• 국제학술발표논문집
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• The 1th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.655-661
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• 2005

For a hydro power plant project, the headrace tunnel having a finished diameter of 3.3m was constructed in volcanic rocks with well-developed vertical joint and high groundwater table. The intake facility was located 20.3 km upstream of the powerhouse and headrace tunnel of 20 km in length and penstock of 440 m in height connected the intake and the powerhouse. The typical caldera lake, Lake Toba set the geology at the site; the caving of the ground caused tension cracks in the vertical direction to be developed and initial stresses at the ground to be released. High groundwater table(the maximum head of 20 bar) in the area of well-connected vertical joints delayed the progress of tunnel excavation severely due to the excessive inflow of groundwater. The excavation of tunnel was made using open-shield type TBM and mucking cars on the rail. High volume of water inflow raised the water level inside tunnel to 70 cm, 17% of tunnel diameter (3.9 m) and hindered the mucking of spoil under water. To improve the productivity, several adjustments such as modification of TBM and mucking cars and increase in the number of submersible pumps were made for the excavation of severe water inflow zone. Since the ground condition encountered during excavation turned out to be much worse, it was decided to adopt PC segment lining instead of RC lining. Besides, depending on the conditions of the water inflow, rock mass condition and internal water pressure, one of the invert PC segment lining with in-situ RC lining, RC lining and steel lining was applied to meet the site specific condition. With the adoption of PC segment lining, modification of TBM and other improvement, the excavation of the tunnel under severe groundwater condition was successfully completed.

• 한국지형학회지
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• 제18권4호
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• pp.79-96
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• 2011

화산지형은 분화에 따른 건설적인 작용으로 만들어지는 화산체와 파괴적인 작용에 의한 화구지형으로 구분할 수 있다. 한반도에는 두 유형의 화산지형이 모두 출현하고 있으나 현재 화산지형으로 인식되고 있는 사례는 제4기의 분화활동과 관련된 백두산, 제주도, 울릉도 그리고 중부지방의 추가령 일대에 국지적으로 분포하고 있다. 그 결과 우리나라에서 화산지형은 특수한 지형으로 분류되고 있다. 해방 이후 국내 연구자에 의한 화산지형 연구는 제주도는 1970년대, 울릉도와 추가령은 1980년대 그리고 백두산은 1990년대부터 본격적으로 시작되었다. 또한 제주도의 오름과 용암동굴에 관한 연구도 1980년대부터 시작되었다. 그러나 지형학의 다른 분야에 비하여 연구자와 연구성과는 매우 적은 편으로, 한반도 화산지형이 갖고 있는 가치를 고려할 때 앞으로 지형학자들의 적극적인 연구활동이 기대되는 분야이다.

• 자원환경지질
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• 제48권4호
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• pp.273-285
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• 2015

통가화산호의 TA25 해저산 서측에서는 열수광체가 처음 발견되었다. 이 지역에 분포하는 열수분출구들은 열수분출이 막 시작된 미성숙한 분출구로서 최저 $150^{\circ}C$에서 최대 $242^{\circ}C$ (평균: $203^{\circ}C$)의 열수온도를 보인다. 주요 황화광물로는 섬아연석, 황철석, 백철석, 방연석, 황동석, 코벨라이트, 비사면동석(tennantite), 황비동석(enargite)이 산출되며, 중정석, 석고/경석고 등의 황산염 광물들이 침니 외각에서 산출된다. 특히, 섬아연석이 높은 산출빈도를 보이는 아연 우세형 (Zn-rich) 광체로 분류된다. 광석광물 중 황비동석의 산출은 이 지역 열수분출구의 광화작용이 고유황형 환경에서 진행되었음을 시사한다. 섬아연석은 열수분출구의 외각부에서 내측부로 갈수록 산출빈도가 증가하며, 섬아연석 내 철함량 (mole% FeS)도 높아진다. 또한, 이들 섬아연석은 은 (~10 wt.%)을 함유하고 있는 특징을 보인다. 황동석은 침니에 비해 광체구에서 높은 산출빈도를 보여, 침니와 비교하여 광체구에서 다소 고온의 광화작용이 진행된 것으로 판단된다. 열수분출구 구성광물 중 광체구에서 산출되는 중정석을 대상으로 한 유체포유물 실험 결과, 균일화 온도 및 염농도는 $148^{\circ}C{\sim}341^{\circ}C$ (평균: $213^{\circ}C$) 및 0.4~3.1 equiv. wt.% NaCl를 보여 섬아연석 등 광석광물의 주된 광화작용이 약 ${\geq}200^{\circ}C$에서 진행된 것으로 확인되며, 동광화작용이 미약한 침니에서는 보다 낮은 온도에서 광화작용이 진행되었던 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제27권4호
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• pp.169-181
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• 2014

