• 제목/요약/키워드: Crystalline rock

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한반도의 암반 지하수에 관한 연구 (Groundwater of bed rocks in South Korean Penninsula)

  • 한정상
    • 물과 미래
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    • 제14권4호
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    • pp.73-81
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    • 1981
  • 암반 지하수의 개발이 현재 국내에서 활발히 진행되고 있으나, 이들 심부 지하수를 배태하고 있는 각종 암류에 대한 그 수리 지질학적인 산출상태를 규명키 위한 연구가 전무한 상태였다. 대체적으로 심부 지하수는 지하 심부에서 발원 형성된 지질학적인 일 및 이차 공극내에 저유된 것으로 그 산출상태가 가장 양호한 암류는 화산암류, 퇴적암류, 변성퇴적암 및 편암, 안산암류, 편마암류 및 화강암의 순이다. 특히 규모가 큰 단층, 파쇄대와 같은 이차 공극이 잘 발달되어 있는 저지대에서의 암반, 지하수의 산출상태는 규모가 적은 절리, 층리와 같은 일 및 이차 공극이 발달된 고지대보다 그 산출상태가 각 암류별로 310% 이상 높다. 특히 결정질암에 대한 적정정호 심도를 구해 본 결과 그 심도는 80m이였다.

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사각 격자를 이용한 단열-다공암반내 분리 단열망 구축기법에 대한 연구 (A Study on the Constructing Discrete Fracture Network in Fractured-Porous Medium with Rectangular Grid)

  • 한지웅;황용수;강철형
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.9-15
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    • 2006
  • 결정질 암반에 위치한 가상의 방사성폐기물처분장에 대한 정확한 안전성 평가를 수행하기 위해서는 다공암반으로 대표되는 공학방벽 및 결정질 암반으로 대표되는 자연방벽을 모두 고려한 매질에서의 물질 거동 특성을 정확하게 모사하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 단열-다공암반내 유동 및 물질전달의 정확한 해석을 위한 연결망 구축방법에 대하여 서술하였다. 실제 단열암반을 사실적으로 모사하기 위하여 단열 물성자료는 확률밀도함수를 이용하여 생성하였다. 2차원의 사각격자로 모사된 단열암반과 육면체로 모사된 다공암반간 교차선의 원활한 검색을 위하여 단열암반과 연결전 다공암반의 교차면에 가상의 단열암반을 추가적으로 도입하였다. 전체유동경로를 구성하기 저하여 생성된 단열들 간의 교차선을 효율적으로 검색할 수 있는 방법 및 단열암반 및 단열-다공암반간의 연결도를 신속히 확인하는 알고리즘을 제안하였다. 이러한 방법들은 추후 방사성폐기물처분장에서의 단열-다공 암반을 통한 핵종 이동 특성을 모사할 수 있는 수치코드 개발에 많은 도움을 줄 것으로 사료된다.

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반응경로 모델링을 이용한 결정질암 지하수의 지구화학적 진화경로 예측 (Estimation of Geochemical Evolution Path of Groundwaters from Crystalline Rock by Reaction Path Modeling)

  • 성규열;박명언;고용권;김천수
    • 자원환경지질
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    • 제35권1호
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    • pp.13-23
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    • 2002
  • 화강암지역에서 산출되는 국내 지하수의 화학조성은 주로 Ca-HCO$_{3}$와 Na-HCO$_{3}$, 형에 속하며, 일부는 Ca-(C1+SO$_{4}$)또는 Na-(Cl+SO$_{4}$)형의 특성을 나타낸다. 회장암 지역의 용출수는 Ca-HCO$_{3}$ 형에, 지하수는 Na-HCO$_3$ 형에 도시된다. 빗물-화강암 반응에 대한 반응경로 모델링 결과는 초기 Ca-Cl형에서 시작하여 Ca-HCO$_{3}$을 거친 후, 최종적으로 Na-HCO$_{3}$형으로 진화하는 경향을 보인다 빗물-화장암 반응 역시 빗물-화장암 반응에서와 유사하게 진화되는 경향을 보이며, 모델링 결과는 현장자료와 잘 일치된다. 빗물-화장암/회장암 반응경로 모델링 결과, 반응이 진행됨에 따라 수소이온 활동도는 점차 감소(pH는 증가)하며, 양이온의 농도는 pH의 변화에 따른 모암을 구성하는 광물들의 순차적 용해, 2차 생성광물의 침전 및 재용해 등에 의해 다양한 농도변화를 보여준다 빗물-화강암의 반응비에 따라 깁사이트, 적철석, 망간산화물, 카오리나이트, 실리카, 녹니석, 백운모, 방해석, 로몬타이트, 프레나이트, 아날심의 순으로 침전이 발생하며, 빗물-회장암의 반응에서도 이와 동일한 침전순서를 보이지만 실리카의 침전이 없고 아날심 대신 파라고나이트가 침전된다. 빗물-화강암 반응에서는 실리카가 가장 우세한 광물이며, 밋물-회장암 반응에서는 카오리나이트가 가 장 우세한 광물이며, 전체적인 2차 생성광물의 침전량은 화강암보다 회장암 반응이 더 우세하다

