• 자원환경지질
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• 제49권4호
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• pp.249-267
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• 2016

한반도 중서부 홍성지역은 지구조적으로 중국의 친링-다비에-수루대와 대비되는 충돌대일 가능성이 고려되는 지역이다. 홍성지역은 다수의 다양한 시기의 렌즈상 사문암체가 렌즈상 염기성암체와 함께 분포한다. 주 연구대상 사문암체 중 백동과 원노전 암체는 신원생대 알칼리화강암과 그리고 비봉암체는 고원생대 유구편마암과 접촉한다. 백동암체는 신원생대 알칼리화강암 암괴 및 고생대 후기 변성염기성 암괴를 포함하며, 비봉암체는 신원생대 알칼리화강암의 암괴를 포함한다. 세 암체 모두에서 중생대 관입암체가 인지되며, 비봉암체는 백악기의 화산암을 포함한다. 사문암체의 사문암에 대한 SHRIMP U-Pb 쇄설성 저어콘 연대결과는 백동 암체에서 시생대 후기부터 고생대 중기, 원노전과 비봉 암체에서 시생대 후기부터 백악기 전기까지 연대 범위를 보여준다. 비록 사문암화 과정에서 연대측정을 수행할 광물이 생성되지는 않지만, 가장 젊은 쇄설성 저어콘의 연대인 백동 사문암체의 고생대 중기와 원노전과 비봉 사문암체의 백악기 연대는 지금까지 알려진 사실과 달리 이들 사문암체가 고생대 중기 이후 혹은 백악기 전기 이후 사문암화되었을 가능성 또는 재동되었을 가능성에 대한 새로운 정보를 제공한다. 특히, 사문암체 내에서 나타나는 백악기 초기의 연대들은 사문암화 작용이 한반도 중서부 내에 분포하는 백악기 초기 화성작용과 관련되었을 가능성을 배제할 수 없다. 결과적으로 홍성지역의 연구대상 사문암체의 사문암과 사문암 내의 다양한 시기의 암괴들로부터 측정된 연대 결과들은 사문암화된 초염기성암의 사문암화 시기 및 사문암화 되는 지구조 환경 해석에 여러 가지 가능성을 제공하며, 연구지역의 다른 사문암체들을 포함한 사문암체에 대한 좀 더 자세한 지질연대학적 연구가 필요함을 지시한다.

• 터널과지하공간
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• 제28권5호
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• pp.400-425
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• 2018

본 논문에서는 국제공동연구인 DECOVALEX-2019 프로젝트 Task B의 연구결과와 현황을 소개하였다. Task B의 주제는 'Fault slip modelling'으로 유체의 주입으로 인해 발생하는 단층의 재활성(미끄러짐, 전단파괴)과 수리역학적 거동을 예측할 수 있는 해석기법을 개발하는 데에 그 목적이 있다. 1단계 연구는 참가팀들이 연구주제에 대해 숙지하고, 벤치마크 모델을 대상으로 단층의 투수특성과 역학적 거동의 상호작용을 모사할 수 있는 해석코드를 개발할 수 있도록 하는 준비 단계의 연구이다. 본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동해석 기법을 사용하여 물 주입으로 인한 단층의 수리역학적 연계거동을 모사하였다. TOUGH2 해석에서는 단층을 Darcy의 법칙과 삼승법칙을 따르는 연속체 요소로 모델링하였으며, FLAC3D 해석에서는 미끄러짐과 개폐가 허용되는 불연속 인터페이스 요소를 통해 모사하였다. 두 가지 수리간극모델에 대하여 수리역학적 커플링 관계식을 수치화하였으며, 연속체 요소(수리모델)와 인터페이스 요소(역학모델)의 거동을 연계할 수 있는 해석기법을 제시하였다. 또한, 단층의 역학적 변형(간극의 변화)으로 인한 수리물성 변화와 기하학적 변화(해석 메쉬의 변형)를 수리해석에 반영할 수 있는 해석기법을 개발하였다. 다양한 압력의 물을 단계적으로 주입하고 이로 인해 유도되는 단층의 탄성거동 및 전단파괴(미끄러짐)에 대해 살펴보았으며, 수리간극의 변화 양상과 원인, 압력 분포와 주입율의 관계 등을 면밀히 검토하였다. 해석 결과, 본 연구에서 개발한 해석기법이 물 주입으로 인한 단층의 미끄러짐 거동을 합리적인 수준에서 재현할 수 있는 것으로 판단할 수 있었다. 본 연구의 해석모델은 Task B에 참여하는 국외 연구팀들과의 의견 교류와 워크숍을 통해 지속적으로 개선하는 한편, 향후 연구의 현장시험에 적용하여 타당성을 검증할 예정이다.

