• 한국광물학회지
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• 제5권1호
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• pp.6-13
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• 1992

열수변질작용동안에 수반되는 광물간의 열역학적인 반응관계를 통해 325${\circ}C$와 1바에서 광물의 상 안정다이아그램을 작성하였다. 홍주석과 공생관계에 있는 일라이트를 백운모와 엽납석 두가지로 이루어지는 이성분계의 이상적 혼합모델을 가정하여, 화학분석차로부터 생성자유에너지를 계산하였다. 구조화학식이 $K_{0.86}Al_{2.93}Si_{3.03}O_{10}(OH)_2$인 일라이트의 생성작유에너지는 위 조건에서 -1147.727 kcal/mole이다. 일라이트의 안정영역은 이상적 백운모 단성분보다는 훨씬 좁게 나타나며, 시리카의 활동도가 백운모보다는 낮다. 일라이트는 엽납석이 분해되는 동안에 홍주석이 수화되어 형성된 것으로 홍주석의 가장자리나 균열을 따라 일라이트의 형성이 우세하게 일어났다.

• 한국광물학회지
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• 제29권4호
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• pp.167-177
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• 2016

신제3기 마이오세(Miocene)의 플라야호(playa lake) 환경에서 형성된 증발형 붕소 광상인 터키의 비가디치(Bigadiç) 광상과 크르카(Kırka) 광상에서 산출되는 점토에서 각각 $LiO_2$가 0.02-0.21%, 0.16-0.30% 함유되어 있다. 이는 점토에 리튬을 함유한 헥토라이트(hectorite)가 함유되어 있기 때문으로 확인되었으며 붕소 광석을 처리하고 남은 광미도 $LiO_2$ 0.04-0.26% 포함하고 있는 것으로 보고된다. 약 0.18%의 리튬 함량을 보이는 비가디치 및 크르카 광상 점토 시료 각 1개에 대하여 추출 가능한 리튬의 양을 알아보았다. 본 연구의 XRD 분석 결과 크르카 광상의 시료에는 25.7%, 비가디치 시료에는 79.7%의 헥토라이트가 함유되어 있었다. 이들 점토가 리튬 광석으로 활용될 수 있는지 알아보기 위해 (1) 산 처리 용출 및 (2) 열처리 침출 방법으로 리튬을 추출하였다. 두 광상 시료 모두 0.25 M 염산과의 반응시간에 따라 용출되는 리튬의 양이 증가하였으나 10시간 이상 반응시켰을 때는 용출되는 리튬의 양이 더 이상 증가하지 않았다. 10시간 이상 반응시켰을 때, 크르카 광상 점토 시료에서 89%의 리튬이 용출되었으며 비가디치 광상 점토 시료에서 71%의 리튬이 용출되었다. $CaCO_3$ 및 $CaSO_4$와 함께 $1,100^{\circ}C$에서 2시간 열처리하여 크르카 광상 시료에서 87%, 비가디치 광상 시료에서 82%의 리튬을 추출하였다. 크르카 광상의 점토 시료는 산 처리로 더 많은 양의 리튬을 추출할 수 있었으며 비가디치 광상의 시료는 열처리 방법으로 리튬을 더 많이 추출할 수 있었다.

• 지질공학
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• 제4권3호
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• pp.269-281
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• 1994

