• 지질공학
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• 제32권1호
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• pp.113-126
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• 2022

북극해 아메라시아 분지(Amerasia Basin)에 속한 척치 해저평원(Chukchi Abyssal Plain)의 지구조 역사(tectonic history)는 혹독한 해빙 조건으로 인한 관측 부족으로 인하여 아직 밝혀지지 않았다. 지구조역사에 대한 여러 경쟁 가설들은 형성 시기로는 중생대에서 신생대까지, 지각 유형으로는 과도하게 확장된 대륙 지각에서 해양 지각까지, 형성 기작으로는 평행/부채꼴 균열에서 평행이동까지의 광범위한 범위를 갖는다. 2018년(ARA09C 항차)과 2021년(ARA12C 항차)에 쇄빙연구선 아라온을 이용해 해저평원의 수심 2,160~2,250 m 범위의 3개 정점에서 해양지각의 연령 결정에 필수적인 역할을 하는 해양지열의 관측이 이루어졌다. 해양지열 정점은 약 40 km에 걸쳐 확장축에 수직으로 위치한다. 퇴적물 코어 시료의 실험실 열전도도로부터 보정된 현장 열전도도를 사용하면, 관찰된 해양지열은 54~60 mW/m² 범위를 보인다. 해양지각을 가정할 때, 해양지열 관측결과는 형성 시기로서 후기 백악기(중생대)에 해당한다. 추정된 연대는 후기 중생대-신생대 동안 마카로프 분지가 열리면서 척치 해저평원 형성이 활성화되었다는 가설을 뒷받침한다. 이 시기는 동쪽으로 해저평원에 인접한 척치 보더랜드(Chukchi Border Land)의 열개 현상 발생과 동시대이다. 본 연구의 해양지열 관측결과로 퇴적물 내 가스하이드레이트 안정영역 하부(the base of the gas hydrate stability zone)의 위치가 추정되었고(332~367 mbsf), 이는 척치 고원(Chukchi Plateau)에서처럼 가스하이드레이트와 연관된 해저면 모사 반사면을 식별하는 데 도움이 될 것이다. 척치 해저평원의 정확한 형성 과정과 맨틀 열구조에 대한 이해를 높이기 위해 해양지열 관측을 포함한 추가적인 지구물리 탐사가 필요하다.

• 암석학회지
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• 제22권2호
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• pp.83-115
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• 2013

피션트랙(fission-track: FT) 연대측정 초기단계의 부적합한 연대보정법에 기인한 오류 원인을 정밀진단하고, 중복시료에 의한 재실험과 제타보정법에 의해 최초 보고된 피션트랙(FT) 연대를 재정의한다. 재검토된 FT 저콘연대는 기반암인 유천층군 유문암질-데사이트질응회암의 생성연대를 후기 백악기부터 고제3기 초($78{\pm}4$ Ma부터 $65{\pm}2$ Ma)로 재정의하며, 곡강동유문암질응회암을 전기 에오세($52.1{\pm}2.3$ Ma) 산물로 정의한다. 전기 마이오세 화산암의 경우, 효동리화산암류 상부 데사이트질응회암($21.6{\pm}1.4$ Ma)과 범곡리화산암류 최상부 데사이트 용암($21.3{\pm}2.0$ Ma)의 FT 저콘연대는 각각 어일분지 남부와 와읍분지 중앙부의 상부 범곡리층군의 연대층서를, 그리고 금오리데사이트질응회암($19.8{\pm}1.6$ Ma)의 FT 저콘연대는 장기분지 내 후기 데사이트질 화산활동 시기를 정의한다. 데사이트질암의 FT 저콘연대와 현무암질-안산암질암의 기존 연대자료(대부분 K-Ar 전암, 일부 Ar-Ar)를 기반으로 하여, 한국 동남부의 마이오세 분지의 화산암과 기반암의 층서대비에 길잡이가 될 수 있는 참고연대를 설정 제안한다. 관계화산암의 연대에 기반하여 분지충전 퇴적지층의 퇴적시기도 추정한다. 제안된 참고연대는 마이오세 분지의 복잡한 분지구조와 비교적 짧은 연대범위에도 불구하고 지질층서에 잘 부합된다. 범곡리층군은 어일-와읍분지에서 장기층군보다 하위인 것이 확실하나, 장기분지의 전기 장기층군과 상당부분 중첩 병립되므로, 두 층군을 획일적으로 선후관계로 정의할 수는 없다. 장기분지에서 장기층군 하나로 묶여있는 일련의 지층군은 약 20 Ma를 기준으로 전기(23-20 Ma)의 안산암질-데사이트질암과 후기(20-18 Ma)의 현무암질암으로 뚜렷하게 구분된다.

