• 자원환경지질
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• 제53권5호
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• pp.565-583
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• 2020

최근 생활용품 및 건축자재 등에서 검출된 자연 방사성 물질로 인해 사회적으로 다양한 문제가 발생하고 있으며, 이는 조속히 해결해야 될 사회현안으로 대두되고 있다. 우리나라에서도 토양이나 지하수 내 중금속 및 우라늄, 라돈 등의 자연방사성 물질에 대해서 환경부에 의해 지난 20년 이상 장기간 조사된 바 있고, 토양과 지하수 내 자연방사성 물질의 기원이 암석-성인-변형적 특성 등의 지질학적 요인들과 밀접한 상관관계를 보여주는 것으로 추정되고 있지만, 기반암, 기반암 상부토양 및 지하수가 발달한 단층계 내 자연방사성 물질의 국가배경농도가 수립되어 있지 않아 정확한 지질학적 상관관계 규명이 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 현생 심성암류의 성인과 천연 방사성(라돈, 우라늄, 토륨 등)물질 농도와의 상관관계에 대한 예비 연구를 수행하였다. 현생 심성암류 중 알칼리 화강암류(섬장암, 몬조니암, 몬조섬록암 및 알칼리화강암)는 높은 마그마 온도와 고알칼리성의 경향 때문에 U, Th, Zr, REE 및 Nb 등이 부화되는 특징을 보여주어 높은 U과 Th 농도를 가진다. 지각물질의 혼합에 의해 고분화된 화강암류(우백질 화강암, 복운모화강암, 고알루미형질 S-type 화강암 및 페그마타이트)는 고분화되지 않은 일반 화강암류(섬록암, 화강섬록암 및 화강암)보다 U, Th 및 K+Na이 더욱 부화되는 경향을 보여준다. 고알칼리성 화강암류들은 주로 판내부의 열개환경, 대륙충돌 조산작용과 해양판의 대륙판 아래 섭입 이후에 일어나는 확장환경에서 생성된다. 반면에 우리나라에서 주로 산출되는 아알칼리성 캘크알칼리 화강암류는 해양판의 대륙판 밑으로의 섭입에 의한 호환경에서 주로 생성된다. 결과적으로 국내 현생 심성암류의 U, Th 및 K 함량변화는 지구조 환경에 의한 암석성인과 밀접한 연관성을 가지는 것으로 추정되며, 현생화강암류 대한 감마분석 자연방사성 핵종(²²⁶Ra, ²³²Th 및 ⁴⁰K) 예비 결과들은 고알칼리성과 고분화된 화강암류에서 높은 값을 보여준다.

• 암석학회지
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• 제17권1호
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• pp.16-35
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• 2008

삼척 원덕읍에 분포하는 영남육괴 변성퇴적암류에 대한 변성작용을 판단하고 이에 따른 우백질 화강암의 기원과 진화과정을 규명하였다. 변성퇴적암류는 광물 조합에 따라 크게 석류석대와 규선석대로 나눌 수 있다. 규산질 퇴적암의 특징을 나타내는 변성퇴적암류는 암석성인격자를 바탕으로 석류석대는 $4.8{\sim}5.8\;kbar$, $740{\sim}800^{\circ}C$, 규선석대는 2.5-4.5 kbar, $640-760^{\circ}C$의 변성작용을 받았다. 이 지역에 분포하는 우백질 화강편마암류(임원 우백질화강암)는 A/CNK=1.31-1.93이고 DF(discriminant factor)>0인 과알루미늄질 화강암이다. 따라서 이는 S-type의 화강암류에 속하며 이의 기원은 주변의 변성퇴적암류이다. 주원소 및 미량원소 성분들은 우백질 화강암이 충돌대 또는 화산호 화강암 같은 대륙의 충돌 환경과 관련성을 나타낸다 우백질 화강암의 Rb/Sr의 비율(1.8-22.9)은 Sr/Ba 비율(0.21-0.79)에 비해 크기 때문에 백운모의 탈수 용융작용으로 우백질 마그마가 형성되었다. 우백질 화강암의 REE 함량은 전반적으로 변성퇴적암류보다 낮은 LREE 함량과 비슷한 HREE 함량을 갖는다. 이러한 형성 과정을 확인하기 위해 일부 변성퇴적암 및 우백질화강암 시료의 광물 함량비율과 기존 연구의 유문암 및 미그마타이트에 들어 있는 광물의 REE 함량을 이용하여 모델링을 수행했다. 이에 따르면 일부 우백질 화강암의 HREE를 저어콘이 조절했을 가능성도 보여주나, 대부분의 우백질 화강암의 LREE 조절자는 모나자이트이고 HREE 조절자는 석류석으로 판단된다 변성퇴적암에서 부수광물들 모나자이트 및 저어콘 같은 부수광물들은 주로 흑운모의 포유물로 확인되기 때문에 변성퇴적암으로부터 형성된 우백질 마그마는 주로 백운모의 붕괴 작용으로 형성된 것이다. 콘드라이트로 표준화한 REE 패턴에서 우백질 화강암은 음의 Eu 이상치를 갖는 것(Type I)과 양의 이상치를 갖는 것(Type II)로 구분할 수 있다. 우백질 화강암은 변성퇴적암류에 비해 낮은 Eu 함량을 갖으며 REE 형태와 관계없이 비슷한 Eu 함량을 갖는다. 이는 REE 모델링에서 변성퇴적암과 우백질 화강암의 장석 성분과 관련이 깊은 것으로 나타난다. 또한 주원소 ($K_2O$ and $Na_2O$) 및 미량원소(Eu, Rb, Sr, Ba) 역시 강한 알칼리 장석의 분화작용을 지시한다. 결론적으로 본 연구지역에 분포하는 우백질 화강암은 대륙충돌 환경에서 변성퇴적암류가 고온변성작용 중에 발생한 백운모 탈수 용융작용으로 발생된 용융체가 이후 분화과정을 겪어 산출된 것으로 판단된다.

