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

• 자원환경지질
• /
• 제34권1호
• /
• pp.39-53
• /
• 2001

이 연구는 토현광산 수계의 환경오염에 관하여 지질, 광물 및 지구화학적으로 고찰한 것이다. 과안부근에 분포하는 토양과 퇴적물의 ${Al_2}{O_3}/{Na_2O}$와 ${K_2}O/{Na_2}O$의 비는 ${SiO_2}/{Al_2}{O_3}$에 대하여 부분적인 부의 상관관계를 갖는다. 또한 일부 미량 및 희토류 원소의 지구화학적 특성(V/Ni, Ni/Co, La/Ce, Th/Yb, Th/U, La/Th, ${La_N}/{Yb_N}$, Co/Th, La/Sc 및 Sc/Th)들은 비교적 좁은 범위를 보이며 균질한 조성을 갖는다. 이는 광산의 모암인 셰일의 근원암이 중성 또는 염기성 화성암에서 기원한 퇴적물이 우세하였던 것임을 지시하는 것이다. 토양과 퇴적물의 대표적인 광물종은 석영, 운모, 장석, 각섬석, 녹니석 및 점토광물 등이나, 함량비는 시료에 따라 다소 차이가 있다. 독성원소의 함량이 높은 토양과 퇴적물에서는 황철석, 유비철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 침철석 등의 중광물과 다양한 종류의 수산화물이 많이 산출된다. 기반암의 조성으로 표준화한 주원소의 부화지수는 퇴적물 = 1.0, 침전물 = 1.7, 밭 토양 =0.9, 논 토양 = 0.8이다. 이 광산 수계에서 검출된 중금속의 최대함량은 Ag = 186 ppm, As = 17,100 ppm, Bi = 127 ppm, Cd = 77 ppm, Cu = 12,299 ppm, Pb = 8,897 ppm, Sb = 1,350 ppm, W = 599 및 Zn = 12,250 ppm 이다. 이 독성원소들은 광폐석 야적장 주변의 퇴적물과 침전물에서 특히 높고, total FeO의 함량과 밀접한 관계가 있다. 기반암의 조성을 기준으로 이 독성원소(As, Bi, Cd, Cu, Pb, Sb, W, Zn)들의 부화지수를 구하면, 퇴적물 = 106.0, 침전물 = 279.6, 밭토양 = 3.5, 논 토양 = 1.6 이나, EPA의 기준치로 표준화된 부화지수는 각각 40.7, 121.4, 1.3 및 0.6 이다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.199-204
• /
• 1987

최근(最近) 맥반석(麥飯石)이란 돌이 신비(神秘)의 광물(鑛物)로 일명(一名) Health Stone이라고 불려 각종(各種) 의학적(醫學的)인 특효(特效)와 함께 농작물(農作物)에도 미량요소(微量要素)의 공급(供給), 병충해(病蟲害) 방제(防除), 보비력(保肥力) 증대등(增大等)의 효과(效果)가 있다고 선전된바 있어 본광물(本鑛物)에 대(對)한 정체(正體)를 밝히고 토양개량(土壤改良)에 대(對)한 실증시험(實證試驗)을 실시(實施)한바 그 결과(結果)가 다음과 같다. 1. 맥반석(麥飯石)은 x-선(線) 회절분석(回折分析) 화학적(化學的) 조성(組成) 및 현미경적(顯微鏡的) 관찰(觀察)에 의(依)하여 휘록분암(Diabase porhyrite)으로 추정(推定)되며 본광물(本鑛物)이 맥반석(麥飯石)이란 이름으로 불린것은 광물(鑛物)의 외관(外觀)이 백색(白色) 사장석(斜長石)의 휘석반정(輝石班晶)이 암록색(暗祿色)의 석기중(石基中)에 산재(散在)해 있어 마치 돌에 맥반(麥飯)이 붙어있는 형상(形狀)으로 보였기 때문인것으로 생각(生覺)된다. 2. 맥반석(麥飯石)은 화학적(化學的) 특성(特性)이 pH가 8.7로 약간 높은 편(便)이나 CEC가 9.0me/100g로 일반토양(一般土壤)보다 낮고 타광물개량제(他鑛物改良劑)인 Zeolite나 Bentonite 보다 현저히 낮아서 토양개량(土壤改良) 물질(物質)로는 부적(不適)한 재료(材料)로 생각된다. 3. 수도(水稻)에 대(對)한 개량효과(改良效果)로서 Zeolite 및 Bentonite의 증수효과(增收效果)가 108~109%인데 비(比)하여 맥반석(麥飯石)은 증수효과(增收效果)가 없었으며 시용량(施用量)을 5ton/10a까지 증시(增施)하여도 증수효과(增收效果)는 102~103%로 극(極)히 미미(微微)하였다. 한편 땅콩 고추 배추등(等)에서도 시용효과(施用效果)를 인정(認定)할 수 없었다.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제6권4호
• /
• pp.307-327
• /
• 2008

