• 자원환경지질
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• 제54권6호
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• pp.753-765
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• 2021

동원광상은 옥천대 북서부 태백산분지 내에 분포하는 조선누층군의 변성암류, 퇴적암류 또는 화성암류 내에 발달된 열극을 충진하여 생성된 함 금-은 열수맥상 광상으로, 괴상 및 각력상 조직과 함께 정동의 발달 등 복합적인 조직적 특성을 보여준다. 동원광상의 맥상 광화작용은 지구조적 운동(tectonic break)에 의하여 광화 1시기(stage I)와 광화 2시기(stage II)로 구분된다. 광화 1시기는 석영맥의 생성과 함께 주된 함 금·은 광물인 에렉트럼(electrum)과 함께 황화광물, 산화광물 및 황염광물 등이 산출한 시기로서, 공생관계와 광물 조합 특성 등에 의하여 세 단계의 광화시기(초기, 중기, 후기)로 구분된다. 광화 1시기의 초기에는 주로 황철석, 자철석, 자류철석, 유비철석 등이 산출되었다. 중기에는 주된 금-은 광화작용이 진행되어 에렉트럼과 함께 섬아연석, 황동석, 방연석 등의 황화광물과 함 은 광물 및 황염광물 등이 산출되었다. 후기에는 황철석, 섬아연석, 방연석 등과 함께 함 은·안티몬 광물 등이 산출되었다. 광화 2시기는 주 광화작용 이후의 금속 광화작용이 이루어지지 않은 방해석과 백운석맥의 생성시기이다. 동원광상 광화작용은 초기 고온(≥430℃)의 열수유체 유입으로 시작되어 냉각과 비등작용 및 상대적으로 천부를 순환한 열수유체 또는 천수의 혼입 등에 의하여 ≥430℃~≤230℃의 온도조건에서 6.0 to 0.4 wt. percent NaCl 상당 염농도를 갖는 유체에서 진행되었다. 동원광상의 광물 공생관계 변화는 이러한 열수계의 진화에 의한 온도와 황 분압 조건의 감소 등의 환경변화가 반영된 결과이다. 동원광상은 한국형 금·은 광상 및 금-은 혼합형 광상에 해당하는 중/천열수 광상에 대비된다.

• 자원환경지질
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• 제36권6호
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• pp.391-405
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• 2003

