• 암석학회지
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• 제21권1호
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• pp.31-45
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• 2012

경기육괴의 북서부에 위치한 영흥도-선재도-대부도는 지구조적 중요성에도 불구하고 지질 및 지질연대 자료가 거의 없는 지역이다. 우리는 이 지역에 산출하는 변성퇴적암의 암상과 쇄설성 저어콘의 U-Pb 연대를 밝히는 연구를 수행하였다. 연구 지역의 변성퇴적암은 대부분 규암-변성사암 및 규암과 편암의 호층대로 이루어져 있으며, 규암 역을 포함하는 석회질 역질 사암, 석회질 편암 그리고 변성이질암이 소규모로 산출한다. 변성이질암에는 석류석 반상변정이 두드러지게 산출하며, 변성이질암 내의 석영맥에서는 남정석 또는 홍주석이 백운모와 함께 산출한다. 두개의 변성사암 시료에서 분석한 쇄설성 저어콘들은 신시생대(~2.5 Ga), 고원생대(~2.0-1.5 Ga), 신원생대(~1.1-0.7 Ga), 초기 고생대(~560-400Ma) 연대가 우세하게 분포하며, 가장 젊은 연령의 군집은 ~420 Ma에서 나타난다. 이러한 결과는 분석된 변성사암이 실루리아기 이후, 아마도 데본기에 퇴적되었음을 시사하며, 태안층에서 보고된 쇄설성 저어콘의 연령분포와 유사하다. 이와 함께 임진강대 변성퇴적암에서도 유사한 쇄설성 저어콘의 연령분포와 바로비안형 변성상이 보고되었다. 따라서, 경기육괴 서부에 산출하는 태안층은 임진강대의 서남 연장부에 해당될 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2005년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.124-131
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• 2005

한반도의 심부 전기구조를 조사하기 위해서 극심부 전자탐사 중 하나인 지자기 수직탐사(GDS; Geomagnetic Depth Sounding)를 수행하였다. 본 연구에서는 한반도 동남부에서 추가적으로 획득된 5개의 GDS 탐사 자료와 기존의 12개 측점의 탐사 자료를 통합하여 해석하였다. 또한 한반도 및 주변 해양의 영향을 정량적으로 평가하기 위하여 3차원 MT 모델링이 수행되었다. 관측된 실수 유도 지시자는 주변 해양의 영향만으로 설명되지 않았으며, 이 차이를 설명할 수 있는 2개의 전도성 구조를 제시하였다. 첫 번째는 Quiling-Dabie-sulu 대륙 충돌대의 연장성이라 생각되는 임진강 벨트이며, YIN과 ICHN에서 그 영향을 명확히 확인할 수 있었다. 두 번째는 한반도 남해안과 큐슈 섬 사이에 존재할 것으로 추정되는 맨틀 용승에 의한 고전도성층(HCL; Highly Conductive Layer)로서, 주로 한반도 동남부에 위치하는 KZU, KMT101, 107에서 그 존재를 확인할 수 있었다.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.151-171
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• 2012

한반도의 페름-삼첩기 송림 조산운동은 유라시아 동쪽 경계부에서 복잡한 충돌현상을 포함한 주요 지구조운동이다. 이번 연구는 기존의 송림 조산운동의 변성/변형작용의 특징을 토대로 태백산분지에서 송림조산운동의 특징과 시기에 대해서 알아보고, 또한 최대 압축운동(bulk crustal shortening) 방향, 변성 온도-압력 그리고 온도-시간 경로를 비교 분석하여 옥천 변성대와 임진강 변성대에서의 송림 조산운동의 변성/변형작용을 대비하고자 한다. 태백산분지 북동부 지역에 분포하는 평안누층군은 퇴적된 이후 초기에 저온/중압형 광역변성작용과 후기에 중생대 화강암 관입과 연관된 접촉변성작용으로 특징 지워진다. 중압형 광역변성작용은 2개의 시계방향 온도-압력-변형 경로 고리(loop)를 보이며, 4회의 변형작용($D_1-D_4$)을 수반한다. 첫 번째 고리는 약 $400-500^{\circ}C$, 1.5-3.0 kbar에서 $D_1$과 $D_2$ 변형작용과 관련되며 syn-$D_1$ 경녹니석, syn-$D_1$ 홍주석, post-$D_1$ 마가라이트, Ca이 풍부한 syn-$D_2$ 또는 post-$D_2$ 사장석의 형성에 영향을 주었다. 그리고 두 번째 고리는 약 $520-580^{\circ}C$, 2.0-6.0 kbar에서 $D_3$과 $D_4$ 변형작용과 관련되며, syn-$D_3$ 석류석과 십자석의 형성과 syn-$D_4$ 또는 post-$D_4$ 홍주석의 재성장으로 정의된다. syn-$D_1$ 경녹니석과 홍주석은 E-W 방향의 최대 압축운동 동안에 성장하였으며, 반면에 syn-$D_3$ 석류석과 십자석 그리고 syn-$D_4$ 또는 post-$D_4$ 홍주석 반상변정은 N-S 최대 압축운동 동안에 형성되었다. 기존의 옥천분지와 임진강 변성대에서의 변성작용과 최대 압축운동 방향에 대한 연구결과를 비교해 보면, 최고 변성 온도-압력 조건은 한반도 동쪽(태백산분지)에서 서쪽(임진강 변성대와 경기육괴 남서부 지역)으로 감에 따라 증가하는 경향을 보인다. 또한 E-W 방향의 최대 압축 운동은 송림 조산운동 초기 동안에 옥천 변성대의 동부 지역에 영향을 주었고, N-S 방향의 최대 압축 운동은 송림 조산운동 후기 동안에 임진강 변성대와 옥천변성대 지역에 영향을 준 변형작용의 결과로 판단된다. 결론적으로 페름기 후기에서부터 삼첩기 동안 한반도에 영향을 준 송림 조산운동은 북중국-남중국 지괴의 충돌작용 뿐만 아니라 유라시아 동쪽부에 분포했던 소규모 지괴들의 봉합(amalgamation) (예, 중한 지괴와 히다-오키 지괴의 충돌)에 대비될 수 있음을 시사한다.