경주 중 저준위처분장의 안전성평가에 필요한 기초자료를 제공하고, 지화학 모델링의 자료를 제공하기 위하여 처분부지의 암석, 광물에 대한 지구화학적 특성연구를 수행하였다. 이를 위하여 편광 현미경 관찰, X-선 회절분석, 주원소 및 미량원소 화학분석, 미세조직관찰을 위한 주사전자현미경(SEM) 분석, 안정동위원소분석이 수행되었다. 조사지역내에는 지역적으로 파쇄대가 발달하여 있으며 이 파쇄대를 따라 매우 다양한 변질양상을 관찰할 수 있다. 처분부지의 모암은 화강섬록암 및 섬록암으로서 지표지질조사시 이들의 관계는 점이적으로 변하는 데에 비해 화학적으로는 비교적 명확하게 구별되어 화강섬록암이 성록암에 비해 높은 $SiO_2$ 함량, 낮은 MgO, $Fe_2O_3$ 함량을 보여준다. 그러나 $SiO_2$의 증가에 따라 각 주원소들의 변화경향이 동일선상에 놓여 있어서 이들이 동일한 마그마 기원일 가능성을 지시한다. 처분부지내의 주원소들의 공간적 분포를 살펴보면, 섬록암 지역이 화강섬록암 지역에 비해 낮은 $SiO_2,\;Al_2O_3,\;Na_2O,\;K_2O$ 및 높은 CaO, $Fe_2O_3$ 분포를 보여주어 화강섬록암과 섬록암 지역의 차이가 명확하다. 이 중 CaO와 $Na_2O$의 분포 양상은 섬록암과 화강섬록암 지역 간의 차이가 더욱 분명하고 그 증감 경향이 거의 정확하게 상반되어 있어 주구성광물인 사장석의 조성변화가 처분부지 암석의 조성을 변화시키는 가장 큰 원인임을 알 수 있다. 시추코아에서 확인된 단열광물은 몬모릴로나이트, 제올라이트광물, 녹니석, 일라이트, 방해석, 황철석 등이다. 일반적으로 열수변질광물로 알려져 있는 황철석과 로먼타이트가 매우 광범위하게 분포하는 것으로 보아 조사지역 전반에 걸쳐 광범위한 광화작용 혹은 열수변질작용이 있었음을 지시한다. 단열대 내 황철석의 황 안정동위원소분석과 단열충전광물들의 산소 및 수소 안정동위원소 분석결과 역시 이들이 마그마 기원임을 지시한다. 따라서 처분부지 내 단열충전광물들은 단열대를 따르는 지하수와의 단순한 물-암석 반응 이외에 광범위한 마그마 기원의 열수작용에 의한 영향을 받은 것으로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제45권3호
• /
• pp.160-173
• /
• 2012

