• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제33권1호
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• pp.21-28
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• 2016

Caves can serve as major outposts for future human exploration of the Moon and Mars. In addition, caves can protect people and electronic equipment from external hazards such as cosmic ray radiation and meteorites impacts and serve as a shelter. Numerous pit craters have been discovered on the Moon and Mars and are potential entrances to caves; the principal topographic features of pit craters are their visible internal floors and pits with vertical walls. We have devised two topographical models for investigating the relationship between the topographical characteristics and the inner void of pit craters. One of our models is a concave floor void model and the other is a convex floor tube model. For each model, optical photographs have been obtained under conditions similar to those in which optical photographs have been acquired for craters on the Moon and Mars. Brightness profiles were analyzed for determining the profile patterns of the void pit craters. The profile patterns were compared to the brightness profiles of Martian pit craters, because no good-quality images of lunar pit craters were available. In future studies, the model profile patterns will be compared to those of lunar pit craters, and the proposed method will likely become useful for finding lunar caves and consequently for planning lunar bases for manned lunar expeditions.

• 지질공학
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• 제25권4호
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• pp.473-484
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• 2015

제주도에서 기존에 알려진 동굴 이외에 새로운 지하동굴의 존재를 확인하기 위해 제주시 구좌읍 일대에서 지구물리탐사(전기비저항탐사, GPR탐사, ZHF탐사)를 실시하였다. 탐사결과 여러 지점에서 동굴로 추정되는 이상대가 발견되었고, 이상대의 위치와 규모가 일치하는 27개 지점을 선별하여 시추조사를 실시하였다. 그러나 예상과 달리 이상대의 대부분은 용암의 상하부에 형성된 클링커층이거나 용암 사이에 협재된 고토양층이었으며, 5곳에서만 동굴이 발견되었다. 클링커층과 고토양층은 용암과 다른 암석의 물리적 특징으로 인해 이상체로 반응한 것으로 해석된다. 한편 동굴이 확인된 5개 지점 중 2공은 기존에 알려진 용천동굴을 관통하였고, 3공에서 새로운 동굴이 확인되었다. 용천동굴을 관통한 시추공은 시추당시 동굴의 존재가 확인되지 않았던 구간이었으나 용천동굴이 관통됨에 따라 기존 측량도의 오류를 수정하였다. 한편 시추조사로 새롭게 발견된 석회장식 용암동굴은 길이가 약 180 m이며, 상류방향으로 당처물동굴(약 110 m)과 연결되어 있다. 또한 동굴내부에는 용암곡석, 용암제방, 밧줄구조 등이 발달해 있으며, 탄산염 동굴생성물로는 종유관, 종유석, 석순, 석주, 동굴산호 등이 잘 보존되어 있다. 특히 동굴에서 발견되는 탄산염 동굴생성물은 식물 뿌리를 따라 유입된 지표수에 의해 성장하여 독특한 형태를 띠게 된 것으로 추정된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제32권2호
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• pp.113-120
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• 2015

When humans explore the Moon, lunar caves will be an ideal base to provide a shelter from the hazards of radiation, meteorite impact, and extreme diurnal temperature differences. In order to ascertain the existence of caves on the Moon, it is best to visit the Moon in person. The Google Lunar X Prize(GLXP) competition started recently to attempt lunar exploration missions. Ones of those groups competing, plan to land on a pit of Lacus Mortis and determine the existence of a cave inside this pit. In this pit, there is a ramp from the entrance down to the inside of the pit, which enables a rover to approach the inner region of the pit. In this study, under the assumption of the existence of a cave in this pit, a 3D model was developed based on the optical image data. Since this model simulates the actual terrain, the rendering of the model agrees well with the image data. Furthermore, the 3D printing of this model will enable more rigorous investigations and also could be used to publicize lunar exploration missions with ease.

• 우주기술과 응용
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• 제1권2호
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• pp.217-240
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• 2021

