• 암석학회지
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• 제18권1호
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• pp.31-47
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• 2009

영남(소백산)육괴 북동부의 고원생대 변성퇴적암류(평해층과 원남층)를 관입한 평해 화강편마암과 하다 우백질화강편마암에 대해 암석기재적, 지구화학적 및 지구연대학적 연구를 수행하였다. 평해 화강편마암은 하다 우백질화강편마암에 비해 대체로 흑운모 등 유색광물의 함량이 약간 높으며, 화학조성에서 $SiO_2$와 $K_2O$ 함량은 낮고 ${Fe_2}{O_3}^t$, MgO, CaO, $TiO_2$, $P_{2}O_{5}$ 등의 함량은 높다 하다 우백질화강편마암이 음(-)의 Eu 이상치가 다소 크지만 전체적인 희토류원소의 함량과 패턴은 평해 화강편마암과 매우 유사하다. 성분분화도에서 두 암체는 대체로 흑운모와 사장석, 인회석 또는 스핀의 정출에 의한 분화경향을 보인다. 두 화장편마암 모두 과알루미나질의 칼크-알칼리계열로 섭입대와 관련된 대륙화산호 조구조환경을 지시한다. 저어콘 U-Pb SHRIMP 연대측정의 결과를 보면 평해 화강편마암과 하다 우백질화강편마암의 상부교점연대는 각각 $1990{\pm}23\;Ma$ ($2{\sigma}$)와 $1939{\pm}41\;Ma$ ($2{\sigma}$)이고 $^{207}Pb/^{206}Pb$ 가중평균연령은 각각 $1982{\pm}6.3\;Ma$ ($2{\sigma}$)와 $1959{\pm}28\;Ma$ ($2{\sigma}$)로 오차범위에서 서로 겹치는 연대를 보인다. 따라서 이 지역에서의 선캠브리아기 화강암류의 관입시기는 분천화강편마암의 관입과 동시대이며, 태백산지역에서의 화강암질마그마작용은 대부분 이 시기에 대륙화산호 환경에서 있었던 것으로 해석된다.

• 암석학회지
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• 제19권1호
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• pp.103-108
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• 2010

영남육괴 북동부에 위치한 홍제사 화강암으로부터 저콘을 분리하여 레이저삭마 유도결합플라즈마 질량분석기를 이용한 U-Pb 연대측정을 수행하였다. 그 결과 $2013^{+30}/_{-24}(2{\sigma})$ Ma의 상부교점 연령을 구하였다. 이러한 연대는 주변의 분천 화강편마암 및 남쪽의 평해 화강편마암으로부터 구한 최근의 U-Pb 연령들과 함께 고원생대의 화성활동을 나타낸다.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.271-277
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• 2002

영남육괴 북동부 지역에 분포하는 선캠브리아기 변성암류는 평해통, 기성통, 원남통, 평해화강편마암, 하다우백질화강편마암으로 명명피어있다. 평해통과 원남통은 분포하는 암상에는 큰 차이가 없으나 단지 중간에 변성화산암류라 여겼던 기성통이 존재함으로서 두 층들이 다른 시기에 형성된 다른 층으로 구분되었다. 하지만 야외조사결과 기성통은 변성화산암류가 아니며 기존의 변성암류가 연성전단운동의 결과로 변형되어 일부 노두에서는 마치 변성화산암과 같은 외양을 갖는 전단대라고 판단된다. 그리고 평해통과 원남통 모두가 상부각섬암상의 변성작용을 겪었으므로 설사 둘 사이에 화산암류가 있었다하더라도 현재는 고도변성작용을 겪은 변성화산암으로 나타나야만 할 것이다. 평해통과 원남통을 구분짓는 근거의 부재를 의미하며. 두 층은 하나로 간주하는 것이 좋을 것이다.

