• 한국광물학회지
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• 제25권4호
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• pp.283-293
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• 2012

지구가 마그마 바다 상태에서 현재의 층상화된 내부 구조로 분화되는 진화과정의 체계적인 이해를 위하여 규산염 용융체와 같은 비정질 산화물의 결정화과정 메커니즘 규명이 필요하다. 이를 위하여 결정화 과정에서 수반하는 용융체의 원자구조 변화를 실험적으로 측정하여 결정화 과정을 정량적으로 정립할 수 있다. 본 연구에서는 고상 핵자기 공명 분광분석(NMR)을 이용하여 졸겔법으로 합성한 비정질 알루미나($Al_2O_3$)의 온도-가열 시간 변화에 따른 원자구조 변화로부터, 비정질-결정질 상전이 과정을 원자 단위에서 규명하였다. 비정질 $Al_2O_3$의 $^{27}Al$ 3QMAS NMR 실험 결과 다량의 배위수 4, 5의 알루미늄($^{[4,5]}Al$)과 소량의 배위수 6인 알루미늄($^{[6]}Al$)이 명확히 구분되어 관찰되었고, 973 K와 1,073 K에서 각각 가열시간을 증가시킬수록 배위수 5인 알루미늄($^{[5]}Al$)이 감소하였다. 본 연구에서는 $^{[5]}Al$의 분율을 결정화의 지표로 이용하여 $^{27}Al$ 3QMAS NMR 결과를 정량 분석하였다. 분석을 통해 점진적인 원자구조의 변화로 관찰되는 비정질 산화물의 상전이 과정이 결정화 혹은 비정질 내 구조적 무질서도의 변화와 같은 복합적인 단계로 구성될 수 있음을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 다양한 자연계의 다성분계 규산염 용융체 결정화 과정 및 마그마 바다의 분화와 지구의 화학적 진화에 대한 원자 단위의 이해증진에 도움을 줄 것이다.

• ALGAE
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• 제34권2호
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• pp.177-185
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• 2019

Ecklonia cava is popular in Korea as a marine functional materials. E. cava is generally collected and used on the coast of Jeju Island. However, the continuous use of collected natural E. cava may be limited because difficult to secure throughout the year and may be exposed to environmental pollution. Jeju magma seawater (MSW) was known to be significant advantages such as safety, cleanness, stability, and functional improvement. Attempts have been reported on application of MSW to the culturing of macro- and microalgae and showed improved results. Thus, the objective of the present study was to explore the anti-melanogenesis activity of brown seaweed E. cava (E. cava cultured with MSW [MSWE]) extract cultured in tanks with MSW of Jeju Island to evaluate the possibility of cosmeceutical industrial application. MSWE extract showed the higher polyphenolic and dieckol contents than natural E. cava (NE) extract. Anti-melanogenesis activity of MSWE extract and NE extract are tested and compared using tyrosinase and dihydroxyphenylalanine (DOPA) oxidation inhibition assay. MSWE extracts evidenced more effective tyrosinase and DOPA oxidation inhibition activity than that of the NE extracts and the commercial whitening agent, arbutin. MSWE extracts also markedly inhibited melanin synthesis and decreased the expression of melanogenesis-related protein in ${\alpha}$-melanocyte stimulating hormone-stimulated B16F10 melanoma cells without cytotoxicity. These results suggest that MSW cultivation process would be more effective in releasing bioactive compounds with whitening effect from seaweed such as E. cava at an industrial scale.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2004년도 대한지구물리학회.한국지구물리탐사학회 공동학술대회 초록집
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• pp.232-237
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• 2004

Anatahan Volcano in the Commonwealth of the Northern Mariana Islands (CNMI) erupted for the first time in recorded history on 10 May 2003. The underwater acoustic records of earthquakes, explosions, and tremor produced during the eruption were recorded on a sound-channel hydrophone deployed in February 2003. Acoustic propagation models show the seismic to acoustic conversion at Anatahan is particularly efficient, aided by the slope of the seamount toward the hydrophone. The hydrophone records confirm the onset of earthquake activity at 01:53Z on 10 May, as well as the onset (at ${\~}$06:20Z) of continuous, low-frequency (5-40 Hz) acoustic energy that is likely volcanic tremor related to magma intrusion. The hydrophone recorded a total of 458 earthquakes associated with the eruption. To predict the character of acoustic signals generated from Anatahan, we developed a moment-tensor representation of a volcano-seismic source that is governed by the geometry of the source and the physical properties of the magma. A buried magmatic pipe model was adopted, and numerically modeling source parameters such as the pipe radius and magma viscosity enable us to grasp the inward nature of Anatahan Volcano.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제29권2호
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• pp.175-183
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• 2006

