• 보존과학회지
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• 제28권4호
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• pp.305-319
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• 2012

사적 제258호로 지정된 명동성당은 프랑스인 코스트 신부가 설계하여 1898년에 완성한 한국 가톨릭교회의 대표적인 성당 건축물이자 근대문화유산이다. 이 성당은 화강암 기단 위에 벽돌을 쌓아 축조한 고딕 양식의 건축물이며, 내외부에는 대리암 및 화강암으로 이루어진 성물과 기초석이 다수 존재한다. 암석광물학적 분석 결과, 석조성물은 주로 대리암과 화강암으로 이루어져 있으며, 기초석은 홍장석화강암으로 구성되어 있음을 확인하였다. 손상지도와 초음파 속도를 바탕으로 풍화도를 평가한 결과, 화강암으로 이루어진 성수반의 박리박락(40%)과 흑색변색(37%), 외부 기초석의 박리박락(6%)과 변색(46%)이 주된 문제점으로 나타났다. 한편 평균 초음파속도는 성수반에서 3,525m/s, 외부 기초석에서 2,795m/s로 산출되어 중간 풍화단계에서 심한 풍화단계에 속하는 것으로 분석되었다. 이러한 높은 손상도와 물성저하는 수분과 대기오염물에 의한 물리화학적 풍화의 결과로 해석된다.

• 한국지구과학회지
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• 제40권1호
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• pp.46-55
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• 2019

본 연구는 광화문 월대로 사용된 석재를 대상으로 암석학적 연구를 활용한 석재공급지를 추정하기 위해 수행되었다. 월대는 2010년에 일부 구간이 다시 복원된 것으로 원부재인 담홍색 화강암과 신석재인 회백색 화강암이 사용되었다. 석재공급지 추정을 위해 북한산과 수락산의 지질조사를 수행하였으며 채취한 시료는 모두 담홍색 화강암과 유사한 특징을 보였다. 전암대자율은 북한산에 비해 수락산의 값이 크고 암석의 색에서 부분적인 차이를 보이지만 수락산이 상대적으로 선명한 담홍색을 띤다. 수락산은 월대에 사용된 원부재와 비슷한 암석기재적 특징, 전암대자율, 역사적 사료 그리고 야외조사 시 발견된 채석흔적 등을 통해 최종 복원용 석재공급지로 판단된다. 물성시험 결과, 월대 원부재는 풍화로 인해 147 MPa로 다소 낮은 수치를 보이며 석재공급지로 생각되는 수락산은 244 MPa 높은 값을 보여 안정성까지 확보되어 양질의 석재로 사용 가능하다. 수락산 일대는 주거지역이 일부 포함 되어 있어 행정적인 문제, 자연파괴, 인근 주민 생활권 침해가 발생하여 채석활동은 어렵다. 또 다른 대안으로 QAP조성, 광물조직, 암색 등의 암석학적특징 및 물리적 특성까지 유사한 중-조립질 담홍색화강암의 포천 창수석과 영중석을 제안할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.29-41
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• 2021

도시지역 지하공간을 효율적으로 이용하기 위하여 지하 개착공사가 빈번히 시행되고 있으나, 공사로 인한 각종 피해사례가 자주 발생하여 큰 사회문제로 되고 있다. 이를 방지하기 위하여 2018년부터 시행하고 지하안전관리에 관한 특별법에 따라 지하안전영향평가 대상지역의 설정, 지반 및 지질 현황분석, 지하수 변화에 의한 영향 검토, 지반안전성 검토, 지하안전확보방안 수립 등을 수행함에 따라 설계단계에서 공법선정의 적정성이 향상되고 있다. 연구대상 구간은 상부로부터 매립층, 퇴적실트층, 퇴적모래층, 퇴적자갈층, 풍화대, 기반암 순의 다양한 지층으로 구성되어 있으며, 상부의 깊은 퇴적층과 높은 지하수위 분포를 고려하여 강성이 매우 우수한 지하연속벽을 적용하였다. 하지만, 2019년 12월 경기도 고양시 일원 공사현장에서 굴착공사를 진행하던 중 토사의 유입과 함께 인근 도로에서 지반 침하가 발생하였다. 이에 지반의 지하연속벽 배면 도로 침하 발생 현장에 대한 하부 지반이완 영역 분석방법을 제시하기 위하여 도로의 시추조사 및 물리탐사 등을 실시하였다. 그 결과 지반정수의 변화를 산정하였고, 이것을 이용, 해석적 검증을 통한 보강방안을 제시하였다.