• 암석학회지
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• 제15권2호
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• pp.49-59
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• 2006

변형된 주요 암석구조의 운동학적 기하학적 특성과 중첩된 변형구조들의 선후관계로부터 울진군 기성면지역에 분포하는 소백산육괴 선캠브리아기 변성암류(원남층, 평해 화강편마암, 하다 우백질화강편마암)에 대한 변형작용사를 연구하였고, 기존의 연구결과와 이번에 새롭게 밝혀진 연구결과를 바탕으로 예천전단대의 연장성과 각 변형단계의 상대적인 발생시기를 고찰하였다. 그 결과, 기성면지역의 지질구조는 편마면 내지 편리가 형성된 이후 적어도 다섯 번의 변형단계를 거쳐 형성되었음을 알게 되었다. (1) 첫 번째 변형은 동북동-서남서 방향의 압축 지구조 환경에서 발생하여 북북서 방향의 광역엽리와 매우 밀착된 등사습곡을 형성시켰다. 첫 번째 변형 이전의 편마면 내지 편리의 일반적인 방향성은 동북동이었으며 등사습곡작용에 의해 대부분이 북북서 방향으로 재배열되었다. (2) 두 번째 변형은 북북서-남남동 방향의 압축응력하에서 동북동 방향의 광역엽리와 밀착, 등사, 뿌리 없는 층간습곡을 형성시켰다(발생시기: 장군봉지역 평안층군의 동수곡층이 퇴적된 페름기 이후). (3) 세 번째 변형은 우수향 주향이동 연성전단운동에 의해 발생하여 광역 엽리면상에 동북동 방향의 신장선구조와 S-C 압쇄구조를 형성시켰다(상운면지역 중생대 각섬석 화강암이 관입된 이후 -장군봉지역 중생대 춘양화강암이 관입되기 이전). (4) 네 번째 변형은 (동)북동(서)남서 방향의 압축 지구조 환경에서 발생하여 (북)북서 방향의 개방습곡을 형성시켰으며, (5) 다섯 번째 변형은 남-북 방향의 압축 지구조 환경에서 발생하여 북북동 방향과 북북서 방향의 공역성 주향이동 단층과 동서 방향의 충상단층 그리고 이들 단층운동에 수반된 끌림습곡을 형성시켰다. 경상분지의 형성 및 발달과 관련된 네 번째와 다섯 번째 변형구조는 백악기 지구조운동의 결과로 형성되었으며, 이들 변형작용은 광역엽리의 일반적인 동북동 방향성을 부분적으로 재배열시켰다. 동-서 방향의 예천전단대는 연구지역으로 연장되나 연성전단 변형구조는 미약하게 발달한다.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2003년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.84-85
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• 2003

