• 자원환경지질
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• 제41권1호
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• pp.93-113
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• 2008

제주도 동부 저지대 (해발 200m 이내), 한동-종달-우도-수산-삼달-하천 지역의 20개 시추공에서 얻어진 화산암류의 암석학적 특징과 $^{40}Ar/^{39}Ar$절대연대를 보고하고, 이에 근거하여 이 지역의 지형형성과 화산활동에 대해 고찰한다. 이 지역의 지하에 분포하는 화산암류는 주로 현무암류(알칼리 현무암, 전이질 현무암, 솔리아이트질 현무암)와 솔리아이트질 안산암 및 현무암질 조면안산암으로 구성된다. 솔리아이트질, 전이질 및 알칼리암류가 서로 호층을 이루어 분포하는 것은 이 지역에서 이들 화산활동이 동시에 일어났었음을 지시한다. 특히, 조면현무암 혹은 현무암질 안산암이 이 지역의 기저부에 분포하는 점은 비교적 분화된 알칼리 화산활동이 먼저 시작되었음을 의미한다. 이 지역에 분포하는 화산암류의 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 절대연대는 최고 $526{\pm}23Ka$에서 최저 $38{\pm}4Ka$이다. 동부 지역 저지대에서 용암류의 분출과 같은 하와이형 화산활동은 퇴적층의 관계, 화산암류의 전암 화학성분 및 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 절대연대의 변화로 부터 다섯 단계로 구분된다. 즉, 서귀포층이 퇴적할 동안의, I-U기$(550{\sim}400Ka)$, II기$(400{\sim}300Ka)$, III기$(300{\sim}200Ka)$와 퇴적 이후 IV기$(200{\sim}100Ka)$, V기(100Ka이후)이다. 화산암류의 성분 변화 및 분포 지역의 차이 그리고 이들 시기 간에 분포하는 다양한 퇴적층(수성화산기원퇴적층 포함)의 존재는 화산활동이 오랜 기간 동안 간헐적으로 진행되었으며, 저지대의 육지지형이 화산활동 및 퇴적작용에 의해 내륙에서 해안으로 점진적으로 확대되면서 만들어졌음을 지시한다. 특히 시추코어 화산암의 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 절대연대 자료는 제주도 동부 저지대 지역 대부분이 IV와 V 화산활동기 동안 분출된 200Ka 이내의 비교적 젊은 화산암류로 이루어져 있음을 지시한다. 이는 제주도 화산활동 시기 및 지형 형성에 대한 기존의 연구와는 상이한 결과이며, 화산암류의 K-Ar절대연대 자료를 바탕으로 한 기존의 제주도 화산활동 시기 구분이 재고되어야함을 확인하였다. 또한, 시추공에 근거한 화산 층서의 해석은 암석기재, 암석화학적 특징과 함께 절대연대 자료를 바탕으로 이루어져야 함을 강조한다.

• 한국자기학회지
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• 제13권6호
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• pp.226-230
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• 2003

제주도 지역의 특정위치를 선정하여 그 위치에서 채취한 화산암과 송이시료를 대상으로 상온에서 X-선형광법을 이용하여 시료의 화학조성을, X-선회절법과 Mossbauer분광법을 이용하여 시료에 함유된 광물, 산화철의 종류, 원자가상태와 자기적 성질을 분석하였다. 화산암과 송이시료는 SiO$_2$와 같은 규산염 광물이 주성분을 이루고 있고, olivine, pyroxene, ilmenite, hematite와 magnetite 등의 광물도 포함되어 있음을 확인하였다. 또한 화산암에 존재하는 철의 원자가 상태의 대부분은 Fe$^{2+}$이었고, 송이는 Fe$^{3+}$ 임을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제57권2호
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• pp.205-217
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• 2024