• 보존과학회지
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• 제37권6호
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• pp.778-790
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• 2021

청주 비중리 석조여래삼존상 및 석조여래입상은 6세기 고구려 불상의 양식을 갖춘 중요한 국가지정문화재(보물)이다. 이들 석불상의 보존현황 파악 및 보존계획 수립을 위해 보존과학적 조사를 수행하였다. 석조여래삼존상 및 석조여래입상의 구성암석은 세립 내지 중립의 전형적인 흑운모화강암으로, 0.2(×10^-3 SI unit) 미만의 낮은 대자율 분포, 구성광물에서 서로 유사한 특성을 보여 동일한 기원의 암석으로 판단된다. 석조여래삼존상은 인근 노두의 암석과 광물 조성 및 입도, 전암대자율, 지구화학적 특성이 매우 유사하였으므로 성인적 동질성이 높은 것으로 해석된다. 한편 비중리 석조불상에서는 물리적, 화학적, 생물학적 요인이 복합적으로 작용하고 있는 것으로 확인되었다. 특히 석조여래삼존상과 여래입상 모두 전면에서 탈락이, 후면에서 균열과 박리박락이 우세한 경향을 보였다. 야외에 위치한 석조여래입상에서는 입상분해와 흑색조류가 발달하여 열악한 보존환경과 함께 풍화를 가속화하고 있다. 초음파속도를 이용한 비파괴 물성진단 결과, 석조여래삼존상과 여래입상의 풍화등급은 완전 풍화된 상태(CW)로 나타나 매우 낮은 물성을 지시하였다.

• 자원환경지질
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• 제56권3호
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• pp.229-238
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• 2023

전통적인 광물성 약재로서 활용되어온 석지의 한 종류인 벤토나이트는 다양한 약리 활성을 가지고 있어 한의학에서는 황달, 설사, 지혈 등의 치료제로 쓰이며, 현대 의학에서는 제산제, 위장관보호제, 지사제 등의 의약품 원료 및 의약품 첨가제로 활용하고 있다. 국내에서 생산되는 벤토나이트는 포항, 경주 일대에 분포하는 제3기 화산쇄설물이 속성작용 또는 열수변질작용을 받아 생성되었다. 주로 제지용, 페인트용, 토목용, 주물용, 동물사료용 등의 산업적 용도로 사용하고 있으며, 최근 화장품 및 의약품으로 활용하기 위해 기술을 개발하고 있다. 이 연구에서는 경주 감포 지역과 포항 영일 지역에서 산출되는 벤토나이트 40종와 21종을 대상으로 주성분, 미량원소 분석을 실시하여, 산지별 벤토나이트의 지구화학적 특성을 파악하였고, 포항, 경주 일대에 분포하는 벤토나이트 광상의 생성환경별 유형을 분류하였다. 연구 결과, 연구 지역의 벤토나이트는 현무암질 암석이 열수 유체로부터 알칼리 성분들이 제거되는 이질화작용을 받아 생성되었으며, 이는 AI-CCPI 변질지수에서도 확인할 수 있었다. 또한 산지별 벤토나이트의 열수 변질과 중금속 원소(Pb, Cr, As)의 거동 특성과에는 상관관계가 있음을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제56권6호
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• pp.729-744
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• 2023