• 암석학회지
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• 제27권3호
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• pp.173-184
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• 2018

한반도 동남부에 발달하는 중생대 백악기의 경상분지를 변형시키는 최후기의 구조들은 주로 양산단층대를 따라 발달하며, 양산단층대의 북부에서는 보경사와 단구리 사이에서 주로 관찰된다. 이러한 구조들은 양산단층 뿐만 아니라 그 주변에서도 유사한 기하와 운동학적인 양상을 보이며 관찰되고 있다. 대체로 남-북내지 북동 방향의 단열 또는 지형지구조선의 동측이 서쪽이나 북서쪽으로 올라탄 운동을 보이며, 주로 북서방향의 단열 또는 지형지구조선들을 따라 주향이동성운동을 하며 보조단층의 역할을 한 것으로 해석된다. 양산단층대 북부 지역의 역단층들은 대부분 서쪽으로 볼록한 선상구조를 보이는 특징을 가지는데, 이들은 아마도 북서-남동 방향으로의 인장 시기에 형성된 정단층들이 후기에 동-서 방향의 압축에 의해 재활동한 것으로 사료된다. 이러한 특징은 포항-흥해 일대의 지형지구조 분석에서도 비슷한 양상으로 나타나며, 11.15 포항지진과 관련된 지표단열들의 발생과 심한 피해지역의 분포와 구조적 연관성을 가지는 것으로 보인다.

• 자원환경지질
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• 제25권3호
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• pp.233-243
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• 1992

옥산지역에 위치하는 황학동광상은 초기백악기 퇴적암류내에 발달한 열극을 충진한 열수맥상 광상으로, 구조운동에 수반되어 3회에 걸쳐 생성된 석영 및 방해석맥으로 구성된다. 주된 금속광물로는 황철석, 자류철석, 황동석, 섬아연석, 방연석, 적철석 및 Ag-, Pb-, Bi-sulfosalts로, 이들의 침전은 주로 광화 제 1 기의 0.5~7.6 wt.% NaCl 상당염농도를 갖는 광화유체로부터 $370^{\circ}C$ 에서 약 $200^{\circ}C$ 에 걸쳐 진행되었으며, 광화 작용시의 압력은 <180 bar, 섬도는 700~2,400 m 였다. 광상내에서 보여주는 광물공생관계에 의한 열역학적 고찰과 유체포유물 및 안정동위원소 연구결과 등으로 미루어 본 광상광화유체내 Cu는 주로 chloride complex 상으로 이동되었으며, 주로 광화유체의 냉각작용과 이에 의한 지화학적 환경요인들($fs_2$, $fo_2$, pH)의 변화에 기인하여 침전되었음을 알수 있다. 유황안정동위원소 연구결과, 주광화시기인 광화1기중 광화유체의 ${\delta}^{34}S_{H_2S}$ 값이 초기 8.2‰ 에서 후기 4.7‰ 로 점차 감소함은 광화유체의 비등에 수반되어 수소이온농도와 함께 산소분압이 점진적으로 증가한 결과로 해석되며, 광화유체의 수소 및 산소동위원소 값으로부터 열수계에서 천수가 지배적인 역할을 하였음을 알수 있다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.99-100
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• 2010