본 연구는 제주도-울릉도 일대에 분포하는 화산암을 대상으로 골재자원으로서의 물성 특징과 골재자원으로서의 골재품질을 평가하였다. 제주도 지역의 주요 구성 암석은 역암, 화산암 및 화산쇄설암 등이다. 역암은 용암 사이에 협재된 상태로 황적색 또는 회색의 이질퇴적암, 역암, 함각력역암으로 구성되어 있다. 화산암류는 화학성분에 따라 현무암, 조면현무암, 현무암질조면안산암, 조면안산암 및 조면암류로 분류된다. 층서별로 하부에서 상부 순서대로 서귀포층, 조면안산암, 조면현무암(I), 현무암(I), 조면현무암(II), 현무암(II), 조면현무암(III, IV), 조면암, 조면현무암(V, VI), 현무암(III) 및 조면현무암(VII, VIII)으로 구분된다. 울릉도 지역의 기반암은 현무암, 조면암, 조면암질 현무암 및 조면암질 안산암으로 구성되어 있으며, 일부 포놀라이트와 응회암질 쇄설성 화산퇴적암으로 구성되어 있다. 기반암들의 골재품질 평가요소로 안정성, 마모율, 흡수율, 절대건조밀도 및 알칼리 골재 반응도 등이 고려되었다. 연구지역의 화산암류의 골재품질 평가 결과 대부분 골재 품질기준을 만족하는 것으로 나타났으며, 지역별로 물성 특징 및 품질이 다르게 나타났다. 마모율과 절대건조밀도는 유사한 분포 범위를 갖고 있으나, 안정성은 울릉도가, 흡수율은 제주도가 좋은 결과를 보였다. 전체적으로 제주도가 골재로서 더 좋은 품질을 나타내었다. 또한, 알칼리 골재 반응성 시험 결과 전반적으로 두 지역 모두 무해한 골재로 나타났으나, 제주도보다 울릉도 화산암류가 더 양호한 것으로 분석되었다. 골재품질시험은 암석 자갈을 대상으로 개략적으로 수행되지만 유사한 암석이라도 생성환경 및 광물조성에 따라 달라질 수 있다. 따라서 골재자원의 품질을 평가, 분석할 때 광물-암석학적 연구를 병행한다면 더욱 효율적으로 활용이 가능할 것이다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제34권5호
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• pp.73-80
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• 2014

This study introduces and analyzes the geothermal energy availability in Non-active volcanic region. Jeju island in Korea is situated in non-active volcanic region. The island is composed of rock with high pore and clinker, scoria geological layer formed by volcanic activity about two million ago. Volcanic geological layers with porous characteristics have air, vapor, water and a underground structure through which air or water can move easily. For this reason, it is probable that the mechanism of energy acquisition is by convective heat transfer. For this presumption, the availability of underground air as energy source has been studied here through theoretical analysis and experimental data. The energy output of our system ranged from 2,485,076 kJ/day to 4,060,978 kJ/day monitored using variable velocity air flow controller. Our system has capability to be a reliable energy source irrespective of environmental changes. Consequently, underground air can be utilized for energy source and provide the optimal design of heating/cooling system.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권4호
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• pp.637-645
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• 2017

제주도는 여러 차례의 화산활동에 의해 형성된 섬으로 불규칙한 화산암층 구조를 가지고 있다. 해상풍력발전기와 같은 구조물은 기초에서부터 하중 작용점까지의 거리가 멀고 상대적으로 큰 수평하중이 작용하여 매우 큰 전도모멘트를 지지해야 한다. 이러한 구조물을 경제적으로 지지하기 위해서는 암반층이라도 말뚝기초를 시공해야 한다. 따라서 본 연구에서는 암반매입말뚝을 위한 주면고정액의 적정배합비를 찾기 위하여 물, 시멘트, 모래의 배합비를 달리하여 역학적 성능을 평가하고, 실험 결과와 기존 연구 결과를 비교분석하였다. 동일한 배합조건에서 시멘트풀과 소일시멘트보다 모르타르(잔골재 비=20~40%)의 역학적 성능이 우수하게 나타났다. 이 결과를 바탕으로 적정배합범위와 강도추정식을 제안하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제27권5호
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• pp.299-308
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• 2018

The adsorption characteristics of Cu ions were studied using the zeolite Na-A synthesized from Jeju volcanic rocks. The effects of various operating parameters such as initial concentration of Cu ions, contact time, solution pH, and solution temperature were investigated in batch experiments. The adsorption of Cu ions by Na-A zeolite was fitted well by pseudo-second-order kinetics and the Langmuir isotherm model. The maximum adsorption capacity determined using the Langmuir isotherm model was 152.95 mg/g. In addition, the adsorption of Cu ions by zeolite Na-A was primarily controlled by particle diffusion model in comparison with the film diffusion model. As the temperature increased from 303 K to 323 K, ${\Delta}G^o$ decreased from -2.22 kJ/mol to -3.41 kJ/mol, indicating that the adsorption of Cu ions by Na-A zeolite is spontaneous process.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.129-137
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• 2015