• 자원환경지질
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• 제44권4호
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• pp.273-288
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• 2011

연구지역의 조구조 위치는 북부 천산지괴 남단의 이식쿨 미세지각 연변부 봉합선 북부에 위치한다. 지구조적으로는 카지흐 만곡조산대에 속한다. 암층은 알타이드 조산복합대 이전의 대륙지각이나 대륙호 및 화산호에 발달되는 고 지각 (Paleo- continent) 조각들과 지각 퇴적물의 부가복합체(Accretionary complex)등으로 구성되어 있다. 이들은 대부분 후기 원생대 및 고생대층으로 구성되어 있다. 중앙아시아 조산대의 마그마 활동은 고 생대 초부터 화강암류가 관입하기 시작하여 고기-테티스 해양(Paleo-Tethys ocean)의 소멸과 함께 시베리아 지괴 (Siberia- Kazakhstan 미세대륙)와 타림-북중국 지괴의 대륙 충돌기(期)인 후기 데본기에서 전기 석탄가까지의 기간 동안 가장 활발하게 진행되었다. 이 기간에 키르기즈스탄의 광화작용이 집중적으로 일어났는데 주로 조산운동과 관련된 금광화작용(Orogenic gold deposit)과 섭입작용과 관련된 반암 동광화작용 및 스카론 광화작용이다. 촌아슈에 분포하는 화강암류의 암석지화학 특징은 전술한 섭입작용과 관련된 도호(Island arc)나 화산호(Volcanic arc)의 화학적 특정을 갖는 영역에 해당한다. 이들은 대부분 과알루미나(per -aluminous) 내지 메타알루미나(metaluminous) 계열의 암체들로서 동시 혹은 후 충돌 마그마호에서 유래된 특정을 보이고 있다. 촌아슈 광구지역의 지질은 캠브리아기에서 오도뷔스기의 해양 분지에서 형성된 육성 화산퇴적물로 구성된 Sokolot suite, Ashuairyk suite 층과 석회석， 이질암 등으로 구성된 캠브리아기의 Turgenaksuu suite 및 오도뷔스기의 Tashtambektan suite로 형성되었다. Pangea 육괴와 Angarida 대륙 충돌 단계인 중기 고생대에는 내해(內海) 퇴적층인 석탄기의 투룩층군(Turuk Stratum)이 형성되었다. 사암과 이질암은 해양 도호(島弧)나 활동성 대륙 연변부 환경에서 퇴적된 층으로 분류된다. 이 지역의 동 광화대 모암이 되고 있는 관입암체로는 석영섬록암-몬조섬록암-섬록암과 토날라이트-화강섬록암 계열의 암석이 있다. 촌아슈 광구에는 주로 적철석으로 되어 있는 철산화대가 광범위하게 발달하고 있다. 이 철산화대는 타쉬탐백토르스크 섬록암 복합체와 상부 리피안기와 캠브리아기의 변성 및 퇴적암 층군의 NE와 NW의 공액구조나 산포상으로 분포한다. 동 광화작용은 철 광화작용 이후 섬록암의 카리 변질작용과 규화작용 및 탄산염화 작용을 수반하면서 전기 타쉬탐백토르스크 섬록암 복합체 및 상부 리피안기와 캠브리아기의 변성 및 퇴적암 층군에 망상 또는 산포상의 열수 세맥군으로 배태된다.

