• 한국해양학회지:바다
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• 제26권4호
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• pp.327-342
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• 2021

연안은 전 지구 관점에서 대기 이산화탄소를 흡수하는 것으로 평가된다. 그동안 동해의 탄소 순환에 관한 연구들이 울릉분지에 집중되어 있어서 동해 연안이 탄소 순환에 기여하는 역할에 대한 이해는 제한적이다. 본 연구에서는 표층의 생물학적 과포화도(𝚫O₂/Ar)와 이산화탄소 분압(fCO₂)의 변화를 관측하여 울릉분지와 연안의 생물 펌프 세기 및 탄소 흡수력을 비교하였다. 연안은 저온 저염한 환경으로 고온 고염한 울릉분지와 대비되었다. 삼척과 포항 연안에서는 울릉분지에 비해 높은 생물량과 𝚫O₂/Ar, 낮은 fCO₂ 분포를 보여 연안에서 더 많은 일차 생산이 일어나 용존 CO₂ 흡수를 촉진한 것으로 나타났다. 삼척과 포항 연안에서 𝚫O₂/Ar을 기반으로 추정된 순군집생산(net community production)은 각각 19 ± 6과 60 ± 9 mmol O₂ m^-2d^-1로 울릉분지의 8 ± 4 mmol O₂ m^-2d^-1에 비하여 약 2-7배 가량 활발하게 생물 펌프가 작동하고 있었다. 삼척과 포항 연안의 CO₂ 교환율은 각각 -17.1 ± 8.9와 -25.8 ± 13.2 mmol C m^-2d^-1로, 울릉분지의 -4.7 ± 2.5 mmol C m^-2d^-1보다 약 4배에서 5배 가량 높았다. 삼척과 포항 연안에서는 울릉분지에 비하여 질소포화도가 최대 3% 낮게 나타나 일차생산자에 의한 질소 고정이 일어났을 가능성을 제시하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권7호
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• pp.531-538
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• 2008

경북 포항의 장기층군에서 산출된 규화목의 산출상태로부터 판단하면 규화목은 모두 이지성 화석임을 지시한다. 장기층군에는 규화목과 함께 탄화목, 목탄도 발견되며, 일부의 규화목에는 껍질부분에 갈탄화된 유기물이 일부 남아있는 것도 있다. 규화목의 X선 회절 분석으로부터 Opal-CT, Opal-C, 석영+크리스토발라이트의 3가지 유형이 확인되었다. 이러한 광물의 존재는 규화작용이 비교적 낮은 온도에서 일어났음을 지시한다. 실리카($SiO_2$)의 주공급원은 응회암으로 추정된다. 규화목의 구성광물의 종류와 조직 보존 상태로부터 판단하면 규화작용은 주로 치환에 의해 일어난 것으로 추정된다.

• 터널과지하공간
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• 제26권4호
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• pp.304-315
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• 2016

본 연구에서는 포항 도움산 지역 내 시험공 3개소의 심도 75 m~716 m 구간에서 획득된 원위치 암반 초기응력 측정 자료를 바탕으로 포항분지 제3기 지층 내에 형성되어 있는 수평응력 분포 특성을 분석하였다. 수압파쇄법에 의한 대심도 초기응력 측정 결과, 조사 지역의 수평응력 성분 크기는 국내 여러 지역 자료에 대한 선형 회귀분석으로부터 계산된 평균값에 비해 매우 낮은 범위의 값을 나타내었다. 그러나 시추공 스캐닝 조사에서 분포 암종의 낮은 강도 특성에 의해 유발된 다양한 규모의 시추공 파괴 현상들이 다수 확인되었다. 최대 수평응력의 방향성에 대한 보다 정확하고 폭넓은 정보를 도출하기 위해 수압파쇄시험과 시추공 스캐닝 자료에 대한 통합 분석을 추가적으로 수행하였다. 분석 결과, 상부 퇴적암층과 하부 화산암층에서 최대 수평응력 작용 방향은 각각 진북 기준 $80^{\circ}{\sim}100^{\circ}$ (N80E~N80W)와 $120^{\circ}{\sim}140^{\circ}$ (N60W~N40W) 방위각에서 우세한 방향성을 나타내었다. 이러한 연구 결과로부터 심도 증가로 지층이 변화함에 따라 최대 수평응력 방향이 시계 방향으로 회전하는 경향성을 확인할 수 있었다.