대봉 금-은광상은 선캠브리아기 경기육괴의 호상 또는 화강편마암내에 발달된 단열대(NE, NW)를 따라 충진한 중열수 괴상석영맥광상이다. 광석광물의 산출조직과 공생관계에 의하면, 이 광상의 광화작용은 여러번의 단열작용에 의해 형성된 괴상백색석영맥(광화I시기)과 투명석영시기(광화II시기)로 구성된다. 광화I기는 3회의 substages로 구분된다. 각 substage의 광석광물은 다음과 같다: 1) 광화I시기 조기=자철석, 자류철석, 유비철석, 황철석, 섬아연석, 황동석, 2) 광화I시기 중기=자류철석, 유비철석, 황철석, 백철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 에렉트럼과 3) 광화I시기 말기=황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 에렉트림, 휘은석. 광화II시기의 광석광물로는 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석 및 에렉트럼이 관찰된다. 유체포유물의 체계적 연구에 의하면, 물리-화학적 상태가 상반되는 유체가 관찰된다: 1) 광화 I시기 조기와 중기 광석광물 정출과 관련된 $H_2O-CO_2-CH_4-NaCl{\pm}N_2$ 유체(조기=균일화온도: 203∼388^{\circ}C$, 압력: 1082∼2092 bar, 염농도: 0.6∼13.4wt.%, 중기=균일화온도: 215∼280^{\circ}C$, 염농도: 0.2∼2.8wt.%), 2) 광화I시기 말기와 광화II시기 광석광물과 관련된 $H_2O-NaCl{\pm}CO_2$ 유체(광화I시기 말기=균일화온도: 205∼2$88^{\circ}C$, 압력: 670bar, 염농도: 4.5∼6.7wt.%, 광화II시기=균일화온도: 201∼358^{\circ}C$, 염농도: 0.4∼4.2wt.%)이다. 광화I시기 조기의 $H_2O-CO_2-CH_4-NaCl{\pm}N_2$계 유체는 유체압력의 차이에 의해 CO_2$ 상분리가 일어났으며 광화작용이 진행됨에 따라 $H_2O-NaCl{\pm}CO_2$계 유체로 진화되었다. 또한 여기에 기원이 다른 $H_2O$-NaCl계 유체의 유입에 의해 혼입 및 희석작용으로 염농도의 감소가 있었다고 생각된다. 광화II시기 좀더 가열된 $H_2O-NaCl{\pm}CO_2$ 계 유체는 불혼합, 희석 및 냉각작용이 있었던 것으로 생각된다. 열수용액의 {\gamma}^{34}$S__{H2S}$ 값은 3.5∼7.9{\textperthansand}$로서 황은 주로 화성기원이지만 부분적으로 모암내의 황에서도 기원되었다고 생각된다. 광화유체의 산소({\gamma}^{18}O_{H2O}$)와 수소({\gamma}$D)안정동위원소값이 광화I시기에는 각각 11∼9.${\textperthansand}$, -92∼-86${\textperthansand}$, 광화 II시기에는 각각 0.3${\textperthansand}$(${\gamma}^{18}O_{H2O}$),-93${\textperthansand}$({\gamma}$D)이며, 리본-호상구조를 보이는 것으로 보아 대봉광상의 광화유체에 대한 기원과 진화과정을 두 가지로 생각할 수 있다. 1) 마그마유체로부터 광화작용이 진행됨에 따라 계속적인 순환수의 혼입이 있었으며 2) 조기 마그마${\pm}$변성유체에서 유체압력의 차에 의해 $CO_2$ 상분리와 더불어 계속적인 ${\gamma}$D가 높은 순환수의 혼입이 있었던 것으로 해석할 수 있다.있다.

• 한국광물학회지
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• 제15권3호
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• pp.205-220
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• 2002

가사도 지역 금은광상은 후기 백악기 화산활동에 의해 형성된 화산쇄설암을 모암으로 하여 판상(sheeted) 및 망상(stockwork) 석영맥으로 산출되며, 빗살, 호상 및 깃털조직 등을 보이고 있다 금은광화작용과 관련된 열수변질대는 광물 조합에 따라 고점토대(딕카이트-명반석-석영), 점토대(딕카이트-석영), 견운모대(석영-견운모-황철석) 및 프로필리틱대(녹니석-탄산염광물-석 영-장석-휘석)로 구분된다 고점토대는 등대맥 최상부인 노인봉을 중심으로 분포하고 있으며, 그 외각부에서 견운모대 및 프로필리틱대가 산출되고 있다. 석영맥은 석영, 옥수질석영, 아듈라리아, 탄산염광물등의 맥석광물과 함께 미립의 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 함은광물, 에렉트럼 등 광석광물로 구성되며, 에렉트럼의 금함량은 14.6~53.7 atomic % Au이다. 유체포유물 및 에렉트럼-섬아연석 지질온도계로부터 추정된 광화작용 온도는 $158^{\circ}C$~285$^{\circ}C$범위로 전형적인 천열수광응의 온도범위를 보이고 있으며, 산소.수소 안정동위원소 연구 결과($\delta^{18}$ /$O_{water}$ =-10.1~8.0$\textperthousand$, $\delta$D=-68~64$\textperthousand$) 동위원소 교환이 적게 진행된 천수로부터 유래된 광화유체로 추정된다. 이러한 변질대의 분포특성, 열수유체의 기원 및 생성환경을 종합해 볼 때, 현재 지표에 노출된 가사도 지역의 광화대는 온천형 저유황성 천열수 금은광상의 최상부에 해당하는 것으로 추정된다.