• 대한지리학회지
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• 제38권3호
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• pp.389-399
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• 2003

우주 기원의 방사성 핵종(核種)은 근래에 지형연구에 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 우주 기원의 방사성 핵종인 $^{10}$ Be과 $^{26}$ Al를 이용하여 만어산의 토르와 암괴류를 대상으로 그 구성 암석의 지표 노출 연대와 침식률을 측정하였다. 연구 결과, 토르는 적어도 약 6만 5천년 전, 그리고 암괴류는 적어도 3만 8천년 전에 노출된 것으로 나타났다. 한편, 토르와 암괴류의 구성 암석의 표면 침식률은 각각 9m/Ma 15m/Ma인 것으로 나타났다. 이러한 침식률의 차이는 풍화 및 침식에 대한 국지적인 조건이 다르기 때문인 것으로 생각된다. 특이한 점은, 산정부에 위치한 토르의 구성 암석들 중 일부가 $^{26}$ Al/$^{10}$ Be과 $^{10}$ Be를 이용하는 Lal (1991)이 밝힌 정상상태 침식구역(steady-state erosion island)에서 벗어나 있는데 이것은 이 토르의 표면이 비정상적인 침식의 경로를 겪었다는 것을 의미하며 본 연구에서는5cm-60cm 정도의 표면이 여러 번 떨어져 나갔다는 것으로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제21권2호
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• pp.89-112
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• 2012

한반도는 크게 낭림육괴, 경기육괴, 영남육괴의 3개의 주요 선캠브리아 기반암복합체로 구성된다. 이 논문에서는 지금까지 알려진 우리나라 선캠브리아 지층의 분포와 층서계통을 살펴보고, 최근 보고된 정밀지질 연대자료를 기초로 층서계통의 문제점을 고찰하고, 연대자료 및 동위원소자료를 바탕으로 각 지괴들의 선캠브리아 지각진화사를 살펴보았다. 우리나라 선캠브리아 층서는 대체로 결정질 기반암과 상부의 지표암(supracrustal rock)으로 분류되었다. 그러나 이들 모두의 연령이 대부분 후기 고원생대(2.3~1.8 Ga)에 해당하는 것으로 밝혀져 기존 층서체계에 문제가 있음이 밝혀졌으며, 과거 기반암의 연대로 생각되었던 시생대 암층은 거의 존재하지 않는 것으로 밝혀졌다. 저어콘 상속핵 연대에 의하면 우리나라 선캠브리아 지각의 기원은 이미 고시생대(~3.6 Ga) 시기에 시작되었다. 이후 27억년을 전후하여 맨틀로부터 대부분의 지각형성 기원물질이 추출되었으며, 약 200~400Ma의 정치시기를 거쳐 약 25억년(경기육괴, 영남육괴) 혹은 23억년(낭림육괴)에 이들 기원물질의 재활성에 의해 대부분의 지각이 형성되었다. 그러나 이들 지각들은 고원생대 시기동안 대륙연변부 조산대에 위치하여 반복적인 지각분화과정을 경험하였으며, 이후 약 18억~19억 시기에 최종 지각화 과정을 거쳐 안정된 대륙탁상지로 형성되었다. 이후 낭림육괴와 경기육괴에는 중원생대에서 신원생대 시기에 일부 퇴적작용과 화성활동이 있었으나, 영남육괴는 고생대 퇴적분지 형성 이전까지 비교적 안정된 지괴로 남아 있었다.

• 암석학회지
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• 제9권1호
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• pp.29-39
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• 2000

영남육괴의 지리산 지역에 분포하는 변성암류의 번성연대를 알아내기 위하여 전암 및 분리한 석류석에 대해 Sm-Nd 연대측정을 실시하였다. 그 결과 반상변정질 편마암은 $1819\pm$53 Ma, 이질 편마암은 $1780\pm$26 Ma, 반상변정질 편마암내 포획암인 우흑질 백립암은 $1717\pm$17Ma, 그리고 석영장 석질 편마암 내에 포획암으로 들어있는 이질 편마암은 $1763\pm$14Ma의 연대를 나타낸다. 이와 같은 지리산 지역 기저 암석의 변성연대와 유사한 연대가 영남육괴의 여러 다른 지역에서도 보고되고 있다. 이는 17~18억년의 시기에 영남육괴 전반에 걸쳐 광범위하면서도 강력한 변성작용이 일어났음을 나타낸다. 이 시기는 경기육괴의 백립암상 변성작용에 대한 기존 변성연대 측정결과와도 오차범위 내에서 일치한다. 이는 두 육괴가 선캠브리아의 비슷한 시기에 유사한 지구조적 사건을 겪었음을 의미하며, 북중국과 남중국 사이의 충돌대가 경기육괴와 영남육괴의 사이를 가로 질러가지는 않을 가능성을 시사한다. 한편 반상변정질 편마암 내에 포획되어 있는 규장질 편마암은 이러한 변성시기보다는 오래된 $1982\pm$42Ma의 연대를 갖는다. 이 연대는 방상변정질 편마암의 원암 생성시기를 나타내는 저어콘 U-Pb 연대와 동일한다.

