• 제목/요약/키워드: biotite granite

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무산소 환경에서의 화강암에 대한 세슘 수착 특성 연구 (Cesium Sorption to Granite in An Anoxic Environment)

  • 조수빈;권기덕;현성필
    • 광물과 암석
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    • 제35권2호
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    • pp.101-109
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    • 2022
  • 고준위방사성폐기물 내에 핵분열 생성물로 존재하는 방사성 세슘의 이동은 화강암을 기반으로 하는 고준위방사성폐기물 처분장의 안전성 평가를 위한 중요한 고려 항목이다. 지하수의 수리화학적 특성과 모암을 이루는 광물과의 반응 특성은 처분장에서 방출된 세슘의 이동 속도를 결정하는데 있어서 중요한 요소이다. 알칼리 금속인 세슘은 지하수 내의 주요 양이온들과 수착 자리를 놓고 경쟁하는 것으로 알려져 왔고, 흑운모는 화강암의 핵종 수착 특성에 중요한 기여를 하는 구성광물로 알려져 왔다. 이 논문은 심부 처분장의 무산소 환경을 모사하기 위해 혐기성 챔버에서 전형적인 중생대 원주화강암에 대한 세슘 수착특성을 연구한 결과를 보고한다. 분쇄한 화강암에 대하여 전해질(NaCl, KCl, CaCl2) 용액과 합성지하수를 사용하여 세슘 초기농도(10-5, 5×10-6, 10-6, 5.0×10-7 M)를 달리하여 세슘 수착속도와 수착량을 측정하였다. 세슘 수착 실험 결과는 유사 2차 속도 모델(r2 = 0.99)과 프로인들리히(Freundlich) 등온선 모델(r2 = 0.99)로 잘 모사되었다. 특히 염화포타슘(KCl)은 모든 이온강도 및 세슘 초기농도에서 다른 전해질에 비해 가장 강력하게 세슘 수착을 제한하였다. 이는 포타슘 이온(K+)이 세슘의 가장 효과적인 경쟁 이온임을 지시하는 것으로 판단된다. 흑운모 함량에 따른 세슘 수착 실험 결과 흑운모의 세슘 수착 분배계수는 화강암 자체의 값보다 약 2배 이상 높았으며 선형관계를 나타냈다. 포타슘 이온은 주로 흑운모에 의해 공급되기 때문에, 이러한 결과는 처분심도 ~500 m 깊이에서 화강암체 내에 존재하는 흑운모가 세슘의 효율적인 수착재로 작용하지만 또한 지하수의 수리화학 조건에 따라 세슘의 수착을 저해하는 역할을 할 수 있음을 지시하며, 향후 이에 대한 상세한 후속 연구가 필요함을 보여준다.

용유도 흑운모화강암의 SHRIMP U-Pb 연령 (SHRIMP U-Pb Ages of the Yongyudo biotite Granites)

  • 김동연;최성자
    • 암석학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.393-403
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    • 2014
  • 서부 경기육괴 용유도에 넓게 분포하는 조립질 흑운모 화강암에 대한 저어콘 U-Pb 연령측정을 실시하였다. 그 결과 기존에 알려진 쥬라기 연대보다 오래된 약 227~230 Ma의 트라이아스기 연령이 확인되었다. 따라서, 이 연령은 서부 경기육괴에 넓게 분포하는 화강암류의 시기와 성인에 대한 보다 정밀한 연구의 필요성을 제시한다.