본 연구는 동대문운동장에서 출토된 조선시대 기와의 선후관계, 유물제작기법 및 기술적 속성을 파악하기 위하여 기와의 물리적 화학적 특성 연구를 실시하였다. 기와의 물리적 특성 연구를 위해 흡수율, 비중, 전암대자율, 시차열분석을 실시하였으며, 화학적 특성 연구를 위해 중성자 방사화분석(NAA), 미세조직관찰, X-선 회절분석(XRD) 등을 실시하였다. 기와편 22점의 중성자방사화분석 및 통계분석결과 각각 기와시료는 다른 시대에 서로 다른 제작지에서 생산된 것으로 뚜렷하게 구분되었다. 또한 희토류원소의 출토지별 평균값을 비교해 보아도 각각 서로 다른 조성의 차이를 보이는데 이는 산지가 다른 점토광물을 이용하여 제작하였다는 것을 의미한다. XRD 및 편광현미경 관찰결과 기와의 주요 성분은 석영과 장석이었으며 부분적으로 운모와 일라이트(Illite)가 나타났다. XRD 분석결과 $1000^{\circ}C$의 부근에서 소성되었을 때 나타나는 뮬라이트(mullite)광물 조성이 나타났으며, 시차열분석에서는 $900^{\circ}C$ 부근에서 완만한 발열피크가 나타났다. 이를 토대로 기와의 소성온도를 추정한 결과, 기와는 $900{\sim}1000^{\circ}C$에서 소성이 이루어진 것으로 보인다. 전암대자율 평균값으로 비교분석하였을 때 출토지별 분류는 나타나지 않았지만 문양이 파상문, 태상문, 어골문, 격자문, 횡선문인 경우 0.2~0.78(${\times}103$ SI unit)의 낮은 전암 대자율이 나타나는 특징이 있다. 전체 흡수율은 대체적으로 14%~21% 범위를 보였으며 이는 조선시대 전통기와에서 나타나는 흡수율 14~18%와 유사한 범위를 보이고 있다. 기와시료의 비중은 대체적으로 1.4~2.5g/cm3의 범위를 보여 출토지에 따른 비중 차이가 나타나지 않았다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제112권4호
• /
• pp.502-514
• /
• 2023

본 연구는 낙엽송과 리기다소나무 벌채지에 조성된 낙엽송 조림지의 토양 물리·화학적 특성 및 조림목 생장의 장기적인 변화를 이해하고자 수행되었다. 낙엽송 전생임분(춘천, 김천)과 리기다소나무 전생임분(원주, 가평)에 낙엽송 노지묘(1-1)를 3,000본 ha^-1 밀도로 2009-2010년에 식재하였다. 조림 당해연도와 식재 후 3, 7, 11년에 토양 시료(0-20 cm)를 채취하여 물리·화학적 특성을 분석하였으며, 동시에 주기적으로 수고 및 근원경을 측정하였다. 연구 결과, 식재 초기 미사와 점토 함량, 총탄소와 전질소, 유효태인산 농도, 양이온치환용량 등의 토양 특성은 전생임분에 따른 차이를 보였으나, 조림목 생장은 전생임분에 따른 차이를 보이지 않았다. 토양의 화학적 특성은 전반적으로 김천지역이 가장 양호한 반면, 조림목 초기 생장은 가평지역에서 가장 높게 나타났다. 조림 11년 경과 후에는 어린나무가꾸기 작업에 따라 임분밀도가 크게 감소한 원주(1,028본 ha^-1)와 춘천(1,359본 ha^-1)에서 흉고직경이 더 크게 나타났다. 한편 조림 초기 전생임분과 조림지별 토양 특성의 차이는 낙엽송 조림 11년 경과 후 유사하게 변화하였다. 특히 벌채·조림 후 높게 나타났던 모래함량과 유효태인산 농도는 잠재적으로 유기물 유입과 양분 흡수에 의해 크게 감소하였다. 본 연구는 벌채 후 조기 재조림이 양분 용탈을 제한하고 토양 안정화에 기여할 수 있음을 제안하고, 낙엽송 재조림지의 양분 관리에 유용한 정보를 제공한다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제45권3호
• /
• pp.339-343
• /
• 2012