• 지질공학
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• 제28권2호
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• pp.193-206
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• 2018

본 연구는 "포항분지 해상 소규모 $CO_2$ 주입실증 프로젝트"의 일환으로 경상북도 포항시 영일만에 설치된 해상 플랫폼에서 $CO_2$ 주입 실증을 위한 주입정 시추 및 완결(well drilling and completion)을 수행하였다. 주입정 시추(well drilling)는 포항분지 해상지역 퇴적지층에 설치한 해상플랫폼의 상부부터 해저면까지 케이싱 설치를 시작으로 단계별로 굴진 공경을 축소하면서 케이싱 설치 및 시멘트 그라우팅(cement grouting)을 시행하며 진행하였다. 최종심도 816.5 m 까지 공경 4 7/8 inch (${\Phi}124mm$) 규격으로 굴진하여 심도 746.5~816.5 m 구간에 유공 케이싱을 설치하여 주입구간을 형성하였다. $CO_2$ 주입을 위한 주입공 완결(well completion)을 위하여 주입관, 패커(packer), 주입탑(christmas tree)을 설치하였다. 주입공을 완결하고 주입 플랜트 설비를 설치하여 $CO_2$ 시험 주입을 성공적으로 수행하였다. 현재의 주입설비는 100톤 규모의 소규모 주입 실증을 위한 설비로서 향후 주입설비 격상을 통하여 총 1만톤의 중규모 실증 주입설비로 추가적인 연구개발을 진행하고 있다.

• 한국해양학회지
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• 제29권2호
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• pp.164-170
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• 1994

포항분지 내의 천북층에서 산출되는 변질되지 않은 개형충 화석을 대상으로 중기 마이오세 동안에 한반도 남서부 부근에 영향을 주었던 고해양학적 조건을 이해하기 위 하여 동위원소 분석을 실시하였다. 서정리, 송학동 및 물천리 지역의 변질되지 않은 개형충의 산소동위원소 성분은 각각 -.2.2~ -0.7$\textperthousand$(PDB), -0.7~0.0$\textperthousand$ 과 -2.0~ -0.8$\textperthousand$이며, 이 성분에 의한 고해양해수의 온도는 각각 20~27$^{\circ}C$ (평균=24$^{\circ}C$), 17~2 $0^{\circ}C$ (평균=18$^{\circ}C$)과 20~26$^{\circ}C$ (평균=23$^{\circ}C$) 정도이다. 만일 중기 마이오세 동안에 포항 분지내 천해 해수의 산소동위원소 성분이 약 -0.34$\textperthousand$ (SMOW)이었다고 가정하면, 중기 마이오세 동안에 포항분지내 천해 해수의 고온도(paleotemperature)는 현재 포항부근 천해의 평균여름 온도와 거의 비슷하였거나 약간 높았던 것으로 추정된다. 분석된 개 형충 중 Cythere omotenipponica의 탄소동위원소 성분은 -0.8$\textperthousand$(PDB)로서 해수내의 탄 산염이온의 탄소동위원소 성분을 잘 반영하고 있으나, Aurial okumurai, Trachyleberis niitsmai, Urocythereis sp., Urocythereis cf. gorokuensis, and Acanthocythereis mutsuensis와 같은 나머지 개형충의 탄소동위원소 성분은 -5.2~ -3.4$\textperthousand$(PDB)로서 주위의 해수와 비평형상태를 이루고 있었던 것으로 나타난다. 이러한 결과는 고해양해수의 온도나 생산력의 차이에 의한 영향이라기 보다는 개형충 자체 내 의 생리적 영향에 기인한 것으로 여겨진다.

• 자원환경지질
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• 제31권2호
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• pp.127-139
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• 1998

직접, 반사, 굴절파에 의한 3차원 속도구조를 위한 동시역산기술을 포항, 경상분지, 영남육괴 등 한반도 남부지역에 응용하였다. 44개 지진의 총 554개 지진 파선의 Pg, Sg, PmP, SmS, Pn, 그리고 Sn 위상의 주행시간은 진앙과 지각구조를 계산하기위해 사용하였다. 토모그래피 역산을 위해 수평으로는 $0.5^{\circ}$의 grid로 이루어진 $6{\times}6$ 블록과 수직으로 4 km 두께의 8개층으로 이루어진 블록모델을 사용하였다. 3차원 속도 토모그래피 역산 결과 모호면에서 지표까지 8개층으로된 속도 깊이의 단면도를 작성하였으며, 수평속도분포는 위도와 경도별로 10개 수평속도 분포도를 작성하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1) 본 연구지역에서 퇴적암의 평균 속도는 5.04 km/sec, 두께는 3~4 km. 기반암의 평균속도는 6.11 km/sec임을 알았다. 그리고 천부층의 속도 변화는 남부지역을 대상으로 관측한 부우게 중력이상(Cho et al., 1997)과 일치하는 것을 알았다. 2) 상부지각에의 수평 속도분포는 변화가 매우 크며 콘라드 밑의 하부지각의 수평 속도분포는 거의 일정함을 알았다. 3) 모호면의 평균깊이는 30.4 km, 평균속도는 8.01 km/sec로 나타났다. 4) 퇴적층의 속도와 두께, 상부지각의 두께, 속도 그리고 모양, 모호면의 깊이와 모양 등에서 영남육괴, 경상분지, 그리고 포항분지의 차이를 명백히 찾을 수 있었다. 5) 경주, 포항지역 부근의 심부단층이 상부지각의 하부까지 연장된 정단층 또는 트러스트 단층임을 알았다.