감은사지 3층 석탑(동탑)과 나원리 5층 석탑의 암석과 풍화현상의 특징에 대한 연구 (Characteristics of the rocks and its weathering phenomena of the Gameunsa 3-story and Naweonri 5-story Pagodas located at the Kyeongju city, Korea)

  • 이상헌
    • 보존과학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.20-40
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    • 1996
  • For obtaining the basic data for establishing plan on the conservation of the Gameunsa 3-story and Naweonri 5-story Pagodas located at the Kyeongju city, the characteristics of the rock and weathering phenomena have been investigated. The former consists of quartz-rlch granite containing small amount of biotite, and the latter of alkali granite with abundant perthite, These rock phases are nearly identical to the marginal phase of medium-grained hornblende-biotite granodiorite and alkali granite respectively, which are distributed around the Kyeongju city. The rock weathering may be governed mainly by chemical weathering of feldspar following physical segregation of quartz grains and pervasive moss. The feldspar easily dissolve In the solution with pH<7 to precipitate clay mineral such as a kaolinite as a secondary phase on the feldspar surface. However, the chemical weathering of feldspar may continue when the surface is washed by the rain according to removal of the reprecipitated phase. On forwarding, the weathering may be greatly Influenced by the acid rain. Exfoliation and weathering along igneous lineation resulting in exfoliating along the structural line are the characteristic weathering phenomena. Also the secondary small cracks are irregularly developed on the rocks due to different strain on places by the overall structural unbalance of the pagodas. Along these cracks, the rain water intrudes deeply into the rocks and weathering occurs intensively compared to other parts. Weathering may be artificially promoted by the grinding or sculpturing when the pagodas were made. Because it may influence on the physical properties of the rocks as well as destruct the surface of the feldspar crystals, the major constituents of the rocks, it results in providing the environment of easy chemical weathering along time. For conservation, the pagodas must be structurally balanced by compacting the soil basement and supplementing rocks on the destroyed part. On the exfoliated part it is better not to be artifically treated as using cementing material. But the cracks may be filled up by cementing material to avoid the intrusion of acidic water. To supplement the rocks on the destroyed part, it may be better to use similar rock phases from identical biotite granite and alkali granite masses around the Kyeongju city.

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홍제사 화강암과 주변 변성퇴적암류의 변성작용 (한국 북동부지역의 원생대의 화성활동과 변성작용) (Metamorphism of the Hongjesa granite and the adjacent metasedimentary rocks(Magmatism and metamorphism of the Proterozoic in the northeastern part of Korea))

  • Jeongmin Kim;Moonsup Cho;Hyung Shik Kim
    • 암석학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.94-108
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    • 1994
  • 소백산육괴 북동부지역의 변성 진화과정을 밝히는 작업의 일환으로, 선캠브리아 홍제사화강압 및 율리층군과 현동 편마암복합체를 연구하였다. 홍제사 화강암은 650-$700^{\circ}C$$3{\pm}1$ kbar에서 관입하였으며, 310-$568^{\circ}C$ 에서 변질작용을 받았다. 변질과정 중에 흑운모의 녹니석화 작용 뿐만 아니라 사장석의 견운모화 및 소수라이트화 작용이 일어났다. 홍제사 화강암 내의 흑운모는 마가마 고결 이후 이팔면체(dictahedral) 치환과 처마카이트(tschermakite) 치환에 의해 Al, Fe와 Mg 양이 변한다. 이차 백운모는 처마카이트 치환과 삼팔면체(trioctahedral) 치환에 의해 Si와 (Mg+F2) 양이 증가한다. 현동 편마암 복합체의변성 압력, 온도조건은 593-$718^{\circ}C$, 3.6-6.6 kbar이다. 근청석을 포함하는 광물조합을 형성시킨 혼성암화 작용이 현동 편마암복합체 내에서 국부적으로 관찰되다. 호상편마암 내의 흑운모+석류석+사장석+석영의 광물 조합에 대해 깁스(Gibbs) 방법을 적용하였을 때, 현동 편마암복합체가복잡한 온도-압력 진화과정을 겪었음을 알 수 있다.