경상북도 경주군 추령터널 축조공사장 암석의 물성과 풍화특성을 밝히기 위한 연구가 수행되었다. 암석의 종류, 구성성분 및 조직의 특성을 알기 위하여 현미경 관찰 및 X선 회절분석을 실시 하였으며, 또한 현장탄성파속도 측정, 시험편에 대한 실험실내에서의 탄성파 전파속도 및 일축압축강도 시험을 실시하였다. 연구지역의 암석은 화산쇄설암인 응회암으로서, 점토광물을 바탕으로 하여 석영, 장석 등의 결정들과 화산암편, 셰일편 등의 암편들로 구성되어 있다. 풍호를 받지 않은 응회암은 평균 압축강도가 약 $443kg/\textrm{cm}^2$, 평균 탄성파속도가 약 3680m/sec인 연암이며, 자갈모양으로 박혀 있는 안산암은 평균 압축강도가 약 $2500kg/\textrm{cm}^2$, 평균 탄성파속도가 약 4340m/sec인 경암으로 판명되었다. 실험실 시편과 현지의 암반에 대한 탄성파 전파속도는 압축강도와 비교적 높은 상관성을 보이면서 비례하는 양상을 보인다. 한편, 실험실 시편에서의 탄성파 속도는 현지 암반보다 약 1.5km/sec 높은 현상을 보이는데, 이는 현지암반에서의 절리, 파쇄대 및 수분으 존재 등에 의하여 탄성파 전파속도가 저하된 현상으로 해석된다. 응회암은 바탄물질과 셰일편에 50% 이상의 점토광물을 함유하고 있어 자연환경에 노출시 쉽게 수분을 흡수하는 특성을 갖는다. 따라서 연구지역의 암석은 풍화되기 전에는 보통암 이상의 강도를 보이나 대기중에 노출되면 다른 암석에 비하여 쉽게 풍화를 받는 특성을 갖는다.

• 한국토양비료학회지
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• 제8권2호
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• pp.45-51
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• 1975

농업개발(農業開發)이 가능(可能)한 구릉지(丘陵地)의 하부(下部)와 대지(臺地)에 분포(分布)하고 있는 반층토(盤層土)인 연곡통(延谷統)에 대(對)하여 형태적(形態的), 화학적(化學的) 그리고 점토광물학적(粘土鑛物學的) 특성(特性)을 조사연구(調査硏究)한바 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 형태저특성(形態的特性)으로 보아 표토(表土)는 갈색(褐色) 내지(乃至) 암갈색(暗褐色)의 양토(壤土)로서 푸슬푸슬하나 심토(心土)인 반층(盤層)은 색갈(色褐)이 다양(多樣)하여 암갈(暗褐), 담황갈(淡黃褐), 진갈색(眞褐色)이 주(主)이고 투수성(透水性)이 나빠 담회갈(淡灰褐), 담갈색등(淡褐色等)의 반문(斑紋)이 있고 토성(土性)은 미사질식양토(微砂質埴壤土)이며 발달도(發達度)가 보통(普通) 내지(乃室) 강(强)한 판상구조(板狀構造)로서 점토피막(粘土皮膜)이 구조표면(構造表面)을 덮고있다. 한편 이층(層)은 매우 치밀(緻密)하고 단단하며 습(濕)할때 점착성(粘着性) 및 가소성(可塑性)이 강(强)하다. 기층(基層)은 토색(土色)이 다양(多樣)하며 양토(壤土) 내지(乃至) 식양토(埴壤土)이다. 2. 물리적특성(物理的特性)으로 토양입자(土壤粒子)의 분포비율(分布比率)을 보면 표토(表土)에서 심토(心土)로 갈수록 점토(粘土)의 함량(含量)이 증가(增加)되며 (표토(表土)에 비(比)하여 1.2부이상(倍以上)) 기층(基層)으로 내려갈수록 감소(減少)되고 있다. 보수력(保水力) 및 가비중(假比重)은 일반토양(一般土壤)에 비(比)하여 높다. 3. 화학적특성(化學的特性)으로서 유기질(有機質) 함량(含量)은 적고 토양(土壤) 반응(反應)은 강산성(强酸性)에 속(屬)하며 염기치환용량(鹽基置換容量)은 보통(普通)이고 염기포화도(鹽基胞和度)는 높다. 활성철(活性鐵), 역환원성(易還元性) 망강 및 유효규산(有效珪酸)은 일반토양(一般土壤)에 비(比)하여 높다. 4. 점토(粘土)의 화학적특성(化學的特性)은 규반비(珪礬比)가 높고 $Fe_2O_3$, $K_2O$ 및 MgO의 함량(含量)이 높으며 점토(粘土_의 염기치환용량(鹽基置換容量)은 매우 높다. X-선(線) 회절분석결과(回折分析結果) 주요점토광물(主要粘土鑛物)은 Kaoline, Vermiculite with Al-interlayers, Illite이며 그 외(外) 석영(石英)이 혼입(混入)되여 있다. 5. 본연구결과(本硏究結果) 연곡통(延谷統)은 점토(粘士)의 집적(集積)으로 인(因)한 점토반(粘土盤)의 반층토(盤層土)이며 미국(美國)의 7차분류시안(次分類試案)에 의(依)하면 반층(盤層)과 Argillic층(層)이 있고 염기포화도(鹽基胞和度)가 35% 이상(以上)이므로 Fragiudalfs로 분류(分類)할 수 있으며 한편 FAO/UNESCO의 분류(分類)로는 Eutric Planosols에 속(屬)한다.

