견된다. 뒤배재 화산체의 화성쇄설층에서는 기반암 기원으로 추정되는 석영, 장석 및 화강암편과 화산분출물인 스코리아 암편이 분포한다. 그리고 모든 화산체의 현무암내에는 맨틀포획암과 기반암인 화강암류와 하부지각 기원의 반려암류의 포획암을 함유한다. 또한 각진 형태의 감람석, 사장석, 휘석 등의 포획광물이 있다. 이러한 사실은 마그마가 지표로 빠르게 상승하였고, 화산활동이 폭발적이었음을 지시한다. 또한 현무암내의 다량의 포획광물 등은 현무암질 마그마의 점성을 증가시켜 돔형의 화산체를 형성한 것으로 판단된다. 그리고 화산체가 오랜 시간 동안의 삭박작용을 거쳐 원지형이 파괴되면서, 돔의 심부가 기반암 위에 플러그 돔으로 남게 된 것으로 해석된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제27권3호
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• pp.168-178
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• 1994

김해평야(金海平野)에 분포(分布)하는 특이산성토(特異酸性土)는 하해혼성충적층(河海混成沖積層)에서 발달(發達)되어 있으며 풍화환경(風化環境) 조건(條件)이 일반 토양(土壤)과 상이(相異)하다. 특히 이들 토양점토(土壤粘土) 광물(鑛物)은 강산성(强酸性) 조건(條件)에서 규산염광물(珪酸鹽鑛物)의 풍화속도(風化速度)를 촉진(促進)시키며, 건조(乾燥)와 습윤(濕潤)의 반부(反復)은 유황함유광물(硫黃含有鑛物)의 산화환원(酸化還元)으로 인한 토양(土壤)의 pH 변화(變化) 폭(幅)을 증가(增加)시키므로 광물(鑛物)의 풍화(風化)를 더욱 가속화(加速化)시킨다. 본(本) 보(報)에서는 이와같은 환경(環境) 조건(條件)에서 생성(生成)된 김해통(金海統), 봉림통(鳳林統), 해탁통(海拓統), 등구통(登龜統)에 대한 토양점토광물(土壤粘土鑛物)의 동정(同定) 및 특성(特性)을 구명(究明)하므로써 생성과정(生成過程)을 구명(究明)코자 하였다. 점토(粘土)의 규반비(珪礬比)는 3.14~3.77 범위로 토양통간(土壤統間)에 뚜렷한 차이(差異)는 없었으며 illite나 vermiculite 등의 2 : 1 격자형(格子型) 점토광물(粘土鑛物)과 1 : 1 격자형(格子型) 점토광물(粘土鑛物)이 혼재(混在)하기 때문에 규반비(珪礬比)가 높았다. 점토(粘土)의 CEC는 22.1~29.2cmol/kg 범위(範圍)로 낮은 편이며, 이는 1 : 1 격자형(格子型) 점토광물(粘土鑛物)의 함량(含量)이 높고 강산성(强酸性) 조건(條件)에서 생성(生成)될 수 있는 2 : 1 격자형(格子型) 점토광물(粘土鑛物)의 층간(層間)에 CEC가 낮은 Al 및 Fe의 수산화물(水酸化物)의 침입(侵入) 정도(程度)가 크기 때문이다. Jaorosite[$KFe_3(SO_4)_2(OH)_6$]는 B층(層) 혹은 C층(層)에 함유(含有)되어 있으며 X-선(線) 회절(回折) Peak 및 $Fe_2O_3$와 $K_2O$ 함량(含量)으로 보아 김해통(金海統)에서 가장 많이 혼재(混在)하고 있을 것으로 판단(判斷)된다. X-선(線) 회절분석(回折分析), DTA 분석(分析), TG 분석(分析) 결과(結果) 토양(土壤) 중 점토광물(粘土鑛物)은 kaolin광물(鑛物), vermiculite, illite 및 수산화물(水酸化物)이 층간(層間)에 침입(侵入)된 vermiculite(hydroxy interlayered vermiculite : HIV)가 주광물(主鑛物)이었으며, 특히 강산성(强酸性) 조건하(條件下)에서는 vermiculite로부터 HIV가 많이 생성(生成)되었다. 부산물(副産物)로는 토양(土壤)에 따라 차이(差異)가 있었으나 석영(石英) 및 장석(長石)과 Jarosite, pyrite, hematite 및 goethite 등(等)의 함철광물(含鐵鑛物)이 소량(少量) 존재(存在)하였다. 점토광물(粘土鑛物)의 층위별(層位別) 분포(分布)를 보면 전반적으로 kaolin 광물(鑛物)은 표층(表層)에서 많았고, 심층(心層)으로 갈수록 줄어드는 경향이었다. vermiculite와 illite의 함량(含量)은 층위간(層位間)에 뚜렷한 차이(差異)는 없으나, 김해통(金海統)과 해척통(海拓統)에서 수산화물(水酸化物)이 층간(層間)에 침입(侵入)된 vermiculite(HIV) 함량(含量)이 표층(表層)에 비하며 심층(心層)으로 갈수록 증가(增加)하는 경향이었다. 이러한 경향은 각해통(各海統)과 해척통(海拓統)에서 토양(土壤)의 pH가 심층(心層)에서 매우 낮아 2 : 1 격자형(格子型) 광물(鑛物)의 안정도(安定度)가 떨어져 Al 및 Fe의 수산화물(水酸化物)이 층간(層間)에 침입(侵入)된 vermiculite가 많이 생성(生成)된 결과(結果)로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제34권4호
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• pp.395-415
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• 2001