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부산 금정산 지역 화강암류의 저어콘에 대한 형태학적 연구 (Crystal Morphology of Zircon in Granitoids from the Mt. Keumjeong District, Pusan, Korea)

  • 이윤종;윤성효;김상욱;고인석;황상구;정원우;김중욱;이철락;하야시마사오
    • 암석학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.71-80
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    • 1999
  • 부산 금정산 지역 화감암류로부터 분리된 저어콘 결정들에 대하여 형태학적 연구를 하였다. 본 역에는 백악기말의 불국사 화강암류로 화강섬록암, 각섬석화강암 및 흑운모화강암과 소위 불국사 후기~고제3기 화강암(구, 마산암류) 인 토날라이트, 아다멜라이트 및 미문상화강암이 연구의 대상이다. 일반적으로, 화강암류에 있어서 저어콘의 형태학적 총 평균 데이터를 참고하면 이들 화강암류의 저어콘 결정들은 모두 단주상~중주사에 해당되고, 저어콘의 주면 발달상태는 {110}<{100}형이고 추면 발달상태는 {101}>{211}형으로, 암체내에서는 비슷한 양상을 보여 주고 있다. 그러나 PPEF도와 주면지수에 의하여 암체내의 각 암형에 따라 약간의 차이점이 인지되고 있다. 특 화강섬록암, 각섬석화강암 및 흘운모화강암내의 저어콘 결정들이, 토날라이트, 아다멜라이트 및 미문상화강암내의 저어콘 결정들에 비하여 주면지수가 높다. 이는 화강섬록암, 각섬석화강암 및 흑운모화강암내의 저어콘 결정들이 비교적 높은 온도 범위($820~780^{\circ}C$)에서 정출되었다. 금정산화강암체의 최종 분화 산물인 미문상화강암은 주로 중간현의 저어콘 (P110}={100}) 결정을 가지고 있다. 분화가 진행됨에 따라서 화강암류의 저어콘은 단주상에서 중주상으로 되는 특징을 보인다.

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문경지역에 분포하는 변성 염기성암과 변성 퇴적암에 대한 백악기 화강암의 열변성작용

