• 암석학회지
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• 제14권4호
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• pp.226-236
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• 2005

이 연구에서는 화강암 스위트와 슈퍼스위트의 개념을 사용하여 우리나라 트라이아스기 화강암을 대상으로 시공간적으로 밀접하게 관련된 화강암체들을 계층적으로 구분하였다. 옥천대(서부 영남육괴)의 트라이아스기 화강암 중에서 백록화강암과 점촌화강암은 하나의 백록 스위트로 지정되며, 청산 화강암은 청산스위트로 지정된다. 이 두 스위트는 근원물질의 유사성과 기재적 및 지구화학적 상이성 등으로부터 하나의 슈퍼스위트, 즉 백록 슈퍼스위트로 묶을 수 있다. 경상분지의 트라이아스기 화강암인 영덕화강암, 영해화강암, 청송화강암은 각각 독립적인 영덕 스위트, 영해 스위트, 청송 스위트로 지정된다. 이 세 스위트는 근원물질의 유사성과 기재적 및 지구화학적 상이성 등으로부터 하나의 슈퍼스위트, 즉 영덕 슈퍼스위트로 묶을 수 있다. 서부 영남육괴의 백록 슈퍼스위트와 경상분지의 영덕 슈퍼스위트는 Nd-Sr 동위원소 특징에서 아주 뚜렷한 차이를 보이는데, 이는 두 슈퍼스위트를 만든 화강암질 마그마의 근원물질이 서로 달랐음을 지시한다. 백록 슈퍼스위트는 그 근원물질이 영남육괴를 이루는 지각물질들 사이의 혼합으로 설명되는 반면, 영덕 슈퍼스위트의 근원물질은 결핍된 맨틀과 영남육괴 지각물질의 혼합으로 설명된다. 동시기 화성활동의 산물인 백록 슈퍼스위트와 영덕 슈퍼스위트에서 화강암질 마그마의 근원물질에 차이를 보이는 것은 마그마 생성의 장소가 지체구조적으로 상이하였음을 지시하는 것이다.

• 지질공학
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• 제15권4호
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• pp.391-405
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• 2005

포항시 흥해읍 일대 지하수의 수리 지화학적 특성 을 파악하기 위하여, 지표수, 천부지 하수 및 중간심도와 심부 지하수를 대상으로 수질 및 안정 동위 원소 분석 을 수행하였다. 심도별 수질 유형은 지표수 및 천부지하수는 Ca-Cl, 중간 심도는 $Na-HCO_3$, 심부지하수는 Na-Cl형이 우세하게 나타난다. $HCO_3^-$ $SiO_2$의 기원은 천부 지하수의 경우 규산염광물의 풍화에서, 심부지하수는 탄산염 광물의 풍화에서 생성되었다. Ca 및 Mg이 온은 천부 및 심부 모두 석회 석 및 백운석에서 기인한다. 천부 지하수의 $SO_4^{2-}$ 기원은 황철석에서 기인하는 것으로 나타난다 심도의 증가에 따라 pH 및 TDS는 증가하나, Eh및 DO는 감소하는 경향을 보인다. 알카리 금속(K, Na, Li.)은 심부로 갈수록 농도가 증가하나, 알카리 토금속(Mg, Ca) 및 AL은 천부로 갈수록 증가하는 양상을 보인다. 음이온인 할로겐 원소(F, Cl, Br) 및 $HCO_3^-$의 농도도 심부로 갈수록 증가함을 보인다. 산소 및 수소 안정동위원소 평균값은 심부 지하수는 평균값: ${\delta}^{18}O=-10.1\%_{\circ},\;{\delta}D=-65.8\%_{\circ}$, 중간심도는 평균값: ${\delta}^{18}O=-8.9\%_{\circ},\;{\delta}D=-59.6\%_{\circ}$ 천부 지하수는 평균값: ${\delta}^{18}O=-8.0\%_{\circ},\;{\delta}D=-53.6\%_{\circ}$지표수는 평균값: ${\delta}^{18}O=-7.9\%_{\circ},\;{\delta}D=-53.3\%_{\circ}$의 값을 각각 보인다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제26권3호
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• pp.25-36
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• 2021