소백산육괴의 동부에 분포하는 영양-울진지역의 선캠브리아기 변성암류는 평해층, 기성층, 원남층, 평해화강편마암, 하다우백질화강편마암 등으로 구성되어 있다(김옥준 외, 1963). 그러나, 최근 김남훈 외(2001, 2002)은 야외조사연구와 암석학적 및 지구화학적 연구를 통하여 주로 변성화산암류로 기재되었던 기성층은 변성화산암류가 아니라 평해층과 원남층에서 산출되는 화강암질편마암과 각섬암 기원의 변성암류가 연성전단변형을 받아 형성된 압쇄암 내지 초압쇄암으로 되어 있고, 기존의 기성층은 변성화산암류와 같이 성분상으로 구분되는 별개의 층이 아닌 구조적으로 만들어진 연성전단대의 중심부일 가능성을 시사한 바가 있다. 본 연구는 연성전단대의 연장성 및 연성전단대 형성과 관련된 지구조운동의 특성을 파악하고, 중첩된 변형구조들의 선후관계로부터 영양-울진지역 선캠브리아기 변성암류에 대한 변형작용사를 규명하기 위해 기성층의 분포지를 중심으로 이 지역 선캠브리아기 변성암류에 대한 상세한 야외지질조사를 실시하였다. 그 결과, 예천(북후면-평은면)지역을 통과하여 봉화 부근에서 동북동-서남서 방향이 동-서 방향으로 전환하여 장군봉지역까지 연장되는 것으로 알려져 있는 우수 주향 이동성 예천전단대(KIGAM, 1995; 강지훈 외 1997; 강지훈, 2000; 강지훈과 김형식, 2000)는 영양-울진지역까지 연장됨이 확인된다. 또한, 영양-울진지역의 선캠브리아기 변성암류에는 연성전단변형 이전에 적어도 한 번의 습곡작용과 이후에 적어도 두 번의 습곡작용이 인지된다. 각 변형단계별 특징적인 구조요소를 요약하면 다음과 같다. D1 변형: 편마면 내지 편리(S0)가 습곡되어 형성된 F1 습곡은 동-서 방향의 준 수평적인 습곡축을 갖는 뿌리 없는 등사습곡 형태로 인지된다. 양 날개부의 S0 엽리는 F1 습곡축면(S1)으로 완전히 전위된 하나의 엽리(S0-1)로 나타나고, S0-1 엽리는 이 지역의 광역엽리로 인지된다. S0-1 광역엽리는 구성암류의 대상 분포 방향과 유사한 서북서 주향에 북쪽으로 중각 경사하는 집중된 방향성을 보이며 분산되어 나타난다. D2 변형: 변형구조로는 신장선구조, 압쇄구조면, 비대칭습곡 등으로 인지된다. 신장선구조는 S0-1 엽리면상에서 주로 신장된 석영(집합체)과 장석(집합체)들의 정향배열에 의해 정의되고, S0-1 엽리의 주향 방향으로 저각으로 침강하는 집중된 방향성을 보이며 분산되어 나타난다. 신장선구조에 평행하고 S0-1 엽리에 수직한 단면에서는 상부-동쪽-이동의 우수주향 이동성 연성 전단운동감각을 지시하는 구조요소들이 다량 관찰된다. 연성전단변형에 의해 형성된 압쇄구조면은 전단엽리와 압쇄엽리에 각각 해당하는 C면과 S면 등이 인지된다. 전단엽리 C면은 S0-1 광역엽리와 거의 일치하고, 압쇄엽리 S면은 F2 비대칭습곡의 축면엽리와 거의 일치한다. S0-1 엽리를 습곡시키는 F2 비대칭습곡은 S0-1 엽리를 전단면으로 하여 상부-동쪽-이동 전단운동에 의해 형성된 밀착습곡 형태로 인지된다. F2 습곡축은 북동 방향으로 중각 내지 저각 침강하고 F1 습곡축과는 65$^{\circ}$-75$^{\circ}$ 범위의 사이각을 이룬다. F2 습곡축면은 동북동 주향에 북쪽으로 중각으로 경사하고 F1 습곡축면과는 20$^{\circ}$-40$^{\circ}$ 범위의 사이각을 이룬다. D3 변형. S0-1 엽리와 압쇄구조면 등을 습곡시키는 F3 습곡은 준 수평적인 습곡축과 습곡축면을 갖는 개방 횡와습곡의 형태로 인지된다. D4 변형: F4 습곡은 비대칭 공역성 킹크습곡, 공역성 충상단층에 수반되어 나타나는 드래그습곡, 대칭 개방 직림습곡 등의 다양한 습곡 형태로 인지된다. 이들 F4 습곡의 축면엽리는 일반적으로 동-서 주향에 남쪽과 북쪽으로 경사한다. 그 경사각은 비대칭 공역성 킹크습곡(저각), 드래그습곡(중각), 대칭 개방 직립습곡(고각) 순으로 고각을 이룬다. F4 습곡축은 동쪽과 서쪽으로 저각 침강하는 집중된 방향성을 보인다. 공역성 충상단층은 동-서 주향에 남쪽과 북쪽으로 경사하는 단층면과 상부가 북쪽과 남쪽으로 충상하는 운동상을 보인다. 드래그습곡의 축면엽리는 이러한 공역성 충상단층운동의 전단압축방향에 수직으로 발달한다. 이러한 D4 변형구조는 남-북 방향의 압축 지구조 환경하에서 형성된 것으로 고찰된다.

