• 한국지형학회지
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• 제18권3호
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• pp.53-64
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• 2011

한반도 중남부에 분포하는 10-20m 두께의 화강암류 풍화층은 화학적 풍화가 주도적으로 작용하여 형성된 심층풍화층으로 알려져왔다. 본 연구는 이런 기존의 주장이 어느 정도의 타당성을 지니는가를 규명하기 위하여 화학적 풍화 정도를 정량적으로 파악할 수 있는 풍화지수인 화학적 풍화지수(CIA)를 통하여 살펴보았다. 한반도 화강암류의 CIA는 50 전후이며, 장석류의 화학적 풍화가 진행된 초기 모습에 머물러 있다. 이는 열대기후지역인 홍콩의 80과는 거리가 멀며, 고위도 냉대지역은 핀란드의 60에도 훨씬 못미치는 지수이다. A-CN-K 도식상의 분포 특성으로도 한반도의 화학적 풍화 정도는 매우 미약한 수준에 머물러 있다. 따라서 한반도 중남부 화강암지역의 풍화층 형성 성인에 대한 추후 논의가 더 필요하다.

• 대한지리학회지
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• 제50권5호
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• pp.505-514
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• 2015

본 연구는 경상북도 구미시 천생산 지역의 조립질 퇴적암을 대상으로 수분값과 풍화지수를 측정하여 상관관계를 분석하고 있다. 암석시료 20개를 대상으로 함수율과 흡수율, 수분측정기를 이용한 계측값 등 다양한 수분값을 구하였으며, 이를 XRF 분석을 통해 얻은 화학적 풍화지수(CIA)와 비교분석함으로써 각각의 상관성을 검토하였다. 분석 결과, 퇴적암의 경우 역의 함유량이 많거나 치밀도가 낮은 암석일수록 함수율과 흡수율은 높게 나타나며 흡수율이 증가할수록 $SiO_2$와 $Al_2O_3$는 증가하는 경향을 보이는 반면 CaO와 $Na_2O$는 장석류의 풍화로 인해 감소하는 경향이 확인된다. 이는 흡수율이 증가함에 따라 화학적 풍화지수도 함께 증가하는 사실을 보여주는 것으로 화강암을 대상으로 한 기존의 연구들과 유사한 결과를 보여주고 있다.

• 한국지역지리학회지
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• 제18권1호
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• pp.17-26
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• 2012

한반도 서부의 황토현에 분포하는 적색의 풍화층은 온대몬순기후의 한반도 기후환경과 어울리지 않는 토색을 띤다. 이 적색토(풍화층)는 화학적 풍화를 반영한 것으로서, 화학적 풍화지수(CIA)와 A-CN-K 도식을 활용하면 그 특색을 규명할 수 있다. CaO와 $Na_2O$의 손실은 대부분 이루어진 상태이며, $K_2O$의 손실이 단면 하부에서 상부로 가면서 점차 진행되고 있는 상태이다. 풍화단계에 따른 풍화 진전 방향을 유형화 하면, A-CN-K 도식에서 일반 구릉대 풍화층에서 나타나는 풍화 초 중기 단계에는 A-CN 선을 따라 풍화가 진전되며, 황토현 일대와 같이 강한 화학적 풍화가 진전된 풍화 후기에는 A-K 선을 따라 $K_2O$의 손실이 이루어지면서 풍화가 진전된다.

