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국내산 벤토나이트에 대한 응용광물학적 특성 평가 (II): 광물학적 특징, 체표면적 및 유변학적 특성과 그 연계성 (Applied-Mineralogical Characterization and Assessment of Some Domestic Bentonites (II): Mineralogical Characteristics, Surface Area, Rheological Properties, and Their Relationships)

  • 노진환;유재영;최우진
    • 한국광물학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.33-47
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    • 2003
  • 국내산 벤토나이트의 유변학적 특성과 그 규제 요인을 파악하기 위해서 각종 응용광물학적분석과 체표면적, 입도분포, 팽윤도 및 점성도를 측정하였다. 비교적 저품위(몬모릴로나이트 함량:30∼75 wt%)를 이루는 국내산 Ca-형 벤토나이트들은 2∼4 $\mu\textrm{m}$의 입도를 갖고 대부분 반자형의 엽상 결정체를 이룬다. 현탁액 상에서 벤토나이트 광물성분들의 입도 분포는 대체로 10∼100 $\mu\textrm{m}$ 범위에서 높은 빈도를 보이고 전체적으로는 다소 복잡한 이중적인 분포양상을 나타낸다. 이 같은 양상은 제올라이트질 벤토나이트에서 보다 심하게 나타난다. 이 벤토나이트들의 EGME 체표면적은 $269∼735\m^2$/g의 값의 범위를 갖는 것으로 측정되었다 이 체표면적 값은 몬모릴로나이트의 함량, 수분함량 및 CEC 수치와 대체로 정비례하는 관계를 나타낸다. 제올라이트질 벤토나이트가 제올라이트를 함유하지 않는 것보다 전반적으로 약간 높은 체표면적 갈을 갖는다. 국내산 벤토나이트들은 전반적으로 낮은 팽윤도와 점성도를 나타낸다. 2∼5 wt%의 $Na_2$$CO_3$첨가에 의해서 유발된 국내산 벤토나이트들의 팽윤도 향상 최대치는 몬모릴로나이트의 함량과 불순물, 특히 제올라이트의 함유정도에 따라 250∼500%수준인 것으로 측정되었다. Na치환능력이 강한 제올라이트를 함유하는 벤토나이트의 팽윤도 향상에는 좀더 많은 양의 $Na_2$$CO_3$가 소요된다 점성도에 있어서는 장석의 함량이 높고 상대적으로 낮은 입도와 결정도를 갖는 벤토나이트들이 비교적 높은 수치를 보이는 경향이 있다. 또한 현탁액의 pH가 상대적으로 높은 수치를 보이는 시료들이 대체로 점성도가 높은 것으로 나타난다. 그렇지만 벤토나이트의 주요한 유변학적 특성들인 팽윤도와 점성도는 몬모릴로나이트의 함량이나 평균 분산입도와는 뚜렷한 일률적인 상관관계를 보이지 않는 것으로 나타난다. 이에 비해서 팽윤도는 벤토나이트의 광물조성, 표면전하 특성, 입도 및 형상 등의 물리화학적 성향을 포괄하는 체표면적 수치와 대략적으로 반비례적인 관계를 보인다 따라서 벤토나이트 현탁액에서의 유변학적 특성은 몬모릴로나이트의 표면전하 특성, 형태, 입도 및 조직 등의 차이에 의해서 달라지는 점토 입자들의 응집특성 및 취합결정체의 형상에 주로 규제되고, 제올라이트와 같은 미세한 불순 광물성분들의 영향도 부수적으로 관여되는 복합적인 성향인 것으로 해석된다.

대상벌채(帶狀伐採)한 리기다소나무 조림지(造林地)의 토양미소절지동물(土壤微小節肢動物) 분포(分布)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on Distribution of Soil Microarthropods in Pinus rigida Plantations following Strip-Cutting)