The discovery of deep-sea hydrothermal vents and their ecosystems is a monumental landmark in the history of Ocean Sciences. Deep-sea hydrothermal vents are scattered along the global mid-ocean ridges and back-arc basins. Under sea volcanic phenomena related to underlying magma activities along mid-ocean ridges generate extreme habitats for highly specialized communities of animals. Multidisciplinary research efforts during past three decades since the first discovery of hydrothermal vents along the Galapagos Rift in 1977 revealed fundamental components of physiology, ecology, and evolution of specialized vent communities of micro and macro fauna. Heterogeneous regional geological settings and tectonic plate history have been considered as important geophysical and evolutionary factors for current patterns of taxonomic composition and distribution of vent faunas among venting sites in the World Ocean basins. It was found that these communities are based on primary production of chemosynthetic bacteria which directly utilize reduced compounds, mostly $H_2S$ and $CH_4$, mixed in vent fluids. Symbioses between these bacteria and their hosts, vent invertebrates, are foundation of the vent ecosystem. Gene flow and population genetic studies in parallel with larval biology began to unveil hidden dispersal barrier under deep sea as well as various dispersal characteristics cross taxa. Comparative molecular phylogenetics of vent animals revealed that vent faunas are closely related to those of cold-water seeps in general. In perspective additional interesting discoveries are anticipated particularly with further refined and expanded studies aided by new instrumental technologies.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권1호
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• pp.119-128
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• 2003

Although phoscorites and carbonatites form only a minor proportion of the earth's crustal rocks, these unusual rocks and their intimate relation are of both academic and economic importance. Rare metal (Nb, Zr, Ta) and REEs mineralizations are in close relation with the differentiation of these phoscorite-carbonatite complexes (PCCs). Recent integrated petrological and geochemical data on PCCs in the Kola Alkaline Province, Arctic, indicate that phoscorites and associated carbonatites are differentiated from common 'carbonated silicate patental magma'. Various hypotheses for the genesis of phoscorite-carbonatite complexes have been proposed during the last half-century. A simple magmatic fractionation scheme can not explain the chemical and mineralogical characteristics of phoscorite and conjugate carbonatite. Instead, the hypotheses involving liquid immiscibility and coeval accumulation processes are favored to explain the mineralogical and geochemical characteristics of phoscorite and carbonatite association.

• Ocean and Polar Research
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• 제42권1호
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• pp.33-47
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• 2020

The bulk and partition geochemistry was studied in two sediment cores collected from the axial valley of the north-central Fonualei Rift and Spreading Center (FRSC), Lau back-arc Basin, southwest Pacific. The sediments consist of mostly volcanic ash, although minor amounts of biogenic and other components were present in some intervals. The major element composition of bulk sediments recalculated to a carbonate-free basis was in good agreement with the magma compositions of the adjacent Tofua Arc and the FRSC, with only significant difference in Mn content. The enrichment of Mn and other associated elements (e.g. Cu, Co, Ni, and P) is attributed to hydrothermal input to the sediments, as evidenced by their significant partitioning in the non-detrital phases according to the partition geochemistry. Hydrogenetic and diagenetic inputs were assessed to be relatively insignificant. Estimated hydrothermal Mn fluxes during the Holocene ranged between 5.0 and 37.1 mg cm^-2 kyr^-1, with the higher values in younger sediments, suggesting enhanced hydrothermal activity. The hydrothermal Mn fluxes comparable to or higher than those reported from other spreading centers with strong hydrothermal activities may indicate the presence of unknown hydrothermal vent sites and/or topographic restriction on the dispersal of hydrothermal plumes in the northern part of the FRSC.

• 자원환경지질
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• 제45권2호
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• pp.145-156
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• 2012

해저열수시스템은 중앙해령이나 후열도확장대와 같은 해저화산대를 따라 생성된다. 해저열수시스템은 지각-맨틀과 해양의 에너지와 물질이 교환되는 장으로 이를 통해 지각과 해수의 조성이 변화하며, 해저면에 열수분출구를 침전시켜 열수생태계를 형성하고 금속광상이 만들어진다. 상대적으로 단순한 중앙해령과 달리 지판소멸지역의 해저열수시스템은 섭입되는 물질의 재순환과정에서 다양한 특성이 나타난다. 황동위원소 조성은 이러한 열수시스템의 다양성을 평가하는데 유용하다. 이 논문에서는 서태평양의 지판소멸대에서 발견된 열수분출 지역에서 채취된 열수분출구 시료의 황동위원소 조성변화를 살펴보고 이들 환경에서 열수생성의 다양성을 일으키는 요인을 고찰하였다. 지판소멸대의 열수분출구는 황화광물과 황산염광물 모두 낮은 황동위원소 조성을 갖는 것이 특징이며, 이는 마그마로부터 공급된 $SO_2$ 기체의 유입으로 해석된다. 황동위원소 조성 변화를 포함한 열수시스템의 다양성은 열수시스템 생성과정에서 마그마의 적극적인 역할을 지시한다.

