• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_3호
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• pp.863-872
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• 2022

희토류 원소(rare earth elements, REEs)는 유사한 물리적·화학적 성질을 가지고 있어 지질학적 환경변화를 해석하는 유용한 도구로 사용되고 있다. 이번 연구에서는 2018년 1월 한 달간 북경 및 광주광역시에서 포집된 초미세먼지 내 희토류 원소의 특성을 비교하였다. 북경 및 광주 초미세먼지 내 총 희토류 원소 농도는 북경이 광주보다 약 16배 높았으며 두 지역 모두 경희토류가 중희토류에 비해 8-10배 이상 부화되었다. Post Archean Australian Shale (PAAS) 표준화 분포 패턴을 통해 북경과 광주 초미세먼지는 Eu, Tb, Er이 다른 원소보다 부화된 양상을 보였고, 두 지역 모두 양(+)의 Eu 이상치와 음(-)의 Ce 이상치가 나타났다. 희토류 원소 간 상관관계를 통해 북경과 광주의 초미세먼지는 중국 사막 및 황토 고원과 북경 주변 도시(Zhangbei, Fengning, Miyun)의 영향을 받는 것으로 나타났다. 이번 연구를 통해 초미세먼지 내 희토류 원소는 국가 간 미세먼지의 차이를 밝힐 수 있는 중요한 지시자로 활용될 수 있으며, 국내 미세먼지 기원 및 이동에 대한 보다 명확한 정보를 제공하는 유용한 도구로 활용될 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제35권6호
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• pp.509-521
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• 2002

본 연구는 지화학적 재해를 평가하는 좋은 지시자인 하상퇴적물에 대하여 지질집단별 지구화학적 특성과 하천수의 특성을 장흥지역 1차 수계를 중심으로 밝히고자 한다. 암석의 생성시기와 지질학적 환경에 따라 풍화에 영향을 받은 정도에 차이가 많은 점을 고려하여 연구지역의 지질을 화강암류지역, 화강암질편마암류(일부 변성퇴적암류포함)지역, 응회암류지역으로 나누어 주성분원소, 미량원소, 희토류원소, 독성원소 등의 분포특성에 대하여 기술하였다. 하천수에 대한 온도, pH. 전기전도도 등의 물리화학적 특성은 1999년과 2001년에 현장에서 측정하였고, 하상퇴적물 시료는 1999년 4월과 5월에 걸쳐 채취하였으며, XRF ICP-AES, NAA를 이용하여 화학분석을 실시하였다. 주성분원소의 함량은 지질집단에 관계없이 비슷한 함량비를 나타냈으며, 희토류원소는 화강암질편마암류(일부 변성퇴적암류 포함)지역에서 다른 두 지역에 비해 낮게 나타났고, 독성원소 중 Zn과 Cu가 비교적 높은 함량을 나타내었다. 부화계수와 부화지수를 도출한 결과 주성분 원소에서는 $Fe_2O_3$, MgO, $TiO_2$, MnO가, 희토류원소에서는 응회암류지역의 시료들 중 Eu. Yb가, 독성원소에서는 Co, Cr, Zn에서 약간의 부화경향을 나타냈다.

• 한국지구과학회지
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• 제34권4호
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• pp.289-302
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• 2013

대부분 니질 퇴적물로 구성된 황해 남동부 흑산니질대 퇴적물의 기원지를 밝히기 위해 퇴적물 시료에 대해 주성분 원소와 희토류 원소(REE)를 분석하였다. 표층 퇴적물 시료는 흑산니질대 내 51지점에서 피스톤식과 박스형 시료 채취기로 획득하였다. 흑산니질대의 표층퇴적물은 니 퇴적물이 우세하게 나타나며, 평균입도는 $5-6{\phi}$이다. 공간적으로 북쪽지역은 실트함량이 높고, 남쪽지역으로 갈수록 점토함량이 증가한다. 흥미롭게도 주성분 원소와 희토류 원소 함량 특성은 퇴적물 기원 해석에 있어 다른 결과를 가져왔다. Fe/Al과 Mg/Al 함량 비, $Al_2O_3$와 MgO 함량 비, $Al_2O_3$와 $K_2O$를 각각 도시한 결과, 흑산니질대 퇴적물은 한국 기원의 퇴적물이 우세한 것으로 나타났다. 하지만 희토류 원소의 특성은 중국 기원의 퇴적물이 우세함을 반영한다. 이러한 기원 불일치는 각 원소의 함량 조절요인이 다르기 때문이다. 주성분 원소는 입도와 높은 상관관계를 고려할 때 입도에 따라 그 함량이 영향을 받는 것으로 해석된다. 반면에 희토류 원소는 입도와는 상관관계가 낮으며, 중광물 함량에 의해 조절되는 것으로 사료된다. 이와 같이, 각기 다른 추적자에 따른 기원의 불일치를 해결하기 위해 추가적인 연구가 필요하다.