This study evaluated monthly, seasonal and altitudinal changes of oxygen and hydrogen isotope compositions of wet precipitation samples (n = 238) that were collected for last four years from 7 altitudes (from 265 to 1,500 m above sea level) in the Jeju Samdasoo watershed at the southeastern part of Jeju island, in order to examine the recharge characteristics of groundwater that is pumped out for the production of the Samdasoo drinking mineral water. Precipitation samples showed a clear seasonal change of O-H isotopic composition as follow, due to the different air masses and relative humidity: 𝛿D = 7.3𝛿¹⁸O + 11.3 (R² = 0.76) in the wet season (June to September), while 𝛿D = 7.9𝛿¹⁸O + 9.5 (R² = 0.91) in the dry season (October to May). In contrast, the stable isotope compositions of groundwater were nearly constant throughout the year and did not show a distinct monthly or seasonal change, implying the well-mixing of infiltrated water during and after its recharge. An altitudinal effect of the oxygen isotope compositions of precipitation was also remarkable with the decrease of -0.19‰ (R² = 0.91) with the elevation increase by 100 m. Based on the observed altitudinal change, the minimum altitude of groundwater recharge was estimated as 1,200 m above the sea level in the Jeju Samdasoo watershed.

• 방사성폐기물학회지
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• 제10권3호
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• pp.189-197
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• 2012

KURT 지하수의 지구화학적 특성을 조사하기 위하여 단열충전광물과 지하수의 지구화학적 성분이 조사되었다. KURT내의 시추공들로부터 얻어진 시추코아로부터 방해석(calcite), 일라이트(illite), 로먼타이트(laumonite), 녹니석(chlorite), 녹염석(epidote), 몬모릴로나이트(montmorillonite), 카올리나이트(kaolinite) 및 일라이트와 스멕타이트(smectite)의 혼합층상광물 등이 감정되었다. 시추공 DB-1, YS-1, YS-4에서 채취한 대부분의 지하수는 pH 8이상의 알칼리 환경을 보여주었으며 YS-1을 제외한 두 관측공의 전기전도도는 약 2$200{\mu}S/cm$를 나타냈으며 이들 시추공에서 천부지하수는 $Ca-HCO_3$ 와 $Ca-Na-HCO_3$ 유형 이였으며 심부 250m이하에서는 $Na-HCO_3$ 유형을 나타냈다. DB-1 공의 심부지하수에서 낮은 용존산소량(DO)와 Eh값의 감소를 측정하였으며 이는 환원환경을 지시한다. KURT의 지하수 시료의 $Cl^-$ 이온의 농도는 5 mg/L 이하이며 전 샘플링구간에서 커다란 변화 없이 일정하게 나타났다. 이러한 현상은 KURT 지역의 천부와 심부지하수가 혼합(mixing)되어 $Cl^-$의 농도가 깊이에 따라 큰 변화가 없는 것으로 해석된다. 지하수 시료의 ${\delta}^{18}O$과 ${\delta}D$ 분석 값은 각각 -10.4~-8.2‰과 -71.3~-55.0‰의 범위로 지하수가 순환수 기원임을 보여준다. 긴 순환경로를 거친 심부지하수의 수소, 산소 동위원소 값은 천부지하수에 비해 감소하며 이러한 값은 일반적으로 높은 불소농도를 동반하였다. 이는 불소함량이 높은 지하수가 물-암석 반응에 의해 생성되었음을 보여준다. KURT 지역에서 채취한 지하수의 $^{14}C$를 이용한 연대측정분석에서 지하수의 체류시간(residence time)이 약 2,000~6,000년으로 측정되었다. 이러한 체류시간은 KURT 지역의 화강암에 존재하는 지하수가 다른 유럽의 화강암지역(예, 스트리파 지역, 스웨덴)보다 상대적으로 지하수의 연령이 오래되지 않은 것으로 측정되었다.