  • 오광인;조희두;안기완;장석기;정진철;김춘식
    • 한국산림과학회지
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    • 제90권3호
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    • pp.257-265
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    • 2001
  • 리가다소나무 조림지의 벌채수준에 따라 토양에 서식하는 토양미소절지동물의 분포상에 대하여 조사하기 위하여 1998년 5월부터 1999년 4월까지 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 조사기간동안 토양미소절지동물은 총 7강 21목 181,904개체가 채집되었으며, 이들의 구성은 거미강(Arachnida), 곤충강(Insecta), 연갑강(Malacostra), 소각강(Pauropoda), 노래기강(Diplopoda), 지네강(Chilopoda), 애지네강(Symphyla)이었다. 2. 조사기간내 채집된 토양미소절지동물은 대조구에서 82,9627개체, 잔존구에서 62,688개체, 벌채구에서 36,254 개체로 대조구는 벌채구에 비하여 2배 이상 채집되었다. 3. 벌채로 인한 영향은 응애목이 비교적 심하여, 벌채시 응애목과 톡토가목의 밀도가 모두 감소하나, 특히 응애목의 감소율이 높아 벌채구에서는 톡토기목의 비율이 상대적으로 높아진다. 4. 토양미소절지동물의 군집구성비는 거미강이 59.74%(108,678개체)로 가장 높은 개체수 밀도를 보였으며, 곤충강이 39.82%(72,427개체)로 나타나 이들 2군의 합계가 99.56%(181,105개체)로 절대적인 우위를 보였다. 5. 거미강에서는 응애목이 전체의 99.18%, 곤충강에서는 톡토기목이 93.99%로 가장 높은 개체수 밀도를 나타냈으며, 전체동물군에서도 응애목(59.25%), 톡토기목(37.42%)의 분포비율이 96.67%로 가장 높았고 벌목 0.95%, 파리목 0.64%, 앉은뱅이목 0.39%의 순이었다. 6. 계절에 따른 토양미소절지동물 군집분포는 7월에 최저를 기록하고 점차 증가하여 가을철인 11월에 가장 높은 밀도를 나타냈으며, 겨울철로 갈수록 점차 감소하는 경향을 보이다가 봄철인 4월에 다시 증가하는 경향을 나타내고 있다.

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제주도 현무암에 포획된 세립질 맨틀 페리도타이트 포획암의 조직적 특성 (Textural Implications of Fine-Grained Peridotite Xenoliths in Basaltic Rocks from Jeju Island)

  • 양경희;남복현;김진섭
    • 한국광물학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.1-11
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    • 2009
  • 제주도 동남부 신산리 해안가에 분포하는 현무암에 세립질의 맨틀 페리도타이트가 드물게 포획되어 있으며, 반상쇄정 잔류물의 거정질 입자와 세립질의 입자로 구성된 조직적 특성에 의해 반상쇄정의 페리도타이트 맨틀포획암(FPP)으로 정의된다. 조사되어진 FPP들의 서로 유사한 조직적 특성과 주성분원소 조성은 FPP가 하나의 구조 영역에서 유래했음을 지시한다. 또한 킹크밴드를 가지는 거정의 반상쇄정($2{\sim}3mm$) 사이에 변형의 흔적이 없는 세립질의 입자($200{\sim}300{\mu}m$)로 구성된 쌍봉분포, 삼중점과 직선형의 입자경계, 간극사이에 형성된 멜트포켓, 입자경계가 이동했음을 나타내는 미세구조 등은 FPP가 동력재결정작용 ${\pm}$ 정적재결정작용을 경험하였음을 반영하고 있다. 이러한 변형사건에는 멜트/유체의 이동이 있었으며, 특히 엽리면을 따라 일어났다. 신산리 지역에 가장 흔하게 산출되는 프로토그라뉼라 조직의 맨틀포획암과 FPP는 매우 유사한 주성분원소 조성을 보이는데, 이는 FPP가 프로토그라뉼라 조직의 포획암과 비슷한 상부맨틀 깊이에 위치하고 있었음을 나타낸다. 이러한 FPP의 조직적 특성과 주성분원소 조성은 FPP가 지엽적인 소규모의 좁은 영역에 관여한 변형사건을 경험하였음을 나타낸다. 이 변형사건의 실체에 대한 것은 앞으로 좀 더 연구가 진행되어야 할 것이나, 제주도가 만들어지기 이전의 상부맨틀 암석권에서 마그마의 상승과 관련된 단층작용에 의해 형성되었을 가능성을 제시한다.

