• Ocean and Polar Research
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• 제36권4호
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• pp.373-381
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• 2014

Korea contract Mn-nodule field in the NE equatorial Pacific is composed of seven sectors with average water depths of 4,513-5,025 m. Of the various factors controlling the properties of Mn-nodule, it seems that water depth is likely connected to the chemical composition and occurrence of nodules. To test whether such an assumption held in each sector, we reviewed previous research data accumulated since 1994 for one of the northern sectors (hereafter KR1) where there are stark contrasts in water depth. High-resolution seabed mapping clearly separates a northern part (KR1N) from a deeper southern part (KR1S), cutting across in the middle of the KR1. In addition, significant volcanic activities forming numerous seamounts are distinctive especially in KR1N. In terms of nodule occurrence, manganese nodules in KR1S are comparatively larger (2-4 cm) with a discoidal shape, while those in KR1N are generally small (<2 cm) with poly-lobate and irregular shapes. Nodules in KR1N also have lower Co, Cu, Mn and Ni, and higher Fe contents. The spatial separation in nodule characteristics might be caused by volcanic activities in KR1N rather than water depth contrast. During the formation of the seamounts in KR1N, rock fragments and volcanic ashes as new nuclei of the nodules would have been continuously generated. As a result, the nodules could not grow larger than 2 cm and display the shapes of a newbie (i.e., irregular and poly-lobate shapes). Moreover, significant Fe supply from volcanic activities probably decreases the Mn/Fe ratio, which may lead to the KR1 nodules being misinterpreted as a hydrogenic in origin compared to other sectors where a high Mn/Fe ratio is present.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제34권5호
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• pp.73-80
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• 2014

This study introduces and analyzes the geothermal energy availability in Non-active volcanic region. Jeju island in Korea is situated in non-active volcanic region. The island is composed of rock with high pore and clinker, scoria geological layer formed by volcanic activity about two million ago. Volcanic geological layers with porous characteristics have air, vapor, water and a underground structure through which air or water can move easily. For this reason, it is probable that the mechanism of energy acquisition is by convective heat transfer. For this presumption, the availability of underground air as energy source has been studied here through theoretical analysis and experimental data. The energy output of our system ranged from 2,485,076 kJ/day to 4,060,978 kJ/day monitored using variable velocity air flow controller. Our system has capability to be a reliable energy source irrespective of environmental changes. Consequently, underground air can be utilized for energy source and provide the optimal design of heating/cooling system.

• 한국자기학회지
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• 제20권3호
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• pp.114-119
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• 2010

울릉도의 해안지역에서 채취한 화산암 시료에 대하여 X-선 회절분석 실험, X-선 형광 분광 분석 및 M$\ddot{o}$ssbauer 분광 분석으로 물리적 특성을 조사하여 화산암의 화학적 조성과 시료 내에 존재하는 Fe의 원자가 상태와 자기적 성질을 연구하였다. X-선 형광분광 분석의 결과로부터 울릉도 해안지역의 화산암은 지역에 따라 적철석인 hematite($\alpha-Fe_2O_3$)를 포함한 총 철 화합물의 양이 10.6 w%에서 14.5 w%인 전형적인 염기성암인 것을 알 수 있었다. M$\ddot{o}$ssbauer 분광 분석 결과로부터 울릉도 해안지역의 모든 시료에서 hematite에 의한 6중선의 공명 흡수선과 다양한 clay mineral에 포함된 $Fe^{3+}$에 의한 2중선의 공명흡수선이 나타나고 있으며, pyroxene($(Ca,Fe,Mg)_2(SiO_4)_2$)과 ilmenite($FeTiO_3$) 그리고 olivine($(Mg,Fe)_2SiO_4$) 들에 포함되어 있는 $Fe^{2+}$에 의한 2중선의 공명흡수선들도 나타나고 있음을 알 수 있었다. 또한 모든 시료들에서 철 화합물들이 주로 $Fe^{3+}$의 산화철 형태로 존재하므로 울릉도 해안지역의 염기성 화산암들은 육상형성 화산암임을 알 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제49권3호
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• pp.181-191
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• 2016