  • 오창환;김성원;김종섭
    • 암석학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.74-94
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    • 1993
  • 문경지역의 변성 퇴적암류와 변성 염기성암류는 북측과 서측에서 대규모로 관입한 백악기 화강암체에 의해 변성작용을 받았다. 변성 암기성암내는 광물군은 화강암체로부터 멀어지면서 각섬석+사장석, 각섬석+사장석+녹염석 그리고 각섬석+사장석+녹염석+녹니석의 광물군으로 변화한다. 이들 변성 염기성암내의 각섬석과 사장석은 변성정도와 암석성분에 따라 매우 다양한 성분의 변화를 보여준다. 변성 염기성암과 함께 산출되는 변성 퇴적암은 대체적으로 백악기 화강암의 접촉부에서 멀어질수록 천매암질 편암 그리고 천매암 혹은 점판암으로 전이한다. 변성 퇴적암의 광물군은 백악기 화강암 근처에서는 근청석+흑운모+백운모${\pm}$녹니석 혹은 홍주석+흑운모+백운모${\pm}$녹니석(근청석대)이며 접촉부에서 멀어지면서 흑운모+백운모+녹니석 광물군(흑운모대)을 거쳐 녹니석+백운모의 광물군(녹니석대)으로 전이한다. 문경지역의 변성 니질암으로부터 계산된 근청석대의 온도는 480~$580^{\circ}C$이다. 반경이 대략 4km 이상인 연구지역의 백악기 화강암의 열변성작용에 관한 이론적인 연구로부터 화강암 관입체가 주변암에 미치는 변성정도는 주로 관입체의 온도에 의해 결정되며 화성암체의 크기에 의해서는 큰 영향을 받지 않는다는 사실이 인지되었다. 문경지역의 백악기 화강암이 2km 반경내에 $500^{\circ}C$ 이상의 변성작용을 야기시킨다는 이론적인 연구결과는 문경지역의 암석학적인 연구와 잘 일치한다. 결론적으로 문경지역의 백악기 화강암은 홍주석과 근청석을 수반하는 저압접촉 변성작용을 일으켜 접촉부에서 1~2km 이내의 암석에는 각섬암상의 변성작용을 그리고 2~5km 떨어진 암석에는 녹염석-각섬암상과 녹색편암상의 변성작용을 야기시켰다. 하였다.SH 함량은 대조군에 비해 0E, 40E에서 가장 낮았으며 GSSG는 그 반대의 현상이였다. 간조직 중의 지질과 산화량은 대조군에 비해 0E, 0ES, 40E, 200E군에서 각각 6.4, 23.9, 2.1, 1.3배씩 높았으나 200ES군은 차이가 없었다. 그러므로 식이 중의 항산화제의 적절한 첨가는 납중독으로 인한 과산화적 손상과 조혈저해작용을 현저하게 완화시킬 수 있음을 알 수 있었다.중에 대한 상대중량비, 혈액요소질소와 평균 적혈구 혈색소량 등은 옥수수 투여군에 비하여 유의성 있는 변화가 관찰되었다. 이상의 결과들을 종합해 볼 때 F. monliforme MRC 826 배양물질은 랫드의 간과 신장에 독성을 나타내었고, aflatoxin $B_{1}$과 마찬가지로 간암 촉진효과가 있는 것으로 판단되었다. bead에 성공적으로 부착하여 성장하였다. 따라서 담체 내부에서 자라는 세포도 회수하여 재사용 할 수 있게 되었다.획수립과 연구방법의 표준화가 필수적으로 요구되었다. 참여기관별로 연구성적의 유의한 차이가 나타났으며 이는 조사대상자의 특성이 다름으로 하여 기인된 현상으로 해석되었다. 다양한 해외직접투자를 설명하는 데 전혀 도움이 되지못한다는 것을 의미하는 것은 아니다. 실제로 기존의 직접투자 이론은 한국 기업에 의한 개도국에의 직접 투자를 잘 설명하고 있다. 직접투자를 통하여 적정 수준의 이윤을 실현하기 위해서는 기업 특유의 우위요소를 확보하는 것이 가장 중요하므로 선진국 기업과 개도국 기업에 의한 해외 직접투자는 장기적인 관점에서 볼 때 커다란 차이를 나타내지 않는다. 본 연구가 발견한 핵 심적인 내용은 해외직접투자 기업이 조직의 내부거래를 통하여 기업특유의 우위요소 뿐단 아니라 국가적 비교 우위 요소를 동시에 피투자국으로 이전한다는 사실이다.

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복운모 화강암의 암석화학적 특징 : 청산, 인제-홍천, 영주 및 남원지역의 예 (Petrological Characteristics of Two-Mica Granites : Examples from Cheongsan, Inje-Hongcheon, Yeongju and Namwon areas)