충남 서부 신곡 및 계월 두 초염기성 암체가 선캠브리아기 경기 편마암 복합체내에서 격리된 안구상 암체로서 산출되고 있다. 이 암체들은 이 지역의 우세한 구조선 반향인 NINE 방향과 평행하게 수백 m 신장되어 분포한다. 이 암석들은 완전히 또는 부분적으로 사문암화 및 활석화 되었고 잔쇄 반상조직이 두드러지며 등립질-모자이크조직 및 원생입상조직을 보이기도 한다. 광물 조성상 듀나이트 또는 하즈버자이트로 변질 및 변성정도에 따른 차이를 보이기도 하지만 높은 포스테라이트 조성의 감람석($Fo_{0.88-0.93}$), 엔스테타이트 조성의 사방휘석($En_{0.93-0.97}$), 트래모라이트질에서 체마카이트질의 각섬석 및 투각섬석을 주로 포함하고 첨정석, 사문석, 녹리석, 방해석, 자철석, 금운모, 활석등을 포함하기도 한다. 이런 특징들은 주변의 각섬석, 흑운모, 사장석, 알칼리 장석, 석영을 포함하는 편마암 복합체와 뚜렸이 구분이 된다. 지화학적으로 이 암석들은 높은 마그네슘비(Mg>90.38) 및 전이 원소(Ni=595-2480, Cr=1010-4400, Co=36-120 ppm) 함량과 낮은 알칼리 원소($Na_{2}O$<0.3, $K_{2}O$<0.11, $Al_{2}O_3$<2.95 wt%) 함량 및 결핍된 비호정성 원소들의 빈도가 특징적이다. 이런 특징들은 주변암이 보이는 것들(Mg<83.69, $Na_{2}O$ = 1.02-3.42 wt%, $K_{2}O$=0.67-5.65 wt%, $Al_{2}O_3$ = 9.15-16.86 wt%, Ni< 435 ppm, Cr < 1440 ppm, Co < 59 ppm, 부화된 비호정 성원소함량)과 차이를 보인다. 이 암체들의 암석학적, 지화학적, 광물학적 결과들은 충남 인접지역 및 전세계의 지구조적으로 노출된 알파인형의 초염기성암과 유사하다. 계산된 지질온도는 이 암석이 상부녹색편암상에서 백립암상에 해당되는 온도범위에서 변성작용을 받았음을 암시한다.

