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Seasonal color change of the oxyhydrous precipitates in the Taebaek coal mine drainage, south Korea, and implications for mineralogical and geochemical controls

  • Kim, J. J.;C. O. Choo;Kim, S. J.;K. Tazaki
    • 한국광물학회:학술대회논문집
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    • 한국광물학회.한국암석학회 2001년도 공동학술발표회 논문집
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    • pp.38-39
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    • 2001
  • The seasonal changes in pH, Fe, Al and SO$_4$$\^$2-/ contents of acid drainage released from coal mine dumps play a major role in precipitation of metal hydroxides in the Taebaek coal field area, southeastern Korea. Precipitates in the creeks underwent a cycle of the color change showing white, reddish brown and brownish yellow, which depends on geochemical factors of the creek waters. White precipitates consist of Al-sulfate (basaluminite and hydrobasaluminite) and reddish brown ones are composed of ferrihydrite and brownish yellow ones are of schwertmannite. Goethite coprecipitates with ferrihydrite and schwertmannite. Ferrihydrite formed at higher values than pH 5.3 and schwertmannite precipitated below pH 4.3, and goethite formed at the intermediate pH range between the two minerals. With the pH being increased from acid to intermediate regions, Fe is present both as schwertmannite and goethite. From the present observation, the most favorable pH that basauluminte can precipitate is in the range of pH 4.45-5.95. SEM examination of precipitates at stream bottom shows that they basically consist of agglomerates of spheroid and rod-shape bacteria. Bacteria species are remarkably different among bottom precipitates and, to a less extent, there are slightly different chemical compositions even within the same bacteria. The speciation and calculation of the mineral saturation index were made using MINTEQA2. In waters associated with yellowish brown precipitates mainly composed of schwertmannite, So$_4$ species is mostly free So$_4$$\^$2-/ ion with less AlSo$_4$$\^$+/, CaSo$\sub$(aq)/, and MgSo$\sub$4(aq)/. Ferrous iron is present mostly as free Fe$\^$2+/, and FeSo$\sub$4(aq)/ and ferric iron exists predominantly as Fe(OH)$_2$$\^$+/, with less FeSo$\sub$4(aq)/, Fe(OH)$_2$$\^$-/, FeSo$_4$$\^$-/ and Fe$\^$3+/, respectively Al exists as free Al$\^$3+/, AlOH$_2$$\^$-/, (AlSo$_4$)$\^$+/, and Al(So$_4$)$\^$2-/. Fe is generally saturated with respect to hematite, magnetite, and goethite, with nearly saturation with lepidocrocite. Aluminum and sulfate are supersaturated with respect to predominant alunite and less jubanite, and they approach a saturation state with respect to diaspore, gibbsite, boehmite and gypsum. In the case of waters associated with whitish precipitates mainly composed of basaluminite, Al is present as predominant Al$\^$3+/ and Al(SO$_4$)$\^$+/, with less Al(OH)$\^$2+/, Al(OH)$_2$$\^$+/ and Al(SO$_4$)$\^$2-/. According to calculation for the mineral saturation, aluminum and sulfate are greatly supersaturated with respect to basaluminite and alunite. Diaspore is flirty well supersaturated while jubanite, gibbsite, and boehmite are already supersaturated, and gypsum approaches its saturation state. The observation that the only mineral phase we can easily detect in the whitish precipitate is basaluminite suggests that growth rate of alunite is much slower than that of basaluminite. Neutralization of acid mine drainage due to the dilution caused by the dilution effect due to mixing of unpolluted waters prevails over the buffering effect by the dissolution of carbonate or aluminosilicates. The main factors to affect color change are variations in aqueous geochemistry, which are controlled by dilution effect due to rainfall, water mixng from adjacent creeks, and the extent to which water-rock interaction takes place with seasons. pH, Fe, Al and SO$_4$ contents of the creek water are the most important factors leading to color changes in the precipitates. A geochemical cycle showing color variations in the precipitates provides the potential control on acid mine drainage and can be applied as a reclamation tool in a temperate region with four seasons.