광양만산 바지락(Ruditapes philippinarum: Bivalvia)의 개체군 생물학. II. 성장과 서식환경 (Population of Biology of Short-encked clam (Ruditapes philippinarum: Bivalvia) in Kwangyang Bay, Southern Coast of Korea. II. Population Dynamics and Secondary Production)

  • 신현출;신상호
    • 한국패류학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.31-39
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    • 1999
  • 본 연구는 1994년 6월부터 7월까지 광양만의 조화조간대와 덕산조간대에 서식하는 바지락(Ruditapes philippinarum: Bivalvia)의 개체군동태와 이차생산을 알아보기 위하여 수행되었다. 1994년 6월부터 1995년 4월까지 각장 빈도분포는 이중모드형을 보였으며, 이 후 단일모드형으로 변하였다. 중앙값은 시간에 따라 오른쪽으로 이동하였으며, 이는 각장의 성장을 의미한다. 평균서식밀도는 시간에 따라 감소하였다. Chohwa A에서 가장 서식밀도가 높았으며, Chohwa B, Toksan C, Toksan D의 순으로 감소하였다. 새로운 연령군의 가입은 상부조간대에서 먼저 일어나고, 이후 하부조간대로 이동하였다. 각 연령군의 육질부 생물량은 춘계의 산란기 직전까지 급격히 증가하다가 이후 서서히 감소하였다. 연평균생물량은 Chohwa A에서 170.7 g m$^{-2}$ , Chohwa B에서 220.7 g m$^{-2}$ , Toksan C에서 21.8 g m$^{-2}$ , 그리고 Toksan D에서 45.2 g m$^{-2}$ 를 기록하였다. 육질부 연간 생산량은 Chohwa A에서 259.72 g m$^{-2}$ yr$_{-1}$, Chohwa B에서 359.79 g m$^{-2}$ yr$_{-1}$, Toksan C에서 45.02 g m$^{-2}$ yr$_{-1}$, Toksan D에서 68.88 g m$^{-2}$ yr$_{-1}$를 기록하여 조화조간대의 연생산량이 덕산조간대보다 높았다. 반면에 P:B ratio는 덕산조간대가 1.70으로 조화조간대의 1.58보다 높았다. 즉 잠재적 먹이원의 총량이 많은 조화조간대에 바지락의 서식밀도, 생물량, 생산량이 많았으나, 단위개체당 이용가능한 먹이양과 공간의 관점에서 경쟁이 적은 덕산조간대가 개체의 성장과 P:B ratio가 양호하였다.

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경북 울진 코리아 광상의 자수정에 대한 유체포유물 연구 (Fluid Inclusions in Amethyst from the Korea Amethyst Deposit, Uljin, Gyeongbuk)

  • 이미령;양경희;이주연;김교태
    • 한국광물학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.207-216
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    • 2009
  • 경북 울진 분천화강편마암에 배태된 코리아 자수정광상에 산출되는 자수정은 킹크밴드와 파동소광을 가지는 조립의 석영결정과 이들 사이에 변형의 흔적이 없는 세립의 석영으로 이루어진 쌍봉 입자분포를 보이며 세 유형의 유체포유물을 포획하고 있다. Type I 은 액상이 풍부한 포유물(액체+기포)로, 시스템이 완전히 어는 최초 온도($T_e$)는 $-52{\sim}-20^{\circ}C$, 얼음이 최초로 형성되는 온도($T_{m-ice}$)는 $-5{\sim}0^{\circ}C$(7~0 wt% NaCl), 균질화 온도($T_{h-total}$)는 $91{\sim}231^{\circ}C$로 측정되었다. Type II는 기체상(80~90 vol%)이 풍부한 포유물(액체+기포)로서, $T_e$$-56{\sim}-23^{\circ}C$, $T_{m-ice}$$-4{\sim}-2^{\circ}C$ (6~3 wt% NaCl), $T_{h-total}$$230{\sim}278^{\circ}C$로 측정되었다. Type III는 액체가 풍부하고 액체+기포+확인되지 않은 딸결정 ${\pm}$ 칼리암염(KCl)로 구성되어 있다. Type III의 $T_{h-total}$$210{\sim}271^{\circ}C$, 유체의 염도는 32~36 wt% NaCl로 측정되었다. 석영과 자수정이 보이는 조직적 특성과 유체포유물의 성분은 자수정이 모암과 함께 동력재결정작용을 받았음을 제시한다. 또한 포획된 유체포유물은 변성기원으로 변성작용은 적어도 $271{\sim}278^{\circ}C$ 이상의 환경에서 이루어졌음을 지시한다. 울진 코리아 자수정은 합성 자수정이나 산지가 다른 자수정의 감별증거로 볼 수 있는 독특한 유체포유물들이 포획되어 있다. 울진 코리아 자수정 내의 유체포유물은 화강암과 관련된 언양과 삼천포 자수정에 비해 NaCl 암염과 $CO_2$ 유체포유물이 산출되지 않고 있는 점이 주목할 만하다.