• 한국토양환경학회지
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• 제3권3호
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• pp.93-107
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• 1998

옥천계변성암 지역에 분포하는 15개 먹는샘물 업체의 지하수 원수의 수질은 다른 지역의 지하수와는 상이한 특성을 보여준다. 특히 전기전도도, 경도, Ca, Mg, $HCO_3$는 전국의 여러 지역중에서 가장 높다. 대부분의 업체의 지하수의 양이온 함량비는 Ca>>Mg, Na>K의 순이며, 음이온의 함량비는 $HCO_3$>$SO_4$>Cl>F의 순을 보인다. 특히 중탄산의 함량은 다른 지역에 비하여 월등히 높으며 수질유형은 Ca-Mg-$HCO_3$>Ca-$HCO_3$>Ca-Na-$HCO_3$순으로 나타난다. 옥천계변성암 지역의 지하수는 대체로 탄산염의 용해작용에 의하여 영향을 받은 것으로 보인다. 원소별 상관계수는 Mg-$HCO_3$가 0.92로서 가장 높으며 Ca-$HCO_3$(0.88), Ca-Mg(0.80), Ca-Cl(0.78), Mg-$SO_4$(0.78), Ca-$SO_4$(0.71) 등도 비교적 좋은 상관계수를 보인다. 이같은 현상은 탄산염 석고나 경석고의 용해작용과 관련되는 것으로 보인다. Ca와 EC간의 관계는 결정계수(determinative coefficient)가 R2=0.87인데 비하여, EC와 (K+Na+Ca)원소 전체의 관계는 결정계수가 R2=0.89로서 EC에 대한 Ca의 기여도는 주요 양이온들 가운데서 가장 크다. Ca와 HCO$_3$, Ca와 Mg간의 결정계수는 양호한 편인데, 이들은 서로 화학적 관련성을 가지면서 거동함을 나타낸다. 실리카 상들을 제외한다면 대부분의 지하수는 방해석의 포화도에 가장 근접한 상태를 보여 주며 돌로마이트도 점차 포화상태에 가까워 지고 있다. 그러나 석고, 경석고, 형석에 대하여는 불포화정도가 다소 큼을 나타낸다. 탄산염은 물-암석과의 반응이 어느 정도 더 진행되면 곧 포화상태에 도달하게 되어 더 이상 지하수의 수질화학에 영향을 주지 못하게 될 것으로 보인다.

• 한국자원식물학회지
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• 제29권5호
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• pp.630-633
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• 2016

용담 신품종 “스카이블루볼(Skyblueball)”은 청색 꽃을 가진 Jinbu-65호를 모본으로 하고 역시 청색 꽃을 가진 Jinbu-1호를 부본으로 하여 2000년에 교배하여 선발하였다. 그 후 조직배양을 통해 증식후 2002년부터 지역적응성 검정까지 5년에 걸쳐 그 특성이 조사되었다. 화색은 연한 청색(VB 96C)으로 횡계1호(VB96B)보다 밝으며 꽃잎에 반점이 없다. 꽃대 줄기는 자주색을 띠며 잎 모양은 피침형이다. 꽃은 밤에 반폐쇄형이고 거의 동시에 개화하는 습성을 가지고 있는 것이 특징이다. 반면 횡계1호는 아래부터 위로 개화하는 습성이 있다. 초장은 62.9 cm로 횡계1호보다 약간 작고 주당 화경수는 8.3개로 약간 많은 편이다. 화경당 화단수는 5.3단으로 같으며 화경당 화수는 21. 7개로 횡계1호의 36.0개 보다 14개 정도 적다(Table 2). 개화기는 대관령이 7월 26일, 진부가 8월 3일, 남원도 8월 3일 그리고 제주도가 6월 28일로 가장 빨리 피어, 전 지역에서 횡계1호 보다 빨리 핀다.

• 자원환경지질
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• 제37권5호
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• pp.477-497
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• 2004