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문경지질공원 쌍룡계곡, 용추계곡, 문경새재 지질명소 화성암류의 SHRIMP 저어콘 U-Pb 연령과 지구화학 (SHRIMP Zircon U-Pb Age and Geochemistry of Igneous Rocks in the Ssangyong and Yongchu Valleys and Mungyeong Saejae Geosites, Mungyeong Geopark)

  • 정원석;김윤섭;한기운;김태환
    • 광물과 암석
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    • 제36권1호
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    • pp.73-94
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    • 2023
  • 문경 지질공원 후보지의 지질명소 쌍룡계곡, 용추계곡 그리고 문경새재를 구성하고 있는 화강암류와 규장질 관입암류의 저어콘 U-Pb 연령측정과 전암 지구화학 성분분석을 수행하였다. 이들 화성암류들은 각각 문경시의 서부, 북서부, 중부에 분포하고 있으며, 옥천변성대의 변성암류와 문경층군의 퇴적암류를 관입하고 있다. 고분해능 이차이온질량분석기(SHRIMP)를 사용하여 측정한 쌍룡계곡의 두 개의 규장질 반암과 한 개의 화강암 시료의 저어콘 U-Pb 연대측정 결과는 각각 93.9±3.3 Ma (tσ), 95.1±4.0 Ma (tσ) 그리고 94.4±2.0 Ma (tσ)으로 백악기 관입 연령을 정의한다. 용추계곡의 화강암, 규장질 암맥, 그리고 문경새재 반상 화강암에서 측정한 관입 연령은 각각 90.2±2.0 Ma (tσ), 91.0±3.0 Ma (tσ) 그리고 88.6±1.5 Ma (tσ)의 관입연령을 갖는다. 이 지역의 화강암 연대에 대한 기존 연구결과(Lee et al., 2010; Yi et al., 2014; Aum et al., 2019)와 더불어 계산한 평균표준오차를 계산해보면, 쌍룡계곡(94.5±0.2 Ma)과 용추계곡(89.7±0.4 Ma) 화강암들 사이에 대략 5 Myr 정도의 관입 시기의 차이가 존재함이 나타난다. 이 두 지역 사이의 문경지역의 규장질 화성암류의 지구화학 성분분석 결과는 후조산성 화강암 특성을 나타내며, 이는 초기 백악기 조산운동 및 이자나기의 섭입 말기의 화성활동에 대비된다.

겸재 정선(謙齋 鄭敾) <청담도(淸潭圖)>의 실재(實在)와 작의(作意) (The Existence and Design Intention of Jeong Seon's True-View Landscape Painting <Cheongdamdo(淸潭圖)>)

  • 송석호;조장빈;심우경
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제56권2호
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    • pp.172-203
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    • 2023
  • <청담도(淸潭圖)>는 겸재 정선(謙齋 鄭敾, 1676~1759)이 영조 32년(1756)에 삼각산(三角山) 청담(淸潭) 지역을 유람하고 그린 병풍도(屛風圖) 형식의 진경산수화(眞境山水畫)로 본 연구를 통해 발굴되었다. 와운루(卧雲樓)와 농월루(弄月樓)로 구성된 청담별업(淸潭別業)은 노론 낙론계(洛論系) 문회와 백악시단(白嶽詩壇)의 시회가 열린 당대 문화예술 활동의 거점이며, 정선과 그림의 주문자 홍상한(洪象漢, 1701~1769)의 연결점이 된다. <청담도>는 1756년 가을비가 내릴 당시, 정선이 그의 제자 김희성(金喜誠, 1723~1769)과 청담에 막 도착하여 홍상한과 만났을 때를 회상하면서 그린 그림이다. 인수봉(仁壽峰)부터 동구(洞口)까지 굽이쳐 흐르는 골짜기를 주안에 두고 그려졌으며, 청담 지역의 전경을 담으면서도 동(洞)의 유래가 되는 경물(景物) 청담(淸潭)을 강조하는 중의적인 화제를 사용하였다. 과감한 쇄찰(刷擦)과 습윤한 피마준(披麻皴), 부드러운 미점(米點)의 표현, 세밀한 필선 등은 정선 노년의 절정에 이른 원숙함을 보여준다. 특히, 암산(巖山)과 토산(土山)의 대비와 개수의 대칭을 고려하여 음양(陰陽)의 조화를 꾀한 점은 『주역(周易)』에 능통했던 정선이 유람의 최종단계에서 보였던 특유의 진경술(眞境術)로 보았다. 어유봉의 「청담동부기(淸潭洞府記)」는 정선이 청담의 진경을 파악하고 별업정원에 설정된 주요 경물의 물성(物性)을 이해하는 것에 영향을 주었다. 정선이 현장과 차별되도록 그린 별업정원의 특징으로는 수구막이 바위를 변용하고 과장하여 수구를 억눌렀고, 비보림(裨補林)을 치밀하게 조성하여 별업을 가렸으며, 특정 경물의 기능이 발휘되도록 새로운 물체를 창안하였다. 또한, 두 그루 나무를 기울여 대문처럼 정원을 닫고 있으며, 외원과 내원의 경계가 되는 인공의 조산대(造山帶)를 긴 담장처럼 견고하게 조성하여 내청룡과 내백호를 연결하였다. 이는 정선이 청담별업의 부족한 입지를 명당으로 만들기 위해 구사한 비보염승술(裨補厭勝術)로, 풍수적인 묘책으로 고안된 진경술의 일단으로 해석되며, 현실에서는 이루기 어렵지만 그림으로는 가능했던 이상적인 전통조경의 도상학적 구현을 잘 보여준다.