충남 서부에 위치한 보령 지역은 트라이아스기 후기로 알려진 육성 기원의 남포층군이 널리 분포하고 있다. 남포층군은 하부로부터 하조층, 아미산층, 조계리층, 백운사층 및 성주리층으로 구분된다. 남포층군에서 산출되는 화석의 대부분은 식물 화석이며, 기타 이매패 화석, 어류 화석, 곤충의 유충 화석, 패갑류(conchostracans) 등의 화석이 산출되고 있지만, 양적으로 극히 적다. 이들 화석 중에서 체계적으로 연구가 된 것은 식물 화석뿐이고, 나머지 화석들은 전문 연구가의 부재 등에 의해 극히 미미한 연구 수준에 머물러 있다. 이번의 연구를 통해서 아미산층에서 채집된 곤충화석은 모두 107점이고, 그중에서 유충 화석이 94점, 날개 화석이 14점이다. 이들의 분류학적 연구 결과, 아미산층의 곤충화석군은 소시목, 강도래목, 날도래목, 하루살이목, 잠자리목, 바퀴벌레목, 벌목, 매미목을 비롯한 8목 11종에 이르는 유시류의 곤충들로 구성된다. 이들은 현재까지 우리나라에서 발견된 곤충화석 중 시대적으로 가장 오래된 화석이다. 유충 화석은 모두 수서 곤충의 유충화석이다. 이들의 유충은 수중생활에 적응하여 지상생활을 하는 성충과 형태적으로 큰 차이가 있는 불완전변태류 또는 외시류이다. 날개 화석은 수서곤충의 성충의 날개이고 일부는 육상 생활을 하는 곤충의 날개가 포함되어 있다. 아미산층에서 나온 곤충화석에는 육상에서 생활하는 매미목과 바퀴목도 있는데 이들은 불완전변태류에 속한다. 그러나, 똑같은 육상생활자이면서도 벌목은 완전변태류 또는 내시류에 속하는 것도 있다. 따라서 아미산층에서 산출된 곤충화석군에는 불완전변태류와 완전변태류가 섞여 있는 특징을 보인다. 이들은 실제로 같은 시대에 비슷한 장소에서 함께 생활을 했던 생물군집이지만, 서로 살던 장소가 다른 집단들이 섞여 있다는 것은 육상생활자의 일부가 죽은 후 수류에 의해 퇴적분지로 유입되어 매몰된 혼합집단으로 볼 수 있다. 현생의 하루살이목, 강도래목 등은 대표적인 유수성 곤충이고, 잠자리, 노린재 등은 대표적인 정수성 곤충으로 알려져 있다. 이들이 지층에 밀집하여 산출되는 것으로 보아 살던 장소에서 많은 퇴적물의 유입에 따른 급격한 매몰에 의해 화석화된 것으로 판단된다. 동아시아의 중생대 초기에서 보고된 곤충 화석은 양적으로도 수적으로도 그리 많지 않다. 그중에서 일본의 Mine에서 보고된 화석군이 가장 대표적이며 바퀴류(Blattaria)와 딱정벌레(Coleoptera)의 화석이 가장 큰 비율을 차지하지만, 아미산층 곤충화석군과의 공통종은 한 종도 없다. 아미산층의 곤충화석군은 비록 다양성은 쥐라기의 곤충상에 비해 떨어지지만 조성적으로는 쥐라기의 곤충상에 매우 유사하다. 육상에 사는 곤충이 화석으로 보존되기 어렵다는 것을 감안하면 아미산층에서 산출된 곤충화석은 학술적으로 매우 귀중하고 큰 의미가 있다. 보령 지역의 곤충화석은 중생대의 쥐라기와 백악기를 거쳐 현재로 이어지는 곤충 진화사의 잃어버린 고리를 이어줄 수 있는 귀중한 자료로 평가된다.