• 자원환경지질
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• 제25권4호
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• pp.397-416
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• 1992

본 논문에서는 해남지역의 점토광상인 성산, 옥매산 및 해남광상을 연구대상으로 하였다. 열수변질을 받은 각 점토광상은 중심으로부터 주변부로 감에 따라 변질대를 형성하고 있는데, 성산광상의 경우 카올린대, 카올린-석영대, 견운모대 및 녹니석대의 변질대가, 옥매산광상의 경우 석영대, 명반석대, 카올린대, 견운모대 및 녹니석대의 변질대가, 그리고 해남광상의 경우 석영대, 납석대, 견운모대 및 녹니석대의 변질대가 각각 나타나고 있다. 이같은 변질대들은 두 종류의 변질작용으로 구분될 수 있는데, 하나는 납석대, 명반석대, 석영대, 카올린대 및 카올린-석영대와 같은 산변질작용 (acidic alteration)이고, 다른 하나는 녹니석대와 일부 견운모대와 같은 프로필리틱 (prophylitic alteration) 이다. 모든 점토광상은 high sulfidation (acidic-sulfate) 계에 속한다. 산변질작용의 암석은 납석, 명반석, 카올린광물, 견운모, 석영 및 황철석 등으로 구성되어 있다. 전암화학분석의 결과 $SiO_2$, $TiO_2$, $Fe_2O_3$, MgO, CaO, $K_2O$ 및 $Na_2O$와 같은 원소들은 원암의 조성과 상당한 차이를 보여주고 있는데, 이같은 주원소들의 유동성은 각 변질대의 광물조합과 관련되어 이들에 영향을 주고 있다. 견운모의 폴리타잎(polytype) 은 X-선 회절분석결과, $2M_1$ 및 1M 형으로 밝혀졌다. 성산광상의 경우 $2M_1$ 및 1M 형이 거의 같은 비율로 나타나고, 옥매산광상의 경우 1M 형이 우세한 반면, 해남광상의 경우 $2M_1$ 형이 우세하게 나타나고 있다. 이같은 현상은 견운모의 형성온도를 반영하는 것으로, 해남광상이 가장 고온에서, 성산광상은 중간온도에서, 그리고 옥매산광상이 가장 저온에서 형성되었음을 지시해 준다. 전자현미 분석결과, 면반석의 Na/(K+Na)의 비율이 옥매산광상의 것이 성산광상의 명반석이 성산광상의 것보다 높은 것으로 나타났는데, 이는 옥매산광상의 것보다 상대적으로 고온에서 높은 Na/(K+Na) 값과 낮은 pH 값을 갖는 용액에서 형성되었음을 시사해 준다. 모든 분석결과를 종합하여 볼 때, 명반석은 hypogene 기원이며, steam-heated 환경에서 hydrogen sulfide의 산화작용에 의하여, 그리고 오늘날의 열수계에서 관찰할 수 있는 solfataric alteration의 결과로 형성되었음을 알 수 있다.