UAM 효과 평가를 위한 현장실험 및 정량적 2차원 수치해석기법 개발에 관한 연구 (A study on the field tests and development of quantitative two-dimensional numerical analysis method for evaluation of effects of umbrella arch method)

  • 김대영;이홍성;천병식;정종주
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.57-70
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    • 2009
  • UAM(Umbrella Arch Method)의 효과 및 역학적 보강메커니즘에 대한 연구는 국내외에서 수치해석 및 실험 등을 통하여 상당한 진척이 이루어졌으나 실제 설계 및 적용에 있어서는 아직도 3차원 해석의 해석시간과 복잡성 등의 제약 때문에 UAM의 보강영역과 지반과의 환산물성을 이용하는 정량적이지 못한 2차원해석이 주로 사용되고 있다. 이러한 이유로 합리적, 이론적, 정량적이면서도 손쉽게 수행할 수 있는 설계 및 해석기법이 요구되고 있다. 본 연구에서는 UAM의 보강효과가 미치는 범위를 파악하고 그라우팅 전 후의 강관저변지반 물성변화를 파악하기 위하여 연직방향의 UAM 현장실험 및 실내시험을 수행하였다. 풍화토, 풍화암 지반에 UAM 적용시 그라우트의 주입에 의한 주변지반의 물성치 증가는 미미하며, 강관외부와 천공구경 사이의 공간 및 강관내부에 형성된 시멘트구근과 강관으 강성만이 지반보강 효과에 기여한다는 것을 확인하였다. 이러한 결과와 내공변위제어법(CCM; Convergence Confinement Method) 개념을 바탕으로, 2차원 축대칭해석을 실시하여 막장효과, UAM효과와 지보재효과를 종단변위곡선(LDP)으로 나타내었다. 또한, 2차원 평면변형률 해석시 UAM의 지보효과를 내압의 크기로 변환하여 이를 고려하는 하중분담법을 제안하였다. 이 방법과 기존의 등가환산물성을 적용하는 해석을 비교한 결과, 지반조건, 터널의 심도 및 크기, 강관조건, 초기응력상태 등에 따라 차이가 있지만, 기존의 해석방법에서의 변위량이 새로운 방법에 비해 더 크게 발생하는 것으로 나타나, UAM의 종방향 빔 지지효과를 제대로 평가하지 못하는 것으로 나타났다.

강릉학산오독떼기유산과 공연콘텐츠 (Gangneung Haksan Odokttegi Heritage and Performance Contents)