전기 자동차 및 배터리에 대한 수요가 증가함에 따라 리튬의 가치가 크게 증가하였다. 리튬은 주로 페그마타이트, 열수변질을 받은 응회암질 퇴적 점토 및 대륙성 염수에서 발견된다. 전 세계적으로 지하수로 공급되는 염호와 유전 염수는 세계 리튬 생산량의 약 70%를 차지하는 대륙 염수의 주요 리튬 공급원으로 주목받고 있다. 최근에는 심부 지하수, 특히 지열수도 리튬의 잠재적 공급원으로 연구되고 있다. 심부 지하수의 리튬 농도는 상당한 물-암석 반응과 염수와의 혼합을 통해 증가할 수 있다. 심부 지하수 중의 리튬 탐사를 위해서는 그 기원과 거동을 이해하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 전국적인 규모에서 국내 온천지역 지열수의 수문지화학 특성과 진화에 관한 예비연구를 바탕으로, 심부 지하수 환경에서의 리튬의 분포를 평가하고 그 농도에 영향을 미치는 지구화학적 요인을 이해하고자 하였다. 총 555개의 온천 지하수 시료 자료는 수화학적 특성에 따라 뚜렷한 지화학 진화 특성을 갖는 5가지 유형으로 분류되었다. 또한, 리튬의 부화 기작을 평가하기 위해 리튬 농도가 90번째 백분위수(0.94 mg/L)를 초과하는 시료(n = 56)에 대해 자세히 고찰하였다. 리튬의 농도는 수화학 유형에 따라 유의미한 차이를 보였는데, Na(Ca)-Cl유형, Ca(Na)-SO₄유형, pH가 낮은 Ca(Na)-HCO₃ 유형 순이었다. Ca(Na)-Cl 유형에서 리튬 부화는 해수침투에 따른 역이온 교환으로 발생한다. 백악기 화산퇴적 분지에서 특징적으로 나타나는 Ca(Na)-SO₄ 유형 지하수에서 용존 리튬의 부화는 열수 변질 점토 광물의 산출 및 화산활동과 관련이 있는 반면, 낮은 pH의 Ca(Na)-HCO₃ 유형 지하수에서는 심부 CO₂의 상승 혼입에 의한 기반암의 풍화 촉진으로 인해 리튬 부화가 일어난 것으로 해석된다. 본 광역 예비 지화학 연구 결과는 심부 지질환경에서의 수문지화학 진화에 대한 이해와 함께 향후 경제성 있는 리튬 탐사 지침과 관련하여 유용한 정보를 제공할 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-9
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• 1993

경북(慶北) 일부(一部) 지역(地域)에 분포(分布)되어 있는 회색혈암(灰色頁岩)의 잔적층모재(殘積層母材), 붕적층모재(崩積層母材) 및 충적층모재에서 유래(由來)되고 지형적(地形的)으로 연쇄성(連鎖性)이 있는 토양(土壤)(대구통(大邱統), 시예통(詩禮統), 반호통(盤湖統), 비곡통(秘谷統))을 대상(對象)으로 토양점토광물(土壤粘土鑛物)에 대한 광물학적(鑛物學的) 특성(特性)과 생성과정(生成過程)을 구명(究明)하기 위해 모래, 미사(微砂), 점토(粘土)의 화학조성(化學組成), 광물(鑛物)의 분리동정(分離同定) 및 특성변화(特性變化)를 조사(調査)함과 아울러 수산화간층광물(水酸化間層鑛物)(Hydroxy-interlayered Mineral)의 해명(解明)과 특(特)히 점토광물(粘土鑛物)의 정량(定量)을 시도(試圖)하였던 바, 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 점토광물(粘土鑛物)의 분포(分布)는 표고별(標高別) 모재(母材)의 형태(形態)에 따라 상이(相異)하였으며 주요(主要) 광물(鑛物)은 illite, Vermiculite, Kaolin 광물(鑛物), 그리고 수산화간층광물(水酸化間層鑛物)이며, 부광물(副鑛物)로 혼재(混在)하는 광물(鑛物)은 illite와 Chlorite 또는 Vermiculite의 혼층광물(混層鑛物)과 chlorite였음. 2. 잔적층모재토양(殘積層母材土壤)의 점토광물(粘土鑛物) 분포(分布)에서 시예통(詩禮統)은 Kaolin광물(鑛物) 조성(組成)이 높은 반면 상부(上部)에 위치(位置)하고 토양발달(土壤發達)이 상대적(相對的)으로 낮은 대구통(大邱統)에서는 illite, Vermiculite 및 수산화간층광물(水酸化間層鑛物)의 2:1형(型) 점토광물(粘土鑛物) 분포(分布)가 높았음. 3. 붕적층(崩積層)과 충적층모재 토양(土壤)에서는 illite와 혼층광물(混層鑛物)의 조성(組成)이 높았으며 수산화간층광물(水酸化間層鑛物)의 조성(組成)은 잔적층모재(殘積層母材) 토양(土壤)에 비해 낮았다. 4. 토양점토광물(土壤粘土鑛物)의 생성과정(生成課程)은 대구통(大邱統) ; illite ${\rightarrow}$ vermlculite ${\rightarrow}$ 수산화간층광물(水酸化間層鑛物), 시예통(詩禮統); Vermiculite ${\rightarrow}$ Kaolin 광물(鑛物), 반호통(盤湖統)과 비곡통(秘谷統) ; illite ${\rightarrow}$ illite/Vermiculite 또는 chlorite 혼층광물(混層鑛物) ${\rightarrow}$ Vermiculite의 풍화단계(風化段階)가 우세(優勢)하게 진행(進行)되는 것으로 추정(推定)되었다. 5. 점토광물(粘土鑛物)의 정량분석(定量分析) 결과(結果), vermiculite함량(含量)은 반호통(盤湖統)과 비곡통(秘谷統)(12%), Kaolin광물(鑛物)은 시예통(詩禮統)(18%), 그리고 수산화간층광물(水酸化間層鑛物)은 대구통(大邱統)(22%)에서 높았다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권1호
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• pp.92-99
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• 2005