  • 좌용주
    • 암석학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.210-225
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    • 1997
  • 청산, 인제-홍천, 영주 및 남원지역에 분포하는 복운모 화강암은 과알루미나질이며, 일반적으로 S-타입 및 티탄철석계열의 화강암류임을 나타내어, 지각물질로부터 유래된 마그마가 환원 환경에서 관입.고결하여 생성된 것이다. 인제-홍천과 남원 지역의 복운모 화강암은 각각 반상 흑운모 화강암과 높은 Ti/Mg 비의 흑운모 화강암으로부터 분화.파생된 잔류 마그마로부터 형성되었다. 청산과 영주지역의 복운모 화강암은 접촉하고 있는 반상 흑운모 화강암과, 화강섬록암과는 각각 성인적인 관련이 없을 것으로 판단된다. 남원과 영주지역 복운모 화강암은 비교적 물에 포화된 마그마로부터 형성되었고, 청산과 인제-홍천지역 복운모 화강암질 마그마는 물에 불포화 되었음이 나타난다. 한편, 물에 포화되었던 남원지역의 흑운모 화강암과 복운모 화강암에 있어 마그마 내의 물의 함량은 5.8wt.%이상으로 추정되고, 영주 목운모 화강암질 마그마의 경우 2.4~5.8wt.%정도의 물을 포함했을 것으로 생각할 수 있다. 인제-홍천과 영주지역의 복운모 화강암의 최소융해액 조성으로 구해지는 압력 (0.5~2kb)과 세립질 내지 극세립질의 암석 조직은 화강암질 마그마가 지각의 얕은 곳에서 관입.배태된 양상을 나타내며, 청산과 남원지역의 복운모 화강암의 경우 최소융해액 조성 압력(2~3 kb)과 세립~중립질 내지 조립질의 암석 조직으로부터 비교적 지하 심부에 관입.배태외었음을 알 수 있다. 화강암질 마그마의 고상선/백운모의 안정선의 교점으로부터 물에 포화된 마그마에서는 최소한 약 1.6kb (약 6km)이상의 압력에서 마그마기원의 1차 백운모가 정출될 수 있으며, 그 이하에서는 고상선 아래에서 교대작용으로 2차적인 백운모가 형성된다. 반면, 물에 불포화된 마그마에서 1차 백운모가 정출되기 위해서는 보다 놓은 압력이 요구된다. 백운모 형성에 대한 이 조건은 각 지역 복운모 화강암에 산출되는 백운모에 1차 백운모와 2차 백운모 양쪽이 나타남을 설명하기에 충분하다. 한편, 실험으로 구해진 백운모의 안정선의 적용에는 주의가 필요하고, 특히 순수한 합성 백운모 단성분을 이용한 실험의 경우 팔면체 배위에 Ti, Fe, Mg의 성분이 첨가됨에 따라 안정선이 높은 온도 영역으로 이동됨을 고려해야 한다.

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울산-언양 지역 화강암체 주변의 퇴적암류에 대한 접촉변성작용에 관한 연구 (Contact Metamorphism from the Aureoles of the Granitic Rocks, Ulsan-Eonyang Region)

  • 이상원;이준동;김정진
    • 자원환경지질
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    • 제25권4호
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    • pp.463-477
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    • 1992
  • The study area consists of sedimentary and volcanic rocks of Gyeongsang Supergroup, granitoid intrusives, and hornfelses around the granitoids. Granitoid intrusives occur in small stocks in Nijeon-ri, Uggogri, and Yul-ri area. The masses in Nijeon-ri and Uggog-ri are hornblende-biotite granodiorite, biotite granodiorite respectively, and Yul-ri mass is biotite granite. Surrounding sediments of these masses were thermally metamorphosed and contact aureoles were formed. The studied granitoids are considered to be formed by sequential crystallization-differentiation from calc-alkalic granitoid magma. Metamorphic minerals occurring in contact aureole are chlorite, actinolite, epidote, and biotite. Diopside and hornblende are observed in small amount in some lithology around contact aureole. The lithology of contact aureole is predominantly silty and sandy, and characteristic metamorphic minerals were poorly developed because of low temperature metamorphism. Low temperature in contact aureole could be deduced from the facts that the intrusions were small size, shallow depth, low temperature, and rare movement of volatiles from magma.

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경기육괴 중부 남단(용인-안성지역)에 분포하는 선캠브리아기 변성암류의 지구화학적 특징 (Geochemistry of Precambrian Metamorphic Rocks from Yongin-Anseong Area, the Southernmost Part of Central Gyeonggi Massif)