• 암석학회지
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• 제5권2호
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• pp.135-141
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• 1996

La-Ce법은 최근에 새로 개발된 연대측정법이다. 특히 La 및 Ce은 회토류원소군의 일원으로서 Sm-Nd법과 대비하여 해석할 경우, 지각물질 및 맨틀물질의 진화과정을 해석하는 데 있어서 아주 유용하게 쓰일 수가 있다. 본 논문에서는 La-Ce법의 기본개념에 대한 소개와 도불이 이를 토대로 하여 강원도 임원지 역의 우백질 화강편마암과 중국 요령성 안산지역에 분포하는 칼륨부화 화강암에 대하여 그 기원물질의 경희토류 분포양상을 유추하였다. 칼륨부화 화강암의 Sm-Nd년대는 $3.16{\pm}0.06$Ga($2{\sigma}$)이며 $^{143}Nd/^{144}Nd$초기치는 $0.50846{\pm}0.00005$(${\varepsilon}_{Nd}$=-1.5)이다. 이 초기치는 칼륨부화 화강암이 지각 내에서의 화성활동에 형성되어졌음을 의미한다. Nd 및 Ce 동위원소비의 결과에 이하면, 우백질 화강편마암과 칼륨부화 화강암은 CHUR과 거의 유사한 물질로부터 분화되었음을 알 수가 있다. 그리고 중국 동북부 료령성지역의 지각형성시기는 3.5Ga 보다 더 오래된 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제38권6호
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• pp.607-622
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• 2005

하상퇴적물의 공급원을 규명하고자 전라남북도의 경계부근에 위치하는 섬진강 본류와 그 지류들을 포함하는 유역에서 발생하는 하상퇴적물의 희토류원소 분포양상과 토양유실량을 결석하였다. 연구지역 수계는 섬진강 본류를 비롯하여 순창읍을 관통하는 경천, 옥과면의 옥과천, 입면의 창정천과 입천이면, 각 수계에 직${\cdot}$간접적으로 퇴적물을 공급할 수 있다고 생각되는 10개 유역을 대상으로 토양유실량 분석을 실시하였다. 토양유실량 예측공식인 RUSLE 인자를 생성하기 위하여 토지이용도, 지형도, 토양도 등의 자료를 사용하었고, grid 기반의 10m 셀의 격자형 데이터로 구축한 RUSLE 인자들의 중첩분석을 통하여 연간 토양유실량을 예측하였다. 당위면적당 토양유실량은 밭(53,140.94 tons/ha/year), 과수원(25,063.38 tons/ha/year), 논(6,506.7 tons/ha/year), 산림 (6,074.36 tons/ha/year) 지역 순으로 우세한 것으로 나타났다. 침식위험지역으로 분석된 지역은 대부분 밭 지역 내에 분포하였다. 토양유실은 하천을 따라 분포하는 근원암 지역에서 주로 발생하였으며, 토양유실량, 침식위험지역 분포, 하상퇴적물과의 희토류원소 분포양상에 있어서의 상관관계 등을 고려해볼 때, 경천은 순창엽리상화강암, 옥과천은 대강엽리상화강암, 입천은 설옥리층의 퇴적물이 하천에 주로 유입되는 것으로 판단된다. 특히 여러 암종이 넓은 면적에 분포하고 있는 옥과천의 경우, 하싱퇴적물, 기반암 및 토양의 희토류원소 분포양상과 토양유실량 분석결과를 함께 활용함으로써 더욱 신뢰도 높은 상관관계를 밝힐 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.90-93
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• 1997

고주파 반응성 스퍼터링 방법을 사용하여 희토류가 첨가된 SiO$_2$ 박막을 제작하여 특성을 조사하여, 양질의 희토류 원소가 첨가된 SiO$_2$ 박막의 최적의 제작조건을 도출하고 Er-Al:SiO$_2$ 박막의 소자웅용 가능성에 대하여 조사하였다 열처리전의 Er의 농도는 EDS(Energy dispersing x-ray spectrometer)로 측정한 결과 0.77% 로 농도를 나타내었고 코아층 첨가된 Er은 균일하게 분포되었다 크레드층의 굴절률은 633nm의 파장에서 측정하였을때 1.458이였고 코아층의 굴절률은 동일 파장에서 1.757이였다. 굴절률 분포도 (Refractive Index Profile)는 계단형 굴절률 분포로 코아층/클래드 굴절률 차 $\Delta$n$_{ESI}$ = 0.1였다.