• 암석학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-12
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• 2016

부산광역시 남해안에 위치한 무인도서인 나무섬과 남형제섬은 규장질 화산암류로 구성된다. 남형제섬은 주로 데사이트질 응회암 즉 결정-유리질 용결응회암으로 구성되며, 사장석 반정과 소규모의 암편(岩片)을 함유하며, 압축 신장된 부석편이 나란하게 배열된 유상구조(流狀構造)를 볼 수 있다. 현미경하에서 사장석 결정, 부석편, 암편과 기질부에 부분적으로 압축 신장된 부석편을 보여주는 화성쇄설 조직을 나타낸다. 나무섬은 암청회색 기질부에 사장석 반정을 함유하는 데사이트로 구성되며, 섬의 상부로 감에 따라 암색이 자회색을 띠는 유문데사이트로 이화하고, 산정 부근에서는 대부분 용암으로 구성되나 부분적으로 자각력화작용으로 응회각력암~각력암으로 산출되기도 한다. 섬의 동북부 남서쪽 해식애를 따라 암괴와 화산력 그리고 화산재가 분급이 불량하게 쌓여 있는 집괴암상이 나타난다. 또한 이들 집괴암상을 절단하면서 관입하여 상단의 용암류로 연결되는 규장질 틈새화도암맥이 나타난다. 전암 주성분 분석 결과, 나무섬의 화산암류로서 데사이트($SiO_2$ 65.5~68.3 wt.%) 용암과 화성쇄설물, 남형제섬의 화산암류는 유문암질($SiO_2$ 73.6~74.4 wt.%) 결정-유리질 응회암으로 구성된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.122-130
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• 2016

최근 수십년간의 산업화로 인해 인간중심의 하천 개발이 이루어진 결과, 하천의 직강화 및 복개화 등 오수 및 하수의 배출구로만 활용되어 집중호우 등의 수해가 반복되어 발생하고 있어 이에 대해 하천 및 제방의 사면을 각종 공법을 통하여 손상을 방지하고 있으나, 관련 기준에서는 비탈높이, 최소비탈경사 등 최소한의 기준만 제시하고 있는 실정이다. 또한 홍수해 방지를 위한 가장 중요한 특성인 소류력에 대한 검토는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 실규모의 인공실험하천에서 다공성콘크리트 호안블록을 설치하고, 유입유량을 조절하여 각 실험조건에 따른 유속 및 수심을 측정하여 소류력을 평가하였다. 다공성콘크리트블록의 압축강도 및 공극률 시험결과 압축강도는 16.6~23.2 MPa의 범위로 측정되었고, 실측공극률은 10.1%로 나타나 국내 기준을 만족하는 것으로 판단되며, 소류력 시험결과 한계소류력은 $47.202N/m^2$으로, 하천설계실무요령에서 제시된 급류부의 소류력 범위인 $67N/m^2$은 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 하지만 블록 및 기반층의 유실이나 손상이 전혀 관찰되지 않았고, 기존 선행연구를 참고하여 볼때 그 이상의 소류력에도 저항력을 가질 수 있을 것을 추정하여 볼 수 있다. 따라서 추후 실험조건 등을 조정하여 실질적인 한계소류력 측정을 위한 실험을 다시 수행할 필요가 있다고 판단된다.