우리나라는 2008년부터 심해저 광물자원 확보를 위하여 남서태평양 통가국 EEZ 내 Tofua arc의 해저 화산열도에서 해저열수광상에 관한 조사를 지속적으로 수행하고 있다. 통가국 라우분지 TA 25 해저산에서 해저 열수 활동에 의하여 형성된 광물들의 특성과 분포를 규명하기 위하여 X선회절분석, 주사전자현미경 관찰, X선형광분석과 유도결합 플라즈마 방출분광분석을 실시하였다. 연구에 사용된 시료는 TA 25 해저산 주변에서 채취된 7개의 코어 시료와 9개의 해저퇴적물 시료이다. 열수분출구 모든 지역에서 중정석, 섬아연석, 클리노클레이스 등이 존재하고, 열수분출구 A 지역에는 석고, 스멕타이트 및 카올린 광물, 열수분출구 B와 C 지역에는 스멕타이트, 카올린 광물, 황동석과 황철석, 열수분출구 D 지역에는 석고, 황동석, 황철석, 침철석 등이 분포한다. 점토부분에 대한 분석 결과 칼데라 중심부 지역을 제외한 모든 지역에서 스멕타이트와 소량의 카올리나이트가 포함되어 있는 것으로 보아 이질변질작용에 해당하는 열수변질이 있었음을 알 수 있다. 열수분출구 B, C, D 지역은 여러가지 종류의 황화광물과 비소화광물이 존재한다. 광물조성, 주성분과 미량성분 분석 결과로 판단할 때 열수분출구 B, C, D 지역이 비교적 강한 고온의 열수변질작용, 열수분출구 A와 칼데라 중심부 지역은 열수의 영향을 적게 받았거나 저온의 열수변질작용을 받은 것으로 판단된다. 추후 열수광상 탐사는 열수분출구 B, C, D 지역에서 수행되어야 할 것으로 여겨진다.

• 한국환경생태학회지
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• 제22권3호
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• pp.207-220
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• 2008

자연 환경을 이용한 관광은 많은 열대 지역 국가에서 활성화되고 있으며 중요한 국가의 수익이 되고 있다. 그럼에도 불구하고 환경과 문화 자원에 미치는 관광의 영향은 관광산업의 지속 가능성과 경쟁력을 위협하고 있다. 그러므로 환경과 문화적으로 민감한 관광 지역에 대한 적합한 계획과 관리는 지역의 경제적 수익과 더불어 지역 문화와 환경을 균형 있게 유지하기 위해서 필수적인 사항이다. 이 논문의 목적은 사화문화자원과 자연 자원을 결정하기 위한 관광사업의 관행을 탐구하는 것이다. 또한 문화 경관에 대한 주민 인식을 평가함과 더불어 지속 가능한 관광을 성취하기 위한 적절한 전략을 수립하기 위하여 미래의 관광자원 개발에 대한 논의를 하는 것이다. 본 연구는 인도네시아 East Java지역의 Bromo Tengger Semeru국립공원(BTSNP)에 있는 Tengger 고산 마을에서 진행되었다. 문헌 자료와 주민 인터뷰를 통하여 최근 관광 현황과 자원 활용에 관한 내용을 파악하였다. 관광 개발에 대한 주민의 관점, 문화 보전, 문화 경관 보호에 관한 사항을 주민 인터뷰와 설문지를 이용하여 얻었다. 식생 정보를 이용하여 최근 환경의 상황도 파악하였다. 조사 결과 BTSNP와 지역 주민의 정신적 문화 자원인 Tengger Caldera지역의 관광은 현저하게 증가하고 있었다. 문화와 자연 자원의 풍부성은 지속 가능한 관광을 위한 중요한 자본이다. 주민들은 관광 사업이 주민들에게 이익을 주고, 자연을 보전하고, 마을 주민들의 지속 가능한 전통적 생활을 보장하도록 계획되어야 함을 주장하고 있다. 이 연구에서는 문화 경관의 지속 가능한 관광을 위한 전략을 수립하기 위해서는 긍정적인 사회적 인식과 자연 문화자원에 대한 고유적인 특성의 보전이 필요함을 설명하고 있다. 끝으로 이러한 관점에서 지역 주민의 이익을 높이고 문화와 문화 경관을 균형 있게 보호하기 위한 생태적 장치가 필요하다.