  • 이승구;송용선;증전창정
    • 암석학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.142-151
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    • 2004
  • 경기육괴의 남서부지역인 용인-안성지역에는 선캠브리아기 초기의 기반암으로 사료되는 고변성도의 편마암과 편암 그리고 이를 관입한 중생대 쥬라기 화강암류가 광범위하게 분포하고 있다. 이 논문에서는 용인-안성지역에 분포하는 선캠브리아기의 변성암류와 이를 관입한 쥬라기 화강암의 지구화학적 특징을 토대로 서로의 상관성을 토의하고자 하였다. 연구결과에 의하면, 변성암류의 Nd모델연대( $T_{DM}$ $^{Nd}$ )는 경기육괴의 가장 활발한 지각형성시기였던 약 2.6Ca~2.9Ga(Lee or of., 2003) 동안에 생성된 기원물질로부터 유래되었음을 지시 해준다. 그리고 Nd 모델 연대( $T_{DM}$ $^{Nd}$ )에 의하면, 흑운모 호상편마암과 석영장석질 편마암의 Nd 모델 연대는 각각 2.59Ga~2.73Ga, 2.70Ga~2.88Ga로서 석영장석질 편마암의 기원물질이 약간 더 오래된 것으로 나타났다. 따라서 이들 변성암류는 경기육괴의 가장 활발한 지각형성시기의 기원물질로부터 유래되었음을 알 수 있다. 희토류원소의 분포에 있어서, 흑운모 호상편마암은 (La/Yb)$_{N}$ 값이 37~136으로 매우 급격한 기울기를 보여주는 반면에, 앰피볼라이트의 경우 (La/Yb)$_{N}$ 값이 4.65~6.64로 거의 편평한 분포양상을 보여준다 이는 흑운모호상편마암은 분화가 상당히 일어난 기원물질로부터 유래되었음을 지시해준다. 특히 연구지역내 흑운모 호상편마암, 석영장석질 편마암과 같은 고변성도의 변성암류에서 관찰되는 희토류원소의 분포도는 초기기원물질의 특성을 그대로 보유하고 있는 것으로 볼 수 있다 그리고 인접한 중생대 화강암의 (La/Yb)$_{N}$ 과 Nd 모델연대는 각각 32~40, 1.69Ga~2.08Ga로서 기반암인 흑운모 편마암과 석영장석질 편마암과는 지구화학적 특성이 서로 다른 젊은 기원물질로부터 유래되었음을 지시해준다.

전(傳) 정조대왕 초장지 출토 석물의 채석지에 대한 과학적 검토 (Scientific Examination of Quarries of the Stone Remains Excavated from the First Burial Site of King Jeongjo)

  • 이명성;안유빈;김지영
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제56권3호
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    • pp.196-212
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    • 2023
  • 이 연구는 정조대왕 초장지에서 출토된 석물(박석과 난간석)의 암석광물학적 분석을 통해 채석산지를 해석하고 건릉 석물과의 관계를 과학적으로 검토한 것이다. 정조대왕 초장지에서 출토된 석물은 모두 담회색 세립질 흑운모화강암이고, 석영, 장석, 흑운모를 주성분광물로 함유한다. 이들의 전암대자율은 5.55~12.10(평균 7.00)(SI unit)에 분포한다. 고문헌에 채석산지는 앵봉과 여기산(수원시 고등동)으로 기록되었고, 지표 지질조사에서 앵봉(현 영광아파트) 뒤 노두에서 석물과 유사한 세립질 흑운모화강암을 확인하였다. 노두암석의 대자율은 5.15~7.24(SI unit)이고 암석광물학적 및 지구화학적 특성이 초장지 출토 석물 및 건릉 석물과 동일하였다. 기록상 초장지의 석물은 대부분 건릉 천릉 시 재사용된 것으로 확인되었으나, 박석과 난간석은 다시 사용되지 않고 초장지에 그대로 폐기된 것으로 보인다. 이는 효의왕후(정조 비) 승하 후 합장릉 조성 시 봉분의 크기가 커지면서 초장지의 난간석이 크기에 맞지 않아 재사용이 어려웠기 때문으로 추정된다. 연구결과를 통해 18세기 능묘 석물조성에 대한 문헌기록과 과학적 분석 결과를 비교검토할 수 있었으며 관련 연구분야에 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.