울릉도의 화산활동 규모를 파악하고 화산재해를 평가하기 위해 분화이력과 마그마 분출량을 계산하였다. 최근 연대측정 자료에서 최후기에 분출한 말잔등응회암은 $^{14}C$ 연대측정에 따르면 약 19~5.6 ka B.P. 연대를 가지며, 알봉조면안산암은 K-Ar 연대측정에 의하면 0.005 Ma 연대를 나타낸다. 따라서 울릉도는 1만년 이내에 화산활동이 있었음을 보여주며 앞으로의 분화의 가능성을 배재할 수 없는 활화산에 속한다. 그리고 울릉도의 누적 최소 DRE-보정 마그마 분출량은, 총 $40.80km^3$로 계산된다. 특히 사태감응회암은 $3.71km^3$ 이상이며, 말잔등응회암은 울릉도에서만 $0.10km^3$이지만 일본 남서부까지 뻗친 말단부층을 고려한다면 $12.39km^3$의 큰 분출량을 가진다. 분출량을 토대로 추정되는 화성쇄설암의 화산폭발지수는 1~6 범위를 나타낸다. 특히 사태감응회암은 폭발지수가 5이고, 말잔등응회암은 울릉도에만 분포하는 것으로 4이지만 일본에 분포하는 것을 고려한다면 6으로 파국적인 상황을 나타낸다. 그러므로 울릉도는 분화 가능성을 고려하는 적절한 연구가 필요하고 화산재해를 평가하고 대비하는 시스템의 구축이 요구된다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제32권2호
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• pp.196-204
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• 2016

In this study, vegetation succession and the rate of consequent topsoil development were investigated in shallow landslide scars of sedimentary rock slopes covered by volcanic ashes and pumice in Kagoshima prefecture, Japan. Seven shallow landslide scars of different ages were selected as study areas. In the initial period after the occurrence of a shallow landslide, deciduous broad-leaved trees such as Mallotus japonicus or Callicarpa mollis were occupied in the areas. Approximately 30 years after the landslide, evergreen broad-leaved trees such as Cinnamomum japonicum invaded in the areas, already existed present deciduous broad-leaved trees. After 50 years, the summit of the canopy comprised evergreen broad-leaved trees such as Castanopsis cuspidata var. sieboldii and Machilus thunbergii. Moreover, the diversity of vegetation invading the site reached the maximum after 15 years, followed by a decrease and stability in the number of trees. The total basal areas under vegetation increased with time. It was concluded that the vegetation community reaches the climax stage approximately 50 years after the occurrence of a shallow landslide in the study areas, in terms of the Fisher-Williams index of diversity (${\alpha}$) and the prevalence of evergreen broad-leaved trees. Moreover, according to the results of topsoil measurement in the study areas, the topsoil was formed at the rate of 0.31 cm/year. The development of topsoil usually functions to improve the multi-faceted functions of a forest. However, when the increased depth of topsoil exceeds the stability threshold, the conditions for a shallow landslide occurrence are satisfied. Therefore, we indicated to control the depth of topsoil and strengthen its resistance by forest management in order to restrain the occurrence of shallow landslides.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제19권2호
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• pp.25-37
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• 2014

The volcanic type of geothermal water is linked intimately to active or potentially active volcanoes and takes place near the plate boundaries. In contrast to the volcanic type, the geothermal water in Korea has a non-volcanic origin. Korea's geothermal water is classified into the residual magma (RM) type and deep groundwater (DG) type according to the criterion of $35^{\circ}C$. This study reviewed the relationship between the physical and chemical features of the 281 geothermal water sources in South Korea in terms of the specific capacity, water temperature, and chemical compositions of two different basements (igneous rock and metamorphic rock) as well as the geological structures. According to the spatial relationship between the geothermal holes and geological faults, the length of the major fault is considered a key parameter determining the movement to a deeper place and the temperature of geothermal water. A negligible relationship between the specific capacity (Q/s) and temperature was found for both the RM type and DG type with the greater specific capacities of the RM- and DG-igneous types than the RM- and DG-metamorphic types. No relationship was observed between Q/s and the chemical constituents ($K^+$, $Na^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Cl^-$, $SO_4{^{2-}}$, $HCO_3{^-}$, and $SiO_2$) in the DG-igneous and DG-metamorphic types. Furthermore, weak relationship between temperature and chemical constituents was found for both the RM type and DG type.

• 한국지형학회지
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• 제21권4호
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• pp.1-17
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• 2014

본 연구는 우리나라의 12개 기반암 지역과 24개 산지와 곡지를 대상으로 지형 기복 특성을 분석하고, 이를 토대로 기반암과 지형 기복 간의 특성 및 관계를 다음의 4가지로 유형화하였다. 1) 편마암-고 산지와 화강암-고의 전체, 산지, 곡지는 지반 융기로 인하여 하천의 하각 작용은 활발하지만, 삭박의 영향이 사면 전체에 전달되지 못하여, 매우 높은 해발고도에 비해 기복과 경사는 상대적으로 크지 않다. 2) 편마암-고 전체, 곡지, 편마암-중 산지, 편암-산지, 화강암-중 산지, 화산암 전체, 산지, 퇴적암-고(역암) 전체, 산지, 곡지, 퇴적암-중(사암, 셰일) 산지, 석회암 전체, 산지 지역은 하천 침식과 사면 운반 작용이 활발하지만, 풍화 침식에 대한 저항력이 강한 기반암이나 지질 구조를 가져서 지형 기복이 큰 편이다. 3) 편마암-중 전체, 곡지, 편암-전체, 곡지, 화강암-중 전체, 곡지, 화산암 곡지, 퇴적암-중 전체, 곡지, 퇴적암-저(셰일) 산지, 석회암 곡지 지역은 풍화 침식에 대한 저항력이 약하며, 사면과 하곡에서 풍화, 사면 운반, 하천의 침식, 운반, 퇴적 작용이 진행되어, 지형 기복이 작은 편이다. 4) 편마암-저 전체, 산지, 곡지, 화강암-저 전체, 산지, 곡지, 퇴적암-저 전체, 곡지 지역은 고도가 낮은 해안에 위치하여, 하천의 침식 작용과 활발한 사면 운반작용은 거의 발생하지 않아, 지형 기복이 매우 작다.