  • 이창식
    • 공연문화연구
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    • 제38호
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    • pp.249-275
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    • 2019
  • 강릉농요는 제의적 생생력 연희는 중요하다. 특히 연희 과정에는 학산오독떼기와 싸대와 같은 김매기 소리도 불려져 농경의례적인 풍농기원을 보여주기도 하였다. 강릉농요의 활용론은 여건상 매력적이다. 단순한 지역행사용 기획으로 승산이 없다. 종합예술로서 강릉학산오독떼기는 지역성과 대표성, 세계성을 동시에 살려 나아가야 한다. 이를 발전 추이에 따라 세 방향으로 제시하였다. 2방향에서 3방향은 정부-지자체 중심의 지원을 중심으로 편재하지만, 특히 3방향은 대중이 참여하는 열린 아카이브로 콘텐츠 프로슈머 참여를 지향해야 한다. 전통콘텐츠의 생산에서 '다양성'과 '상호관계성'을 통해 OSMU는 끝없이 재창조되고 확산될 수 있도록 해야 한다. 강릉학산오독떼기의 전승 내용과 분석 근거를 바탕으로 콘텐츠활용에 대해 논의하였다. 농요를 공연하는 방식의 다양화 제안, 흥미유발의 민요극 등을 제안하였고 8마당의 기능별로 12종의 노래가 전하고 있는 점에 근거해서는 공연예술의 놀이적 국면도 주목한 콘텐츠 재창조의 측면도 제안하였다. 공연단체의 바람직한 담론성을 제안하면서 농요의 구연원리를 전제로 한 체험 프로그램 개발, 교육, 홍보, 소통 영역의 보강, 대동적 전통과 행사의 수요를 바탕으로 농요 프로그램 개발과 실천도 제안하였다. 가치창조의 필요성도 언급하면서 농요의 원형과 전형 위에 감성, 상상, 신명, 교감 등을 입히는 공연문화기술의 생명력이 강릉학산오독떼기에 보태져야 할 것이다. 강릉아리랑의 독립적 전승 측면도 긍정적이다. 지정에 따른 전통성을 축소, 규격화한 전승, 자발적 공연 전개의 미흡, 시연 중심 전승 유지의 어려움 등이 있다. 좁게 보존회가 스스로의 역량 강화 측면에서 교육과 활성화 방향을 주목하였다. 농요가 지니는 농경문학의 본연의 가치를 구현하여 모든 세계, 모든 생명과 소통과 나눔의 감동을 안겨주고 인본적 세계관과 감성으로 감화를 이끌어낼 수 있다. 농업유산 스토리텔링 재구성, 범일국사, 굴산사, 당간지주, 석천, 학바위 등의 구체적 형상물이나 신화와 연계된 스토리텔링과 융복합형 농요박물관 건립도 제안하였다. 문화재형 문화콘텐츠산업 측면에서 지자체를 포함한 기관의 적극적인 지원과 다양한 농요 스토리텔링 창작사업을 주문하였다.

전통조경 시설물의 역사적 수리기법에 관한 기초연구 - 조선시대 관영공간을 중심으로 - (Basic Study on Historical Repair Techniques for Landscape Architectural Facilities - Focusing on Government-managed Spaces in Joseon Dynasty -)

  • 김민선;오준영
    • 한국전통조경학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.8-20
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    • 2023
  • 전통조경 시설물은 역사성과 진정성을 가진 기법에 따라 수리되어야 하지만 현행 문화재수리 표준시방서의 수리기준은 실무적 차원의 기본지침에 해당하며, 구체적인 사례를 통해 세부기법을 분석한 연구도 많지 않다. 본 연구는 조선시대 관영공간의 화계, 연못, 수로, 포장을 중심으로 역사적 사실에 근거한 수리기법을 시론하였다. 첫째, 화계는 석축 부재의 재료와 마감, 구조 강화와 뒤채움 재료, 상부 표토면 보호 조치를 분석하고, 기초보강용 석재와 교착용 미장재, 석재의 가공기법 등을 도출하였다. 특히 쇠시리와 모접기를 통한 세밀한 장대석 가공법, 기초보강용 엄석과 유회의 사용은 화계의 독특한 수리기법 중 하나로 확인되었다. 둘째, 연못의 경우 호안 석축의 재료와 구조, 기초부 보강과 누수 방지 기법을 살펴보면서 지정공사, 구부재 활용, 수질 관리 등에 관한 특징을 도출하였다. 고임쇠와 심석을 통한 내구성 강화, 기초부 강화를 위한 말뚝지정, 오물 유입 방지를 위한 사초 피복 등이 주목할 만한 수리기법으로 확인되었다. 셋째, 수로는 축조 재료, 기초부 강화와 누수 방지 조치, 수해 예방 조치를 중점적으로 파악하면서 덮개돌 마감 방식, 지정과 뒤채움 재료, 유속 저감 방법 등의 수리기법을 파악하였다. 수량에 따른 다양한 바닥 재료, 누수 방지를 위한 강회 마감 등이 주요 수리기법으로 주목되며, 날개벽과 낙차공 등은 수로 내부의 충파와 유속 관리를 위한 조치로 확인되었다. 넷째, 포장은 기초부 구성, 부속 재료와 도구, 사초 활용 등에 관한 실제 사례를 제시하였다. 사초 피복을 통한 박석 고정, 세승으로 불린 기준실 사용 등이 주요 수리기법 중 하나였으며, 특히 방전장으로 불린 방전 포설 전문장인의 존재가 새롭게 확인되었다. 본 연구가 전통조경 시설물의 수리기법 발굴을 위한 출발점이 되고, 향후 시방서 개정을 위한 기초자료로 활용되길 기대한다.