• 한국광물학회지
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• 제7권1호
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• pp.40-48
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• 1994

남산 화강암의 풍화를 물과 광물작용의 흡착작용의 관점에서 연구하였다. 순수한 증류수만으로도 광물-물의 흡착반응이 일어나며, 그 반응속도는 암석/물의 비율에 따라 수초-수 시간이내로 매우 빠르다. 광물과 물이 반응할 때 가장 영향을 미치는 것은 광물의 표면의 결합상태와 물의 수산이온농도이며, 암석/물의 비율은 용액의 수산이온농도를 좌우한다. 광물 입자의 크기는 반응속도에 큰 영향을 미치지만 암석/물의 비율이 약 7g/200 ml 이상이 되면 큰 변화를 보이지 않는다. 풍화를 받지 않은 화강암은 양의 pH edge (최대 pH 10)를 보이며 pH 7.1~7.5으로 하강하는 양상을 보인다. 그러나, 풍화를 받아서 점토 광물이 섞이 화강암은 음의 pH edge (최소 pH 4.8)를 보이며 pH 6을 넘지 않는다. 흡착반응 동안에 겔이 수면 위에 생성된 후 이것은 후에 깁사이트로 변하고, 암석/물의 비율이 높을수록 그리고 pH 변화가 클수록 많이, 그리고 빨리 형성된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-7
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• 1992

화강암(花崗岩), 화강편마암(花崗片麻岩), 석회암(石灰岩), 혈암(頁岩), 현무암등(玄武岩等) 우리나라 주요(主要) 모암(母岩)에서 발달(發達)된 토양(土壤)을 대상(對象)으로하여 조암광물(造岩鑛物)로 부터 토양점토광물(土壤粘土鑛物)의 생성과정(生成過程)을 밝히기 위해 모래와 미사입자(微砂粒子)의 화학적(化學的) 조성변화(組成變化)와 1차광물(次鑛物)의 동정(同定)과 분포(分布), 그리고 광물학적(鑛物學的) 특성변화(特性變化) 단계(段階)를 조사연구(調査硏究)하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 모래와 미사(微砂)의 화학적(化學的) 조성(組成)은 조암광물(造岩鑛物)에서 유래(由來)된 풍화(風化)에 저항성(抵抗性)이 큰 석영(石英)과 풍화(風化)가 용이(容易)한 철고토광물 및 석회광물(石灰鑛物)의 양(量)에 따라 크게 변(變)하였다. 2. 화강암(花崗岩)과 화강편마암(花崗片麻岩) 유래(由來) 토양(土壤)의 모래와 미사(微砂)에서 주광물(主鑛物)은 석영(石英), 장석(長石), 운모(雲母), 그리고 소량(少量)의 각섬석(角閃石)과 녹이석외(綠泥石外)에 chlorite/vermiculite의 혼층광물(混層鑛物)이었으며 미사(微砂)에서 장석(長石)이 현저히 감소(減少)하는 경향(傾向)이었다. 3. 모래에서는 사장석(斜長石)의 가정적(假晶的) 변성작용(變成作用)에 의한 $7{\AA}$의 kaolin 광물(鑛物)이 동정(同定)되며 chlorite/vermiculite의 혼층광물(混層鑛物)은 녹이석(綠泥石)과 흑운모(黑雲母)로 부터 유래(由來)되는 것으로 판단(判斷)되었다. 4. 석회암(石灰岩) 유래(由來) 토양(土壤)의 모래와 미사(微砂)에는 석영(石英), 운모(雲母), 장석(長石), 녹이석외(綠泥石外)에 모암(母岩)에서 유래(由來)된 상당량(相當量)의 방해석(方解石)과 백운석(白雲石)이 존재(存在)하였다. 5. 혈암(頁岩) 유래(由來) 토양(土壤)의 모래와 미사(微砂)에서 주광물(主鑛物)은 석영(石英), 장석(長石), 운모(雲母), 녹이석(綠泥石)이었으며 토양발달정도(土壤發達程度)가 높은 부여통(扶餘統) 미사(微砂)에서는 장석(長石)과 녹이석(綠泥石)이 감소(減少)하였다. 6. 현무암(玄武岩) 잔적토(殘積土)(구엄통)의 모래와 미사(微砂)에서는 모암(母岩)에서 유래(由來)된 사장석(斜長石)과 휘석외(輝石外)에 외부(外部)로 부터 첨가(添加)된 것으로 보이는 석영(石英)과 운모(雲母)가 존재(存在)하였다.