• 지질공학
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• 제21권1호
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• pp.65-77
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• 2011

본 연구에서는 경북 봉화지역, 강원도 오대산 및 춘천지역에서 산출되는 8개 탄산약수터에서 11개 탄산약수 시료를 대상으로 수리화학적 특성을 규명하고, 용존무기탄소의 동위원소(${\delta}^{13}C_{DIC}$)분석을 통해 탄산가스의 기원을 해석하며, 영족기체 동위원소($^3He/^4He$, $^{20}Ne/^{22}Ne$)의 동위원소 존재비를 분석하여 탄산가스의 기원과 연계한 영족기체의 기원을 밝히고자 하였다. 연구결과 탄산약수의 수리화학적 특성은 pH 5.59~6.04 범위로 약산성의 특성을 보이고, 전기전도도 값은 $302{\sim}864\;{\mu}S/cm$ 범위를 보인다. 모든 탄산약수의 수리화학적 유형은 Ca-$HCO_3$ 형에 속한다. 특히 Fe, Mn의 함량이 높아 음용수 수질기준치를 초과한다. 연구지역 탄산약수의 ${\delta}^{13}C_{DIC}$ 값은 -2.84~5.3‰ 범위를 보이므로 $CO_2$의 기원은 주로 심부기원이며, 물-암석 반응과정에서 탄산염광물등의 영향을 일부 받은 것으로 해석된다. 탄산약수의 $^3He/^4He$ 동위원소비와 $^4He/^{20}Ne$동위원소비 상관관계에서 탄산약수는 기원상 3개의 군으로 분류된다. 맨틀과 같은 심부기원의 영역, 대기기원에 가까운 영역, 맨틀기원과 대기기원의 혼합영역으로 도시된다. 이는 심부기원의 영족기체가 천부지하수와 지표노출에 의해 대기기원과 혼합된 것으로 해석되며, 맨틀과 같은 심부기원의 헬륨가스의 공급은 지질경계 및 단층과 같은 지질구조와 밀접한 관계가 있는 것으로 추정된다.

• 자원환경지질
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• 제43권1호
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• pp.1-12
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• 2010

동해안의 후포분지에서 채취한 두 개의 피스톤 코어를 이용하여 후포분지에서의 홀로세 퇴적물 내 유기물의 특징 및 동해 해수면 변화와의 관계를 규명하고자 지화학적 접근을 시도하였다. 채취한 시료에 대한 유기물 성분 분석(TOC와 TN)과 유기물 동위원소($\delta^{13}C_{org}$와 $\delta^{15}N_{org}$) 분석 결과들은 코어와 시료 채취 심도에 따라 분석값들이 특징적으로 변화한다. 코어 08HZP-01에서는 4 mbsf(meter below seafloor)에서 코어 표면까지 비교적 채취 심도가 상부로 갈수록 지화학 분석값들이 점이적으로 증가하지만, 코어 08HZP-03에서는 4.71 mbsf를 기준으로 상부와 하부에서 급격한 지화학 분석값들의 변화가 발생한다. 유기물의 TOC/TN과 $\delta^{13}C_{org}$와 $\delta^{15}N_{org}$의 값을 종합적으로 고려하였을 때, 후포분지의 유기물은 해양 조류 기원이 우세한 집단, $C_3$ 육성 식물 기원이 우세한 집단, 해성/육성 조류와 $C_3$ 육성 식물의 혼합기원이 우세한 집단으로 구분할 수 있다. 이러한 퇴적물 내 유기물의 심도에 따른 특성 및 기원 변화는 주로 홀로세 동해 해류와 해수면 등의 변화에 따른 퇴적환경 변화 (퇴적물 이동 포함)에 기인한 것으로 보인다.

• 자원환경지질
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• 제40권5호
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• pp.635-649
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• 2007