포천 - 기산리 일대에 분포하는 쥬라기 대보화강암류의 암석 및 암석화학 (Petrology and petrochemistry of the Jurassic Daebo granites in the Pocheon-Gisanri area)

  • 윤현수;홍세선;이윤수
    • 암석학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.1-16
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    • 2002
  • 1/5만 포천-기산리도폭에 넓게 분포하는 쥬라기의 대보화강암류는 선캠브리아기의 편마암 복합체를 관입한다. 이들은 모우드 분석결과 거의가 몬조화강암에 해당하며, 구성광물특성상 흑운모화강암(Gb), 석류석흑운모화강암(Ggb) 그리고 복운모화강암(Gtm)으로 구분된다. 주변지역의 야외조사와 K-Ar 운모류 연령해석에 의하면 Ggb가 Gb를 관입하였으며 Gtm은 가장 후기로 해석된다. 연구대상인 Gb와 Ggb는 서브알카린과 캘크알칼린 계열의 산성암류이다. $SiO_2$ 증가에 따라 주 원소의 대부분이 완만한 부의 경향을 뚜렷히 가지나, $TiO_2$, MgO 및 CaO등은 두 개의 다소 다른 선상분포를 이룬다. 이와 더불어 선상의 분포경향을 이룬 AMF, Sr대 Ba 그리고 Rb-Ba-Sr 관계 등으로 미루어, 이들은 동일마그마에서 기원되었으며 Ggb가 Gb보다 분화후기의 산물로 해석된다. Sr 대 CaO와 Sr 대 $K_2O$는 모두 정의 관계를 이루나, Sr이 알칼리장석보다 사장석의 분별결정작용에 보다 더 관여한 경향을 이룬다. 콘드라이트 값으로 표준화한 변화도에서 이들은 LREE에서 HREE로 갈수록 점진적으로 뚜렷이 결핍된다. 그러나 Ggb의 한 개 시료는 HREE가 점이적 증가경향을 이루며, 이는 석류석의 수반에 의한 것으로 해석된다. Eu 부의 이상으로 미루어 Gb에 비해 Ggb에서 사장석의 분별결정작용이 매우 강하게 일어난 것으로 보인다. (Qz+Af) 대 Op의 모우드 상관도에서 Gb는 거의가 자철석 계열에, Ggb는 모두 티탄철석 계열에 속한다. 모우드 분석과 대자율 역산에서 Gb와 Ggb의 대자율은 각각 339.3 ${\mu}SI$와 2.3 ${\mu}SI$로써 뚜렷이 구분되며, 이는 각각 자철석과 흑운모가 주도하는 것으로 분석된다 Gb와 Ggb의 $SiO_2$는 각각 높은 함량과 좁은 범위값을, $K_2O/Na_2O$는 각각 1.29와 1.27을, 그리고 A/CNK 몰비는 거의가 1.05 이상의 값을 가진다. 그 밖에 ACF도와 대자율값에서도 모두 S-형에 속하는 암석성인적 특성을 보인다.

옥정호의 육수생물학적 연구 (Limno-Biological Investigation of Lake Ok-Jeong)