신라 시조 혁거세왕 신화에 대한 분석심리학적 연구 (A Study of Myth of King Heokgeose, the Founder of Shilla Dynasty from a Perspective of Analytical Psychology)

  • 한상익
    • 심성연구
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    • 제28권1호
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    • pp.50-87
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    • 2013
  • C. G. Jung은 일찍이 신화(神話)나 민담(民譚, Märchen)에서 인간 무의식의 보편적, 원초적 조건이 발견된다고 하였다. 우리의 일상에서 이러한 인간심성의 보편성을 흔히 체험할 수 있는 것은 꿈이다. 그러므로 꿈에 나오는 인간 심성에 있는 보편적인 원형상들을 이해하기 위해서 신화소(神話素)들이 등장하는 신화나 민담들에 대한 분석심리학적 해석을 시도해 보는 것은 실제 임상에서 마주치게 되는 이런 '큰 꿈'들을 충실히 이해하기 위해 매우 중요한 과정이다. 저자는 신화에 대한 분석심리학적 해석에 관심을 가지면서 그 대상에 대한 탐색을 하면서 신화소에 나타나는 '원형'의 보편성을 우리 민족 전래의 신화 속에서 찾아보기 위해 삼국유사를 살펴보던 중 기이편(紀異篇)에 나오는 신라(新羅)의 건국신화인 혁거세왕(赫居世王) 신화에 주목을 하게 되었다. 신라는 일찍 건국이 되긴 하였지만 한반도 남부 끝자락에 위치한 제일 작은 나라로서 고구려, 백제에 비해 정치, 군사적으로나 문화적으로 가장 늦게 발전한 나라였음에도 결국 삼국을 통일하고 우리나라 역사상 가장 긴 거의 1000년(BC57~AD935)의 역사를 이어온 나라라는 점에서 건국과 관련된 남다른 바탕이 있었는지 그들의 건국신화에 있는 원형상(原型像)들을 살펴보고자 하였다. 한반도의 남쪽 작은 나라였던 신라의 건국시조의 탄생신화가 탄생전의 상태에서부터 탄생, 배필의 탄생, 성장, 결혼, 즉위, 다스림, 죽음, 죽음 이후, 계승까지 거의 완전한 줄거리를 갖고 있다는 것은 매우 주목되는 점이다. 이 신화에 나오는 1, 3, 5, 6, 7, 13, 61 등 다양한 숫자 상징, 동, 서, 남, 북과 중심을 포함한 모든 방위, 호랑이, 백마, 닭, 용, 봉(鳳) 뱀 등 많은 동물상징, 중심적인 상징인 알을 비롯한 바위, 박(瓢), 전광(電光), 샘물, 내(川), 나무, 숲, 산, 쇠 등 자연의 상징과 선도성모 같은 신상(神像) 등 점차 이야기가 전개되면서 등장하는 온갖 상징들은 이 짧은 신화 속에 온 인류가 경험해온 의식의 탄생, 부성과 모성의 합일을 통한 성장과 발전, 소멸, 재생의 이야기가 펼쳐지고 그런 과정이 다음 세대로 영원히 계승되는 웅대한 이야기가 재현되고 있음을 볼 수 있다. 신화의 한 단어, 한 문장 또는 별로 의미를 찾을 수 없어 보이던 내용들이 점차 그 뜻을 드러내고 있었고, 무의식과 의식의 상호 작용이 그 모습을 달리 하며 계속 반복되며, 중층적으로 표현되고 있음을 확인할 수 있었다.

금강 상류역의 천연기념물 어름치의 복원 평가 및 보전방안 (Evaluation on the Restoration and Conservation of Natural Monument Species, Hemibarbus mylodon (Pisces: Cyprinidae: Gobioninae) in Geumgang River Upstream Area)