• 지질공학
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• 제28권4호
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• pp.565-582
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• 2018

울릉도 북면 천부리에 소재하는 자분샘인 추산용출소 지하수의 수질특성을 규명하고, 이를 통하여 대수층의 발달특징을 고찰하였다. 상류구배인 나리분지 일대에 광범위하게 분포하는 부석층과 화산쇄설층, 칼데라 함몰과 관련된 단층과 절리와 같은 파쇄대는 투수계수가 높아 용출소의 지하수함양에 유리한 조건을 제공한다. 특히 다공성이며 표면적이 넓은 알칼리성 화산쇄설물로 구성된 화산암류로 인해 상류하천수와 용출소는 독특한 수질특성을 보인다. 용출소의 수질유형은 $Na-HCO_3$형이며, 상류의 샘과 하천수는 $Na-HCO_3$형과 Na-Cl형의 경계에 놓인다. EC과 상관성이 높은 성분으로는 $HCO_3$와 Na를 비롯하여 F, Ca, Mg, Cl, $SiO_2$, $SO_4$ 등이 있다. 높은 Na, Cl 함량은 울릉도 지질 전반에 알칼리계열의 화산암이 분포하며, 고기 화산활동에 영향을 받은 것으로 판단된다. 물-암석반응을 잘 반영하는 요소인 Eh와 pH는 어떤 수질성분과도 상관성이 거의 없는 것으로 나타났다. 요인분석결과에 의하면, 요인 1의 영향력은 54%로 나타났으며, 요인 2의 경우 25.8%이다. 요인 1에 높은 적재량을 가지는 성분은 F, Na, EC, Cl, $HCO_3$, $SO_4$, $SiO_2$, Ca, $NO_3$, Mg 등이다. 요인 2에 대해 적재량이 높은 성분은 Mg, Ca이며, 음의 적재값이 높은 성분은 K, $NO_3$, DO 등이다. 이 지역의 독특한 수질특성 즉 높은 Na, Cl, F, $SO_4$ 등은 알칼리계열의 화산쇄설암류의 세립질 입자, 높은 공극률 등이 물-암석반응을 가속화시킨 결과로 해석된다. 그러나 울릉도의 수질특성과 대수층의 발달, 수리순환을 규명하기 위하여서는 광범위한 지구물리탐사와 더불어, 동위원소, 미량원소, 추적자 등을 통한 추가연구가 필요하다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권1호
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• pp.128-139
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• 2022