• 지질공학
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• 제27권1호
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• pp.67-79
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• 2017

암석내 화학종의 함량을 이용한 풍화지수는 암석의 풍화 정도와 2차 광물의 생성을 예측하는데 매우 효과적이다. 풍화의 과정은 암석의 종류에 따라 다르게 나타나는데 국내의 경우 화강암의 분포 면적이 넓은 이유로 풍화지수의 연구는 산성질 화성암에 편중되어 왔다. 이 연구는 쇄설성 퇴적암에 속하는 사암, 이암, 셰일의 전암분석(X-선 형광분석)을 이용하여 풍화지수들을 산정하고, 상관성 분석을 통해 지수들의 유의성을 검토하였다. 쇄설성 퇴적암 중 장석의 비중이 높게 나타나는 사암과 셰일의 경우 장석의 풍화를 나타내주는 Wp, CIA, CIW, PIA 풍화지수가 높은 유의성을 보였다. 화학적 변질지수(CIA)는 풍화경로와 변질점토의 생성을 예측할 수 있는 장점이 있으나 풍화 정도의 변별력을 높이기 위해 화학적 풍화지수를 동시에 고려하는 것이 효과적이다. 탄산염 계열의 광물이 포함된 경우 이에 대한 효과를 산정식을 통해 제거하지 못하였고 정확한 풍화지수 산정을 위해 X-선 회절분석 등을 통해 탄산염 물질의 함량이 높은 시료는 분석과정에서 배제해야 한다.

• 한국지형학회지
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• 제19권1호
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• pp.57-68
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• 2012

한반도 남서부에 위치한 나주 일대에는 화강암 구릉대가 대표적인 지형경관이며, 대부분은 적색의 풍화층(토양)으로 일반화되어 있다. 나주 구릉대의 적색풍화층을 화학적 풍화지수(CIA)를 통해 분석해본 결과, CaO, $Na_2O$, $K_2O$는 일반적인 화강암 풍화층에 비해 강하게 용탈된 상태이지만, 스페인의 Guadalquivir 분지의 카오리나이트 풍화층과 비교해 볼 때, $K_2O$의 용탈이 아직은 많이 미약한 상태이다. 화학적 풍화강도와 적색화의 상관성 여부를 파악하기 위해 A-CNK-FM 도식을 통해 두 지역을 비교해 본 결과, 화학적 풍화강도가 미약한 나주 구릉대의 적색풍화층이 스페인의 카오리나이트 풍화층보다 더 높은 유색광물의 함량을 보였다. 이를 통해, 풍화층과 같은 소규모 측면에서는 실제적인 화학적 풍화강도와 적색화 사이의 직접적인 상관성을 찾을 수 없었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.41-54
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• 2012

암석이 풍화되어 감에 따라 지반 지지력이 감소되는 것은 잘 알려진 사실이다. 토목 구조물의 시공과 설계에서는 암석의 풍화에 의한 지반정수의 변화가 많이 인용되고 있는데 본 연구는 우리나라 면적의 45.5%에 해당되는 화성암을 대상으로 풍화정도에 따른 화학적 변질지수의 값의 범위와 풍화에 따른 광물조성의 변화를 분석하였다. 대상 시료에 대하여 현재까지 제안된 풍화지수들을 산정하였으며, 유의성 분석을 통해서 지수간의 높은 상관성을 확인하였다. 각각의 풍화지수들은 풍화가 진행될수록 값이 증가 또는 감소하는 경향을 보이는데, 화학적 변질지수(CIA)는 암종이나 광물에 따른 값이 기존연구에서 제시되어 있어 풍화의 정도를 판별하기 용이하므로 본 연구에서는 이를 이용하여 풍화정도를 평가하였다. 풍화에 따른 광물학적 변화는 산성질의 영역에 포함되는 암석은 풍화가 진행되어 감에 따라 기반암-일라이트-녹니석-카올린의 경로를 따르나 고철질의 영역에 포함되는 암석은 풍화 진행에 따라 기반암-스멕타이트-녹니석-카올린의 경로를 주로 따르게 된다. 즉 고철질의 암석에서는 풍화과정에서 양이온교환능이 높은 팽윤성의 점토광물인 스멕타이트의 함량이 증가하는 경향을 보인다. 화학적 풍화지수는 화학성분의 상대적인 변화와 비율을 근거로 작성된 지수이므로 암종별로 값의 범위가 넓게 나타나며, 특정 암종의 대표값을 결정하기 어렵다. 그러나 화학적 풍화지수는 다른 풍화정도를 판별하는 기준들과 마찬가지로 정성적인 기준이 아닌 정량적인 기준으로 풍화도를 평가하는 데 활용이 가능한 것으로 판단된다. 또한 특정지역의 풍화정도를 평가하기 위해서는 화학적 변질지수와 함께 풍화광물의 함량비, 풍화에 따른 강도 특성 등을 함께 고려하는 것이 좋을것으로 판단된다.