• 한국해양공학회지
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• 제17권5호
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• pp.32-38
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• 2003

This study investigates the distribution characteristics and relationship of water quality, and analyzes the spatial and temporal variation and distribution of the pollutant loads at Yeong-il Bay. The results of these analysis, the concentrations of nutrient loads (T-N and T-P), both appeared to be at the maximum value in November, while most small values were taken in May for the T-N, and in August for the T-P. For COD, the maximum concentration was in August, which has much precipitation during the same season, T-N was at the mean, and T-P was at the minimum value. Using the cluster analysis to develop the division of the sea basin by the dendrogram, before and after construction of Pohang New-port, the variation characteristics of water quality of Yeong-il Bay were discussed. The in flowing pollutant loads were transported to the landward by the high-density salinity water volume of the bottom layer therefore, it formed nutrient trap or coastal trapping areas of the pollutant load. By this mechanism, it is clear that the water volume with high-density nutrient exists on both sides of the Pohang New-port. Thus, the sea basins increasing concentration of the pollutant load at Yeong-il Bay are most prevalent at Hyeong-san estuary, the Pohang Old, and New-port. To improve water quality of this sea basin, the reduction of these nutrients loads should be the highest priority.

• 지질공학
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• 제28권2호
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• pp.133-160
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• 2018

신기후체제 출범 이후 온실가스 감축목표 달성을 위한 대규모 $CO_2$ 직접 감축의 거의 유일한 방안으로 알려져 있는 대용량 $CO_2$ 지중저장의 중요성이 강조되고 있다. 포항 분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증사업은 대규모 $CO_2$ 저장 사업에 필요한 핵심 기술을 우선적으로 확보하기 위해 추진하고 있는 연구개발 사업이다. 국내 저장 실증을 위한 $CO_2$ 저장소 확보를 위해 2010년부터 3년간 육상-연안 $CO_2$ 저장소 탐사 연구 과제를 수행하여, 한반도 동남부 육상 및 연안에 걸쳐 발달하고 있는 포항분지를 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 후보지역으로 선정한 바 있다. 2013년부터는 포항분지 해상 지층을 대상으로 저장소 탐사, 탐사시추, 저장소 특성화, 저장 설계, 플랫폼 설계 및 설치, 주입공 시추 및 완결, 주입설비 설치, 주입 및 모니터링 등의 개별 기술 개발을 수행하였으며, 2017년 초 국내 기술력을 기반으로 해저 실증 저장소에 국내 최초로 $CO_2$ 시험주입 실증에 성공하였다. 향후에는 $CO_2$ 저장소 연속 운전 실증을 위한 수송체계 구축과 저장소 운영체계 확립 연구를 진행할 계획이다. 안전하고 효율적인 저장소 운영을 위해 상시 주입 모니터링 및 정기적인 거동 누출 환경 모니터링을 수행할 계획이며, 이를 위한 주입 전 모니터링을 완수하고 모니터링 체계를 구축하였다. 포항분지 해상 중소규모 $CO_2$ 지중저장 실증 연구를 통해 국내 대규모 CCS 통합실증 및 상용화 사업에 필요한 핵심적 $CO_2$ 저장 기술을 자립화 하였고, 성공적인 시험 주입으로 대규모 $CO_2$ 지중저장 사업의 기술적 경험적 기초를 확보하였다. 또한 본 연구 사업은 국제적으로 점차 확대되고 있는 $CO_2$ 지중저장 기술 시장에서 우리나라의 기술 경쟁력을 확보하는데 기여할 것으로 기대된다.