  • 송하윤;곽영호;홍창기;권수정;김정배;이완옥
    • 한국어류학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.240-252
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    • 2024
  • 2021년부터 2024년까지 금강과 무주남대천에서 천연기념물종인 어름치 Hemibarbus mylodon의 분포현황을 조사하였다. 2021년부터 2023년까지 충청남도 금산군의 금강 상류에서 5마리를 채집하였다. 2021년부터 2024년까지 무주남대천 15개의 정점을 조사하여 7개 정점에서 치어 1,592개체를 채집하여 서식을 확인하였다. 치어의 주요 서식지 특성은 유속이 완만한 여울 또는 소 (pool)가 형성된 무주남대천 중상류 지역으로 하천바닥에 암석과 모래가 깔린 수심 0.3~1.5 m, 유속 0.14~0.16 m/s로 나타났다. 산란 후 5월부터 10월까지 전장빈도분포법을 이용해 추정한 어름치 연령군은 체장 10~65 mm는 0세, 75~90 mm는 만 1세 연령군으로 추정하였다. 120 mm 이상 그룹은 2세, 190~250 mm 이상 그룹은 3세 이상으로 추정하였다. 2024년에는 무주남대천 15개의 조사 정점 중 6개 정점에서 총 35개의 어름치 산란탑을 확인하였다. 어름치 산란장소는 여울이 시작되는 여울 상부로 수심은 30~60 cm(평균 48.2 cm)로 돌과 자갈로 덮여 있었으며, 유속은 0.13~0.34 m/sec (평균 0.25 m/sec)였다. 산란탑의 크기는 길이 35~48 cm(평균 40.7 cm), 폭 25~37 cm(평균 34.5 cm), 높이 5~12 cm(평균 8.6 cm)로 나타났다. 따라서 무주남대천에 재도입된 어름치는 성공적으로 자연서식지내 정착 및 개체수가 증가하였다.

현무암질 용암류 내에서 가스 파이프 성장에 따른 원위치 분화작용 (In situ Fractionation Due to Gas Pipe Growth in Basaltic Lava Flows)

  • 김소연;장철우
    • 광물과 암석
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    • 제37권3호
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    • pp.87-109
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    • 2024
  • 제주도 남원읍 태흥리 지역의 노두에서 파이프 형태의 다공질 조직 부분을 둘러싼 치밀한 조직부를 가진 현무암이 관찰되었다. 이는 용암류가 분출 후 마그마 분화작용을 할 수 있다는 사실에 대한 증거이다. 편광현미경 관찰 시, 두 부분 다 감람석, 단사휘석, 사장석, 미량의 알칼리장석, 티탄철석 등으로 본질적으로 광물상은 동일하지만, 다공질 가스 파이프에서 더 분화된 성분과 함량을 가진다. 사장석은 다공질의 가스 파이프에서 치밀한 기질부보다 회장석 함량이 더 낮은 경향이 있었다. 단사휘석은 다공질 가스 파이프에서 치밀한 기질부보다 규회석 함량이 더 적었다. 주성분 원소를 X-선 형광 분석한 결과, 다공질 가스 파이프는 치밀한 기질부에 비해 MgO의 함량은 낮고 Al2O3, CaO, P2O5, Fe2O3, Na2O, TiO2, SiO2, K2O의 함량은 높은 값을 가진다. TAS 분류도로 분류하면, 둘 다 쏠레아이트질 현무암으로 분류되었으며 다공질 가스 파이프 형태 조직이 치밀한 기질부보다 SiO2의 함량이 높은 더 분화된 부분에 도시된다. 미량원소 중 큰이온친석원소가 둘 다 부화되어 있는데 다공질 가스 파이프에서 치밀한 기질부보다 더 많이 부화되어 있다. 희토류원소의 함량은 다공질 가스 파이프 부분에서 치밀한 기질부보다 더 많았고, 둘 다 시원운석에 비하여 경희토류 원소가 많이 부화되어 있으며 이는 전형적인 OIB 현무암을 지시한다. 결과적으로 원위치에서 마그마 분화작용이 일어남을 확인할 수 있으며, 이는 일명 가스 압축 여과 작용으로 설명할 수 있다.

한국산림토양의 형태학적 및 이화학적성질과 낙엽송, 잣나무의 성장(成長)에 관한 연구(硏究) (Studies on the Morphological, Physical and Chemical Properties of the Korean Forest soil in Relation to the Growth of Korean White Pine and Japanese Larch)