• 한국지형학회지
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• 제23권2호
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• pp.29-45
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• 2016

Chemical composition of fine sediments from Jeongdongjin area are analyzed with XRF method. The results are compared with previously reported results of sandstones of the nearest Simgok port. The weight percentage of $SiO_2$ of the samples are far lower than those of sandstones of Simgok. It is supposed to be happened by the selective elution of $SiO_2$ from the sediment layer of coastal terrace, as there's no evidence of selective input or precipitation of other elements from outside. As a result of chemical alteration or weathering of sediment at coastal terrace, weight percentage of $Al_2O_3$ and $Fe_2O_3$ of samples show far higher values than those of Simgok sandstone. In addition, the relative portion of $Al_2O_3$ and $Fe_2O_3$ are decreased to upward within outcrop of terrace sediment layers. It could be caused by the chemical weathering progress with time. However Chemical Index of alteration(CIA) of sediment samples are no larger than 90 and it could be interpreted that it would take over 100ka for total weathering of sediment in this area. Meanwhile the ratio of $SiO_2/Al2O_3$ of terrace sediment showed as 3.48~6.0 and it is far smaller than those of Simgok sandstones(23.9~49.0). The ratio of $SiO_2/Fe_2O_3$ of terrace sediment(19.19~55.85) showed similar pattern with $SiO_2/Al2O_3$ (Simgok sanstone: 119.6~601.8). The ratios have a weak trend of decreasing upwards within the outcrop, there also a huge difference in value among the samples. Chemical composition of reddish brown and gray layers which suspected as the result of psudogleization reveals that reddish brown parts have higher concentration of $Fe_2O_3$ than other parts, while there was no significant difference in concentration of $Al_2O_3$ and CaO.

• 대한지리학회지
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• 제39권3호
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• pp.425-443
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• 2004

한반도의 중부에 위치한 북한강에는 하안단구의 발달이 대체로 빈약하며, 하상비고 18-29m의 T1면과 하상비고 25-39m의 T2면이 분포한다. 하안단구 퇴적층의 적색화 지수는 T2면이 평균 0.65, T1면이 0.54이며, 역의 풍화각 두께는 T2면의 편마암이 14.0mm, 화강암은 $\infty$이고, T1면에서는 편마암이 5.0mm, 화강암은 8.0mm로 측정되어, 형성시기가 오래된 T2면 퇴적층이 T1면에 비해 상대적으로 더 강한 풍화작용을 받았다. 규반비(SiO$_2$/Al$_2$O$_3$)와 규철반비 (SiO$_2$/R$_2$O$_3$)는 T2면이 각각 3.32, 2.64, T1면이 각각 4.06, 3.19이고 CIA(Chemical Index of Alteration)는 T2면이 87.85%, T1면이 85.88%로서, 더 오래된 T2면에서 풍화작용이 더 활발한 것으로 나타났다. 그리고 하안단구 T2면 퇴적층에서는 높은 풍화 정도를 의미하는 kaolinite와 halloysite가 발견되고, kaolinite의 용탈에 의해 형성되는 gibbsite도 확인되었다. 그러나 하안단구 T1면에서는 kaolinite가 발견되지 않으며, 풍화에 약한 사장석이 발견되기도 하였다. 하안단구의 하상비고, 퇴적층의 적색화 지수, 역의 풍화각 두께, 원소 함량 및 광물 조성을 토대로 할 때, 북한강 하안단구 T2면의 형성시기는 MIS 6시기(130-190ka), T1면의 형성시기는 MIS 4시기(59-74ka)일 가능성이 높다.