동중국해 대륙붕 니질 퇴적물의 기원을 밝히기 위해 퇴적물 중 주성분 원소들의 함량과 스트론튬 동위원소 비를 분석하였으며, 그 결과를 황하 및 양쯔 강 기원으로 추정되는 퇴적물의 자료와 비교 연구 하였다. 연구해역 퇴적물은 평균입도 $4{\sim}7\;\Phi$ 범위의 니질 퇴적상으로 구성되며, 탄산염 함량은 $3.9{\sim}11.5%$(평균 7.6%)범위이다 연구해역에서 대부분의 원소들의 함량과 공간 변화는 퇴적물의 입도와 해양 기원 물질 등 다양한 요인에 의해 조절되며, 그 결과 퇴적물의 근원지에 따른 원소들의 함량 차이를 구분하는 것은 어려운 것으로 판단된다. 니질($63\;{\mu}m$ 이하) 퇴적물 부분만을 대상으로 탄산염을 제거한 후, 스트론튬 동위원소를 분석한 결과 연구해역 퇴적물의 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 비는 $0.71445{\sim}0.72184$(평균 0.71747) 범위였으며, 양쯔 강 기원으로 해석되는 퇴적물의 $^{87}Sr/^{86}Sr$비는 $0.71197{\sim}0.71720$ 범위로, $0.72126{\sim}0.72498$ 범위의 값을 갖는 황하 강 기원으로 추정되는 퇴적물(산동반도 주변 해역 및 황해 중앙니질 퇴적물)보다 뚜렷이 낮다. 따라서 스트론튬 동위원소의 $^{87}Sr/^{86}Sr$비는 황하 강과 양쯔 강 기원의 퇴적물을 구분해 주는 유용한 지화학적 지시자로 제시될 수 있다. 또한, 연구해역의 니질 퇴적물은 기존의 연구결과와 달리 양쯔 강 기원이 우세한 것으로 해석되며, 최근 황해와 동중국해에서 보고된 퇴적물 이동 패턴과 물리.화학적 특성 자료는 이러한 해석을 뒷받침한다.

• 자원환경지질
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• 제38권5호
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• pp.547-561
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• 2005