  • 송형호
    • 한국수산과학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-25
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    • 1982
  • 우리나라 남서부에 위치한 대표적 인공호인 옥정호에서 1980년 5월부터 1981년 8월까지 16개월 동안 매월 호소의 이화학적 요인들과 동식물 Plankton의 계절적 변동과 수직적 변동, 그리고 어류상 등을 조사하여 종합적인 육수생물학식 연구를 시행하였다. 표층수의 수온은 8월에 최고 $28.2^{\circ}C$, 1월과 2월에 최저 $3.5^{\circ}C$였다. 저층인 수신 40m 깊이의 수온은 9월이 최고 $8.5^{\circ}C$, 2월에 최저 $3.5^{\circ}C$로서 그 차이는 $5^{\circ}C$였다. 수온 만화에 따른 수온 탁층의 분포 및 수직 안정도를 보면 11월부터 3월까지 저수온기에는 완전 수직혼합이 일어나며 2월에는 표층에서 저층까지 모두 $3.5^{\circ}C$였다. 4월부터 6월까지 표층수 수온의 상승으로 인하여 표층부터 l0m 수신의 층까지에 걸쳐 양층이 형성되며, l0m 이하의 저층수는 $5.6\sim7.1^{\circ}C$의 범위로 성층이 생겼다. 고수온의 표층은 점점 깊어져 $7\sim10$월에는 $15\sim25m$ 수신에 수온탁층이 형성되어 수직 혼합이 일어나는 표층과 안정된 저층으로 구분되었다. 8월의 표층수는 $28.2^{\circ}C$, 저층수온도 상당히 상승되어 9월에는 $8.5^{\circ}C$까지 상승하여 호수의 혼합이 의외로 큰 것을 알 수 있었다. pH의 년중변화는 표층에서 6.8(1월)$\sim$9.0(8월)의 범위이며, 중층에서는 $6.5\sim7.0$, 저층에서는 $6.0\sim7.5$ 였다. DO는 년중 보화상태였고, 저수온기인 겨울철에는 약간 과보화 상태였으며, 년중 각 DO의 약층은 나타나지 않아, 저층까지 DO양은 비교적 높았다. 투명도는 최고가 2월에 4.6m 였고, 최저가 8월에 1.7m 였으며 1980년 8월의 예비조사시에도 8월에 0.9m로 조사기간중 최하였다. 이렇게 낮은 투명도는 이 때 최대로 번모한 Anabaena spiroides, Melosira granulata 등 때문인 것으로 생각된다. 염소양, 지산태 지소, COD, 인산염의 분석결과는 1980년의 값에 비하여 1931년의 값이 다소 증가된 경향을 보인다. 또 칼슘, Mg, Fe와 같은 무기물질들의 분석결과로 보아 옥정호의 수질은 연수로 평가되었고 크룸이나 수은과 같은 중금속물질들도 극히 미양 검출되었다. 조사기관신 본 호에서 채집된 Plankton의 출현종은 모두 7과 72속 107종이었다. 그 중 Phytoplankton은 Cyanophyta가 12종, Bacillariophyta 19종, Chlorophyta 23종이었고, Zooplankton은 Protozoa14종, Rotifera 29종, Cladocera 4종, Copepoda 6종이었다. Phytoplankton의 생산은 $7\sim10$월의 대번식(Peak는 10월 $1,504\times10^3\;cells/l$)과 $1\sim4$월의 소번식(Peak2월 $236\times10^3\;cells/l$)의 2회의 Peak를 나타냈다. Phytoplankton의 종 조성 만화의 양상을 보면 Melosira granulata, Anabaena spiroides와 같이 고수온기인 $7\sim10$월에 번무하는 무리, Asterionella gracillima, Synedra acus, S. ulna와 같이 저수온기에 다양 출현하여 겨울철에 번무하는 무리, 그리고 Microcystis aeruginosa, Ankistrodesmus falcatus와 같이 소양씩 주년 출현하는 세 무리로 대별할 수 있다. Zooplankton의 종 조성 및 출현 양상을 보면 주요 종들은 Thermocyclops taihokuensis, Difflugia corona, Bosmina longirostris, Bosminopsis deitersi, Keratella quadrata, Asplanchna priodonta, A. herricki 등이며, 이들은 $10\sim11$월부터 익년 2월 혹은 4월까지의 저수온기에 출현이 없거나 있어도 매우 적었다. 수직 일견변동은 주로 Microcystis aeruginosa, M. incerta, Anabaena spiroides, Melosira granulata, Bosmina longirstris에 의하여 나타났다. 특히 M. granulata는 일몰과 더불어 저층으로 밀집하는 이동을 했으며 B. longirostris는 일몰과 더불어 표층으로 부상하고 일출과 더불어 전 수층에 확산되는 양상을 보였다. 본 호에서 채집된 어류는 10과 31속 41종이었다. 그 중 Pseudoperilampus uyekii와 Coreoleuciscus splendidus를 포함한 13종의 어류는 한국 특산종으로 우리나라의 다른 호소들에 비하여 어류상이 다양하였다.

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