• 제목/요약/키워드: geochemical analysis

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광주읍성 축성암석의 재질분석과 산지해석 (Material Analysis and Provenance Interpretation for Rock Properties of the Gwangjueupseong (Gwangju Town Wall), Korea)

  • 이명성;전유근;서정석;이찬희
    • 보존과학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.61-76
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    • 2009
  • 광주읍성은 구 전남도청이 위치한 국립 아시아 문화전당 건립부지 내에서 지표조사 결과 확인된 유적이다. 성벽의 길이는 일부 유실구간을 제외하고 총 85.1m이며, 석벽을 축조하기 위하여 총 10종의 암석이 사용된 것으로 나타났다. 이중에서 석영안산암이 41.1%, 안산암이 35.7%로 가장 높은 점유율을 보였다. 석영안산암은 성벽을 축성하는 주석재로 사용되었으며, 안산암은 주로 큰 부재 사이를 채우기 위한 사잇돌로 사용되었다. 암석학적 및 지형학적으로 볼 때 축성암석의 산지일 가능성이 높을 것으로 판단되는 무등산 일대에 분포하는 암석들을 대상으로 각각의 성인적 동질성을 검토한 결과, 산출상태, 전암대자율, 구성광물의 종류, 상대적 함량 및 조직, 지구화학적 특징이 서로 아주 유사하였다. 또한 무등산 남서쪽 사면의 증심사 계곡을 따라 석영안산암의 노두에서는 암석의 채석 흔적이 산재한다. 따라서 광주읍성의 축성에 사용된 대량의 석재는 무등산 남서 사면에서 조달하였으며, 석재의 이동은 광주천을 이용하였을 가능성이 높았을 것으로 해석된다.

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Effect of pH, Redox Potential (Eh) and Carbonate Concentration on Actinides Solubility in a Deep Groundwater of Korea

  • Keum Dong-Kwon;Lee Han-Soo;Lee Chang-Woo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제36권2호
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    • pp.196-202
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    • 2004
  • KAERI (Korea Atomic Energy Research Institute) is at present preparing a preliminary performance assessment to set up the HLW disposal concept of Korea. The solubility of the radionuclides contained in HLW is necessary as a source term in order to predict their potential migration in both the near and far fields. The solubility of actinides (Th, Am, U, Np and Pu) for a reference deep groundwater of Korea has been calculated using a geochemical code with thermodynamic data selected by a peer review of existing thermodynamic databases and literature. The solubilities from the experimental study and/or field observations from natural analogue studies are compared. The sensitivity of solubility to the variability of three main parameters of groundwater (pH, Eh, and carbonate concentration) is also investigated. The results of the sensitivity analysis show that the solubility of actinides strongly depends on the parameters considered. Within the range of parameter values studied (pH=7 to 10, Eh=-0.4 to -0.1V, and carbonate concentration=1.E-5 to 1.E-2 mol/L), the solubility of each actinide exists between 1.4E-10 and 1.6E-6 mol/L for Am, 4.9E-9 and 2.8E-6 mol/L for Th, 3.2E-9 and 5.7E-4 mol/L for U, 1.1E-9 and 1.0E-7 mol/L for Np, and 4.0E-11 and 2.8E-6 mol/L for Pu, respectively.

GIS 기반 광물자원 분포도 작성에서 예측 확률 추정을 위한 예측비율곡선의 응용 (Application of Prediction Rate Curves to Estimation of Prediction Probability in GIS-based Mineral Potential Mapping)

  • 박노욱;지광훈
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.287-295
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    • 2007
  • 광물자원 분포도는 아직 발견되지 않은 광상의 부존 가능성을 공간적 분포로 나타내는 일종의 예측 주제도에 해당된다. 이러한 예측 주제도는 예측 가능성이 높은 지역의 공간적 위치뿐만 아니라 예측 능력에 대한 검증 정보가 함께 제시되어야 주제도의 신뢰성을 판단할 수 있다 이 연구의 목적은 미래의 광상 발견과 관련된 예측 확률을 추정하기 위해 교차 검증을 통해 얻어지는 예측비율곡선을 응용하는데 있다. 지화학 자료를 이용한 열수 맥상 형태의 Au-Ag 광상을 예측도 작성 사례 연구를 통해, 예측 확률 추정 과정과 결과의 해석을 예시하였다. 사례연구 수행 결과, 예측 주제도의 해석을 위해서는 검증을 통한 정량적 근거가 함께 제시되어야 함을 확인할 수 있었다. 이 연구를 통해 얻어지는 정량적 검증 자료는 추후 광상 개발 관련비용 분석과 환경 영향 추정에도 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