최근 해상풍력발전 단지 조성은 많은 양의 에너지를 창출할 수 있어 그 기대는 점차적으로 증가하고 있다. 특히 제주도는 풍황이 우수하여 해상풍력발전 시스템 운영을 위한 최적의 대상지이기는 하나, 화산활동에 의해 형성된 지형으로 육지부와 달리 현무암층 사이에 연약층인 화산쇄설물 및 공동이 불규칙하게 발달된 층상구조로 이루어져 있다. 이에 본 연구에서는 프레셔미터 시험으로부터 제주 현무암에 근입된 수평재하말뚝의 p-y 곡선을 유도하기 위하여 프랑스석유협회(IFP, 1983)과 Briaud et al.(1983)의 방법을 이용하였다. 이들의 방법을 이용하여 유도된 p-y 곡선을 LPILE 프로그램에 입력하여 말뚝두부에서 하중-변위 관계를 분석한 후 재하시험으로 측정된 하중-변위 곡선과 비교하였다. 결과, pressuremeter test로부터 제주 현무암에 근입된 수평재하말뚝의 p-y 곡선을 유도할 때 IFP 방법은 매우 합리적인 결과를 도출할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1215-1226
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• 2018

In this study, PAN-SZ (polyacrylonitrile scoria zeolite) beads were prepared by immobilizing Na-A zeolite (SZ-A) synthesized from Jeju volcanic rocks (scoria) on the polymer PAN. FT-IR and TGA analysis results confirmed that the SZ-A was immobilized in the PAN-SZ beads. SEM images showed that the PAN-SZ beads are a spherical shape with 2 mm diameter and exhibit a porous inner structure inside the bead. The most suitable mixing ratio of PAN to SZ-A as the adsorbent for removing Sr ions was PAN/SZ-A = 0.2 g/0.3 g. The adsorption kinetic data for Cu and Sr ions were fitted well with the pseudo-second-order model. The Cu and Sr ion uptakes followed a Langmuir isotherm model and the maximum adsorption capacities at $20^{\circ}C$ were 84.03 mg/g and 75.19 mg/g, respectively. The amount of Sr ion adsorbed by SZ-A on the PAN-SZ beads was about 160 mg/g, which was similar to that adsorbed by SZ-A powder. Thus, the PAN-SZ beads prepared in this study are considered to be effective adsorbents for removing metal ions in aqueous solutions.

• 한국환경과학회지
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• 제25권11호
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• pp.1563-1573
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• 2016

The aim of this study was to evaluate the occurrence of vanadium in Jeju Island groundwater, focusing on the spatio-temporal patterns and geochemical controlling factors of vanadium. For this, we collected two sets of groundwater data: 1) concentrations of major constituents of 2,595 groundwater samples between 2008 and 2014 and 2) 258 groundwater samples between December 2006 and June 2008. The concentrations of groundwater vanadium were in the range of $0.2{\sim}71.0{\mu}g/L$ (average, $12.0{\mu}g/L$) and showed local enrichments without temporal/seasonal variation. This indicated that vanadium distribution was controlled by 1) the geochemical/mineralogical composition and dissolution processes of original materials (i.e., volcanic rock) and 2) the flow and chemical properties of groundwater. Vanadium concentration was significantly positively correlated with that of major ions ($Cl^-$, $Na^+$, and $K^+$) and trace metals (As, Cr, and Al), and with pH, but was negatively correlated with $NO_3-N$ concentration. The high concentrations of vanadium (>$15{\mu}g/L$) occurred in typically alkaline groundwater with high pH (${\geq}8.0$), indicating that a higher degree of water-rock interaction resulted in vanadium enrichment. Thus, higher concentrations of vanadium occurred in groundwater of $Na-Ca-HCO_3$, $Na-Mg-HCO_3$ and $Na-HCO_3$ types and were remarkably lower in groundwater of $Na-Ca-NO_3$(Cl) type that represented the influences from anthropogenic pollution.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제16권6호
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• pp.143-149
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• 2011

In order to figure out the characteristics of radionuclides concentrations of nine provinces, we analyzed uranium and radon in 681 samples of groundwater. Most of uranium concentrations in each province were less than $10{\mu}g/L$, and Gyeongnam, Jeonnam, Jeju provinces did not have groundwaters exceeding the US EPA drinking water MCL ($30{\mu}g/L$) of uranium. The ratio of radon values exceeding US EPA drinking water AMCL (4,000 pCi/L) was 22.6% (154/681) and Gyeongnam and Jeju provinces had no groundwaters exceeding the AMCL (alternative maximum contaminant level). Uranium and radon concentrations in groundwaters of Gyeonggi, Chungbuk, Jeonbuk, Chungnam mainly composed of the Mesozoic granite and the Precambrian gneiss were relatively high, but the concentrations of Gyeongnam and Jeju widely comprised of the sedimentary rock and the volcanic rock were relatively low. A week correlation between uranium and radon values showed in Gangwon, Chungbuk, Gyeonggi provinces.