• 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.

• 지질공학
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• 제25권1호
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• pp.115-129
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• 2015

대단면 터널 입구부의 대절토 사면은 불안정한 응력분포 및 소성변형 가능성으로 인해 잠재적 취약부로 인식되고 있다. 본 사례연구에는 대단면 터널 갱구부 대절토 사면의 강우 후 유실사고 및 원인규명, 복구공법을 분석하여 제시하였다. 대상 현장은 46 mm의 강우 후 암반의 불연속면을 따라 대규모 평면파괴가 발생하였으며, 상부 절토사면의 불안정을 야기하였다. 지질조사 및 매핑 자료 분석 결과, 붕괴 원인은 풍화된 암반의 불연속면에 협재된 충전물과 지반 포화로 인한 절리면 연화(softening)로 판단되었다. 알칼리 장석이 풍부한 화강편마암은 풍화에 취약한 것으로 나타났다. 침하량 계측자료 분석 결과, 붕괴 직전에 급격한 변위량 증가를 관찰하였으며, 향후 사면 계측관리에 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 응급복구 대책으로 콘크리트 공동충전 및 외부로부터 압성토 채움을 성공적으로 시행하였다. 항구복구 대책으로 사면부에는 격자블럭 및 지중 앵커 시스템을, 터널 측벽부에는 추가 락볼트 보강 및 그라우팅 공법을 성공적으로 적용하였다. 한계평형해석과 평사투영해석을 통해 원 사면의 불안정성과 보강방법의 유효성을 확인하였다. 본 사례연구는 향후 유사한 대절토 사면에 귀중한 참고자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 보존과학회지
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• 제18권
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• pp.19-32
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• 2006

경주 분황사석탑은 암석을 벽돌 모양으로 다듬어 쌓아올린 모전석탑으로서, 모전석을 이루는 암석은 주로 안산암질암이다. 전석은 부분적으로 모서리 마모와 균열이 발생되어 있으며 다중박리와 박락, 양파껍질과 같은 분해, 구열상 균열 및 암편상 탈락이 진행 중이다. 화강암질암으로 구성된 기단부와 동서남북 방향의 감실 및 인왕상은 지의류와 이끼류에 의한 피복오염이 심하며 부분적으로 암흑색 및 황갈색 이차 수화물에 의한 무기오염물도 관찰된다. 또한 강수의 침입에 의한 상대적 수분 유지시간이 긴 감실이나 북쪽 탑신 부분은 매우 습한 상태이다. 이런 부분에서는 방해석, 석고, 점토광물 등과 같은 수화성 이차광물과 염화물의 결정화에 의해 박리와 박락이 촉진되고 있다. 삼층 옥개석의 경우 탑의 전반적인 불균형으로 인해 부재의 균열 및 이탈이 발생되어 있어 전석의 교체와 보강이 필요하다. 동남쪽 사자상과 동북쪽 사자상은 알칼리 화강암이며 . 서남쪽 및 서북쪽 사자상은 암편질 응회암이다. 이 석탑의 총표면부재수는 9,708개이며 균열된 부재는 11.0%, 암편 탈락부재는 6.7%이며 이차적 오염물질이 피복된 부재는 전체의 7.0%에 달한다. 이 석탑은 환경변화와 물리적, 화학적 및 생물학적 요인의 표면풍화에 의해 석재 자체의 기능이 저하되어 있으므로 장기적인 모니터링과 함께 종합적인 보존방안을 연구해야할 것이다.