On Mathematical Representation and Integration Theory for GIS Application of Remote Sensing and Geological Data

  • Moon, Woo-Il M.
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.37-48
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    • 1994
  • In spatial information processing, particularly in non-renewable resource exploration, the spatial data sets, including remote sensing, geophysical and geochemical data, have to be geocoded onto a reference map and integrated for the final analysis and interpretation. Application of a computer based GIS(Geographical Information System of Geological Information System) at some point of the spatial data integration/fusion processing is now a logical and essential step. It should, however, be pointed out that the basic concepts of the GIS based spatial data fusion were developed with insufficient mathematical understanding of spatial characteristics or quantitative modeling framwork of the data. Furthermore many remote sensing and geological data sets, available for many exploration projects, are spatially incomplete in coverage and interduce spatially uneven information distribution. In addition, spectral information of many spatial data sets is often imprecise due to digital rescaling. Direct applications of GIS systems to spatial data fusion can therefore result in seriously erroneous final results. To resolve this problem, some of the important mathematical information representation techniques are briefly reviewed and discussed in this paper with condideration of spatial and spectral characteristics of the common remote sensing and exploration data. They include the basic probabilistic approach, the evidential belief function approach (Dempster-Shafer method) and the fuzzy logic approach. Even though the basic concepts of these three approaches are different, proper application of the techniques and careful interpretation of the final results are expected to yield acceptable conclusions in cach case. Actual tests with real data (Moon, 1990a; An etal., 1991, 1992, 1993) have shown that implementation and application of the methods discussed in this paper consistently provide more accurate final results than most direct applications of GIS techniques.

영광 하사리 해안 퇴적층 내의 연안 범람 증거 (The Evidence of Coastal Flooding Within the Coastal Depositsin Hasa-ri, Yeonggwang)

  • 신원정;양동윤;김종연;최정헌
    • 한국지형학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.83-103
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    • 2017
  • Sand deposit with shell units is exposed in Hasa-ri, Yeonggwang-gun, Jeonnam province. We investigated the characteristics of sand sediment topography in the Yeonggwang coastal area to collect evidence of the paleo-environmental change. We performed analysis on particle characteristics, chemical composition, and the age of deposition of sediments. The deposit comprise moderately well sorted medium and fine sand ($1.00{\sim}2.19{\varphi}$). Various sedimentary structures can be observed. Geochemical characteristics change by depth and the degree of variation with depth is small. The results obtained from OSL dating show that sand layers below shell units are deposited 0.32-0.43 ka. As the elevation of the shell unit far mean high water levels or highest high water level, the extensive shell layers could only have been deposited during storm surge conditions. Aeolian processes are discounted due to the size of clasts and the location at which they occur. Results of age dating of the surrounding deposits indicate shell deposits formed after around 300 years age. There is a distinct difference between sedimentary layers including dark brown-black layer. The sedimentary characters such as particle size and geochemistry show difference with depth. It is presumed that depositional environmental in Hasa-ri has changed several times before. This study is expected to contribute to finding an evidence about occurrence of storm surges.

고준위폐기물 심층처분시스템에 대한 프로세스 기반 종합성능평가 체계(APro)의 사용자 친화적 모델링 인터페이스 개발 (Development of User-friendly Modeling Interface for Process-based Total System Performance Assessment Framework (APro) for Geological Disposal System of High-level Radioactive Waste)

