• 한국지반공학회논문집
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• 제34권8호
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• pp.51-64
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• 2018

판 경계부에 위치하지 않아 큰 규모의 지진이 발생하지 않는 지역으로 알려진 한반도에 최근 경주지진(2016/09/12, $M_L=5.8$)과 포항지진(2017/11/15, $M_L=5.4$)이 발생하였다. 이로 인해 현재 국내 지진에 대한 사회적 관심도가 증가하였고 지진 감쇠식, 액상화 및 지진시 구조물 피해에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 하지만 현재 국내 관측소의 경우 설치간격이 조밀하지 않기에 정밀한 지진분석에는 한계가 있다. 이에 기상청에서는 포항지진 이후 신속하게 진원지 주변에 임시관측소를 설치하고 추가로 발생한 여진을 관측하였다. 본 연구에서는 임시관측소와 상시관측소에서 관측된 여진 기록과 수집된 대상구간의 지질구조와 지반정보를 통해 포항지역의 지진 전파특성을 분석하고 기반암 운동을 추정하였다. 분석결과 포항 망천리 지역에서는 지질구조상 분지효과로 의심되는 응답특성과 여진기록이 발견되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제24권3호
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• pp.78-88
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• 2021

지구온난화로 인한 이상기후현상들이 지속되면서 온실가스 배출을 줄이기 위한 방안으로 이산화탄소 포집 및 저장(Carbon Capture and Storage, CCS) 기술이 전세계적인 주목을 받고 있는 가운데, 국내에서는 2017년 포항분지 영일만 해상 CO₂ 지중저장 실증 부지에 소규모의 CO₂를 성공적으로 주입하였다. 하지만 2017년 발생한 포항지진으로 인하여 국내 CO₂ 지중저장 사업의 안전성에 대한 사회적 우려가 심각해지면서 포항분지 영일만 CO₂ 지중저장 실증 사업은 중단되었다. 이 연구에서는 기존 연구에서 활용되지 않았던 해저면 탄성파 탐사자료를 영상화하여, 포항분지 영일만 CO₂ 지중저장 부지의 구조적 적합성을 재확인하고자 한다. 기존의 스트리머(streamer) 탐사자료를 이용한 영상화 결과와 비교하였을 때, 해저면 탄성파 탐사자료에 역시간 구조보정 기법을 적용한 영상에서 지층의 연속성이 개선되는 것을 확인하였다. 새로 획득한 역시간 구조보정 영상을 기반으로, 포항 영일만 CO₂ 지중저장 부지의 저장층으로서의 적합성에 대하여 논의하였다.

• 암석학회지
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• 제24권4호
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• pp.323-335
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• 2015

달전현무암은 포항분지의 발달사 해석에 중요한 의미를 가지나 야외 산상, 층서적 위치, 동위원소 연대 등에서 연구자들 간에 많은 논란이 있다. 본 연구는 이러한 논란을 해결하기 위해 상세한 야외조사를 통해 이 암석의 분포와 연일층군과의 접촉관계를 밝히고 지화학 자료를 분석하였으며, $^{40}Ar/^{39}Ar$ 동위연소 연대를 측정하였다. 달전저수지 주변에는 연일층군과 관입접촉 관계를 가지는 3매의 현무암체와 10여 개의 소규모 암맥과 암상이 분포하고 있음이 밝혀졌다. 경하관찰에서 이들은 감람석과 휘석을 반정으로 하는 반상조직을 보이며 기질은 사장석, 감람석, 휘석 등으로 구성된 알칼리 현무암의 특징을 보인다. 기존 지화학 분석결과를 재구성한 결과, 3 매의 암체와 소규모 관입암들은 TAS 도표, 미량원소와 희토류원소 패턴, Zr-Ti 도표상에서 모두 동일한 지화학적 특성을 보이고 있다. 이들은 모두 알칼리 계열로 도시되며, 부화된 해양성 현무암 또는 지판 내의 알칼리 현무암과 유사한 원소별 패턴을 보인다. 또한 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 동위연소 연대측정 결과, 13.82 Ma의 등시선 연대가 도출되었다. 이러한 결과들은 종합하면, 달전현무암은 알칼리 현무암으로써 층서적으로 연일층군을 관입한 포항분지 충전물에 속하는 것으로 결론지어진다.