• 지질공학
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• 제28권4호
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• pp.645-660
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• 2018

한반도 동남부에는 양산단층과 울산단층을 비롯한 대규모 단층곡이 인지된다. 이 두 단층을 포함한 북북동-남남서 방향의 단층곡들을 총칭하여 양산단층계라고 한다. 그러나 이 단층계의 중요성에 비해 양산단층과 울산단층을 제외한 다른 단층곡들은 상대적으로 연구가 부진하다. 본 연구는 이 단층계 중에서 가장 동편의 선형구조인 일광단층 주변에 위치한 봉대산과 대변항 일원에서 화강암 내에 발달한 지질구조들의 상호 절단관계를 통해 고응력변화를 추론 하였고, 이를 기존 선행연구와 비교 검토하였다. 연구지역에서는 일광단층과 평행한 선형구조가 4개 인지되며, 그 중 3개의 선형구조에서 단층의 증거를 확인하였다. 각 선형구조를 따른 단층에서는 좌수향 및 우수향의 주향이동 운동감각이 모두 인지되었다. 이는 선형구조를 따라 반전 다중변형을 겪은 것을 지시하는 것으로 판단된다. 지질구조들의 상호절단관계를 통해 분석한 응력방향은 1) 후기 백악기에 동북동-서남서 방향의 압축에 따른 인장단열들이 먼저 발달하고, 2) 북서-남동 방향의 압축에 따른 공액상의 주향이동단층들이 발달하였으며, 3) 북동-남서 방향의 압축에 따라 일부 구조들의 선택적 재활운동이 있었던 것으로 해석된다.

• 자원환경지질
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• 제48권1호
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• pp.1-13
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• 2015

무주분지에 발달하는 승륭 아연광상 주변 지질은 선캠브리아기의 우백질 화강편마암, 백악기 쇄설암, 화산쇄설암과 관입암체로 구성되며, 광상은 편마암내 편리를 따라 협재하는 석회암을 교대한 열수교대광상으로 스카른화작용을 미약하게 받았다. 광화작용은 석류석, 휘석과 같은 스카른 광물이 형성되는 초기와 자철석, 섬아연석, 황동석, 자류철석, Pb-Ag-Bi-S계 등의 금속 광물이 정출되는 중기, 그리고 녹니석과 백철석 등의 변질 광물 및 저온 광물이 형성되는 후기로 구분된다. 섬아연석의 경우 염주(bead chains)와 분말(dusting)조직 등의 황동석 병변조직이 특징적으로 나타나며, Pb-Ag-Bi-S계 광물로는 헤이로브스카이트-에스키모아이트 고용체, 릴리아나이트-구스터바이트 고용체, 그리고 비킨자이트 등이 산출된다. 황화광물의 ${\delta}^{34}S$ 값은 황철석 3.4~4.1‰, 섬아연석 3.3~4.3‰, 황동석 4.0~4.3‰, 그리고 방연석 2.8‰로서 비교적 좁은 범위를 나타내며 광상을 형성시킨 황이 마그마에서 유래되었음을 시사한다. 또한 동위원소 지질온도계를 적용한 생성온도는 $346{\sim}431^{\circ}C$로서 비교적 고온에서 광화작용이 진행된 것으로 보인다. 섬아연석의 FeS 함량은 6.58~20.16 mole%(평균 16.58 mole%)로 비교적 높은 편이며, 국내 주요 스카른 연-아연 광상들과 유사하게 Mn이 Cd에 비해 부화되어 나타난다. 반면, 주변 설천광화대 금-은 광상은 Cd가 부화되어 천열수 금-은 광상과 유사한 특징을 나타내는데 이는 관계화성암을 중심으로 고온에서 승륭광상의 자철석, 섬아연석이 정출되고 이후 온도가 감소하고 광화유체의 조성이 변하면서 주변 지역의 금-은 광화작용이 진행된 것으로 여겨진다.