  • 김정우;이재원;조동건
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.227-234
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    • 2019
  • 국내 고준위 방사성폐기물 심층처분시스템에 대한 프로세스 기반의 종합성능평가체계(APro) 개발을 위하여 사용자 편의성이 향상된 모델링 인터페이스를 구축하였다. APro의 모델링 인터페이스는 프로그래밍 언어인 MATLAB을 이용하여 구축되었고, 다중물리현상 모사가 가능한 COMSOL과 지화학반응 계산이 가능한 PHREEQC를 계산 엔진으로 활용하여 연산자분리 방식을 적용하였다. APro는 모델링 영역을 기존의 정형화된 처분시스템으로 제한함으로써 모델의 자유도는 낮지만, 사용자 편의성을 향상시켰다. 처분시스템에서 고려되는 주요 현상들을 모듈화하였고, 이를 "Default process"와 다수의 "Alternative process"로 구분하여 사용자가 선택할 수 있도록 함으로써 모델의 유연성을 높였다. APro는 크게 입력자료 부분과 계산실행 부분으로 구성된다. 기본 입력자료는 하나의 EXCEL 파일에 일정한 포맷으로 정리되고, 계산실행 부분은 MATLAB을 이용하여 코딩되었다. 최종적인 전체 계산 결과는 독립적인 COMSOL 파일 형태로 생성되도록 하여 COMSOL을 이용한 계산 결과의 후처리가 가능하도록 하였다.

대청도 옥죽동·대진동 사구의 물리·화학적 특성 및 퇴적시기 고찰 (A Study on the Physicochemical Characteristics and Formation Age of Coastal Sand Dunes in the Okjukdong and Dajindong, Daecheong Island)

  • 신원정;김종욱;김종연
    • 한국지형학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.63-80
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    • 2018
  • The purpose of this study was to investigate the physicochemical characteristics and formation age of sand dunes in the Okjukdong and Dajindong, Daecheong Island. As a result, most of the sand deposited in Okjukdong were composed of medium sized sand with moderately well sorted. The $SiO_2$ and $Al_2O_3$ accounted for a very high proportion of these deposits. There were some differences in characteristics between the sands in the dune and beach, whereas similar characteristics were observed among the materials (OJ-B, OJ-C and OJ-D) in the dune. In case of Dajindong, heterogeneous geochemical characteristics were found in the lower point. It was estimated that this was due to the influence of Daejin-dong black beach. Age dating results showed that uncovered dunes in Okjukdong were deposited $0.44{\pm}0.02$ ~ $0.50{\pm}0.02ka$, and sand depositsin Dajindong were formed $0.16{\pm}0.01$ ~ $0.18{\pm}0.01ka$. In both Okjukdong and Dajindong, sand deposits estimated to be formed 70 years ago, therefore it can be estimated that sand movement was active throughout the area from about hundred years ago. In this study area, the growth of sand dunes has been active in recent several decades or hundred years. It seems that there were different regions where deposits predominated over time. The source of dune sand was also different from time to time. Since the windbreak forest was established, the natural growth of sand dunes was limited, and sand nourishment was carried out by period. Therefore, in order to protect and continuously utilize coastalsand dunesin Daecheong Island, it is necessary to prepare conservation plan.

Geochemical and S isotopic studies of pollutant evolution in groundwater after acid in situ leaching in a uranium mine area in Xinjiang

  • Zhenzhong Liu;Kaixuan Tan;Chunguang Li;Yongmei Li;Chong Zhang;Jing Song;Longcheng Liu
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권4호
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    • pp.1476-1484
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    • 2023
  • Laboratory experiments and point monitoring of reservoir sediments have proven that stable sulfate reduction (SSR) can lower the concentrations of toxic metals and sulfate in acidic groundwater for a long time. Here, we hypothesize that SSR occurred during in situ leaching after uranium mining, which can impact the fate of acid groundwater in an entire region. To test this, we applied a sulfur isotope fractionation method to analyze the mechanism for natural attenuation of contaminated groundwater produced by acid in situ leaching of uranium (Xinjiang, China). The results showed that δ34S increased over time after the cessation of uranium mining, and natural attenuation caused considerable, area-scale immobilization of sulfur corresponding to retention levels of 5.3%-48.3% while simultaneously decreasing the concentration of uranium. Isotopic evidence for SSR in the area, together with evidence for changes of pollutant concentrations, suggest that area-scale SSR is most likely also important at other acid mining sites for uranium, where retention of acid groundwater may be strengthened through natural attenuation. To recapitulate, the sulfur isotope fractionation method constitutes a relatively accurate tool for quantification of spatiotemporal trends for groundwater during migration and transformation resulting from acid in situ leaching of uranium in northern China.