• 자원환경지질
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• 제39권5호
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• pp.567-581
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• 2006

남한의 중생대 금-은광상은 주로 쥐라기와 백악기 화성활동과 각각 밀접한 관계를 보이고 있으며, 고태평양 판의 섭입양태의 변화에 따라 다음과 같이 시 공간적으로 연계되어 있다. 쥐라기 금광상(약 $165{\sim}145Ma$)은 심부 지질조건에서 유입된 광화유체로부터 형성된 전형적인 특징을 보이고 있으며, 대보조산운동 말기동안 이자나기판의 섭입방향이 동북아시아를 향하여 직각방향으로부터 사각북향으로 변환되는 동안 고응력장은 압축력 환경으로부터 전단력 환경으로 변화함으로써 이 단계에 쥐라기 금광화작용이 집중적으로 진행된 양상을 보이고 있다. 반면에 백악기 동안 섭입양태가 사각방향에서 직각방향으로 재차 변화됨으로써 전기 백악기 좌수향 주향이동단층계의 발달과정에서 후기 백악기 반암형 화성활동과 관련된 천부 지질조건에서 유입된 다양한 기원의 유체로부터 점이성${\sim}$원지성 금-은광상과 비철금속광상(약 110${\sim}$45 Ma)이 배태되고 있다. 이러한 중생대 금-은광상의 유형은 대륙충돌 이후에 나타나는 지각진화 단계와 함께 고태평양판의 섭입양태 변화에 따라 서로 다른 관입심도를 갖는 화성암체가 관입됨으로써 심부 또는 천부 지질환경의 지열수계가 형성되고, 성인적으로 서로 다른 유형의 금-은광상이 배태된 것으로 추정된다.

• 자원환경지질
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• 제46권2호
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• pp.153-163
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• 2013

옥천 금-은광상은 시대미상의 변성퇴적암류내에 발달된 NE 또는 NW 계열의 열극대를 충진한 2개조의 석영맥으로 구성된 열수맥상광상이다. 본 광상의 석영맥은 주로 괴상으로 산출되며 일부 각력상 및 정동구조가 관찰되고 연장성은 최소 50 m, 맥폭은 0.1에서 0.3 m 정도이다. 이들 석영맥에서 산출되는 광물은 황철석, 석영, 견운모, 녹니석 및 점토광물로 구성된 열수변질광물과 황철석, 자류철석, 유비철석, 섬아연석, 황동석 및 방연석으로 구성된 황화광물이 관찰된다. 유체포유물 자료에 의하면, 광화시기 광석광물의 침전과 관련된 균일화온도와 염농도는 각각 $184{\sim}362^{\circ}C$, 0.0~6.6 wt.% NaCl 로서 광화유체가 천수의 혼입에 의한 냉각과 희석작용이 있었음을 지시한다. 황(${\delta}^{34}S$: 0.4~8.4‰)의 기원은 주로 화성기원과 일부 모암내의 황에서 유래된 것으로 해석된다. 산소(${\delta}^{18}O$: 4.9~12.1‰)와 수소(${\delta}D$: -92~74‰) 동위원소값의 자료로 볼 때, 이 광상의 광화유체는 마그마 기원 또는 천수 기원의 유체로 생각되며 광화작용이 진행됨에 따라 기원이 다른 천수의 혼입이 작용한 것으로 해석할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제40권6호
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• pp.713-726
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• 2007