본 논문은 다가오는 달 유인 탐사시대를 대비하여 달의 지형 및 지질학적 기초 지식을 우주과학자들에게 소개한다. 달 지형 용어에 대한 학술적 기원을 간단히 정리하였으며, 현재 통용되는 한글 용어를 확장하여 새로운 지형 용어들을 제안하였다. 특히, 일반인도 꼭 알아야 할 대표적인 달의 지형으로 1 대양(폭풍의 대양), 10대 바다(비의 바다, 평온의 바다, 고요의 바다, 감로주의 바다, 풍요의 바다, 위난의 바다, 증기의 바다, 인식의 바다, 습기의 바다, 구름의 바다), 6대 충돌구(티코, 코페르니쿠스, 케플러, 아리스타쿠스, 스테비누스, 랑그레누스)를 제안한다. 달의 지형으로 고원(highland), 바다(maria), 산맥(mountains), 충돌구(crater), 함몰 용암굴/열구(rille, rima), 지구대(graben), 돔(dome), 용암동굴(lava tube), 주름 능선(wrinkle ridge), 참호(trench), 절벽(rupes), 그리고 달의 표면 흙을 표토(regolith)로 사용할 것을 제안한다. 또한, 달의 내부 구조 표준 모델과 대표적 암석을 소개하였다. 지구의 지질 시대구분은 발견 화석과 방사성 동위원소를 이용한 절대연령 측정을 기준으로 하는 반면, 표준적인 달의 지질 시대 구분은 대표적인 충돌구 형성을 기준으로 선-넥타리스 기(Pre-Nectarian), 넥타리스 기(Nectarian), 임브리움 기(Imbrian), 에라토스네스 기(Erathostenesian), 코페르니쿠스 기(Copernican)로 나뉜다. 마지막으로 인간의 달 활용에 획기적인 계기가 되는 최근의 달 표면 물 발견에 대한 내용을 정리하였으며, 향후 한국지질자원연구원에서 개발될 물 채취 장치의 개념도 소개하였다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권1호
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• pp.290-317
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• 2013

우도 내에 분포하는 여러 지질명소에 대해 자연유산적 학술적 가치를 조사하여, 이들의 보전가치와 세계자연유산으로서의 자격을 평가하였다. 우도는 작은 제주도라고 불릴 만큼 제주도 섬 내에 나타나는 다양한 지질유산적 특징을 가진다. 우도 내에는 우도를 형성한 수성화산체인 소머리오름과 소머리오름이 만들어지면서 형성된 여러 화산지형이 분포한다. 이들은 수성화산 분출에 의해 형성된 응회구와 그 위에 흐른 용암, 그리고 용암 내에 발달되어 있는 용암동굴과 화산 분화 후 재동되어 퇴적된 화산쇄설물이다. 플라이스토세에 이르러 수십 차례에 걸쳐 빙하기와 간빙기가 교호하면서 우도는 섬과 육지환경이 계속적으로 반복해 왔다. 마지막 최대 빙하기 이후에 해수면이 현재와 같이 상승한 약 6000년 전부터 우도 주변의 천해환경에서는 많은 탄산염 퇴적물이 형성되기 시작하였다. 특히 우도와 제주도 사이에 존재하는 수심이 20m 이내의 넓은 천해환경은 홍조단괴가 만들어지는 최적의 환경을 제공하였으며, 현재에도 많은 홍조단괴가 자라고 있다. 이렇게 만들어진 홍조단괴는 태풍에 의해 지속적으로 해안가로 운반되어 홍조단괴로만 이루어져 세계 유일이라고 판단되는 해빈퇴적물을 형성하였다. 하지만 이 해빈퇴적물은 전통적으로 학계에 알려진 해빈퇴적물과는 그 성인적 측면에서 구별된다. 전형적인 해빈퇴적물로는 탄산염 퇴적물로만 이루어진 하얀 모래의 하고수동 해빈, 화산쇄설물이 침식되어 퇴적된 검은 모래의 검멀레 해빈, 그리고 주변의 현무암이 침식되어 커다란 자갈로만 이루어진 톨칸이 해빈이 나타난다. 과거 바람에 의해 탄산염 해빈퇴적물이 육지로 운반되어 형성된 사구층이 나타나며, 우도의 북쪽 해안가 세배곶 지역에는 전형적인 해빈의 형성과 태풍의 영향으로 퇴적된 복합적인 성인을 가진 퇴적물도 나타난다. 화산쇄설물로 이루어진 퇴적층을 따라 발달한 해안 절벽에는 파도의 침식에 의해 형성된 해식동굴이 여러 개 발견된다. 특히 수심 10m 부근에 나타나는 수중 해식동굴은 해수면의 변화를 반영하는 뛰어난 지형으로 평가된다. 이러한 우도의 다양한 지질유산은 우도가 매우 뛰어난 지질다양성을 보여주는 장소임을 지시한다. 전 세계에서 우도의 홍조단괴 해빈과 같이 거의 모든 퇴적물이 홍조단괴로만 이루어진 지역은 매우 드물며, 수중폭발에 의해 형성된 소머리오름은 제주도 내에 나타나는 다른 수성화산체인 성산일출봉, 수월봉, 송악산, 용머리 등과 함께 세계자연유산으로 등재될 자격이 있는 것으로 판단된다. 현재 홍조단괴 해빈은 국가지정 천연기념물로 지정되어 있으나 그 지정 지역 밖에도 더 넓은 지역에 홍조단괴가 형성되고 있으므로 보전지역의 확장이 필요하다. 또한 소머리오름도 그 지질유산적 가치의 보전을 위해 천연기념물로 지정할 필요가 있다.