• 자원환경지질
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• 제37권4호
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• pp.413-424
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• 2004

한반도의 북중국/남중국지괴와의 연계성 및 충돌의 영향을 근거로 한반도의 지체구조적 진화를 알아보기 위하여 경기육괴에 분포하는 중생대 대동누층군과 원생대 변성암인 서산층군에 대하여 고지자기 연구를 수행하였다. 대동누층군에 대해서는 26개 지점 239개의 시료 중 14개 지점 106개의 시료에서 생성당시의 특성잔류자화 방향을 추출하였다. 특성잔류자화 방향은 경사보정 후 평균방향이 D/I=74.5$^{\circ}$/36.7$^{\circ}$(k=60.7, $\alpha$=5.1$^{\circ}$)이며 이는 경사보정 전의 방향 D/I=61.9$^{\circ}$/52.8$^{\circ}$(k=4.4, $$\alpha$_{95}$=21.5$^{\circ}$)보다 집중된 분포를 나타내므로 암석생성당시 획득된 일차자화임을 지시한다. 경사보정 후의 방향으로부터 계산한 고지자기극은 208.0$^{\circ}$E, 24.5$^{\circ}$N (n=14, K=67.5,$A_{95}$=4.9$^{\circ}$)에 위치하며 중기 트라이아스기 남중국지괴의 고자기극과 통계학적으로 유사하므로 이 기간 동안 대동누층군은 남중국지괴와 지구조적으로 동일했던 것으로 해석되며 남중국지괴와 한반도의 충돌에 따른 변형$.$변성작용에도 일차자화가 보존되었음을 지시한다. 서산층군의 33개 지점에서 채취한 279개 시료의 대부분은 분산된 방향을 나타내며, 오직 쥬라기 화강암 주변의 6개 지점에서 채취한 36개의 시료로부터 특성잔류자화 방향을 추출하였다. 이와 같은 결과는 경기육괴의 최대 변성시기인 북중국/남중국지괴와의 충돌과 연관된 고생대 말기에서 중생대 쥬라기 시기의 지구조 운동의 영향으로 추측된다. 지층경사보정 이전의 잔류자화 방향은 D/I=45.7$^{\circ}$/60.1$^{\circ}$(k=41.2, $$\alpha$_{95}$=10.6$^{\circ}$)이며 이로부터 구해진 고지자기극의 위치는 195.0$^{\circ}$E, 51.6$^{\circ}$N(n=6, K=20.8,$A_{95}$=12.4$^{\circ}$)로서 한반도 쥬라기 또는 백악기 초의 고지자기극과 유사하다. 그러나 서산층군의 특성잔류자화 방향은 조산운동의 직접적인 영향보다는 조산운동 후기 또는 이후에 쥬라기 대보화강암의 정치와 연관되어 획득된 재자화 방향으로 해석하였다.

• 자원환경지질
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• 제43권5호
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• pp.467-475
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• 2010

Landsat과 ASTER 위성영상을 이용한 암상구분은 반건조-건조 지역을 대상으로 활발한 연구가 이루진 바 있으며, 미국 네바다 금속광화대 지역을 중심으로 광물자원탐사를 위한 초기 단계에서 유용한 방법으로서의 가능성에 관한 검증이 이루어졌다. 연구대상 지역인 중앙, 삼성, 경주, 내남 납석광산이 위치하고 있는 경상분지 남동부의 지질은 주로 백악기 하양층군에 속하는 진동층을 기저로 하여 유천층군에 해당하는 중성질 화산암류, 정각산층, 건천리층, 산성 화산암류와 후기에 이들 층을 관입하는 불국사 화강암류들로 구성되어 있다. 위성영상으로부터 납석광상을 추출하기 위한 비연산 모델을 제시하기 위해서, 중앙납석광산으로부터 채취된 응회암질 모암과 열수변질작용에 의해 형성된 납석을 대상으로 이들의 분광반사률을 측정하였다. 이들 분광반사률을 Landsat 영상과 ASTER 영상의 밴드별 분광반사율 곡선을 이용하여 재배열한 결과, Landsat 영상에 대해서는 밴드 5번에서 강한 반사 특성을 보이고, 밴드 7번에서 강한 흡수 특성을 보였다. ASTER 영상에서는 밴드 5와 8번에서 강한 흡수 특성을 밴드 4와 7번에서 반사특성이 나타났다. 이를 바탕으로 Landsat 위성영상의 DN (Digital Number) 값을 이용한 $Py_{Landsat}$ 모델을 적용한 결과, 열수변질대 지역은 1.94 이상으로 상대적으로 높은 값을 보이는데 반해서 이외의 지역은 1.19~1.49 사이의 낮은 값을 갖는 것으로 나타났다. 또한 $Py_{ASTER}$ 모델의 적용결과 납석광산과 다른 대상물간의 치는 콘크리트와 0.472, 나대지와 0.399로, $OHI_b$과, PAK모델의 적용결과 0.452, 0.371과 0.365, 0.311로 보다 큰 차이가 나타남을 알 수 있다. 따라서 이번 연구에서 제안한 $Py_{ASTER}$ 모델은 납석광상을 보다 더 명확하게 규명할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국석유지질학회지
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• 제12권1호
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• pp.27-33
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• 2006