대봉광상은 선캠브리아기 경기육괴의 호상편마암 또는 화강편마암내에 발달된 단층($N10{\sim}20^{\circ}W,\;40{\sim}60^{\circ}SW$)을 따라 충진한 중열수 함금-은 괴상 석영맥광상이다. 이 광상의 광화작용은 여러번의 단열작용에 의해 형성된 괴상 백색 석영맥(광화I시기)과 투명 석영맥(광화II시기)으로 구성된다. 광화I시기의 열수작용에 의한 변질작용은 견운모화, 녹니석화, 탄산염화, 황철석화, 규화 및 점토화작용 등이 관찰되며, 견운모대는 석영맥과 접촉한 부분에서, 녹니석대는 석영맥으로부터 멀어짐에 따라 관찰된다. 견운모대의 모암변질광물은 대부분이 견운모 및 석영이며, 일부 일라이트, 탄산염광물, 녹염석으로 구성된다. 녹니석대의 모암변질광물은 주로 녹니석, 석영과 소량 견운모, 탄산염광물 및 녹염석으로 구성된다. 견운모의 Fe/(Fe+Mg) 값은 $0.36{\sim}0.59(0.51{\pm}0.10)$이며, 백운모-페차이트족에 해당되고 녹니석의 Fe/(Fe+Mg) 값은 $0.66{\sim}0.73(0.70{\pm}0.02)$이고 대부분 브룬스비자이트에 해당된다. 견운모와 녹니석에 대한 $Al_{IV}-Fe/(Fe+Mg)$의 다이어그램은 변질 시 같은 광종의 견운모와 녹니석의 형성온도를 나타내는 지시자로서 유용하다. 이것은 계산된 녹니석 단종의 활동도가 $a3(Fe_5Al_2Si_3O_{10}(OH){_6}:0.00964{\sim}0.0291,\;a2(Mg_5Al_2Si_3O_{10}(OH){_6}:9.99E-07{\sim}1.87E-05,\;a1(Mg_6Si_4O_{10}(OH){_6}:5.61E-07{\sim}1.79E-05$로서 대봉광상의 녹니석은 철이 풍부한 녹니석으로 비교적 고온($T>450^{\circ}C$)에서 모암과 평형상태에서 온도가 감소함에 따라 형성되었음을 알 수 있다. 모암변질시 $log\;{\alpha}K^+/{\alpha}H^+,\;log\;{\alpha}Na^+/{\alpha}H^+,\;log\;{\alpha}Ca^{2+}/{\alpha}^2H^+$ 값은 각각 $4.6(400^{\circ}C),\;4.1(350^{\circ}C),\;4.0(400^{\circ}C),\;4.2(350^{\circ}C),\;1.8(400^{\circ}C),\;4.5(350^{\circ}C)$이고 pH는 각각 $5.4{\sim}6.5(400^{\circ}C),\;5.1{\sim}5.5(350^{\circ}C)$로서 모암변질시 열수용액은 약산성이었음을 알 수 있다. 모암변질시 이득원소(부화원소)는 $K_2O,\;P_2O_5,\;Na2O$, Ba, Sr Cr, Sc, V, Pb, Zn, Be, Ag, As, Ta, Sb이며 특히 Sr, V, Pb, Zn, As, Sb등의 원소는 현저하게 증가하므로 중열수 및 천열수 금-은광상의 탐사에 지시원소로서 활용될 수 있을 것이다.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.대한자원환경지질학회.대한광업진흥공사 2002년도 추계 공동 심포지엄 논문집: 국내 자원의 현황과 전망
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• pp.119-136
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• 2002