이 연구에서는 호남지역에 분포하는 5개 온천(죽림, 변산, 지리산, 덕산, 화순)에서 9개 온천시료와 인근의 지하수 시료 3개를 채취하여 수질화학 성분과 안정동위원소 $({\delta}^{18}O,\;{\delta}D,\;{\delta}^{34}S)$ 및 영족기체(He, Ne, Ar) 동위원소 분석을 통하여 온천수의 지화학적 특성, 지화학적 진화, 그리고 황, 헬륨, 아르곤의 기원을 해석하고자 하였다. 호남지역 온천수의 수온은 $23.0{\sim}30.5^{\circ}C$ 범위로 저온형 온천특성을 보이고 pH는 $7.67{\sim}9.98$ 범위로 알카리성의 특성을 보여주었다. 전기전도도는 $153{\sim}746{\mu}S/cm$ 범위로 지역에 따라서 큰 차이를 보여주었다. 온천주변 지하수의 수질특성은 온천수보다 낮은 pH와 전기전도도의 특성을 보여주었다. 온천수와 지하수의 지화학적 성분은 파이퍼도상에서 크게 3개의 유형으로 구분된다($Na-HCO_3$ 유형, Na-Cl 유형, $Ca-HCO_3$ 유형). 온천수의 지화학적 진화과정을 보면 초기에 $Ca-HCO_3$ 유형에서 출발하여 $Ca(Na)-HCO_3$ 유형을 거쳐 $Na-HCO_3$ 유형으로 진화하였으며, 일부 온천수는(JR1)의 경우 pH 9.98의 알카리성으로, $Na-HCO_3$ 유형의 종말점까지 도달하여 지화학적 진화의 최종단계에 도달되었음을 보여준다. 온천수의 산소 및 수소동위원소 조성은 순환수선을 따라 도시되며 지역에 따라 위도효과를 보인다. 황산염에 대한 황동위원소 대부분 화성기원을 보인다. 그러나 JR1 온천은 고염수에서 기원한 것으로 보이는 해양성기원을 보인다. 온천수의 $^3He/^4He$ 비와 $^4He/^{20}Ne$ 비는 $0.0143{\times}10^{-6}{\sim}0.407{\times}10^{-6}$ 범위와 $6.49{\sim}584{\times}10^{-6}$ 범위를 각각 보여주어 대기와 지각성분의 혼합선상에 도시된다. 이는 온천수내 헬륨가스의 대부분이 지각기원임을 의미한다. 죽림온천(JR1)의 경우 맨틀기원의 헬륨가스의 혼합율이 다른 온천에 비해 다소 높은 비율을 보여준다. 이들 동위원소비와 온천수의 pH와는 대체적으로 정의 상관관계가 확인되었다. 아울러 $^{40}Ar/^{36}Ar$비가 $292.3{\times}10^{-6}{\sim}304.1{\times}10^{-6}$ 범위로 대기기원임을 지시한다.

• 암석학회지
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• 제24권4호
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• pp.323-335
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• 2015

달전현무암은 포항분지의 발달사 해석에 중요한 의미를 가지나 야외 산상, 층서적 위치, 동위원소 연대 등에서 연구자들 간에 많은 논란이 있다. 본 연구는 이러한 논란을 해결하기 위해 상세한 야외조사를 통해 이 암석의 분포와 연일층군과의 접촉관계를 밝히고 지화학 자료를 분석하였으며, $^{40}Ar/^{39}Ar$ 동위연소 연대를 측정하였다. 달전저수지 주변에는 연일층군과 관입접촉 관계를 가지는 3매의 현무암체와 10여 개의 소규모 암맥과 암상이 분포하고 있음이 밝혀졌다. 경하관찰에서 이들은 감람석과 휘석을 반정으로 하는 반상조직을 보이며 기질은 사장석, 감람석, 휘석 등으로 구성된 알칼리 현무암의 특징을 보인다. 기존 지화학 분석결과를 재구성한 결과, 3 매의 암체와 소규모 관입암들은 TAS 도표, 미량원소와 희토류원소 패턴, Zr-Ti 도표상에서 모두 동일한 지화학적 특성을 보이고 있다. 이들은 모두 알칼리 계열로 도시되며, 부화된 해양성 현무암 또는 지판 내의 알칼리 현무암과 유사한 원소별 패턴을 보인다. 또한 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 동위연소 연대측정 결과, 13.82 Ma의 등시선 연대가 도출되었다. 이러한 결과들은 종합하면, 달전현무암은 알칼리 현무암으로써 층서적으로 연일층군을 관입한 포항분지 충전물에 속하는 것으로 결론지어진다.