서울 석관동 유적의 미고결 퇴적층의 지구화학적 특성 및 제4기 지표환경변화 (Geochemical Characteristics and Quaternary Environmental Change of Unconsolidated Sediments from the Seokgwan-dong Paleolithic Site in Seoul, Korea)

  • 이효민;이진영;김주용;홍세선;박준범
    • 암석학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.373-388
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    • 2016
  • 과거 인간활동과 유적형성에 대한 이해를 위해서 과거 환경변화 정보를 수집하고 구체화 하는 것은 매우 중요하다. 이러한 환경변화 정보는 유적지에 형성된 퇴적물을 대상으로 연대측정과 지화학 분석을 통해서 추적할 수 있다. 석관동 구석기 유적지 퇴적층은 약 5 미터의 미고결 퇴적층으로 크게 하부 기반암 풍화층, 그 위의 사면퇴적층 그리고 상부 하천퇴적층의 3부분으로 나뉠 수 있다. 이 가운데 상부 하천퇴적층을 대상으로 입도분석, 대자율 분석, 유기지화학, 광물조성분석, 주성분 원소분석, 방사성탄소연대측정 등을 실시하였다. 시료를 채취한 퇴적층 구간은 4개의 퇴적단위로 구분되며, 3개의 유기물 함량이 높은 퇴적층들이 포함되어 있다. 입도분석 결과 퇴적물 입자의 평균 크기가 일정하지 않고, 분급이 매우 불량하게 나타나며, 여러구간에서 상향 세립화 경향을 보인다. 또한 대자율 측정결과 3개의 유기물층에서 값이 증가하였고, 이러한 특징은 환경변화에 따른 광물의 조성과 관련된 것으로 추정된다. 주성분 원소와 광물조성은 기반암인 쥐라기 흑운모 화강암을 구성하는 주요광물과 유사하였으며, 기반암의 석영, K-장석, 운모 등에서 기인한 것으로 생각된다. 방사성 탄소연대측정결과 최하부 유기물층은 $14,240{\pm}80yr$ BP로 나타났으며, 이는 이 퇴적층이 최후빙하기 이후의 점차 온난해지는 시기에 형성된 것으로 추정된다. 그리고 상부의 퇴적층은 플라이스토세 후기부터 홀로세에 이르는 기간에 형성된 것으로 해석된다. 결론적으로 연구지역인 석관동 유적은 계곡을 형성하는 하천활동과 사면퇴적 작용에 의해 퇴적물이 쌓이고, 자연제방과 같은 환경 또는 소규모 소택지 형태의 환경이 3 차례에 걸쳐 교대되었던 것으로 해석된다.

복합지열시스템에 대한 부지특성화: 대수층의 수리지질학적 특성 (Characterization of Area Installing Combined Geothermal Systems : Hydrogeological Properties of Aquifer)

  • 목종구;박유철;박영윤;김승겸;오정석;선우은미
    • 지질공학
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    • 제27권3호
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    • pp.293-304
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    • 2017
  • 본 연구는 복합지열시스템의 효율성 평가를 위하여 필요한 부분인 대수층의 수리지질학적 분석을 위하여 수행되었다. 복합지열시스템은 개방형 지열시스템과 밀폐형 지열시스템을 결합하여 지열의 효과적 이용을 목적으로 제안되었으며, 연구지역인 충주시 금가면의 수막재배 지역에 소구경 복합지열시스템과 대구경 복합지열시스템이 설치되었다. 연구 지역 대수층의 수리지질학적 특성 분석을 위하여 양수시험과 단계양수시험을 포함하는 현장수리시험 결과, 대수층의 투수량계수는 $13.49{\sim}58.99cm^2/sec$의 범위를 가지며, 저유계수는 $1.13{\times}10^{-5}{\sim}5.20{\times}10^{-3}$의 범위로 분석되었다. 또한, 지구화학적 분석에서 지하수 성분 중 $Ca^{2+}$이온과 ${HCO_3}^-$ 이온이 우세한 것으로 나타났고, 랑겔리어 지수 및 리즈나 지수 분석에서 지하수 내의 탄산염 광물의 침전 가능성이 낮게 평가되었다. 수직적 수온 변화 분석에서는 평균 증온률이 $2.1^{\circ}C/100m$로 평가되어 지열 특성이 충분한 것으로 나타났다. 따라서, 연구지역에서는 지하수의 양이 풍부하고 지중열을 안정하게 사용할 수 있으며 탄산염 광물의 침전에 의한 열에너지 효율 저하가 발생할 가능성이 낮으므로 복합지열시스템 설치가 적합한 것으로 판단된다.