• 지질공학
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• 제32권3호
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• pp.351-361
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• 2022

본 연구에서는 무등산국립공원 입석대 주상절리대의 거동을 예측하고 안정성을 파악하기 위하여 수치해석을 실시하였다. 수치해석은 불연속체 해석이 가능한 개별요소법 기반인 3DEC을 사용하였다. 수치해석 시 사용한 지반 물성의 결과 평균 밀도는 2.68 kN/m³ 평균 수직강성은 3.15 GPa/m, 평균 전단강성은 1.00 GPa/m, 평균 점착력은 0.51 MPa, 평균 마찰각은 33°으로 나타났다. 입석대 주상절리대 전망대와 등산로 사이 15개의 입석대 주상절리대에 대하여 현장조사 결과를 바탕으로 모델링을 실시하였다. 수치해석 시 주상절리 윗면과 밑면의 모서리의 변위를 분석하여 각 주상절리의 거동을 분석하였고, 최대 변위는 6번 주상절리에서 약 0.67 mm로 가장 크게 나타났고, 최소 변위는 11번 주상절리에서 0.21 mm로 가장 크게 나타났다. 수치해석 결과 최소변위가 가장 크게 발생한 11번 주상절리 내부의 분리면 5개 거동을 분석한 결과 2층에서 가장 큰 변위가 발생하였고, 그 다음으로 5층, 4층, 1층, 그리고 3층 순으로 나타났다. 이를 통해 입석대 주상절리 15개에서 발생한 변위의 총량을 고려하면 안정한 것으로 판단된다. 하지만 무등산국립공원의 문화적, 역사적 가치를 고려해볼 때 사면전체 안정성 뿐만 아니라 입석대 주상절리 개별 블록에 대한 모니터링도 실시하여 현재의 안정성을 유지해야할 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제37권4호
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• pp.413-424
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• 2004

한반도의 북중국/남중국지괴와의 연계성 및 충돌의 영향을 근거로 한반도의 지체구조적 진화를 알아보기 위하여 경기육괴에 분포하는 중생대 대동누층군과 원생대 변성암인 서산층군에 대하여 고지자기 연구를 수행하였다. 대동누층군에 대해서는 26개 지점 239개의 시료 중 14개 지점 106개의 시료에서 생성당시의 특성잔류자화 방향을 추출하였다. 특성잔류자화 방향은 경사보정 후 평균방향이 D/I=74.5$^{\circ}$/36.7$^{\circ}$(k=60.7, $\alpha$=5.1$^{\circ}$)이며 이는 경사보정 전의 방향 D/I=61.9$^{\circ}$/52.8$^{\circ}$(k=4.4, $$\alpha$_{95}$=21.5$^{\circ}$)보다 집중된 분포를 나타내므로 암석생성당시 획득된 일차자화임을 지시한다. 경사보정 후의 방향으로부터 계산한 고지자기극은 208.0$^{\circ}$E, 24.5$^{\circ}$N (n=14, K=67.5,$A_{95}$=4.9$^{\circ}$)에 위치하며 중기 트라이아스기 남중국지괴의 고자기극과 통계학적으로 유사하므로 이 기간 동안 대동누층군은 남중국지괴와 지구조적으로 동일했던 것으로 해석되며 남중국지괴와 한반도의 충돌에 따른 변형$.$변성작용에도 일차자화가 보존되었음을 지시한다. 서산층군의 33개 지점에서 채취한 279개 시료의 대부분은 분산된 방향을 나타내며, 오직 쥬라기 화강암 주변의 6개 지점에서 채취한 36개의 시료로부터 특성잔류자화 방향을 추출하였다. 이와 같은 결과는 경기육괴의 최대 변성시기인 북중국/남중국지괴와의 충돌과 연관된 고생대 말기에서 중생대 쥬라기 시기의 지구조 운동의 영향으로 추측된다. 지층경사보정 이전의 잔류자화 방향은 D/I=45.7$^{\circ}$/60.1$^{\circ}$(k=41.2, $$\alpha$_{95}$=10.6$^{\circ}$)이며 이로부터 구해진 고지자기극의 위치는 195.0$^{\circ}$E, 51.6$^{\circ}$N(n=6, K=20.8,$A_{95}$=12.4$^{\circ}$)로서 한반도 쥬라기 또는 백악기 초의 고지자기극과 유사하다. 그러나 서산층군의 특성잔류자화 방향은 조산운동의 직접적인 영향보다는 조산운동 후기 또는 이후에 쥬라기 대보화강암의 정치와 연관되어 획득된 재자화 방향으로 해석하였다.