• 암석학회지
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• 제24권2호
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• pp.107-124
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• 2015

1962년 북한 연구자들은 휴전선 이북에 분포된 임진강 유역의 상부고생대 평안계 지층에서 데본기의 것으로 추정되는 완족동물과 극피동물 화석을 찾아 이 화석들을 포함하는 지층을 평안계로부터 분리하여 '임진계'로 설정하였다. 이후 임진계의 여러 분포지에서 발견된 중기 데본기의 차축조(車軸藻, 윤조(輪藻)와 동의어)화석은 그 지질시대를 확정하는 결정적 요소가 되었다. 평남분지와 경기육괴 사이에 분포하는 임진계는 강원도 철원군, 황해북도 금천군, 판문군 및 토산군에 걸치는 동부와, 황해남도 강령군과 옹진군 일원의 서부지역에 대상으로 분포하며, 경기도 북부의 연천층군(변성암복합체)을 포함한다. 해성 무척추 동물화석만 산출되는 하부 고생대층과는 달리 임진계는 다양한 육상 식물화석을 포함한다. 임진계에서 흔히 산출되는 완족동물화석은 남중국대지 데본기 지층에서 알려진 것과 종의 구성에서 유사할 뿐 아니라 남중국대지의 풍토종을 포함하고 있어 두 지역 사이의 고지리적 근연관계를 지시한다. 임진계의 지질시대는 연구자에 따라 견해차는 있으나, 데본기 중-후기로 보는 견해가 지배적이며, 일부 연구자는 데본기 중기-석탄기로 추정하기도 한다. 북한의 연구자들은 데본기에 남중국의 바다가 한반도까지 확장된 '임진해'가 존재하였으며, 따라서 임진계가 현 위치에서 퇴적된 것으로 해석하였다. 임진계는 분포 지역에 따라 심한 층서적 편차를 보이며 국지적으로 두꺼운 층후를 보인다. 최근 북한의 임진계 분포지 도처에서 충상에 의한 지층의 역전과 반복이 보고되었으며, 남한에 분포한 임진계의 연장부인 연천층군의 퇴적기원 변성암 또한 고도의 압축변형작용에 기인한 것으로 알려져, 임진계 분포지 전반에 걸쳐 광범위한 습곡-충상단층대가 형성되었음을 시사한다. 연천층군이 임진강대의 북부로 가면서 점진적으로 고변성대에서 저변성대로 바뀌는 사실로 미루어볼 때, 경기육괴의 북부지역 및 임진강대는 다비-술루(Dabie-Sulu) 벨트의 연장부로 남중국대지와 한중대지의 충돌대였으며, 임진계는 남중국대지의 연장선상에 있었던 경기육괴에서 발달한 퇴적층으로, 남중국대지와 한중대지가 충돌하면서 첨합(accretion)된 잔재로 해석된다. 향후 한반도와 동아시아의 고생대 고지리의 복원과 지각진화사를 심도 있게 이해하기 위하여 임진계의 층서, 퇴적 및 조구조적 진화에 대하여 남북한 관련분야 연구자들이 함께 참여하는 후속연구가 필요하다.