점토광물 일라이트를 이용하여 고추의 생육증진 효과를 평가하기 위하여 2010년 충북대학교 농업생명환경대학 농장에서 시험을 수행 하였다. 시험은 토양을 이용하여 수행하였으며 일라이트 처리는 기준량 처리 1:20 (w/w), 2배량 처리 1:10 (w/w)로 처리하였으며 재배기간 동안 수분공급 이외에 다른 영양성분은 일체 공급하지 않았다. 고추는 대촌을 선택하여 실험하였으며 작물의 양이온 K, Ca, Mg의 흡수량을 측정하여 일라이트 처리에 따른 효과의 차이를 평가하였다. 6주간의 생육 특성을 비교 해본 결과 고추는 무처리구 대비 7~31%의 생장이 증가함을 보였다. 처리량에 따른 고추의 뿌리, 줄기, 잎에서의 무처리구 대비 처리구의 흡수량은 K가 무처리구 대비 뿌리에서 2~8%, 줄기 34~68%, 잎에서 30~76%, Ca는 뿌리에서 -4~23%, 줄기에서 49~107%, 잎에서 22~49%, Mg는 뿌리는 -3~21%, 줄기에서 38~126%, 잎은 32-93%의 차이를 보였다. 이를 통해 고추 대촌은 일라이트 처리량에 따라 양분흡수량이 증가한다는 것을 확인할 수 있었다. 이 점으로 인하여 고추의 생장에 차이가 발생하였다고 여겨진다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.131-155
• /
• 1983

수도작(水稻作)에 있어서 시용질소(施用窒素)의 효과는 토양(土壤)이나 품종(品種) 및 무기성분(無機成分)의 영향(影響)을 받는 것이 널리 알려져 있으나 효과증진 요인(要因)에 대(對)한 해석(解析)은 많지 않다. 우리나라 답토양(畓土壤)에서 현재(現在) 재배(栽培)되고 있는 품종(品種)들에 대하여 토양개량(土壤改良) 및 시용방법(施用方法)에 따른 질소효과와 질소(窒素), 규산(珪酸) 및 칼리와의 상호관계를 중심(中心)으로 검토한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 전국 413개소(個所) 답토양에서 10a당 정조수량(正租收量)의 범위(範圍)는 무질소구 200~850kg, 질소적정시용구 350~1,051kg이었으며 질소시용(窒素施用)에 의(依)한 증수는 50~650kg으로서 조사(調査)된 답토양간에 수량정도(收量程度)의 차(差)가 컸다. 2. 무질소하(無窒素下)에서 수량(收量)이 높은 토양은 유기물(有機物)과 인산(燐酸) 및 석회(石灰)의 함량(含量)이 높은 반면(反面) 시비구(施肥區)에서 증수량이 많았던 토양(土壤)은 유기물(有機物), 인산(燐酸), 칼리, 석회(石灰) 등(等)의 함량(含量)이 낮으며 유효규산함량이 많은 토양에서 증수효과가 컸다. 3. 질소증시에 따른 수량증가가 22.4kg/10a이상(以上)에서 감소(減少)되는 현상(現象)은 질소흡수량(窒素吸收量) 저하(低下)에서 오는 것이 아니라 규산흡수량(珪酸吸收量) 저하(低下)와 관계가 있는 것으로 나타났다. 4. 토양개량(土壤改良) 방법별(方法別) 효과는 객토(客土), 심경(深耕) 및 Ca, Mg, $Sio_2$의 종합시용(綜合施用)이 효과적이었으며 특(特)히 질소(窒素) 시용효과 증대를 위해서는 $Sio_2$ 및 Ca/Mg 비율(比率)이 높아야 하는 것으로 나타났다. 5. 질소수준(窒素水準)에 따른 수량(收量)과 수량구성요소간(收量構成要素間)의 상관관계는 질소(窒素) 저수준(低水準)에서는 수수와 상관이 높고, 질소(窒素) 고수준(高水準)에서는 등숙율(登熟率)과 상관(相關)이 있었다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제19권2호
• /
• pp.131-146
• /
• 2014