Contrasts in the style of the gold-silver mineralization in geologic and tectonic settings in Korea, together with radiometric age data, reflect the genetically different nature of hydrothermal activities, coinciding with the emplacement age and depth of Mesozoic magmatic activities. It represents a clear distinction between the plutonic settings of the Jurassic Daebo orogeny and the subvolcanic environments of the Cretaceous Bulgugsa igneous activities. During the Daebo igneous activities (c.a. 200-150 (?) Ma) coincident with orogenic time, gold mineralization took place between c.a. 195 and 135 (127 ?) Ma. The Jurassic Au deposits commonly show several characteristics; prominent association with pegmatites, low Ag/hu ratios in the ore-concentrating parts, massive vein morphology and a distinctively simple mineralogy including Fe-rich sphalerite, galena, chalcopyrite, arsenopyrite, Au-rich electrum, pyrrhotite and/or pyrite. During the Bulgugsa igneous activities $(110\~50Ma)$, the precious-metal deposits are generally characterized by such features as complex vein morphology, medium to high AE/AU ratios in the ore concentrates, and diversity of ore minerals including base-metal sulfides, pyrite, arsenopyrite, Ag-rich electrum and native silver nth Ag sulfides, Ag-Sb-As sulfosalts and Ag tellurides. Vein morphology, mineralogical, fluid inclusion and stable isotope results indicate the diverse genetic natures of hydrothermal systems in Korea. The Jurassic Au-dominant deposits (orogenic type) were formed at the relatively high temperature $(about\;300^{\circ}\;to\;450^{\circ}C)$ and deep-crustal level $(4.0{\pm}1.5\;kb)$ from the hydrothermal fluids containing more amounts of magmatic waters $(\delta\;^{18}O_{H2O}\;5\~10\%_{\circ})$. It can. It can be explained by the dominant ore-depositing mechanisms as $CO_2$ boiling and sulfidation, suggestive of hypo- to mesothermal environments. In contrast, the Cretaceous Au-dominant $(l13\~68\;Ma),\;Au-Ag \;(108\~47\;Ma)$ and Ag-dominant $(103\~45\;Ma)$ deposits, which correspond to volcanic-plutonic-related type, occurred at relatively low temperature $(about\;200^{\circ}\;to\;350^{\circ}C)$ and shallow-crustal level $(1.0\{pm}0.5\;kb)$ from the ore-forming fluids containing more amounts of less-evolved meteoric waters$(\delta\;^{18}O_{H2O}\;-10\~5\%_{\circ})$. These characteristics of the Cretaceous precious-metal deposits can be attributed to the complexities in the ore-precipitating mechanisms (mixing, boiling, cooling), suggestive of epi- to mesothermal environments. Therefore, the differences of the emplacement depth between the Daebo and the Bulgugsa igneous activities directly influence the unique temporal and spatial association of the deposit styles.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2002년도 추계 공동 심포지엄 논문집
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• pp.119-136
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• 2002

Contrasts in the style of the gold-silver mineralization in geologic and tectonic settings in Korea, together with radiometric age data, reflect the genetically different nature of hydrothermal activities, coinciding with the emplacement age and depth of Mesozoic magmatic activities. It represents a clear distinction between the plutonic settings of the Jurassic Daebo orogeny and the subvolcanic environments of the Cretaceous Bulgugsa igneous activities. Dunng the Daebo igneous activities (c.a. 200～150 (\ulcorner) Ma) coincident with orogenic time, gold mineralization took place between c.a. 195 and 135 (127 \ulcorner) Ma. The Jurassic Au deposits commonly show several characteristics; prominent association with pegmatites, low Ag/Au ratios In the ore-concentrating parts, massive vein morphology and a distinctively simple mineralogy including Fe-rich sphalerite, galena, chalcopyrite, arsenopyrite, Au-rich electrum, pyrrhotite and/or pyrite. During the Bulgugsa igneous activities (110～50 Ma), the precious-metal deposits are generally characterized by such features as complex vein morphology, medium to high Ag/Au ratios in the ore concentrates, and diversity of ore minerals including base-metal sulfides, pyrite, arsenopyrite, Ag-rich eletrum and native silver with Ag sulfides, Ag-Sb-As sulfosalts and he tellurides. Vein morphology, mineralogical, fluid inclusion and stable isotope results indicate the diverse genetic natures of hydrothermal systems in Korea. The Jurassic Au-dominant deposits (orogenic type) were formed at the relatively high temperature (about 300$^{\circ}$ to 45$0^{\circ}C$) and deep-crustal level (4.0$\pm$1.5 kb) from the hydrothermal fluids containing more amounts of magmatic waters ($\delta$$^{18}$ $O_{H2O}$; 5～10$\textperthousand$). It can be explained by the dominant ore-depositing mechanisms as $CO_2$ boiling and sulfidation, suggestive of hypo- to mesothermal environments. In contrast, the Cretaceous Au-dominant (l13～68 Ma), Au-Ag (108～47 Ma) and AE-dominant (103～45 Ma) deposits, which correspond to volcanic-plutonic-related type, occurred at relatively low temperature (about 200$^{\circ}$ to 35$0^{\circ}C$) and shallow-crustal level (1.0$\pm$0.5 kb) from the ore-forming fluids containing more amounts of less-evolved meteonc waters ($\delta$$^{18}$ $O_{H2O}$;-10～5$\textperthousand$). These characteristics of the Cretaceous precious-metal deposits can be attributed to the complekities in the ore-precipitating mechanisms (mixing, boiling, cooling), suggestive of epi- to mesothermal environments. Therefore, the differences of the emplacement depth between the Daebo and the Bulgugsa igneous activities directly influence the unique temporal and spatial association of the deposit styles.les.