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.271-283
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• 2021

한반도 중서부에 위치한 임진강대는, 페름기-트라이아스기에 북중국판과 남중국판이 충돌하여 형성된 친링-다비-술루 대륙충돌대와 지구조적으로 대비되고 있는 지역으로, 지각규모의 전단대, 트러스트 및 습곡 등의 충돌조산운동 관련 지질구조들이 보존되어 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구는 경기육괴와 접하는 임진강대의 남쪽 경계지역인 문산지역에서 수행한 구조지질 연구결과를 종합하고, 이를 바탕으로 기존에 이 지역에서 일부 연구자들에 의해 대륙충돌로 형성된 조산대 후기 붕괴 단계에 형성된 것으로 제안되었던 지각규모 신장성 경기전단대의 존재와 변형 특성에 관해 검토하고자 하였다. 이를 위해, 야외조사를 통해 획득한 지질요소 자료를 바탕으로 문산지역의 구조기하학적 형태를 해석하였고, 노두 및 박편 상에서 확인한 전단감각 지시자로부터 암석 이동과 관련된 키네마틱스를 해석하였다. 이 지역의 가장 주된 지질구조는 동북동-서남서 주향의 광역규모 임진강단층의 상반 및 하반에 발달한 대략 남-북 주향의 힌지를 가지는 지질도규모의 습곡이다. 이 습곡에 대한 키네마틱스 해석 결과는 전단감각들이 습곡의 힌지를 중심으로 양쪽 익부에서 서로 반대 방향으로 대략 동쪽 내지 서쪽을 향함을 지시한다. 또한 문산지역 흑운모편마암과 변성섬장암의 광물 미세변형구조 관찰 결과로부터 유추한 암석의 변형조건은 전형적인 석영-장석질 암석들의 중부지각 소성변형조건에 해당한다. 따라서 본 연구를 통해 획득한 문산지역의 구조기하, 키네마틱스 및 미세구조 분석결과는 이 지역에 발달한 전단대가 기존 연구들에서 제안된 대륙충돌 후기에 형성된 지각규모의 신장성 경기전단대보다는, 요굴습곡작용에 의한 지질도규모 습곡의 발달과 관련된 전단운동의 결과일 가능성이 높은 것으로 제안한다. 이와 같은 임진강대 내 대륙충돌의 증거들에 대한 상세한 구조지질학적 검증은 향후 한반도 충돌조산운동에 있어 임진강대의 지구조적 역할에 대한 난제들을 해결하는데 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 암석학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-19
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• 1995

연천층군을 포함하며 동-서 방향으로 발달하는 임진강대의 실체를 밝히기 위해, 우리는 연천층군의 표식지인 연천-전곡 지역에 분포하는 변성암류에 대해 연구하였다. 연천층군의 삼곶층은 흔히 조화적으로 산출되는 석회질 규산염암, 변성사질암, 각섬암, 각섬석 편마암 등으로 구성된다. 이들 변성암류는 동-서 주향방향으로 15km 폭 이상에 걸쳐 광역적으로 분포한다. 각섬상의 주된 광물 조합은 각섬석${\pm}$사장석${\pm}$석류석${\pm}$투휘석${\pm}$흑운모${\pm}$석영이며, 부구성 광물로는 금홍석과 티탄철석이 티타나이트에 의해 치환됨이 특징적이다. 각섬암 내의 석류석-각섬석-사장석-석영 광물 조합으로부터 구한 변성 온도와 압력은 각각 632~$736^{\circ}C$와 7.9~11.1 kbar 이다. 따라서 감곶층은 고압의 상부 각섬암상에 해당되는 광역 변성작용을 받았다. 한편 각섬암의 석류석-사장석-전암에 대한 Sm-Nd과 Rb-Sr광물 등시선연령은 각각 $231{\pm}30$ Ma와 $222{\pm}24$ Ma로서 트라이아스가의 광역 변성작용을 지시한다. 이상의 연구결과는 산동 반도에서 보고된 변성 조건 및 시기와 일치하며, 중국의 대륙충돌대가 임진강대로 연장될 가능성을 지지한다.

• 암석학회지
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• 제17권2호
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• pp.51-56
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• 2008

옥천변성대 암석의 생성시기는 화석의 발견과 동위원소 연대측정으로 대부분 고생대 및 신원생대인 것으로 밝혀지고 있다. 한편 동위원소 연대자료가 축적됨과 더불어 옥천변성대의 변성시기가 페름기 초기인가 혹은 페름기 말기-트라이아스기 초기인가 하는 문제가 대두되었다. 이 문제는 달리 표현하면 위의 두 시기에 해당하는 2번의 중요한 변성작용이 있었는가 혹은 후자 시기에 해당하는 한번의 변성작용인가 하는 것이다. 변성시기를 직접 지시할 수 있는 자료를 비교할 때 페름기 초기의 변성시기에 대한 자료(석류석 내 U-Pb 갈렴석 연대)는 전체적으로 오차가 클 뿐만 아니라 페름기 말기-트라이아스기 초기를 지시하는 자료(CHIME 갈렴석 연대 및 변성 저콘의 U-Pb 연대)와 어느 정도 중첩된다. 따라서 독립적인 두 종류의 자료에 의해 지지되는 후자가 보다 신빙성이 있는 것으로 생각되며, 이 시기는 임진강대와 경기육괴에서 대륙충돌과 관련되어 나타나는 중요한 변성시기와 유사하기 때문께 대륙충돌의 영향이 한반도 넓은 지역에 퍼져 있음을 시사한다.