백두산 성층화산체와 천지 칼데라 외륜산 정상부에 분포하는 홀로세에 분화한 규장질 화산암 시료와 플라이스토세 개마용암대지와 장백산순상화산체의 고철질 화산암 시료의 암석화학적 특징 분석을 통해 지체구조적 위치를 알아보았다. 백두산 화산지대에서 초기 고철질 분출물들은 개마용암대지와 장백산순상화산체를 형성하였으며, 대부분 알칼리계열의 현무암에서 조면현무암 또는 서브-알칼리(쏠레이아이트) 현무암에서 현무암질안산암의 성분이며, 백두산 성층화산체와 천지 칼데라 정상부 부근의 홀로세 분출물은 대부분 규장질의 조면암에서 유문암 성분이다. 고철질 화산암류와 규장질 화산암류 사이의 SiO₂ 54-62 wt.%가 결핍된 쌍모식 조성을 나타낸다. 이는 마그마작용이 지각내 신장형 지체구조적 위치에서 발생하였음을 지시하는 단서가 될 수 있다. 지구조판별도에서 고철질 화산암류들은 판내부 또는 판내부 알칼리암과 쏠레이아이트암의 영역에 구분되어 도시되는데 이는 TAS성분도의 결과와 잘 일치한다. 규장질 화산암류들은 규장질 화강암류에 적용하는 판별도에서 판내부화강암(WPG)의 지체구조적 위치에 도시된다. 지구조 판별도에서 판의 섭입과 관련한 도호 또는 대륙연변호의 영역에는 도시되지 않으며, 모두 판내부 영역에 도시된다. 미량원소 함량을 원시맨틀값으로 표준화한 거미도에서 섭입대 화산암류에서 특징적으로 나타나는 Nb, Ti 의 부(-) 이상을 나타내지 않으며, OIB와 유사한 패턴을 나타낸다. 미량원소 함량 조성은 섭입대에서 유래된 마그마 작용에 연관된 의미있는 증거를 나타내지 않는다. 이는 백두산화산지대의 마그마작용이 판내부 환경에서 있었음을 지시한다. 이들 화산암류의 판내부 지체구조 위치는 이 지역에서 발생하는 천발지진의 진원 깊이와도 조화적이다. 백두산화산지대의 화산암석들은 신생대 동안 맨틀 물질의 용승에 의한 판내부 화산활동의 결과로 해석된다.

• 자원환경지질
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• 제38권2호
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• pp.143-153
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• 2005

경상분지에 속하는 의성소분지는 백악기말 활발했던 화산활동의 결과로 형성되었으며, 밀양소분지와는 팔공산단층을 경계로, 영양소분지와는 안동단층을 경계로 구획된다. 본 연구에서는 화산암체와 심성암체의 복합체로 이루어진 의성지역에서 지구물리학적 연구를 수행하여 지표 및 지하 지질구조를 규명, 해석하고자 한다. 지표지질 양상을 파악하기 위하여 수행된 IRS 위성영상과 수치고도자료를 이용한 선구조와 선밀도 분석 결과, 선구조의 방향은 $N55^{\circ}\~65^{\circ}W$가 현저하게 우세하며, 연장성은 $N55^{\circ}\~65^{\circ}W$ 방향과 N-S 방향이 우세하게 나타났다. 지하 밀도 불연속면의 평균심도를 구하기 위하여 중력자료의 파워스펙트럼분석(Power spectrum analysis)을 시행한 결과, $4\~5{\cal}km$의 분지기반암의 심도와 $0.5\~0.6{\cal}km$의 천부지층경계면의 심도가 규명되었다. 파워스펙트럼 결과를 참고로 측선 A-A'와 B-B‘에서 2.5차원 모델링을 실시한 결과, 측선 A와 B에서 나타나는 특징적인 저이상은 지하지질구조 특성에 기인한 것으로 판단된다. 자력기반암의 경계를 파악하기 위한 자력자료의 Analytic signal 분석은 $0.001\~130nT/m$의 범위를 가지며, 높은 에너지를 보이는 부분은 팔공산 화강암체의 경계와 분지내의 칼데라 분포지역과 잘 일치한다.