화순 운주사 원형다층석탑의 재질특성과 훼손도 평가 (Material Characteristics and Deterioration Assessment for Multi-storied Round shape Stone Pagoda of Unjusa Temple, Hwasun, Korea)

  • 박성미;이명성;김재환;이찬희
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제45권1호
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    • pp.86-101
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    • 2012
  • 운주사 원형다층석탑의 주요 구성암석은 암편질응회암과 유문암질 각력응회암으로 담녹색 및 회색을 띠며 원마도가 불량한 암편을 함유하고 있다. 암편질응회암은 유리질 기질과 은미정질의 장석과 석영이 보이고 미정질 결정들이 나타난다. 유문암질 각력응회암에서는 장석 및 불투명 광물로 이루어진 기질에 석영과 장석이 반정으로 관찰된다. 석탑의 모든 부재에는 먼지, 박리박락, 공동, 탈락, 균열이 발달되어 있으며, 적외선 열화상 촬영 결과 부분적으로 내부 공극이 상당히 진행되어 박리를 유발하고 있는 상태이다. 또한 서측과 북측의 3층 이상 옥개석 상부에서는 회색, 녹색, 황갈색 등의 다양한 지의류 및 선태류들이 높은 점유율을 보인다. 기단부와 옥개석에는 산화망간, 산화철 및 수산화철 등의 무기오염물에 의한 변색이 나타난다. 석탑 부재의 화학적 풍화지수(CIA)와 풍화잠재지수(WPI)를 산출한 결과, 각각 55.69, 1.12로 상당히 풍화가 진행되었으며 초음파속도는 평균 2,892m/s, 풍화도지수와 일축압축강도는 각각 0.4k, $1,096kg/cm^3$로 암석의 강도와 내구성이 약화된 상태이다.

운주사 석조문화재의 보존상태와 보존방안에 대한 연구 (A Study on the Conservation State and Plans for Stone Cultural Properties in the Unjusa Temple, Korea)