• 한국지역지리학회지
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• 제21권2호
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• pp.355-363
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• 2015

정전협정으로 설치된 한반도 비무장지대(DMZ: Demilitarized Zone) 일대는 정치적 군사적 위상과 더불어 역사적 생태적 문화적으로 매우 중요한 지역으로 오늘날 국 내외 관심이 집중되고 있다. 이에 따라 DMZ를 대상으로 한 다양한 연구들이 활발히 진행되고 있는 현실이나, 정작 연구의 대상이 되는 DMZ 공간의 실제 범위에 대한 고민과 논의는 매우 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 서쪽의 임진강 하구에서 동쪽의 고성군 명호리에 이르는 DMZ의 정확한 범위를 제시하고자 수행되었으며, 연구를 진행한 결과 DMZ의 면적은 약 $570km^2$로 기존에 알려진 $992km^2$에서 현재 43% 감소한 것을 확인할 수 있었다. 한편, 155마일로 대변되는 군사분계선(MDL: Military Demarcation Line) 길이의 경우 현 상황에서의 정확한 실측은 불가능한 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.25-39
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• 2010

최근 들어 WMS와 ArcHydro 및 HyGIS와 같이 수문학적 지형인자를 생성할 수 있는 GIS 프로그램이 널리 보급되고 있다. 이러한 프로그램에서는 격자형 고도자료인 DEM (Digital Elevation Model)을 이용하여 수자원에서 필요로 하는 다양한 지형인자를 계산할 수 있는 기능을 제공하고 있다. 본 연구에서는 HyGIS로부터 산정된 수문학적 지형인자의 적용성을 평가하기 위해서 국내에서 주로 사용되고 있는 WMS와 ArcHydro를 이용하여 수문학적 지형인자를 산정하고 그 결과를 HyGIS의 계산 결과와 비교 검토하였다. 연구 대상유역으로는 보청천, 위천, 평창강, 경안천, 내린천, 임진강 유역을 선정하였으며, 각 유역에 대해서 추출된 유역의 형태와 함께 유역 면적, 유역 경사, 유역평균고도, 최대유하거리, 최대유하거리 경사, 주하천 길이, 주하천 경사에 대한 산정결과를 비교검토 하였다. 연구결과 전체 유역에 대한 7개의 지형인자의 평균 상대오차는 4.77 %를 나타내었으며, 각 유역에 대해서 추출된 유역 경계 또한 매우 유사하게 생성되었다. 이와 같이 각각의 프로그램은 매우 유사한 지형인자 계산 결과를 나타내고 있으며, 따라서 HyGIS에서 계산된 지형인자는 기존에 국내에서 활용되어 왔던 WMS 및 ArcHydro와 함께 수자원 분야에서 충분히 적용 가능한 것으로 나타났다.

• 암석학회지
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• 제16권3호
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• pp.180-188
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• 2007

경기육괴 북서 연변부에 분포하는 감악산 알칼리 변성화강암질암(GAM)에 대한 CHIME 저어콘 연대 측정을 실시하여 $247{\pm}14Ma$(n=103, MSWD=0.92)의 광역변성작용 연대를 구하였다. 이 연대는 임진강대에서 보고된 광역변성작용의 시기와 일치하며, 또한 중국의 페름기-트라이아스기 대륙충돌관련 고압 내지 초고압 광역변성작용 시기와도 일치한다. GAM을 변형시킨 경기전단대의 연성전단작용이 226 Ma에 $500^{\circ}C$의 조건에 형성되었고(Kim et al., 2000) 이를 부정합으로 피복하는 대동층군의 퇴적시기가 트라이아스기 후기 내지 쥬라기 초기인 점을 감안하면 이 기간 동안 GMA의 냉각속도는 $18{\sim}10^{\circ}C/Ma$이다. 또한 저어콘이 상부 각 섬암상의 온도조건인 $700^{\circ}C$ 이상에서 재성장하기 시작하는 것을 고려하면 GAM의 최고 변성시기인 247 Ma부터 쥬라기 초기까지 GAM의 냉각속도는 최소 $10^{\circ}C/Ma$가 된다. 이러한 빠른 냉각속도는 중국 다비-술루 대륙충돌대에서 관찰되는 섭입지각의 융기에 따른 냉각속도와 유사하다. 따라서 적어도 경기육괴 북서부 지역은 중국 대륙충돌대와 유사한 동시기 변성조산대에 대비될 수 있음을 지시한다.