• 자원환경지질
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• 제42권4호
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• pp.301-314
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• 2009

태백산 광화대는 Zn Pb W Fe Cu Mo Ag Au와 같은 금속이 다량 수반되는 국내에서 가장 중요한 광화대로서 다양한 광상유형이 배태되고 있다. 이러한 광상 유형은 스카른 광상, 열수교대 광상, 중열수 맥상 광상, 칼린 광상으로 시 공간적 측면에서 반암형 광화작용과 밀접한 연관성을 보이고 있다. 태백산 광화대에서 천부 마그마-열수시스템은 고태평양 판의 북서 방향의 섭입과 관련된 불국사 화성활동(약 $110{\sim}50\;Ma$)과 연계되어 있다. 특히 국내에서 대표적인 아연-연 스카른 광상인 제2연화, 신예미, 울진 광상과 열수교대 광상인 장군 광상 그리고 중간 혼합형(스카른/열수교대 혼합형)에 속하는 제1연화 광상을 대상으로 금속비, 광물조합 및 생성환경을 비교하여, 광화유체의 진화에 따른 특성을 검토하였다. 이러한 광상 유형의 금속비는 관계 화강암체의 근원물질로부터 온도 하강에 따라 중간형 황 조건에서 저황 조건으로 변화하는 정출환경을 시사하고 있으며, 다금속 광화작용시 각 광산별 공간적 근접성에 기인한 유체의 진화단계 차이를 반영하고 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.411-411
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• 2012

Over the recent years, surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) has dramatically grown as a label-free detecting technique with the high level of selectivity and sensitivity. Conventional SERS-active nanostructured layers have been deposited or patterned on rigid substrates such as silicon wafers and glass slides. Such devices fabricated on a flexible platform may offer additional functionalities and potential applications. For example, flexible SERS-active substrates can be integrated into microfluidic diagnostic devices with round-shaped micro-channel, which has large surface area compared to the area of flat SERS-active substrates so that we may anticipate high sensitivity in a conformable device form. We demonstrate fabrication of flexible SERS-active nanostructured substrates based on soft-lithography for simple, low-cost processing. The SERS-active nanostructured substrates are fabricated using conventional Si fabrication process and inkjet printing methods. A Si mold is patterned by photolithography with an average height of 700 nm and an average pitch of 200 nm. Polydimethylsiloxane (PDMS), a mixture of Sylgard 184 elastomer and curing agnet (wt/wt = 10:1), is poured onto the mold that is coated with trichlorosilane for separating the PDMS easily from the mold. Then, the nano-pattern is transferred to the thin PDMS substrates. The soft lithographic methods enable the SERS-active nanostructured substrates to be repeatedly replicated. Silver layer is physically deposited on the PDMS. Then, gold nanoparticle (AuNP) inks are applied on the nanostructured PDMS using inkjet printer (Dimatix DMP 2831) to deposit AuNPs on the substrates. The characteristics of SERS-active substrates are measured; topology is provided by atomic force microscope (AFM, Park Systems XE-100) and Raman spectra are collected by Raman spectroscopy (Horiba LabRAM ARAMIS Spectrometer). We anticipate that the results may open up various possibilities of applying flexible platform to highly sensitive Raman detection.