  • 김사덕;이찬희;최석원;신은정
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제37권
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    • pp.285-307
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    • 2004
  • 이 연구에서는 전남 화순군에 위치한 운주사의 석조문화재를 중심으로 암석의 풍화대 형성과 풍화의 진행에 따른 암석학적 특성과 지화학적 특성을 종합 검토하였다. 이 결과를 중심으로 석조물을 이루는 암석의 기계적, 화학적, 광물학적 및 물리적 풍화에 영향을 미치는 풍화요소를 규명하였고, 이들을 정량화하여 석조문화재의 보존방안 강구를 위한 기초자료로 활용하고자 한다. 이 연구를 위하여 야외 정밀조사 및 총 18개의 시료(화산력 응회암 7점, 화산회 응회암 4점, 화강암류 4점, 화강편마암 3점)에 대한 전암분석과 암석의 특성 및 광물감정을 실시하였다. 또한 각각의 석조물에 대한 훼손현황을 반정량적으로 기재하였다. 운주사 일대의 지질을 이루는 암석은 화산력 응회암이며 대체로 N30-40W의 주향과 10~20NE의 경사를 갖고 있다. 이 화산력 응회암은 운주사를 중심으로 매우 넓게 분포하고 있으며 운주사 경내에 분포하는 석조물은 모두 화산력 응회암으로 조형되어 있다. 현재 운주 사 경내의 석조물들은 대부분 심한 균열의 발달과 함께 구조적 불균형을 이루고 있으며, 생물학적 오염 및 암석의 풍화가 상당히 진행되어 각력이 탈락하고 광물의 입상분해가 발생하는 등 풍화와 훼손양상이 아주 심각하다. 또한 석조물 곳곳의 철편과 시멘트 몰탈은 산화되어 적갈색의 침전물과 회백색의 침전물을 형성하고 있다. 이들 석조물에 대해 육안 훼손정도를 기재한 결과 대부분의 석조물들이 MD(moderate damage)에서 SD(severe damage) 등급의 훼손정도를 보이고 있다. 각 암석의 X선 회절분석 결과, 대부분의 시료들은 석영, 정장석, 사장석, 방해석 및 자철석 등의 광물로 구성되어 있다. 현미경하에서는 석영과 장석류가 심하게 변질되었으며, 타형의 결정형을 보이는 흑운모는 풍화되어 이차 풍화광물인 녹니석으로 변질되어 있다. 또한 응회암 곳곳의 열극대에 적갈색의 철분 침전물이 관찰되는 것으로 보아 암석의 내부까지 풍화가 진행되고 있음을 알 수 있다. 연구지역의 석조물을 이루는 응회암류는 Subalkaline, Peraluminous의 영역에 도시되며, 시료의 $SiO_2$(wt.%) 범위는 화산력 응회암이 70.08~73.69, 화산회 응회암은 70.26~78.42 의 범위를 보이고 있다. 또한 주성분원소에 대한 화학적풍화지수(CIA)와 풍화잠재지수(WPI) 계산치에서 CIA의 범위는 화산력 응회암은 55.05~60.75, 화산회 응회암은 52.10~58.70, 화강암은 49.49~51.06 화강편마암은 53.25~67.14의 범위를 보이며 이들은 편마암류와 응회암류에서 큰 값을 갖는다. WPI는 응회암류와 편마암류의 시료에서 0선 이하에 있거나 0선에 근접되어 도시되는 것으로 보아 상위 CIA에서와 같이, 이들 응회암류와 편마암류가 화학적인 풍화 작용을 쉽게 받고 있음을 시사한다. 암석의 분말시료와 석조물의 피복시료를 채취하여 전자현미경(SEM)으로 관찰한 결과 암석의 이차적인 풍화산물인 스멕타이트, 불석군의 점토광물이 관찰된다. 그리고 암석의 생물학적 풍화 요소인 하등식물의 균사류 및 지의류의 모근과 포자가 함께 관찰된다. 이는 암석의 내부까지 생물체가 압력을 가하고 있어 석조물의 기계적 풍화작용을 가중시키고 있으며, 이와 함께 석조물 내에 점토광물화가 상당히 진행된 것으로 판단된다. 암석의 풍화가 상당히 진행되어 비, 바람, 수목, 지반 등 자연환경 의해 훼손이 가속화 되고 있는 상태이다. 이에 대한 방안으로 1차 수목 제거 등 주변 환경정비와 배수로 설치 등 물 침투 방지에 대한 지반환경 조성이 필요하고, 2차 지의류 제거 등 생물학적 처리와 합성수지를 사용한 균열부분 접착복원과 암석 재질을 강하게 하는 경화 및 발수처리를 실시한다. 그리고 풍화의 원인인 바람, 햇빛, 비 등을 차단시킬 수 있고 주변경관과 어울리는 보호시설을 건립하여 보존하는 것이 좋을 것으로 판단된다.

한국산(韓國産) 석이(石耳)의 생육환경(生育環境)과 조직배양(組織培養)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on the Growth Environment and Tissue Culture of Gyrophora esculanta MIYOSHI in Korea)