충남 홍성 및 광천 지역에는 두 초염기성암들이 선캠브리아기의 편마암 복합체내에서 격리된 암체로서 산출된다. 이 암체들은 북북동 방향으로 수백 미터 신장되었고, 인접한 변성퇴적암류와 거의 수직 단층관계로 접해 있다. 이 암석들은 듀나이트 및 하즈버자이트로 등립상-모자이크 조직 및 원생입상 조직을 보이고, 드물게 잔쇄반상조직을 보이기도 한다. 이 암석들은 다양한 양의 높은 포스테라이트 조성의 감람석, 마그네슘비의 사방휘석과, 트래모라이트에서 마그네시안 조성의 각섬석, 부 구성광물로 첨정석, 사문석, 녹리석, 자철석, 금운모, 활석 등을 포함하는데 이는 주변암인 편마암 복합체 및 변성 염기성암(각섬석, 흑운모, 사장석, 알칼리 장석, 석영)과 구분이 된다. 화학적으로 이들 초염기성암은 높은 마그네슘비 및 전이 원소 함량, 낮은 알칼리원소 함량, 결핍된 비호정 원소 함량을 보인다. 상관계수에서 높은 정의관계가 함철 원소 쌍, 비호정 원소 쌍, 함철원소와 SiO$_2$ 또는 $Al_2$O$_3$ 원소 사이에서 나타났고 부의 상관관계가 Ni 및 주 원소 사이에서 나타났다. 이들 결과들은 변질의 증가에 따른 함 철 및 $Al_2$O$_3$광물의 증가와 함마그네슘 광물의 감소를 의미한다. 계산된 지질온도계와 광물 조합은 초염기성암이 녹색편암상에서 각섬암상 범위 조건에서 변성 받았음을 암시한다. 전 세계 유사암체와 비교해, 홍성 및 광천 초염기성암들은 희토류를 포함한 비호정성원소에서 결핍된 특징을 보였는데 이는 이 암석이 결핍된 맨틀로부터 유래되었음을 암시한다. 이런 홍성 및 광천 지역 초염기성암의 전체적인 특징은 알파인형 초염기성암 중 특히 천부 맨틀 판 형의 경우와 유사하다.

• 보존과학회지
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• 제25권1호
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• pp.101-114
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• 2009

전라남도 영광군 대마면 원흥리 군동과 마전에서 발굴된 원삼국시대 가마 2기와 토기 20점을 대상으로, 광물학적 및 지구화학적 연구방법을 사용하여 태토의 산지, 토기의 제작특성, 그리고 원삼국시대 가마의 재료학적 특성을 분석하였다. 이 결과, 토기와 가마는 인근 토양과 유사한 광물조성을 갖고 있으며 주성분 원소와 희토류 원소에서 동일한 진화 경향성을 가져, 주변 토양으로 제작되었음을 유추할 수 있다. 일부 토기에서는 $P_2O_5$, CaO, $Na_2O$의 부화현상이 관찰되어 토기가 오랜 매장기간동안 토양환경의 영향을 받은 것으로 판단된다. 또한 군동유적에서 동쪽으로 약 600m 떨어진 마전유적 집자리에서 발견된 토기도 군동의 토기와 같은 태토와 제작기법으로 생산되어 인근 마전 마을에서 사용되었던 것으로 보인다. 이 토기들은 물리적 특성, 소성온도, 제작기법에 따라 세 그룹으로 분류되었다. 그룹 1은 적갈색 연질의 타날문 토기가 주를 이루는데, 붉고 공극이 많은 기질에 산화철을 많이 함유하고 비짐은 0.5mm 이하로서 소성온도는 $700{\sim}800^{\circ}C$로 추정된다. 그룹 2는 회백색 및 회청색의 타날문 토기를 포함하는데, 유리질화된 기질에 공극이 적고 비짐은 0.5mm 이하로서 소성온도는 $900{\sim}1,000^{\circ}C$로 추정된다. 그러나 일부 토기는 태토, 조직, 비짐의 특성상 그룹 2에 속하지만 소성온도가 $1,100^{\circ}C$ 이상의 고온으로 해석되었다. 그룹 3은 적갈색 및 회청색의 타날문 토기를 포함하는데, 유리질화된 그릇에 공극이 적은 편이고 비짐은 2mm 이상의 다결정질 석영과 장석으로 구성되며 소성온도는 $1,000^{\circ}C$ 부근으로 추정된다. 토기들이 같은 가마에서 동일한 태토로 제작되어도 3개의 그룹으로 나누어지는 것은 기형과 용도에 따라 다소 다른 제작방법(태토의 수비, 비짐, 가마의 소성조건)이 존재하기 때문인 것으로 보인다. 1호 가마는 가마벽이 $600{\sim}700^{\circ}C$의 열을, 바닥면은 $900{\sim}1,000^{\circ}C$의 열을 받은 것으로 나타나 고온소성이 가능한 가마였고, 2호 가마는 바닥이 $500^{\circ}C$ 이하의 열을 받은 것으로 나타나 가마로서의 역할을 수행하기는 어려웠을 것으로 해석된다.