북한의 서한만 분지는 일일 생산량 450 배럴의 원유가 생산되고 있어 석유부존 가능성이 확인되었고, 중국에서 큰 유전중 하나인 발해만 유전지대와 지리적으로 근접해 있어 대규모 매장 가능성도 있다. 지금까지 북한의 석유탐사 및 투자 현황을 살펴보면, 탐사가 진행중인 곳은 3개 지역으로 서한만 B&C 광구 (스웨덴 Taurus사), 북부 서한만 및 육상 안주분지 (캐나다 SOCO사), 동한만 광구 (호주 Beach Petroleum사) 등이다. 상기 이외의 해저에는 원유가 부존할 만한 분지가 존재하지 않으며, 길주-명천 지구대 등 일부 육상 지역에서는 원유가 발견된 곳도 있으나 경제성이 없는 것으로 추정된다. 지금까지 밝혀진 북한 서한만의 지질은 중국의 발해만과 유사하다. 후기 원생대와 초기 고생대에 생성된 기반암 위에는 최대 $6,000{\sim}10,000\;m$ 두께의 중생대 탄산염암 및 퇴적암과 $4,000{\sim}5,000\;m$ 두께의 신생대 퇴적암이 집적되어 있다. 근원암은 3,000 m 이상되는 쥬라기 및 $1,000{\sim}2,000\;m$ 두께의 백악기 흑색 셰일 그리고 수천 m 두께의 중생대 이전의 탄산염암으로 구성되어 있다. 저류층은 높은 공극률을 가진 중생대부터 신생대에 퇴적된 사암과 중생대전에 균열된 탄산염암이다. 원유 트랩은 배사구조, 단층구조, 파묻혀 있는 언덕 (buried hill) 그리고 층서형 트랩 형태다. 따라서 서한만에서의 퇴적층들은 다양한 형태의 근원암을 가지며 또한 공극률과 투수율이 높고, 많은 단층에 의한 이동경로를 가지게 되므로, 사암으로 이루어진 석유 저장지만 발견하면 석유를 생산할 수 있을 것으로 추정된다. 연안국의 200해리 배타적 경제수역 설정 등 해양관할권 확대가 주류를 이루는 새로운 국제해양질서가 구축되고 있는 상황과 동일한 해역을 대상으로 하는 남북한 해양개발의 인접성 등을 감안할 때, 실리주의적 세계의 변화에 공동으로 대처하고 남북한 상호 경제발전을 도모하기 위해서는 남북한 해양과학기술 협력교류의 활성화와 새로운 첨단 해양기술의 공동 연구 개발 둥 남북 상호간의 능동적이고 적극적인 협력자세가 무엇보다 필요하다고 생각된다. 또한 한반도 주변해양에서 남북한 각기 독자적인 해양관리 및 해양산업의 전개보다는 양국 공동협력에 의해 주변국의 한민족 공동체가 참여하는 방안이 시급한 과제라고 판단된다.