• 분석과학
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• 제12권6호
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• pp.484-489
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• 1999

화산암중의 미량의 Se을 정량하기 위하여 수소화물발생법에 의한 원자 흡수 분광광도법을 이용하여 Se을 정량하였다. 암석시료를 가압형 시료분해 용기에서 $HNO_3$, $HClO_4$, HF로 분해한 후 테프론 증발접시에 옮겨 가열 농축하였다. 그 후에 KBr과 HCl용액을 가하여 가열해서 시료중의 미량 Se을 4가로 환원시킨후 강환원제인 3% $NaBH_4$용액을 첨가하여 생성된 $H_2Se$를 일정류량의 질소로 gas 추출하여 $KMnO_4$용액중에 2회 반복 흡수시키고 이것을 환원기와 원자 흡수 분광광도법에 의하여 정량하였다. 그 결과 2회 gas 추출함으로써 종래에 측정이 곤란하였던 암석중의 극미량의 Se을 정확하게 정량분석할 수 있었다. 예로 화산암중 류문암석을 선택하여 Se을 6회 정량한 결과 확률수준 95%에 있어서 $19.5{\pm}1.3ng/g$의 정도로 정량되었다.

• 자원환경지질
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• 제55권5호
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• pp.465-475
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• 2022

해저열수광상(seafloor massive sulfide deposit, SMS)은 다량의 유용금속을 포함하는 중요한 광물 자원으로서 그 성인적 특성 및 금속 함량 변화는 주로 모암과 마그마로부터 금속과 황을 공급하는 물-암석 상호작용과 마그마성 휘발 성분의 용리에 의해 결정된다. 이러한 금속 공급원들은 지구조환경에 따라 다양한 특성을 보이기 때문에 해저열수광화작용에 대한 이들의 기여는 여전히 불분명하다. 본 논평에서는 중앙해령 및 화산호 지역 SMS 광상의 광물·지구화학적 특성을 검토하여 서로 다른 금속 공급원의 영향을 파악하고 향후 진행되어야 할 성인 연구의 방향성에 대해 논하고자 한다. 연구 결과 황비동석 및 큐바나이트, 방연석, 중정석의 산출은 각각 마그마 영향과 물-암석 상호작용의 기여를 반영하여 금속 공급원 특성 차이에 의한 해저열수광상의 유형 구분을 가능케 한다. 또한, 황철석의 Co, As, Hg 거동 특성 및 섬아연석의 철 함량 변화는 지구조환경에 따른 금속 공급원의 영향을 반영하는 효율적인 경험적 지표가 될 수 있다. 현재까지 연구는 주로 열수 침전에 의한 광체에만 국한되었기 때문에 해저열수광상의 성인적 특성을 포괄적으로 이해하기 위해서는 마그마 기원 황화광물과 황산염광물을 대상으로 한 추가 연구가 필수적이다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제33권2호
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• pp.136-146
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• 2017

We selected 6 plots ($100m^2$) located 2.2-3.8 km from Minamidake Crater on the north flank of Sakurajima Volcano. We conducted a field study to investigate the effects of volcanic activity on vegetation succession and surface erosion rate. The results showed that trees growing in plots further from the crater had a greater diameter at breast height (DBH), total height, and age. In addition, these plots had a greater number of woody plants and species, as well as a greater total cross-sectional area at breast height. The Fisher-Williams index of diversity (${\alpha}$) and the proportion of evergreen broad-leaved trees were higher in plots located further from the crater. Vegetation succession in these plots was not at the level of a climax forest. From 1972 to 2015, the timing for active volcano, the depth of volcanic ash layer, the dry density, and the pH of ground surface were lower for plots located further from the crater. Furthermore, the average annual sheet erosion from 1972 to 2015 was also lower for plots located further away from the crater. Overall, plots further away from the crater have a better environment for vegetation growth and a lower dry density of the volcanic ash surface layer. It is thought that lower dry density results in increased soil permeability, which impedes surface flow. In order to prevent debris-flow disasters, caused by mud and rock flow resulting from impaired soil penetrability, it is essential to promote soil development and restore penetrability by artificial vegetation restoration.