• 지질공학
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• 제31권3호
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• pp.367-380
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• 2021

본 연구는 제주도 내 운영중인 도로하부에 천연동굴이 존재하는 경우, 3차원 수치해석적 방법을 통해 안정성을 평가하였다. 도로 하부를 관통하는 제주천연동굴의 기하학적 및 지반공학적 특성을 확인하기 위해 기존 지반조사보고서를 수집한 후, 그 특성을 검토하였다. 이를 토대로 차량진동하중이 제주천연동굴에 미치는 영향을 평가하기 위하여 불연속면을 고려한 3차원 수치해석을 실시하였다. 연구결과를 토대로, 차량속도, 토피고에 따른 도로와 제주천연동굴의 안정성을 평가하고, 대책을 제안하였다. 도로 하부를 관통하는 제주천연동굴의 장기안정성 확보를 위하여, 토피고에 따라 장기계측관리, 보강대책, 응급대책 등 체계적인 관리가 필요할 것으로 평가되었다.

• 환경생물
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• 제33권4호
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• pp.394-402
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• 2015

본 연구는 제주도에 분포하는 박쥐류상 (Chiroptera)을 밝히기 위해 2006년 7월부터 2015년 6월까지 용암동굴, 해식동굴, 진지동굴, 생태통로 등으로 지역을 구분하여 조사되었다. 또한 제주도 내 박물관에 소장된 박쥐류 표본을 조사하였다. 연구결과, 3과 6속 8종의 박쥐류의 서식이 확인되었는데, 이 결과는 1928년부터 보고된 사전 문헌기록들과는 다소 다른 양상을 나타내었다. 용암동굴과 진지동굴에서는 관박쥐, 흰배윗수염박쥐, 붉은박쥐, 큰발윗수염박쥐, 긴가락박쥐가 공통적으로 서식하는 것으로 확인되었다. 해식동굴에서는 1개 지역에서만 관박쥐가 확인되었고, 생태통로에서는 관코박쥐와 집박쥐를 비롯한 5종이 확인되었다. 지역 내 박물관에 소장된 표본조사 결과 큰귀박쥐의 표본도 확인되었다. 연구를 통해 확인된 8종 외에 큰집박쥐, 작은긴가락박쥐, 윗수염박쥐, 쇠큰수염박쥐, M. branditii, 물윗수염박쥐, 작은집박쥐 등 7종은 확인되지 않았다. 흥미로운 점은 멸종위기종으로 알려진 붉은박쥐와 한반도에서는 드물게 발견되는 흰배윗수염박쥐가 제주도에서 서식하는 것이 확인된 것과, 관코박쥐도 조사과정에서 처음으로 발견되는 등 다양한 장소에서 박쥐류가 서식하고 있음이 확인되었다는 것이다. 이 연구결과는 제주도에서 박쥐류의 보전을 위한 생물다양성 연구나 생태학적 연구를 하는 데 유용한 자료로 활용될 것이라 판단된다.

• 한국지형학회지
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• 제21권4호
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• pp.149-164
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• 2014

영주십경으로 불리는 제주도의 대표경관은 17세기 말 제주목사 이익태가 처음으로 집경한 탐라십경에서 유래한다. 이익태는 조천관, 별방소, 서귀소, 명월소 등 관방 네 곳과 성산, 백록담, 영곡, 천지연, 산방, 취병담 등 명승 여섯 곳으로 십경을 구성하고 탐라십경도를 제작하였다. 명승뿐 아니라 관방 장면에도 다양한 지형이 경관요소로 등장하므로 탐라십경도는 제주도의 대표지형 모음집으로 평가할 수 있다. 탐라십경도에 표현된 지형경관은 화산체, 화구, 하천, 폭포, 소, 습지, 동굴, 암괴지형, 암석해안이다. 한라산과 오름에 대한 지역정서가 반영되어 화산체가 가장 많이 등장하는 반면 또 다른 화산지형인 용암동굴은 높게 평가되지 못했다. 수려한 지형인데다가 친수공간이 부족한 제주도의 지역성까지 가세하여 세 폭포가 십경에 포함되었다. 탐라십경은 당시 소재발굴의 한계에도 불구하고 처음부터 거의 완전한 조합으로 구성되었다. 집단표상으로 주민에게 공유되고 있던 제주도의 경관이미지는 이익태의 탐라십경도를 통해 처음으로 외재화되고 후대로 계승되면서 전형성을 갖게 되었다.