• 자원환경지질
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• 제21권2호
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• pp.117-129
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• 1988

The purpose of this study is to determine the stratigraphy of the volcanic rocks in the Chilpo-Weolpo area, the north of Pohang basin, based on field survey and lithological properties of the rocks. The volcanic pile(Chilpo tuff) overlies the Cretaceous sedimentary formation and is unconformably overlain by the Miocene Yeonil Group. The Chilpo tuff comprises a thick sequence(>200m) of pyroclastic flow deposits. Five members are distinguished, each representing separate flow units, comprising none(or weakly) to densely welded rhyolite tuff. The Chilpo tuff consists of, in ascending order, greenish weakly welded tuff, volcanic conglomerate, alternation of tuff breccias and fine tuffs, greenish none to densely welded tuff and red-brownish densely to weakly welded vitric tuff. This study revealed that the volcanic rocks in this area were formed by 4 volcanic stages. On the basis of K-Ar age($44.7{\pm}1.1\;Ma$) and lithologic data, geological age of the Chilpo tuff may be Eocene.

• 자원환경지질
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• 제27권1호
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• pp.49-63
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• 1994

Paleomagnetic study of Tertiary rocks in Pohang area has been carried out to determine the characteristic directon of natural remanent magnetization, the position of paleomagnetic pole, the stratigraphic correlation, and the tectonic movement. A total of 196 specimens was collected from 5 sites in the Pohang Basin, 19 sites in the Janggi Basin, and 10 sites in the Eoil Basin, respectively. The mean declination and inclination of 4 sites (3 sites in the Yonil Group and 1 site in the Yonil Basalt) are $-3.2^{\circ}$ and $54.3^{\circ}$, and yield the paleomagnetic pole position $86.9^{\circ}N$ and $7.7^{\circ}E$. These are the characteristic direction and pole position of Miocene Epoch by comparison with contemporary Eurasian and Chinese data. The characteristic direction and pole position of remaining 30 sites are $47.6^{\circ}$ and $57.5^{\circ}$, and $52.3^{\circ}N$ and $201.5^{\circ}E$, respectively. These show clockwise rotation of $50.8^{\circ}$ with respect to the Miocene ones resulted by a tectonic movement before the deposition of the Hakjeon Formation of the Yonil Group about 15~16 Ma in the study area. The mechanism of the clockwise rotation is considered to be the dextral movement of the Yangsan Fault presumably caused by the opening of the East Sea. The Yonil Basalt is reclassified into pre- and post-deposition of the Yonil Group, i.e. the former is early Miocene and the latter late Miocene.

• 지구물리와물리탐사
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• 제25권1호
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• pp.1-13
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• 2022

포항분지 천부가스 탐사를 위해 육상과 해상이 연결되는 전이대에서 탄성파 탐사 방법을 제안하고 탐사를 수행하였다. 해저면 환경, 육상 탐사 환경을 고려하여 탐사를 설계하였다. 육상노드 수진기는 육상에만 설치하였고 육상에서는 바이브로사이스 음원을, 해양에서는 에어건 음원을 이용하여 자료를 취득하였다. 전이대에서 취득한 탄성파 탐사자료의 경우 육상탐사와 해상탐사 간의 정확한 연계를 위해 신중한 자료 취득과 처리 과정이 필요하다. 음원 종류에 따른 진폭과 위상변화를 고려하고, 음원위치에 따른 정적보정을 적용한 자료처리를 통해 지층단면도에서 반사파 연속성이 유지되게 하였다. 자료처리 결과 육상과 해상의 지층구조가 연결된 탄성파 지층단면도를 확보하고 포항분지 천부 가스층 탐사에 활용하고자 하였다. 전이대에서 탄성파 탐사는 천부가스뿐만 아니라 연안지역 단층대 조사에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제46권3호
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• pp.221-234
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• 2013