  • 김재생
    • 한국산림과학회지
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    • 제78권4호
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    • pp.333-344
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    • 1989
  • 석이(石耳)의 인공증산(人工增産)으로 국민건강(國民健康)과 산업발전(産業發展)에 기여(寄與)할 목적(目的)으로 이의 생육환경(生育環境)을 조사(調査)하고 가근(假根)을 배양(培養)하여 보았던바 그 결과(結果)는 다음과 같았다. 1. 한국산(韓國産) 석이(石耳)는 해발고(海拔高)가 722m-1915m의 험준(險俊)한 고산(高山)의 암벽(岩壁)에만 분포(分布)되어 있었다. 2. 석이(石耳)가 생육(生育)하고 있는 지역(地域)의 주변식생(周邊植生)은 참나무와 싸리 등(等)이 주종(主種)을 이루고 있었으며, 특(特)히 모든 조사지역(調査也域)에서 참나무류(類)가 공통적(共通的)으로 출현(出現)하고 있었다. 3. 석이(石耳)가 생육(生育)하고 있는 지역(地域)의 평균(平均) 암석(岩石)의 높이는 14m였고 암석(岩石)의 방향(方向)은 남향(南向)이 많은 편이었다. 4. 석이(石耳)가 생육(生育)하고 있는 암석(岩石)의 종류(種類)는 결정편암(結晶片岩)과 석영암(石英岩), 석영조면함(石英粗面岩), 화강암(花崗巖) 등(等)이었는데, 그 중 화강암(花崗巖)이 가장 많았으며, 암석(岩石)의 경사도(傾斜度)는 22-90의 범위내(範圍內)에 있었다. 5. 각지역별(各地域別) 석이(石耳)의 평균수량(平均數量)과 평균직경(平均直徑)을 보면, 북한산(北漢山)의 석이(石耳)는 0-6cm의 범위내(範圍內)에 있는 것이 14개체(個體)가 있었고, 설악산(雪岳山)은 0-4cm의 것이 32개체(個體), 속리산(俗離山)은 0-8cm의 것이 65개체(個體), 월악산(月岳山)은 0-5cm의 것이 46개체(個體), 문용봉(文鏞峰)은 0-6cm의 것이 43개체(個體), 계룡산(鷄龍山)은 0-6cm의 것이 55개체(個體), 내장산(內藏山)은 0-4cm의 것이 60개체(個體), 지리산(智異山)은 0-10cm의 것이 70개체(個體), 천황산(天皇山) 0-4cm의 것이 50개체(個體)가 있었는데 그중(其中)에서도, 지리산(智異山)에 있는 석이(石耳)의 개체수(個體數)가 제일(第一) 많은 편이었으며, 크기에 있어서도 지리산(智異山)의 석이(石耳)가 10cm까지 있어서 제일(第一) 큰것이 많았다. 6. 조사지역(調査地域)의 석이(石耳)가 함유(含有)하고 있는 자실체(子實體)의 평균(平均)은 17.6% 였는데, 천황산(天皇山)의 것이 24.0%로서 제일(第一) 많은 자실체(子實體)를 함유(含有)하고 있었다. 7. 100개(個)의 석이(石耳)의 기한(假根)을 Detmer's 배지(培地)에 Kinetine 5 mg/l와 2, 4-D 3mg/l를 첨가(添加)한 배지(培地)에 배양(培養)하여 보았던바 소포자(小胞子) 기원(起源)의 n callus가 20%로서 제일(第一) 많이 발생(發生) 되었으며, 또한 이를 6종류(種類)의 암편(岩片)에 접종(接種) 배양(培養)하였든바 화강암편(花崗巖片)에서 55%로서 제일(第一) 많은 어린 석이(石耳)가 발생(發生), 생육(生育)하는것을 관측(觀察)할 수 있었다.

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홍성 북동부 농촌 지역 지하수의 질산성 질소 오염과 수리지구화학적 특성 (Characterization of Nitrate Contamination and Hydrogeochemistry of Groundwater in an Agricultural Area of Northeastern Hongseong)

  • 기민규;고동찬;윤희성;김현수
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제18권3호
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    • pp.33-51
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    • 2013
  • Spatial and temporal characteristics of nitrate contamination and hydrogeochemical parameters were investigated for springs and surficial and bedrock groundwaters in northeastern part of Hongseong. Two field investigations were conducted at dry and wet seasons in 2011 for 120 sites including measurement of field parameters with chemical analyses of major dissolved constituents. Nitrate concentrations were at background levels in springs while 45% of bedrock groundwater and 49% of surficial groundwater exceeded the drinking water standard of nitrate (10 mg/L as $NO_3$-N). The difference in nitrate concentrations between surficial and bedrock groundwater was statistically insignificant. Cumulative frequency distribution of nitrate concentrations revealed two inflection points of 2 and 16 mg/L as $NO_3$-N. Correlation analysis of hydrogeochemical parameters showed that nitrate had higher correlations with Sr, Mg, Cl, Na, and Ca, in surficial groundwater in both dry and wet season. In contrast, nitrate had much weaker correlations with other hydrogeochemical parameters in bedrock groundwater compared to surficial groundwater and had significant correlations only in wet season. Temporally, nitrate and chloride concentrations decreased and dissolved oxygen (DO) increased from dry season to wet season, which indicates that increased recharge during the wet season affected groundwater quality. Aerobic conditions were predominant for both surficial and bedrock groundwater indicating low natural attenuation potential of nitrate in the aquifers of the study area.