  • 정인구
    • 한국토양비료학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.189-213
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    • 1980
  • 1. 본(本) 연구(硏究)는 우리나라의 산림토양(山林土壤)의 형태학적(形態學的) 이학적(理學的) 화학적성질(化學的性質)이 임목생장(林木生長)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하여 수종별(樹種別)로 토양조건(土壤條件)의 요구(要求) 경향(傾向)을 파악(把握)하므로서 적지적수(適地適樹) 및 비배관리(肥培管理)의 기초자료(基礎資料)를 얻고자 10여년간(余年間)에 걸쳐서 자료(資料)를 수집(蒐集)하여 수량화방법(數量化方法)의 이론(理論)을 적용(適用)하여 다변량해석(多變量解析)으로 분석(分析)한 것이다. 2. 공시수종(供試樹種)인 낙엽송(落葉松)과 잣나무는 온대중부(溫帶中部)에서 온대북부(溫帶北部) 지방(地方)에 이르기까지 조림적지(造林適地)가 광대(廣大)하게 분포(分布)되고 있고 한국(韓國)의 이대(二大) 조림수종(造林樹種)으로 되고 있으나, 적지특성(適地特性)이 밝혀지고 있지않아 조림시(造林時)에 혼동(混同)하여 조림(造林)하거나 동일지위급(同一地位級)으로 취급(取級)되어 왔으며 낙엽송(落葉松) 적지(適地)에는 잣나무를 조림(造林)하여도 비교적(比較的) 생장(生長)이 양호(良好)하나 반면(反面) 잣나무 적지(適地)에 냑엽송(落葉松)을 조림(造林)할 경우(境遇) 생장(生長)은 양호(良好)하다고는 할 수 없다. 이러한 차이(差異)에 대(對)하여 토양형태학적요인(土壤形態學的因子), 토양(土壤)의 이화학적인자(理化字的因子)가 임목생장(林木生長)에 어떻게 영향(影響)하는 것인가를 Computer를 이용(利用)하여 토양인자(土壤因子)를 추적(追敵)하여 보았다. 3. 조사(調査)된 임분(林分)은 인공조림지(人工造林地)의 성림지(成林地)로서 낙엽송(落葉松) 294plot 잣나무 259plot에서 우세목(優勢木)의 표준목(標準木)을 벌채(伐採)하여 수간석해(樹幹析解)에 의(依)하여 지위지수(地位指數)를 결정(決定)하고 당해임지(當該林地)에서 토양단면조사(土壤斷面調査)를 실시(實施)하고 층위별(層位別)로 토양시료(土壤試料)를 채취(採取)하여 토양(土壞)의 이화학적성질(理化學的性質)을 분석(分析)하여 수종별(樹種別)로 임지생산력(林地生産力) 구분표(區分表)를 만들어 토양(土壤)의 물리성(物理性) 화학성(化學性) 및 이화학성(理化學性)과 임목생장(林木生長) 관계(開係)를 구명(究明)하였다. 4. 토양(土壤)의 물리적(物理的) 요인(要因)과 임목생장(林木生長) 관계(開係)의 순위(順位)는 낙엽송(落葉松)에서는 퇴적양식(堆積樣式), 토심(土深), 토양수분(土壤水分), 표고(標高), 지형(地形) 토양형(土壤型) A층(層)의 두께, 견밀도(堅密度), 유기물함량(有機物含量), 토성(土性), 기암(基岩) 석력함량(石礫含量), 방위(方位), 경사(傾斜) 등(等)의 순위(順位)이며 잣나무는 토양형(土壤型), 견밀도(堅密度), 기암(基岩), 방위(方位) A층(層)의 두께 토양수분(土壞水分) 표고(標高) 지형(地形) 퇴직양식(堆積樣式) 토심(土深) 토성(土性) 석력함량(石礫含量) 경사등(傾斜等)의 순(順)이였다. 5. 토양(土壞)의 화학적요인(化學的要因)과 임목생장(林木生長) 관계(開係)의 순위(順位)는 낙엽송(落葉松)에서는 염기포화도(鹽基飽和度) 토양유기물(土壤有機物) 석회(石灰), C/N율(率) 유효인산(有效燐酸) pH 치환성가리(置換性加里) 전질소(全窒素) 고토(苦土) 양(陽)ion치환능력(置換能力) 염기총량(나토륨 등(等)의 순위(順位)이며 잣나무는 유효인산(有效燐酸) 염기총량(전질소(全窒素) 나토륨 C/N율(率) pH, 석회(石灰) 염기포화도(鹽基飽和度) 토양유기물(土壤有機物) 치환성가리(置換性加里) 양(陽)ion 치환능력(置換能力) 고토(苦土) 등(等)의 순(順)이였다. 6. 