이 논문에서는 지하수 비소오염의 일반적 지구화학적 특성을 이해하고 기존 연구사례와 논산/금산지역의 지하수 관정 수질분석 자료 등을 바탕으로 국내 지하수의 비소 산출양상을 평가하고자 한다. 가장 심각한 비소오염이 발생한 방글라데시에서는 약 $28\%$의 관정에서 $50{\mu}g/L$ 이상의 비소함량이 확인되며 2천8백만의 인구가 이에 노출된 것으로 추정한다. 주요한 오염지하수의 특성으로 중성 pH와 중간 또는 강한 환원환경, 낮은 $SO_4^{2-}$, 및$\;NO_3^-$함량, 높은 용존 유기탄소, $NH_4^+$ 함량 등을 들 수 있으며 비소는 주로 3가 형태로 존재하고 홀로세 천부 대수층에서 함량이 높게 나타난다. 일반적으로 대수층내 철수산화물의 환원성 용해 현상으로 비소가 유출되는 것으로 받아들여지며 유기물질의 존재, 미생물의 활동 등이 주요한 요소로 평가된다. 플라이스토세 빙하활동에 의해 원거리 비소기원물질의 풍화 및 이동, 화학적 집적, 미생물 활동 등의 요인으로 광역적인 세계 주요 오염발생지역의 특성을 해석하기도 한다. 국내에서는 심각한 비소오염 발생사례는 보고되지 않고 있으며 지하수 수질측정망 운영결과 $10{\mu}sg/L$ 이상의 비소함량은 전체 $1\%$ 내외에서 나타나지만, 먹는샘물 수질평가에서 이를 초과하는 업체수가 $19.3\%$에 달하고 논산 및 금산 지역의 간이급수용 관정 수질조사에서 약 $7\%$가 초과하는 결과를 보였다. 전남 일부와 울산 지역의 지하수 수질조사 결과에서도 $10{\mu}g/:L.$ 이상의 함량이 각각 $36\%,\;22\%$에 달하여 변성퇴적암 등의 지질영향과 광화작용에 따른 비소오염이 발생할 수 있음을 보여준다. 향후 국내 지하수 비소오염 평가연구를 위하여 비소거동에 영향을 주는 다양한 지구화학적 및 미생물학적 반응과 지하수 유동특성에 대한 이해가 선행되어야 하며 광화대 지역, 옥천대 변성퇴적암 지역, 부산 경남 일대의 미고결 퇴적층 및 산성황산염 토양 분포지역 등에 대한 보다 체계적인 조사와 연구가 요구된다.

• 지질공학
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• 제15권4호
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• pp.447-462
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• 2005

본 연구의 목적은 산사태가 발생된 편마암, 화강암 및 퇴적암지역 자연사면의 토층을 대상으로 이들의 미세조직, 입도분포, 광물조성 및 지화학분석을 실시하여, 산사태 발생 에 영 향을 줄 수 있는 토층물질의 특성을 고찰하는데 있다. 이를 위하여 편마암류인 장흥지역, 화강암류인 상주지역, 제3기퇴적암류인 포항지역의 산사태현장 및 그와 대비되는 곳의 토층으로부터 채취 한 흙을 대상으로 레이저입도분석, X-선회절분석 (XRD), 주사전자현미경 (FE-SEM) 및 에너지분산스펙트럼(EDS)을 이용하여 분석하였다. 편마암류와 화강암류지 역은 산사태 발생지역의 토층이 미발생지역에 비해 점토광물의 함량이 더 높은 것으로 나타났는데, 이러한 양상은 화강암지역에서 특히 두드러지는 경향성을 보였다. 따라서 편마암류와 화강암류지역은 점토광물의 함유비율이 산사태에 유의한 영향인자로 간주될 수 있다. 점 토광물로는 일라이트(illite)가 가장 풍부하고 녹니석과 카올리나이트(kaolinite) 순으로 구성 비가 높고, 몬모릴로나이트(montmorillonite)도 부분적으로 함유된다. 제3기퇴적암지역은 편마암류와 화강암류지역에 비해서 점토광물의 함량이 전반적으로 높고 팽창성 점토광물인 몬모릴로나이트의 함유비율이 특히 높다 따라서 이들이 집중호우시 토층의 지지력에 크게 영향을 미침으로써 상대적으로 적은 강우조건에서도 다른 지역보다 산사태가 더 쉽게 발생된다. 그리고 산사태 발생지역과 미발생지역간 광물조성의 차별성이 특징적으로 관찰되지 않아 산사태가 광물조성의 차이에 큰 영향을 받기보다는 국지적인 지형조건이나 흙의 공학적 특성 등에 주로 지배를 받을 것으로 예측된다. 자연사면의 산사태를 연구할 때 기존의 토질 및 지질공학적 특성평가외에도 토층의 풍화특성과 구성 광물의 종류, 점토광물의 함량, 흙입 자의 미세조직과 같은 다양한 지화학적 정보가 추가된다면 산사태 발생 원인을 보다 정확하게 해석할 수 있을 것으로 기대된다.