• 한국습지학회지
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• 제23권3호
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• pp.213-223
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• 2021

낙동강 하구 새섬매자기 식생지역의 수리역학적 퇴적환경을 알아보기 위하여 명지와 을숙도 조간대에서 6개의 퇴적물 코어를 채취하여 퇴적물 입도와 원소분석 (주원소, 미량원소, 희토류 원소)을 수행하였다. 명지 조간대의 퇴적환경은 낙동강 하구둑 좌측 수문의 영향 때문에 퇴적물 상부 (~ 15 cm)에서 분급도가 불량하고 왜도 및 첨도는 양의 값을 보였다. 반면에 을숙도 조간대는 주 수문뿐만 아니라 좌측 수문의 방류 영향으로 정점 별로 서로 다른 퇴적상을 보였다. 퇴적환경의 변화를 알아보기 위하여 분급도, 왜도 및 첨도 등을 이용하여 Linear Discriminate Function (LDF) 분석을 진행하였으며, 그 결과 퇴적물 상부에서 주로 에너지가 강한 퇴적환경이 나타났다. 을숙도 조간대의 ES05 (식생지역)와 ES11 (비 식생지역) 정점의 원소분포는 크게 Al, Fe 및 Ca 주요원소들의 분포와 관련하는 광물구성의 영향을 받는다. 알루미노실리케이트(Aluminosilicate)를 포함하는 쇄설성 광물들은 퇴적물의 희토류 함량을 희석시키며, 특히 ES05 정점 퇴적물의 원소조성을 결정하는 주요 요인으로 작용하였다. 반면에 ES11 정점의 원소조성은 점토광물과 철수산화물, 그리고 희토류 함량이 높은 중광물에 의해 조절되는 것으로 나타났다. 따라서 새섬매자기 조간대 퇴적물의 원소조성은 광물 분별 과정의 영향을 받으며, 이는 담수-해수 혼합 지역의 퇴적환경을 반영한다.

• 자원환경지질
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• 제55권3호
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• pp.241-259
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• 2022

희토류 원소 (Rare Earth Elements; REE)는 전통적으로 카보나타이트나 풍화잔류광상에서 채광이 이루어졌다. 하지만, 최근 각종 첨단산업에 활용되는 희토류 원소의 수요증가로 인해, 추가적인 희토류 부존량 확보를 위한 비전통적인 희토류 광상으로서 함희토류 탄층이 주목받고 있다. 함희토류 탄층은 일반적인 탄층보다 높은 농도 (> 300 ppm)의 희토류 원소를 함유하는 탄층을 의미한다. 이는 크게 3가지 성인유형으로 분류되며, 두가지 이상 성인의 복합작용으로 형성되기도 한다. 우선, 육성형 (terrigenous) 함희토류 탄층은 주로 보크사이트 광상 기원 광물들의 이동 및 재퇴적에 의해 형성되며, 주로 LREE (Light REE)가 부화된다. 응회질형 (tuffaceous) 함희토류 탄층은 화산 분출에 기인한 화산재가 석탄 분지에 유입이 되어 형성된다. 이 유형은 주로 화산재기원의 함희토류 광물들과 자생기원의 인산염 광물들이 탄층과 톤스테인층의 경계부에 얇은 층상으로 농집되며, 희토류가 균질하게 분포하는 수평형 REE 패턴을 갖는다. 마지막으로, 열수형 (hydrothermal) 함희토류 탄층은 화성암기원 열수에 의해 희토류가 유입되어 형성된다. 이러한 탄층에서는 함할로겐 인산염 광물들과 함수광물들이 세립질의 자생형으로 존재하며, 주로 HREE (Heavy REE)가 부화된다. 미국은 이미 켄터키주 파이어 클레이 탄층을 대상으로 탐사로부터 선별 및 공정개발을 통해 고순도 산화 희토류의 생산에 성공하였으며, 연간 희토류 소비량의 약 7% 공급을 목표로 연구를 확장하고 있다. 한국의 경우, 경주-영일 탄전의 갈탄층이 응회암층과 함탄층이 협재하는 특징을 보이고, 압밀작용의 영향이 상대적으로 적은 신생대 제3기의 연대를 갖는 것으로 보아 응회질형 함희토류 탄층으로서의 개발 가능성이 기대된다. 따라서, 국내 희토류 공급망 다각화를 위해 함희토류 탄층 대상의 광물, 광상 및 퇴적학적 연구를 통한 개발 가능성 평가가 우선적으로 요구된다.