• 자원환경지질
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• 제26권3호
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• pp.311-325
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• 1993

The Ohto and Tohyun copper mine which are located 4 km southeast of Euiseong, Gyeongsangbukdo, Republic of Korea show various common geologic and mineralogic features. Both copper deposits are of hydrothermal-vein types, and associated with fracture system developed during formation of the Geumseong-san caldera in late Cretaceous age. According to structures and mineral assemblages, the mineralization processes have progressed in four stages: three hypogene mineralization stages and one supergene stage. Three hypogene stages are 1) stage I forming $N5{\sim}20^{\circ}E$ veins in the Ohto mine, 2) stage II building $N5^{\circ}W{\sim}N5^{\circ}E$ veins in the Tohyun mine, and 3) stage ill bringing $N80^{\circ}E$ veins which crosscut veins of the stage II. The vein ores consist mainly of pyrite, arsenopyrite, galena and chalcopyrite, minor or trace amounts of magnetite, hematite, pyrrhotite, stannite, bournonite, boulangerite, stibnite, galenobismutite, native bismuth, marcasite, geothite and malachite. The main gangue minerals are quartz and calcite. Wallrock is altered by sericitization, chloritization, pyritization, carbonitization and argillization. Arsenic and copper contents in arsenopyrite increase from stage I to stage III (from 31.28 to 33043 atom.% As) and (from 0.04 to 0040 atom.% Co). Going from stage I to stage III Fe and Mn contents in sphalerite decreases from 12.56 to 0.44 wt.% and from 0.24 to 0.01 wt.%, respectively. The compositional data of arsenopyrite in the early stage I indicate a temperature of $420{\sim}365^{\circ}C$ and sulfur fugacity of $10^{-6.5}{\sim}10^{-8.3}$ atm. Chalcopyrite and pyrrhotite assemblage suggest that Middle stage I was deposited at below $334^{\circ}C$. The compositional data of arsenopyrite in early stage II suggest a temperature range of $425{\sim}390^{\circ}C$ and sulfur fugacity codition of $10^{-6.4}{\sim}10^{-7.3}$ atm. Based on fluid inclusion the Middle stage II was regarded as to be deposited at $420{\sim}337^{\circ}C$ (Chi et al., 1989). Referring composition of sphalerite and stannite middle-late stage II seem to be deposited around $246^{\circ}C$ and $10^{-16.5}$ atm. sulfur fugacity. The ${\delta}^{34}S$ values of sulfide minerals in the Stage I, II, III range from 4.9 to 7.6%0 and indicate igneous ore fluid origin. Based on differences in mineral assemblages, chemical composition and chemical environments of Ohto and Tohyun mine its mineralization are considered to be formed at diffent mineralization ages and by different ore fluids.

• 자원환경지질
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• 제53권5호
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• pp.553-564
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• 2020

울릉도에서 폭발성 및 분류성 분출 간의 전환은 돔형성 분출을 나타내는 나리분석층과 알봉조면안산암(용암돔)에서 관찰되며, 유동성 마그마, 상승률 및 탈기작용과 같은 요인과 연관된다. 그러나 이들에 대한 해석은 요인들 간의 상호작용이 복잡할 뿐만 아니라 분출과정에서의 거동을 예측하기 어렵기 때문에 지금까지 해결되지 않았다. 이 논문은 나리 칼데라에서 알봉 용암돔 형성과정에서 인지되는 폭발성 및 분류성 분출에 초점을 두었다. 시료는 분석층과 용암돔에서 시간에 따라 채취하였으며, 분출 단계 및 활동 양식과 연계되어 있다. 이 시료들에서 석기 장석미정의 조직은 면적 개수밀도, 평균 미정크기, 결정 종횡비, 석기 결정률 등을 포함하며 정량적으로 분석되었다. 이러한 미정의 조직은 천부에서 분출전 및 분출동시 마그마 과정이 분출 동안 거동변화를 제어하면서 진행되었다는 것을 보여준다. 폭발성 및 분류성 분출 간의 전환은 주로 화도 내 마그마 상승의 역학관계에 의해 일어났으며, 탈기작용과 결정작용이 피드백 메카니즘을 통해 일어남으로서 분류성 및 폭발성 분출의 한 윤회를 초래했다.