• 보존과학회지
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• 제30권4호
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• pp.427-438
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• 2014

이 연구에서는 석조문화재의 표면 균열에 대한 깊이와 연장성을 측정하기 위해 창녕 물계서원 원정비를 대상으로 초음파 속도를 활용하였다. 또한 이 원정비의 장기적인 보존관리 방안을 수립하기 위해 재질 및 손상현황을 조사하고, 다양한 비파괴 기법을 활용하여 정밀진단을 수행하였다. 원정비를 이루고 있는 주요 구성암석은 비석의 부위에 따라 달리 알칼리장석화강암, 반려암 및 섬록암으로 이루어져 있다. 손상도 평가 결과, 특히 균열이 비신의 모든 방향에서 두드러진 분포를 보여 안정성을 저해하는 중요한 손상인자로 나타났다. 원정비 재질의 물성평가를 위한 초음파 측정에서는 비신, 대좌, 옥개석 순으로 속도가 빠르게 나타났다. 원정비에 다양한 형태로 발생한 균열들의 현황과 산출상태를 정량적으로 산출하기 위해 초음파를 이용한 To-Tc법으로 균열의 심도를 측정한 결과, 0.6~24.1cm로 다양한 깊이를 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권8호
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• pp.768-774
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• 2008

하수슬러지 고화물이 매립지에 미치는 영향을 평가하기 위하여 모형매립조 실험을 수행하였다. 모형매립조는 총 3기를 제작하였으며, 충전물질은 퇴비와 사료, 모래를 각각 10 : 10 : 80으로 혼합하여 충전하였고, 복토재는 개발한 중성계 고화제로 하수 슬러지를 고화한 G고화물(LR1), 알칼리성 고화재로 고화한 A고화물(LR2), 마사토(LR3)로 하였다. 이를 30 $\pm$ 2$^{\circ}C$의 항온실에서 약450일 동안 운전한 결과 누적발생가스발생량과 VS성분에 따른 가스발생량, CO$_2$와 CH$_4$의 누적발생량은 LR2 > LR1 > LR3순 나타났다. 그리고 LR1, LR2, LR3의 COD$_{Cr}$변화를 살펴본 결과 LR1의 COD$_{Cr}$농도는 LR3와 같이 지속적으로 감소하는 것으로 나타나 G고화물은 침출수의 COD$_{Cr}$에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. LR2는 250일경 재슬러리화되어 COD$_{Cr}$농도가 증가하고 있다. 그리고 T-N, T-P농도에 있어서도 LR3의 농도가 높은 것으로 보아, 하수슬러지고화물 복토에 의한 침출수의 T-N, T-P에는 영향이 미미한 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권1호
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• pp.78-92
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• 2005

강원도 고성군 일대에서 산출되는 제3기 후기 마이오세 현무암에 대한 암상 구분과 산출 상태를 파악, 박편 관찰과 주요 구성광물에 대한 화학성분 분석, 현무암의 전암 주성분$\cdot$미량성분$\cdot$희토류 원소의 조성 연구를 통하여 기원 마그마의 성인과 지체구조적 위치를 규명하였다. 고성지역에는 7개의 낮은 산봉우리에 프러그 돔형으로 알칼리현무암이 분포하며, 주상절리가 발달하며 단사휘석-반상조직이 우세하다. 현무암에는 기반암인 흑운모화강암과 하부지각 기원의 반려암과 상부맨틀기원의 레졸라이트 포획체를 함유한다. 현무암류는 모두 알칼리 계열로 분류되며, 대부분이 알칼리현무암의 성분 영역에 도시되고 일부 조면현무암과 피크로현무암 영역에 도시된다. 본역의 현무암류는 $K_2O/Na_2O$의 따라 정상계열에 도시된다. 이 지역 현무암을 형성한 마그마는 희토류원소의 변화 패턴과 미량원소의 거미그림 특징으로부터, 상부 맨틀 물질인 석류석 페리도타이트의 부분용융에 의하여 형성된 것으로 사료되며, 현무암질 화산활동은 태평양판의 침강 섭입과는 무관한 지판내부현무암에 해당하는 조구적 위치에서 열점과 관련하여 형성되었다.