전천 석회암 대수층에 관한 연구 (A Study of Carvernous Limestone Aquifer of Jeon Cheon Basin)

  • 한종상
    • 물과 미래
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    • 제16권3호
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    • pp.171-179
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    • 1983
  • 전천유역에 분포된 암석은 제4기 투수성이 양호한 충적층이 불투성이 세립매성층을 피복하며 이들 제사기층은 제삼기의 역암 및 이암을 부정합적으로 피복한다. 제3기층하부에는 고생대 대석회암통에 속하는 투수성이 매우 양호한 석회암류가 발달되어 있다. 이들 암석중에서 용해공동을 다량 포함한 Cambro-Ordovician 기의 석회암류는 피압 및 자유면 대수층으로 그 투수량계수가 1,853$m^2$/일이며 저유계수는 1.47 $\times$$10^{-3}$이다. 또한 본 유역하류충적평야에 설치한 3개 심정의 비양수량은 703ton/일/M였다. 본 석회암내에 저유된 심층지하수량은 본 유역에 6년간 내리는 강우량과 맛먹는 1,059 $\times$ $10^{6}m^2$이고 안전채수량은 1일 126,000㎥이다. 심도 80~100m 이내의 심정 34공으로 구성된 정호양을 유역 중.하류지역에 설치하면 상기 석회암대수층으로부터 1일 100,000㎥의 심층지하수를 채수할 수 있다.

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암반의 수리인자에 미치는 열적.역학적 영향에 대한 실험적 검증 (Experimental Study of Thermal-mechanical Influence on the Hydraulic Properties of Rock)

  • 전석원;홍창우;이주현;강주명;배대석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.59-67
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    • 2003
  • 본 연구에서는 지하수 유동 특성 해석의 신뢰도 증진을 위해서 우리나라 심부결정질 암석의 접촉 면적과 간극의 변화양상, 구속압과 온도에 따라 유체투과율의 변화 양상을 살펴보고자 하였다. 또한 역학적 물성과 열적 물성을 측정하여 모델링의 입력자료에 대한 신빙성을 높일 수 있도록 하였다. 실험 결과 초기 평균 간극은 544.33$\mu\textrm{m}$∼898.62$\mu\textrm{m}$ 범위를 보였으며 분포특성은 로그-정규분포 형태를 보였다. 구속압 변화에 따라 유체투과율은 감소하는 경향이 나타나고 온도 증가에 따라 유체투과율이 감소하는 경향을 보였으며 접촉 면적이 커지면 유체투과율 변화 폭이 작아짐을 이론과 실험을 통해 규명하였다. 암석의 역학적, 열적 물성을 측정한 결과 기존에 측정된 우리나라 화강암의 물성치와 근사한 값을 가지는 것으로 나타났다.

PLD 법으로 증착된 Mg0.5Zn0.5O 박막의 산소 분압 변화에 따른 구조적 특성 (Effect of Oxygen Pressure on the Structure Properties of Mg0.5Zn0.5O Thin Films Grown by Pulsed Laser Deposition)

  • 김창회;김홍승;이종훈;박미선;빈민욱;이원재;장낙원
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권9호
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    • pp.717-722
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    • 2012
  • In this work, we study on the effects of the oxygen pressure on the structural and crystalline of MgZnO thin films. MgZnO thin films were deposited on p-Si (111) substrates by using pulsed laser deposition. The X-ray diffraction analysis and energy-dispersive X-ray results revealed that as the oxygen pressure increased and Mg content in the MgZnO films decreased. Also Crystal structure was changed from cubic rock salt to hexagonal wurtzite. Alpha step and atomic force microscopy results showed that the thickness of the films are about 100 nm, and it has been found that the MgZnO (002) preferred orientation were deposited with increasing the oxygen pressure. Therefore, the effect of the preferred orientation, the crystallization grew in the form of the columnar; Grain size and RMS of the films were increased with increasing oxygen pressure.