• 암석학회지
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• 제9권2호
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• pp.70-83
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• 2000

한반도 동남부 경상분지 내의 양산 단층 동부에 분포하는 경주-김포일원 4개의 소규모 화강암체에 대한 암석 기재학적 및 지화학적 특징을 밝히고, 그 기원과 상호 관계 규명에 대해 연구하였다. 야외 관찰 및 현미경 관찰에 따른 광물 함량과 조직에 근거해서 화강섬록암, 반상 화강암, 등립질 화강암의 3개 암상으로 분류하였다. 모드 분석결과에 의하면, 대본 화강암체의 북부와 남부 지역이 화강섬록암의 영역에 도시되었고 나머지는 전부 화강암 영역에 도시되었다. 본 지역의 화강암류는 비알칼리 계열 중에서도 칼크-알칼리 계열에 속한다. 희토류원소를 콘드라이트에 표준화시키면 경희토류원소가 중희토류원소보다 부화되어 있으며, 오유 화강암체와 대본 등립질 화강암체에서 가장 낮은 값을 보인다. 연구 지역의 화강암질암체 최소 용융물질의 정출 압력은 약 0.5~1 kbar이고 정출 온도는 $700~820^{\circ}C$로 추정된다. 기재적 특성과 지화학적 자료 및 동위원소 연대측정 자료들에 의하면, 오유화강암체는 팔레오세의 별개 화강암체이고 대본 화강섬록암, 산서 반상 화강암, 호암 등립질 화강암체는 에오세의 동일 기원 마그마 분화산물로 추정된다.

• 암석학회지
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• 제8권3호
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• pp.149-170
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• 1999

장기지역의 화산암은 SiO$_2$함량이 48~61%로 TAS 도표에서 안산암, 현무암 질안산암, 현무암 영역에 도시되며 모두 비알칼리암에 해당된다. 19개의 분석치를 AFM 삼각도와 Harker 변화도에서 살펴보면 장기 분지의 중성내지 염기성용암류는 칼크-알칼리 계열과 쏠레아이트 계열로 구분된다. 칼크-알칼리 현무암질안산암(CBA)은 단사휘석과 사방휘석을 포함하며, 쏠레아이트 현무암(TB)은 사장석, 단사휘석, 감람석 등을 함유하고 있으며 조직상 크게 반정이 거의 없는 비반상현무암(TAB)과 반정을 많이 포함한 반상현무암(TPB), 현무암으로부터 분화된 양상의 비반상현무암질안산암(TABA)으로 구분된다. 희토류 원소 및 불호정성 원소의 양상에서 본 역의 화산암은(LILE)의 부화와 HFSE의 결핍이 관찰되며 조산대 화산호 환경과 밀접한 관련이 있으며, 쏠레아이트의 성분은 칼크-알칼리 계열의 현무암질안산암(CBA)에 비해 더욱 MORB에 가깝다. 섭입에 관련된 마그마로부터 진화한 암석에 나타나는 특징과 같이 불호정성원소와 희토류원소 양상에서 칼크-알칼리 현무암질안산암(CBA)는 쏠레아이트에 비해 LILE 및 LREE가 다소 부화되고, HFSE와 HREE는 다소 결핍된 특징을 보인다. Ba/Th, La/Th 비와 같은 판별도에서 칼크-알칼리 현무암질안산암(CBA)은 중~고-K 암체에, 쏠레아이트는 중-K 암체와 MORB 영역에 도시된다. La/Yb 대 Th/Yb 도표에서 본역 화산암은 해양도호현무암의 영역에 도시되는데, 쏠에아이트가 칼크-알칼리 계열에 비해 더욱 원시 환경으로 판별된다.