• 한국석유지질학회지
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• 제1권1호
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• pp.15-27
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• 1993

한반도 동해 대륙주변부에서 취득한 에어건 탄성파 탐사자료에 의하면, 이 지역에는 포항-영덕분지, 묵호분지, 후포분지 등, 세 개의 주요 신제삼기 퇴적분지가 대륙붕 및 대륙사면에 형성되어 있다. 이들 퇴적분지에서의 탄성파층서 및 구조분석 결과, 분지의 형성과 퇴적물 충진은 주향이동신장성(transtensional) 및 차후의 압축성(contractional) 광역지구조운동과 밀접한 관계를 갖고 있는 것으로 보인다. 동해 후열도분지가 확장되기 시작하던 올리고세와 전기 마이오세 동안, 한반도 동해 대륙주변부에는 신장성 전단력(tensional shear stress)이 작용하여 후포단층과 양산단층을 따라 우수주향이동 단 층운동이 일어났으며, 이들 평행한 두 단층 사이의 중첩부에는 당겨열림작용(pull-apart opening)에 의해 포항-영덕 분지가 형성되었다. 한편, 한국대지(Korea Plateau)와 접한 동해 대륙주변부에서는 블럭단층운동으로 인해 융기된 고기저(basement highs) 사이에 묵호분지가 형성되었다. 그 후 중기 마이오세 말에 동해가 닫히기 시작하면서, 연구지역의 응력장은 신장성에서 압축성으로 전환되었으며, 후기 마이오세와 전기 플라이오세, 두 번에 걸쳐 지각변형이 일어나면서 분지를 충진한 퇴적층이 변형되었고, 일부지역에서는 융기가 일어났다. 특히, 전기 플라이오세 동안에는 후포단층이 사교이동양상(oblique-slip sense)을 보이면서 재활성화 되었으며, 이로 인해 반지구(half-graben)형태의 후포분지가 형성되었다.

• 암석학회지
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• 제23권3호
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• pp.167-185
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• 2014

포항분지 374-3390 m 심도에서 채취한 3개 시추공 코어 시료의 SHRIMP U-Pb 저어콘 연대측정과 함께 주원소 및 Sr-Nd 동위원소 분석을 실시하였다. 주성분 원소 분석 결과 총알칼리-규산 도표에서 천부화산암은 유문암으로, 심부심성암은 반려암과 화강암으로 도시되었으며 AFM 다이아그램에서는 칼크-알칼리 계열의 분화경향을 보인다. $K_2O-SiO_2$ 상관도에 따르면 모두 High-K 영역에 속하며 일부 주성분원소들은 $SiO_2$ 함량에 따른 상관성을 보인다. SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대측정 결과 한 시추공의 천부화산암에 대해 $66.84{\pm}0.66Ma$ (n=12, MSWD=0.02)와 $66.52{\pm}0.55Ma$ (n=12, MSWD=0.46)의 일치곡선연령 값을 획득하였으며, 다른 시추공의 화산암에 대해서는 $71.34{\pm}0.85Ma$ (n=11, MSWD=0.79)와 $49.40{\pm}0.37Ma$ (n=11, MSWD=1.9)의 일치곡선연령 값과 가중평균 값을 획득하였다. 또 다른 시추공의 화강암에서 추출한 저어콘은 $261.8{\pm}1.5Ma$(n=31, MSWD=1.3)의 가중평균값을 나타내었고 반려암에서 추출한 저어콘은 조직적 특징에 따라 $262.4{\pm}3.6Ma$ (n=21, MSWD=4.5)와 $252.4{\pm}3.6Ma$ (n=8, MSWD=1.9)의 연대를 보였다. 천부화산암 상부 퇴적암의 연대측정 결과 신원생대에서 신생대까지 다양한 분포를 보였으며 $21.89{\pm}1.1Ma$ (n=15, MSWD=0.04)와 $21.68{\pm}1.2Ma$ (n=10, MSWD=19)의 가장 젊은 일치곡선연령이 구해졌다. 이 연구 결과는 포항분지 심부가 페름기 후기에서 에오세에 이르기까지 비교적 긴 시간에 걸쳐 형성된 심성암 및 화산암체로 구성되어 있으며 그 상위에 아마도 동해확장과 관련되어 마이오세 초기 이후에 퇴적된 지층이 피복하고 있음을 지시한다. 페름기 심부심성암의 전암 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 초기치 (0.7034-0.7042)와 ${\varepsilon}_{Nd}$ 초기치 (4.0-5.1)는 비슷한 연대범위를 가지는 영덕 지역의 화강암류와 유사하며 이들 화강암류가 백악기-제3기의 경상분지 화강암 기원물질로 재순환되었을 가능성을 시사한다.