• 자원환경지질
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• 제23권2호
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• pp.245-259
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• 1990

Petrochemical analyses of granitic rocks including trace element, REE and oxygen isotope were carried out to understand petrogenesis of plutonic rocks from the Chungju, Wolaksan and Jecheon granite batholiths, which might be related with tungsten-base metal-fluorite mineralization in the Hwanggangri metallogenic province. Different geochemical characteristics such as major and trace elements were found between Jurassic Daebo granitic rocks (Chungju, Jecheon, Wonju, and Boeun granitic rocks) and Cretaceous Bulgugsa granitic rocks (Wolaksan, Muamsa and Sokrisan granitic rocks). Cretaceous granitoids are characterized by high $SiO_2$and $K_2O$ contents and low $TiO_2$, $Al_2O_3$, MgO and CaO contents. They also have relatively high contents of trace elements(Zn, V, Co, Cr, Sr, and Ba) in comparison with the Jurassic granitoids. (Eu)/($Eu^*$) and $(La/Lu)_{CN}$ ratios of Jurassic plutons vary from 0.78 to 1.13 and from 26.02 to 30.5, respectively, while the ratios of Cretaceous ones range from 0.22 to 0.28 and from 4.42 to 14.2, respectively. The REE patterns of the Cretaceous and Jurassic granitic rocks have quite different Eu anomalies: large negative Eu anomaly in the former, and mild or absent Eu anomaly in the latter. The large Eu negative of Cretaceous granitic rocks are interpreted as a differentiated product of fractional crystallization of granitic magma deduced by Rayleigh fractionation model(Tsusue et al., 1987). Oxygen isotopic compositions of quartz for Daebo and Bulgugsa granitic rocks range from 9.98 to 10.51‰ and from 8.26 to 9.56‰, respectively. The Daebo granitic rocks enriched in $^{18}0$ suggest that the magma be undergone different partial melting processes from the Bulgugsa ones. Of the Bulgugsa granitoids, Wolaksan and Sokrisan mass have different contents of trace elements and ${\delta}\;^{18}0$ values of the silicate minerals, which indicate that they are not from the identical source of magma. Many mineral deposits are distributed in and/or near the Wolaksan and Muamsa granitic rocks, but a few mineral deposits are found in and near the Chungju and Jecheon granite batholiths. It might be depend on geochemisty of the related igneous rocks which have low contents of Ba, Sr, Co, V, Cr, Ni, Zn and high contents of Nb and Y, and on lithology of country rocks such as cabonate and noncarbonate rocks.

• 한국어류학회지
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• 제32권2호
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• pp.84-90
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• 2020

섬진강 하구와 광양만에 서식하는 주둥치의 서식처 및 섭식 특성을 비교하기 위해 탄소 및 질소 안정동위원소 분석을 실시하였다. 주둥치의 탄소안정동위원소비(δ¹³C) 값은 염분이 30 psu보다 낮은 섬진강 하구에서 채집된 개체에서 광양만에 비해 낮은 값이 나타났으며, 이는 섬진강 하구에서 채집된 주둥치가 해당 정점에서 섭식활동을 하고 있음을 의미한다. 이와 대조적으로, 채집된 주둥치의 질소안정동위원소비 (δ¹⁵N) 값은 정점 간 큰 차이를 나타내지 않아, 이들이 각 서식처에서 유사한 영양위치를 점유하고 있다는 것을 나타내었다. 주둥치는 만 전체에 널리 분포하고 있어 광염성 어류의 특성을 잘 대변하는 것을 보였는데, 상대적으로 소형개체들이 하구역에서 채집되는 반면 대형 개체들이 광양만에 분포하여 크기에 따른 서식처 분리를 나타내었다. 결론적으로 본 연구에서 나타난 주둥치의 δ¹³C 값의 서식처 간 차이와 δ¹⁵N 값의 일관성은 섬진강 하구에서 유어기에 주로 동물플랑크톤을 섭이하는 반면, 광양만에서 성어기에 저서무척추동물을 섭이하는 육식성 섭식 특성과 함께 이동 중 서식환경에 따른 먹이자원의 이용에서의 변이를 잘 나타내어 주었다. 본 연구결과는 또한 광염성 어류의 서식처 특성과 먹이 이용 패턴을 파악하기 위한 연구에 안정동위원소 분석기법의 유용성을 잘 보여주었다.