국내 이산화탄소 지중저장 후보지인 포항분지의 심부 대수층 구성하고 있는 사암과 이암을 대상으로 초임계$CO_2$ 반응에 의한 암석의 지화학적/광물학적 풍화를 규명하는 실험을 실시하였다. 고압셀 장치를 사용하여 실험실 규모의 $CO_2$ 지중저장 조건을 모사하였으며, 시추한 포항분지 암석이 미고결 상태임을 감안하여 암석시료는 입자상으로 분쇄하여 시료 30 g과 지하수 100 ml를 고압셀(200 ml 용량)에 넣고 100 bar, $50^{\circ}C$ 조건에서 총 60일 동안 반응시켜, 초임계$CO_2$ 주입 시 포항분지 심부 사암층과 이암층 내에서 발생하는 초임계$CO_2$-암석-지하수반응을 재현하였다. 반응 후 10일, 30일, 60일 간격으로 시료를 회수하여 암석의 지화학적 풍화 정도를 정량화하기 위한 XRD(X-Ray Diffractometer), BET(Brunauer-Emmett-Teller) 분석을 실시하였고, 암석 슬랩($15mm{\times}40mm{\times}5mm$)을 같은 지중 조건에서 반응시켜 반응시간에 따른 지하수시료의 용존 이온 농도 변화를 ICP/OES로 분석하였다. XRD 분석결과, 초임계$CO_2$-암석-지하수반응에 의해 사암과 이암을 구성하는 광물 중 사장석과 정장석(기질의 장석류 포함)의 비율이 가장 크게 감소한 것으로 나타났다. 사암의 경우 점토광물인 일라이트, 스멕타이트, 황철석 비율이 증가하였으며, 이암의 경우 일라이트, 카오리나이트, 칼슘을 함유한 불소인회석 비율이 증가하였다. 반응시간에 따른 지하수 이온 농도 분석결과, 사암과 이암에서 방해석과 장석류의 용해가 가장 활발히 일어나 지하수 내 $Ca^{2+}$, $Na^+$농도가 증가하였다. $K^+$, $Si^{4+}$, $Mg^{2+}$ 같은 이온들의 농도는 반응시간 동안 증가와 감소를 반복하였는데, 이는 암석의 용해와 2차 광물의 침전이 함께 일어나고 있음을 의미한다. 사암과 이암 입자의 비표면적은 반응 60일 후까지 각각 $27.3m^2/g$과 $19.6m^2/g$에서 $28.6m^2/g$과 $26.6m^2/g$으로 증가하였으며, 미세공극의 평균 크기는 각각 $72.6{\AA}$, $96.7{\AA}$에서 $68.4{\AA}$과 $75.8{\AA}$으로 지속적으로 감소하여, 초임계$CO_2$-암석-지하수반응에 의해 입자 표면이 용해되면서 미세 공극들이 추가로 형성되어 비표면적이 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 포항분지 사암에 $CO_2$를 지중 주입하는 경우, 암석의 용해 및 침전반응에 의한 대상암석의 물성변화가 지중저장의 효율성과 안정성에 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 입증하였다.