• 지질공학
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• 제15권4호
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• pp.447-462
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• 2005

본 연구의 목적은 산사태가 발생된 편마암, 화강암 및 퇴적암지역 자연사면의 토층을 대상으로 이들의 미세조직, 입도분포, 광물조성 및 지화학분석을 실시하여, 산사태 발생 에 영 향을 줄 수 있는 토층물질의 특성을 고찰하는데 있다. 이를 위하여 편마암류인 장흥지역, 화강암류인 상주지역, 제3기퇴적암류인 포항지역의 산사태현장 및 그와 대비되는 곳의 토층으로부터 채취 한 흙을 대상으로 레이저입도분석, X-선회절분석 (XRD), 주사전자현미경 (FE-SEM) 및 에너지분산스펙트럼(EDS)을 이용하여 분석하였다. 편마암류와 화강암류지 역은 산사태 발생지역의 토층이 미발생지역에 비해 점토광물의 함량이 더 높은 것으로 나타났는데, 이러한 양상은 화강암지역에서 특히 두드러지는 경향성을 보였다. 따라서 편마암류와 화강암류지역은 점토광물의 함유비율이 산사태에 유의한 영향인자로 간주될 수 있다. 점 토광물로는 일라이트(illite)가 가장 풍부하고 녹니석과 카올리나이트(kaolinite) 순으로 구성 비가 높고, 몬모릴로나이트(montmorillonite)도 부분적으로 함유된다. 제3기퇴적암지역은 편마암류와 화강암류지역에 비해서 점토광물의 함량이 전반적으로 높고 팽창성 점토광물인 몬모릴로나이트의 함유비율이 특히 높다 따라서 이들이 집중호우시 토층의 지지력에 크게 영향을 미침으로써 상대적으로 적은 강우조건에서도 다른 지역보다 산사태가 더 쉽게 발생된다. 그리고 산사태 발생지역과 미발생지역간 광물조성의 차별성이 특징적으로 관찰되지 않아 산사태가 광물조성의 차이에 큰 영향을 받기보다는 국지적인 지형조건이나 흙의 공학적 특성 등에 주로 지배를 받을 것으로 예측된다. 자연사면의 산사태를 연구할 때 기존의 토질 및 지질공학적 특성평가외에도 토층의 풍화특성과 구성 광물의 종류, 점토광물의 함량, 흙입 자의 미세조직과 같은 다양한 지화학적 정보가 추가된다면 산사태 발생 원인을 보다 정확하게 해석할 수 있을 것으로 기대된다.

• 지질공학
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• 제25권1호
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• pp.115-129
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• 2015

대단면 터널 입구부의 대절토 사면은 불안정한 응력분포 및 소성변형 가능성으로 인해 잠재적 취약부로 인식되고 있다. 본 사례연구에는 대단면 터널 갱구부 대절토 사면의 강우 후 유실사고 및 원인규명, 복구공법을 분석하여 제시하였다. 대상 현장은 46 mm의 강우 후 암반의 불연속면을 따라 대규모 평면파괴가 발생하였으며, 상부 절토사면의 불안정을 야기하였다. 지질조사 및 매핑 자료 분석 결과, 붕괴 원인은 풍화된 암반의 불연속면에 협재된 충전물과 지반 포화로 인한 절리면 연화(softening)로 판단되었다. 알칼리 장석이 풍부한 화강편마암은 풍화에 취약한 것으로 나타났다. 침하량 계측자료 분석 결과, 붕괴 직전에 급격한 변위량 증가를 관찰하였으며, 향후 사면 계측관리에 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 응급복구 대책으로 콘크리트 공동충전 및 외부로부터 압성토 채움을 성공적으로 시행하였다. 항구복구 대책으로 사면부에는 격자블럭 및 지중 앵커 시스템을, 터널 측벽부에는 추가 락볼트 보강 및 그라우팅 공법을 성공적으로 적용하였다. 한계평형해석과 평사투영해석을 통해 원 사면의 불안정성과 보강방법의 유효성을 확인하였다. 본 사례연구는 향후 유사한 대절토 사면에 귀중한 참고자료로 활용될 것으로 기대된다.