남해대륙붕 가막만의 현생퇴적층 음향특성과 분포양상을 조사하기 위해 고해상도 탄성파 자료와 퇴적물을 분석하였다. 표층퇴적물의 입도는 주로 $6.3{\sim}9.7{\Phi}$의 분포를 보인다. 퇴적물은 니질과 실트로 구성되어 있으며, 내만으로 갈수록 입도가 감소한다. 고해상도 탄성파 자료에서 나타나는 가막만의 층서는 하부 경계면인 음향기반암 위로 2개의 퇴적층서(GB I과 II)로 구성되며 이들 층서는 중간 반사 경계면(최대해침면)에 의해 구분된다. 매우 불규칙한 형태를 보이는 음향기반암은 일반적으로 해수면 아래 약 20 m에서부터 최대 40 m 깊이에서 나타나며, 남쪽으로 갈수록 깊어진다. 하부층인 GB I은 수로를 피복하는 형태로 발달하고 있으며 무층리 반사 특징을 보인다. 이는 후기 해침동안 퇴적된 해침퇴적계열(TST)로, 조간대환경 퇴적층으로 해석할 수 있다. 최대해침면은 평균 해수면 아래 약 15 m에서부터 28 m 깊이에서 나타나며, 탄성파 단면상에서 편평하고 연속적인 반사면으로 나타난다. 최대해침면 위에 놓여있는 GB II는 투명 혹은 반투명한 음향특성, 그리고 평행한 반사 층리로 구성되며, 해수면이 현재의 위치에 도달했던 지난 6,000년 이후에 퇴적된 고해수면 퇴적계열(HST)로 해석된다. 특히, GB II 퇴적층은 고해수면 반사 경계면에 의해 2개의 층(GB II-a and II-b)으로 세분화되며 이는 바람, 해수 유동량, 그리고 조류에 의해 구분된 것으로 생각된다.

• 대한지하수환경학회지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.10-20
• /
• 1998

상곡광상은 캄브로-오르도비스기의 석회질암내에 발달된 열극을 교대한 다금속광상이다. 광산부근에는 상당량의 폐석과 광미가 방치되어 있으며, 폐갱도에서 유출되는 갱내수는 여과없이 하천을 따라 이동되어 상수원 및 농경지로 유입되고 있다. 토양과 퇴적물의 주성분 원소는 시료에 따라 조성 차이가 심하나 Fe, Mn, Ca 및 Na이 부화되어 있고, 특히 광미야적장 토양에서는 Fe (평균 18.58 wt.%)와 Mn (4.18 wt.%)의 함량이 아주 높다. 광미야적장 토양에서 검출된 중금속의 평균함량은 Ag=10, As=2278, Cd=7, Cu=206, Pb=1372, Sb=14 및 Zn=2231 ppm이며, 광산수계의 퇴적물에는 Ag=1, As=146, Cd=1, Cu=39, Pb=146, Sb=2, Zn=259 ppm이 함유되어 있는 것으로 보아, 독성원소들은 적어도 수 km 하류까지 이동되었을 것으로 보인다. 비광산수계 퇴적물의 조성으로 표준화한 주원소의 부화지수는 광산수계 퇴적물=1.54, 광미야적장 토양=6.84로서 높은 이상치를 갖는다. 희토류원소의 부화지수는 광산수계 퇴적물=0.92, 광미야적장 토양=0.52이다 환경적 독성원소 (As, Cd, Cu, Pb, Sb, Zn)를 비광산수계 퇴적물의 조성으로 표준화한 부화지수는 광산수계 퇴적물=2.42, 광미야적장 토양=25.47 이다. EPA의 환경오염 기준치로 표준화된 부화지수는 비광산수계 퇴적물=0.53, 광산수계의 퇴적물=1.84, 광미야적장 토양=23.71 이다. 퇴적물과 토양의 X-선 회절분석 결과, 구성광물의 함량비는 다소 차이가 있으나 모든 시료에서 동일한 광물조성(방해석, 돌로마이트, 마그네사이트, 석영, 운모, 녹니석 및 점토광물)을 갖는다. 중금속 오염이 심한 토양과 퇴적물을 비중분리하여 반사현미경으로 관찰하면 황철석, 유비철석, 섬아연석, 방연석, 침철석 및 수산화 광물들이 많이 관찰되는 것으로 보아, 이 광물들이 오염원으로 작용하고 있음을 보인다.