• 한국광물학회지
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• 제24권3호
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• pp.165-178
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• 2011

우리나라 육상의 제3기 포항분지와 백악기 경상분지, 그리고 동해와 서해의 대륙붕 퇴적분지에 대하여 일라이트-스멕타이트 점토광물 변화에 의하여 퇴적층 온도를 인지하고, 이를 근거로 하여 석유생성과의 관련성을 연구하였다. 포항분지는 불규칙배열의 일라이트-스멕타이트만 산출되며, 이것은 석유가 생성되기 어려운 $100^{\circ}C$ 이하의 매우 낮은 온도를 지시한다. 이에 반해, 경상분지는 일라이트만 산출되면, 일라이트 결정도 값에 의하면 이 지역은 $200^{\circ}C$ 이상의 높은 온도를 지시한다. 따라서 경상분지는 석유생성 단계를 이미 지난 상태인 것으로 생각된다. 동해의 대륙붕 지역은 상위 지층에서 불규칙배열의 일라이트-스멕타이트가 산출되지만, 약 2,500 m 이상의 매몰심도에서는 석유생성을 기대할 수 있는 온도를 지시하는 R=1 규칙배열의 일라이트-스멕타이트가 신출된다. 서해 대륙붕 지역은 상위 구간에서는 불규칙 배열의 일라이트-스멕타아트(R=0 I-S)가 나타나며, 중간의 구간에서는 R=1 규칙배열의 일라이트-스멕타이트(R=1 I-S)가 나타나고, 하위의 심부 구간에서는 R=3 규칙배열의 일라이트-스멕타이트(R=3 I-S)가 나타난다. 이 지역은 석유생성단계에서 가스생성 단계에 이르는 양호한 탄화수소 생성의 온도 조건을 보여주고 있다. 일라이트-스멕타이트 점토광물로 측정된 온도는 우리나라 육상분지에서는 석유가 존재하기 어렵다는 것을 보여준다. 그러나 대륙붕 지역은 석유와 가스를 생성하기 좋은 온도조건이므로 석유가스의 발견이 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제9권1호
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• pp.1-11
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• 1976

It is believed that geological survey, drilling and geophysical survey which was carried out on Tertiary deposits in Pohang is a valuable but through the studying of many Tertiary sediments in Japan discovered many questions on analysis of final report prepared by National geological survey. The main reason is: 1. The seismic sound velocity which have regulated in the final report prepared by geological survey for Tertiary deposits in Pohang was 1,500-2,000m/sec in spite of oil bearing sediments of same age in Japan are 2,000-3,800m/sec. These may means the requirement of reconsideration of seismic velocity for Tertiary deposits in Pohang and required to have a dipper drilling. 2. Stratigraphically, geophysically, and paleontologically, the Tertiary deposits in Pahang land area is similar with that of Nishiyama-Hunakawa formations of Akita oil field in Japan. Nishiyama-Hunakawa formation is the main oil bearing formation in Japan. 3. Those valcanic rock including andestitic rock and liparitic rock which have extensively distributed over either at land area or at sea bottom, assumed by geological survey as the base of Tertiary sediments. But in case of Japan many oil bearing deposits are in over laid by these kind of volcanic rock. Therefore a possible of same condition with Japan is presumable on Tertiary sediments in Pohang. 4. It is believed that the Tertiary sediments of land area in Pohang is the extension of offshore basin but is wandering that the final report submitted by geologic survey have not remain any word on report of ECAFE discribed so much problematics as followed: A. Although it was assumed that no great thickness exceeding 1,000 meters, or major structures would be encountered in the Tertiary offshore sequence, it was hoped that shallow hydrocarbon deposits might be found, because these sediment are lithologically similar to those of the same age in the producing area of the northwest Honshu region of Japan where hydrocarbon are extracted from depths of only 500 to 600 meters. B. Four possible hydrocarbon trap conditions are represented in the survey area: anticlinal folds, faults, pinch outs, along the igneous basement and lateral facies changes. C. Most of the prime possible reservoir area are beyond the 50 meter water depth mark, except for the structures in Yonil Bay. D. Despite the shallowness of the offshore basin, sufficient trap condition exist in the area to warrant further exploration for hydrocarbon. 5. All of the problems mentioned above have gave us a strong reasons to have us hesitating to make a final conclusion on Tertiary problems in Pohang, before to have a drill to a depth to 3,000 meters or more whatever it is the Tertiary or a Mesozoics below 1,000 meters.

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.310-310
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• 2021