토양(土壤)의 이화학성(理化學性)과 임목생장(林木生長) 관계순위(關係順位)는 낙엽송(落葉松)에서는 토심(土深) 퇴적양식(堆積樣式) 토양수분(土壞水分) pH 지형(地形) 토양형(土壤型) 표고(標高) 전질소(全窒素) 견밀도(堅密度) 유효인산(有效燐酸) 토성(土性) A층(層)의 두께 염기총량(치환성가리(置換性加里) 염기포화도(鹽基飽和度) 등(等)의 순위(順位)이며 잣나무는 토양형(土壤型) 토양견밀도(土壤堅密度) 방위(方位) 유효인산(有效燐酸) A층(層)의 두께 치환성가리(置換性加里) 토양수분(土壞水分) 염기총량 표고(標高), 토심(土深) 염기포화도(鹽基飽和度) 지형(地形) 전질소(全窒素) C/N율(率) 최적양식(堆積樣式) 등(等)의 순위(順位)이였다. 7. 산림토양(山林土壤)의 물리적성질(物理的性質)과의 중상관관계(重相關關係)에서는 낙엽송(落葉松) 0.9272 잣나무 0.8996이며 토양(土壤)의 화학적성질(化學的性質)은 낙엽송(落葉松) 0.7474 잣나무 0.7365이였다. 이상(以上)과 같이 토양(土壤)의 물리적성질(物理的性質)과 임목생장관계(林木生長關係)는 토양(土壤)의 화학적성질(化學的性質) 보다는 상관성(相關性)이 높은 것으로 나타났으나 토양(土壤)의 화학적(化學的) 제인자(諸因子)에 처한 표시방법(表示方法)이 미흡(未洽)한 것이라고 사료(思料)되며 토양(土壤)의 화학적성질(化學的性質)이 물리적성질(物理的性質) 못지않게 중요(重要)한 것이라는 것을 입정하기에 이르렀다. 산림토양(山林土壞)의 형태학적(形態學的) 및 물리적(物理的) 중요인자(重要因子)와 토양(土壤) 화학적(化學的) 중요인자(重要因子)를 발췌(拔萃)한 산림토양(山林土壤)의 이화학적성질(理化學的性質)과 임목생장(林木生長)과의 중상관관계(重相關關係)는 낙엽송(落葉松) 0.9434이고 잣나무 0.9103으로서 가장높은 상관성(相關性)을 나타냈다. 8. 편상관계수(偏相關係數)에서 나타난 것과 같이 낙엽송(落葉松)은 잣나무보다 토심(土深)이 깊어야하며 퇴적양식(堆積樣式)에 있어서도 붕적토(崩積土) 포행토(匍行土)이어야하며 토양건습도(土壤乾混度)에서도 적윤지(適潤地) 내지(乃至) 습윤지(混潤地)를 요구(要求)하고 있으며 pH5.5~6.1을 요구(要求)하며 전질소(全窒素)(T-N) 토성(土性) 및 토양양료(土壞養料)도 낙엽송(落葉松)이 잣나무보다 훨씬 많은 토양조건(土壤條件)을 요구(要求)하고 있다. 즉(卽) 토심(土深) 퇴적양식(堆積樣式) 지형(地形)의 기복(起伏) 토양건습도(土壤乾混度) pH N 표고(標高) 토성등(土性等)이 낙엽송(落葉松)과 잣나무 적지(適地) 구분(區分)의 유효(有效)한 지표(指標)가 되며 토양형(土壤型) 토양견밀도(土壤堅密度)는 식재환경(植載環境)의 변이폭(變異幅)이 넓으므로 지표성(指標性)은 있으나 낮다고 할 수 있다. 적지판별(適地判]別)은 낙엽송(落葉松)은 토심(土深) 퇴적양식(堆積樣式) 지형(地形) 토양(土壤) 수분(水分) pH 토양형(土壤型) N 토성등(土性等)이 생장(生長)을 도모(圖謀)하는 지표인자(指標因子)인데 반(反)하여 잣나무는 토양형(土壤型) 토양견밀도(土壤堅密度) 유효인산(有效燐酸) 치환성가리(置換性加里) 등(等)이 생장(生長)을 도모(圖謀)하는 유효(有效)한 요인(要因)이였다. 토양양료(土壤養料)에 대(對)하여도 일반적(一般的)으로 잣나무 보다 낙엽송(落葉松)이 요구도(要求度)가 크게 나타나고 있으나 $K_2O$에 대(對)하여서만 잣나무가 낙엽송(落葉松)보다 많이 요구(要求)하고 있다. 9. 지금(只今)까지 임목생장(林木生長)에 크게 영향(影響)을 미치는 것은 산림(山林) 토양(土壤)의 물리적성질(物理的性質)이라고 하였으나 본(本) 연구결과(硏究結果) 토양(土壤)의 화학적성질(化學的性質)도 물리적성질(物理的性質) 못지 않게 매우 중요(重要)한 임목생장(林木生長) 요인(要因)이 된다는 것을 Computer를 이용(利用) 추적(追跳)하여 입정하였으며 아울러 도래(徒來) 낙엽송(落葉松)과 잣나무 적지(適地) 특성(特性)을 구명(究明)하였다.

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