• 자원환경지질
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• 제29권5호
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• pp.545-559
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• 1996

Rare metal (Nb-Zr-REE) ore deposits are located in the Chungju area. Geotectonically, the rare metal ore deposits are situated in the transitional zone between Kyeonggi massif and Okcheon belt. The rare metal deposits are distributed in Kyemyeongsan Formation which consist of schist and alkaline igneous rocks. Alkali granite has suffered extensive post-magmatic metasomatism and hydrothermal processes. The ore contains mainly Ce-La, Ta-Nb, Y, Y-Nd, Nd-Th group minerals. More than 15 RE and REE minerals are found in the ore deposits. Allanite, one of the Ce-La rich REE minerals belonging to the epidote group, is the most common mineral in the studied area. The allanite- bearing rocks may be devided into seven types by features of occurrence and mineral associations; zircon type (ZT), allanite-vein type (AT), feldspar type (KT), fluorite type (FT), quartz-mica type (QT), iron-oxide type (MT), and amphibole type (HT). The allanite veins (AT) and zircon rich rocks (ZT) contain the highest total REE contents. Differences in REE abundance can be interpreted in terms of varying portions of magmatic hydrothermal fluid. Petrographical and chemical data are presented for allanites which were collected from different types. The allanites show wide variations in optical properties, due in part to differences in their chemical composition (depending on the types) and to the degree of crystallinity of the individual specimens. Allanite metamicts in biotite are generally surrounded by well developed pleochroic haloes. Usually, allanite is accompanied by zircon and other REE-bearing minerals. CaO and total REE contents $({\sum}RE_2O_3)$ range from 9.29 to 18.79% and 11.66 to 26.31%, respectively. Also, SiO, (28.87~32.61%), $Al_2O_3$ (8.30~16.88%), and $Fc_2O_3$ (16.74~24.38%) contents show varying contents from type to type. The ${\sum}RE_2O_3$ of allanite has positive relationships with $Fe_2O_3$ and negative relaton with CaO, $SiO_2$, and $Al_2O_3$ Backscattered electron microscope images (BEl) of allanite shows that the its mineral composition and texture is very complex. The allanite-bearing hosts show distinct light REE enrichment with strong negative Eu anomaly except for HI. The HT has an almost flat REE distribution pattern with a small negative Eu anomaly. The chemical variation of the allanites with occurrences and mineral association can be related to condition of temperature and oxidation states in precipitation environment.

• 암석학회지
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• 제19권1호
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• pp.67-87
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• 2010

철원분지 화산암류와 관입암류에 대해 암석기재와 화학분석을 하여 층서에 따른 조성변화, 이들의 조구적 위치와 암석성인을 고찰하였다. 화산암류는 궁평층 현무암, 금학산안산암, 유문암질 암층(동막골응회암, 유문암, 지장봉응회암) 순으로 놓이고, 관입암류는 보장산안산암, 화강반암과 산성암맥으로 구성된다. 이화산암류와 관입암류는 칼크알칼리 계열에 속하는 medium-K 내지 high-K 의 현무암, 안산암 및 유문암 계열을 나타낸다. 이들은 주원소와 미량원소가 하커도에서 $SiO_2$의 증가에 따라 대개 직선적인 조성변화를 보여준다. 거미도 패턴과 REE 패턴에서 불호정성원소와 희토류원소가 MORB보다 부화되며 후기층으로 가면서 LREE/HREE의 기울기가 커지고 Eu 부이상이 커지는 화산호의 화학적 특징을 보여준다. 조구조 판별도에서도 이들은 파괴성 판연변부의 조산대 즉 화산호 중에서 대륙호에 속한다. 이들에 의하면 최하부 현무암은 해양판이 대륙지각 아래의 맨틀 속으로 침강하는 섭입대에서 상부 맨틀이 함수유체를 공급받음으로써 부분용융되어 생성된 현무암질 칼크알칼리 마그마로부터 유래되었을 것으로 생각된다. 상부의 안산암과 유문암은 현무암질 마그마로부터 분별결정작용과 약간의 지각물질 혼염에 의해 안산암질 마그마를 거쳐 유문암질 마그마로 진화되었음을 암시한다. 각 화산암은 분화된 마그마가 밀도에 따라 천부 레벨로 순차적으로 상승한 챔버로부터 분출되었을 것이다.