• 한국광물학회지
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• 제21권2호
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• pp.117-127
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• 2008

카올리나이트 KGa-2 (표준 점토)의 인산염 흡착-탈착 특성을 규명하기 위하여 벳치(batch) 흡착 실험을 실시하였으며, 흡착 상태를 알아보기 위하여 ATR-FTIR (Attenuated Total Reflectance-Fourier Transform Infrared) 분광분석을 실시하였다. 인의 함량은 UV-VIS-IR 분광분석 기를 사용하여 측정하였으며, 이 때 파장은 820 nm를 이용하였다. pH 4에서 pH 9 범위 내에서 카올리나이트 KGa-2의 인산염 흡착량은 pH가 증가하면 대체적으로 증가하는 경향을 나타내지만, 인산염 농도에 따라 매우 다른 형태를 보여준다. 카올리나이트 KGa-2의 인산염 흡착 특성은 랑미어 흡착등온선, 템킨 흡착등온선, 프로인드리히 흡착등온선 순으로 잘 부합하며, 랑미어 최대 흡착능은 $204.1{\sim}256.5\;mg/kg$, 평균간은 232.5 mg/kg으로서, 카올리나이트 KGa-1b에 비하여 높은 인산염 흡착능을 가진다. 카올리나이트에 흡착된 대부분의 인산염이 탈착되기보다, 광물 내에 고착되는 경향을 나타내지만 이에 대해서는 후속적인 실험이 필요한 것으로 판단된다. ATR${\sim}$FTIR 스펙트럼에서 카올리나이트에 의한 흡수피크의 위치가 인 피크와 거의 중첩되고, 카올리나이트에 의한 흡수 피크의 강도가 인 피크에 비하여 월등히 크기 때문에 카올리나이트에 흡착된 인에 의한 피크를 카올리나이트 자체에 의한 피크로부터 분리하는 것이 거의 불가능하였다.

• 보존과학회지
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• 제26권4호
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• pp.445-458
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• 2010

1993년에 해체 및 보존 처리된 금산사미륵전 벽화는 현재 박락과 균열, 박리와 같은 심각한 손상이 진행된 것으로 조사되었다. 금번 분석조사는 향후 진행될 금산사 미륵전 벽화 보존처리를 위하여 과거에 처리된 벽체의 재료적 특성을 파악하기위해 진행되었다. 손상이 가장 심한 남측 벽의 벽체를 대상으로 하였으며 시료는 남측 2층 외벽의 불벽과 포벽화의 마감벽, 중벽, 배면 보강부의에서 박락된 벽체시료를 채취하여 미세구조와 화학성분, 결정상, 그리고 입도분포를 중심으로 분석하였다. 분석결과, 불벽과 포벽의 마감벽은 유사한 풍화토를 사용하였고 중벽 또한 유사한 모래와 풍화토를 사용하였으며 비교적 균일한 크기와 모양의 광물 입자들의 집합체로 구성되어 있으나, 과거 보존처리 과정에서 벽체의 보강을 위해 사용한 아크릴 계열의 경화제의 영향으로 광물 입자들이 응집되어 매우 단단한 응결체 (aggregate)를 형성하고 있는 것으로 확인되었다. 벽체의 배면 1차 보강층과 배면 2차 보강층은 석고($CaSO_4{\cdot}2H_2O$)가 주 결정상인 것으로 분석되었으며, 모래와 점토광물이 소량 함유되어 있는 것으로 판단된다. 향후 보존처리는 부분적으로 경화된 벽체후면에 대한 조치와 1, 2차보강층의 제거가 우선적으로 진행되어야 한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권6호
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• pp.478-485
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• 2009