• 한국지구과학회지
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• 제45권5호
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• pp.449-455
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• 2024

강으로부터 해양으로 유입되는 퇴적물은 유역분지의 지질, 지리, 지형, 기후 등의 영향을 반영하며, 육상 유역분지에서 퇴적물 생성 과정에서 수반되는 화학적 풍화는 대기 중 이산화탄소 농도를 조절하는 데에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 한반도 남해안 낙동강 하구 인근 해저 표층 퇴적물의 지화학 조성을 이용하여 화학적 풍화의 강도와 퇴적물의 기원지에 분포하는 암석의 조성을 추정하였다. 연구 시료의 화학적 풍화 강도는 중간에 낮은 정도(평균 Chemical Index of Alteration=68)이며 A-CN-K 도표에서 추정한 풍화의 추세는 퇴적물의 기원지 성분이 평균적인 상부 대륙지각과 매우 유사한 것으로 보인다. 이는 낙동강 유역분지에 분포하는 중생대 화강암류와 경상누층군 퇴적암이 혼합된 성분을 반영하는 것으로 판단되기 때문에 연구 대상인 퇴적물이 낙동강 하구로부터 유입되는 퇴적물의 성분을 대표하는 것으로 해석한다. 표층 퇴적물의 희토류원소는 분화된 경희토류-중희토류의 비와 음의 Eu 이상을 나타내어 상부 대륙지각과 매우 유사하다. 본 연구의 결과를 전 세계 강 하구 퇴적물 자료 및 국내의 큰 강 자료와 비교하였으며, 이를 통하여 지질 및 지형의 잠재적인 영향을 고려할 수 있다.

• 한국지형학회지
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• 제21권4호
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• pp.19-40
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• 2014

전라북도 고창군 상하면의 가막도에 대한 지형 조사의 일환으로 암석 반발 강도 조사와 각 부분의 화학적 조성을 분석하였다. 가막도의 암체 최상부는 지중 풍화 기원인 핵석이 일부 나타나고 있으며, 그보다 고도가 낮은 부분엔 지중에서 풍화 전선을 형성하던 기반암이 노출되어 있다. 가막도 암체의 반발 강도는 암체의 정상부에서 해안 대지 쪽으로 가면서 증가하는 것으로 나타났다. 이는 정상부가 침식에 대한 저항 정도가 약한 것으로 볼 수 있다. 한편 암체 각 부분의 화학적 풍화 지수, 풍화각 조성 물질의 변화 등으로 볼 때 암체의 하부가 정상부에 비하여 화학적 풍화가 덜 진행된 것으로 나타났다. 하지만 이는 암체 상부의 표면부에서 나타나는 현상으로 풍화층이 제거될 경우 생경한 암석의 풍화대가 나타날 것으로 보인다. 풍화각에 발달한 다각형 균열의 경우 전반적으로 화학적 조성과 화학적 풍화 정도에서 정상부와 하부의 중간 정도의 수준이었다. 풍화각의 특성을 파악하기 위한 분석 결과 풍화각의 표면에 다각형 균열이 형성되는 경우, 표면 부분에 비하여 기저 부분이 화학적 풍화 지수가 높은 경향성이 나타났다. 이는 이전의 연구와 일치하나, SiO2의 함량 등은 이전의 연구와 일치하지 않는 것으로 나타났으며, 이는 풍화 환경과 기반암 조성의 차이에 의한 것으로 판단된다. 이들을 종합할 때 가막도는 풍화 산물이 제거된 풍화 전선의 잔류물로 하부의 풍화 산물제거가 상부보다 활발히 진행된 것으로 보인다.