제주도 남부 해안지대의 용암류대지에 Andisols로 분류되는 토양들과 인접하여 주로 분포하며, Alfisols로 분류되고 있는 용흥통을 재분류하고, 그 생성에 대하여 고찰하고자 용흥통 대표단면의 형태적 특성을 조사하고, Soil Taxonomy의 표준 분석방법인 Soil Survey Laboratory Methods Manual에 따라서 토양을 분석하여 Laboratory data sheets를 작성하였다. oxalate 침출성 (Al + 1/2 Fe) 함량은 3.2$\sim$3.4%로 andic 토양 특성의 분류기준을 충족시키고 있으나, 인산보유능이 72.7$\sim$84.5%로 85% 미만이며, 용적밀도가 $1.21{\sim}1.42Mg\;m^{-3}$으로 $0.90Mg\;m^{-3}$ 이상이다. 따라서 용흥통은 Andic 토양 특성을 보유하고 있지 않으므로 Andisols로 분류할 수 없다. 반면에 BAt층에서 Bt4층 (15~150 cm)까지 점토집적층인 argillic층을 보유하고 있으며, 기준깊이에서의 염기포화도 (양이온합)가 35% 미만이므로 Andisols, 또는 Alfisols이 아니라 Ultisols로 분류되어야 한다. Argillic 층위의 상부 15 cm 깊이에서 유기탄소 함량이 $9g\;kg^{-1}$ 이상이므로 아목은 Humults로 분류된다. 무기질 토양표면에서 150 cm 이내 깊이에 암석질이나 준암석질 접촉면 등이 없으며, 무기질 토양표면에서 150 cm까지 깊이의 argillic 층위에서 점토함량이 최대치와 비교하여 20% 이상 감소되는 층위가 없으므로 대군은 Palehumults로 분류된다. Andisols로 분류되는 토양들과 인접하여 분포하나 Ap층의 용적밀도가 $1.21Mg\;m^{-3}$으로 andic 아군의 분류조건을 충족시키지 못하므로 아군은 Typic Palehumults로 분류된다. 토성속 제어부위에서의 점토 함량이 35% 이상이고, thermic 토양온도상을 보유하므로 용흥통은 fine, mixed, themic family of Typic Hapludalfs가 아니라 fine, mixed, thermic family of Typic Palehumults로 분류되어야 한다. 비교적 건조한 제주도 서부 및 북부 해안지방에는 층형 규산염 점토광물을 주광물로 하고 있는 non-Andisols 토양이 주로 생성 발달되고, 보다 습윤한 그 외의 지역에서는 알로판 또는 Al-유기복합체가 주가 되는 Andisols 토양이 주로 생성 발달하고 있다. 그러나 용흥통의 경우 강우량이 1,800 mm 내외로 비교적 많은 제주도 남부 해안지역에 분포하고 있으면서도 조면암, 조면암질 안산암 및 이들 암석에서 유래된 화산회를 모재로 하고 있기 때문에 non-Andisols 토양으로 생성 발달한 것이라고 생각된다. Andisols로 생성 발달되지 않은 용흥통은 안정한 지형인 용암류 대지에 분포하고 있으므로 토양이 거의 침식되지 않고 충적물이 별로 퇴적되지 않기 때문에 오랫동안 토양수의 하향이동에 따른 점토 집적작용과 염기 용탈작용을 받게 된다. 그 결과 점토집적층인 argillic층이 생성되고, 기준 깊이에서의 염기포화도 (양이온 합)가 35% 미만으로 강산성 토양인 Ultisols로 생성발달한 것이다. 그러나 Andisols로 분류되는 토양들과 인접하여 분포하고 있어서 Andisols 특성을 상당 부분 보유하고 있기 때문에 Ultisols 중에서도 Humults로 생성발달한 것으로 생각된다.