• Ocean and Polar Research
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• 제23권1호
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• pp.11-21
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• 2001

K-Ar ages of the altered rocks from the Barton Peninsula are belows; altered tuffaceous andesite from southwestern part is 42 Ma, altered rocks contacted with quartz vein from southern part are 28 and 33 Ma, and advanced argillic altered andesite from northeastern part are 33 and 35 Ma. Those K-Ar ages are 10 My younger than granitic rocks of the Barton Peninsula. Hydothermal alteration of the Barton Peninsula was originated from mixing of magmatic water from parent magma of granitic rocks with meteoric water. The Al content in the hostrock is relatively constant during hydrothermal alteration, on the contrary the Mg content is in proportion to total alkali. The variation of total alkali and Mg contents in hydrothermal alteration indicates that those elements was washed out during hydrothermal alteration. The sequences of hydrothermal alteration of the Barton Peninsula is chloritization of amphiboles, sericitization of feldspars and kaolitization of sericite.

• 자원환경지질
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• 제51권5호
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• pp.439-453
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• 2018

한반도 남동부에 분포하는 에오세 경주 화강암체들은 양산단층과 울산단층을 따라 분포하며, 알칼리장석화강암(AGR), 흑운모화강암(BTGR), 각섬석흑운모화강섬록암으로 분류된다. 지화학적 특성에 따라 이들은 A-형 화강암 (AGR)과 I-형 화강암 (BTGR)로 분류되며, 상부맨틀 내의 같은 모마그마로부터 유래한 것으로 생각된다. AGR의 경우, 유색광물들 (각섬석, 흑운모)이 간극상으로 관찰되는데 이는 AGR 마그마의 결정화 동안 Fluorine (F)이 풍부한 유체가 유입되었을 것으로 생각된다. AGR은 친석원소와 (Sr, Ba 제외) 경희토류원소의 함량이 높으며, 이는 섭입대에서 유래한 유체의 영향으로 생각된다. 에오세 경주 화강암체 중 AGR의 가장 높은 고장력원소 함량과 저어콘포화온도는 마그마 결정분화보다는 부분용융의 영향으로 판단된다. 이들 특징들은 AGR의 높은 F 함량이 섭입슬랩에서 유래한 F이 풍부한 유체와 부분 용융의 영향을 나타내는 것으로 추정할 수 있다. 또한 이러한 결과는 이 연구에서 수행한 희토류원소와 Ba/Th 모델링과도 일치한다. 따라서 이 연구에서는 AGR은 BTGR의 부분용융과 섭입슬랩에서 유래한 F이 풍부한 유체의 유입의 영향이 합쳐져 형성된 것으로 판단하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권1호
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• pp.78-92
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• 2005

강원도 고성군 일대에서 산출되는 제3기 후기 마이오세 현무암에 대한 암상 구분과 산출 상태를 파악, 박편 관찰과 주요 구성광물에 대한 화학성분 분석, 현무암의 전암 주성분$\cdot$미량성분$\cdot$희토류 원소의 조성 연구를 통하여 기원 마그마의 성인과 지체구조적 위치를 규명하였다. 고성지역에는 7개의 낮은 산봉우리에 프러그 돔형으로 알칼리현무암이 분포하며, 주상절리가 발달하며 단사휘석-반상조직이 우세하다. 현무암에는 기반암인 흑운모화강암과 하부지각 기원의 반려암과 상부맨틀기원의 레졸라이트 포획체를 함유한다. 현무암류는 모두 알칼리 계열로 분류되며, 대부분이 알칼리현무암의 성분 영역에 도시되고 일부 조면현무암과 피크로현무암 영역에 도시된다. 본역의 현무암류는 $K_2O/Na_2O$의 따라 정상계열에 도시된다. 이 지역 현무암을 형성한 마그마는 희토류원소의 변화 패턴과 미량원소의 거미그림 특징으로부터, 상부 맨틀 물질인 석류석 페리도타이트의 부분용융에 의하여 형성된 것으로 사료되며, 현무암질 화산활동은 태평양판의 침강 섭입과는 무관한 지판내부현무암에 해당하는 조구적 위치에서 열점과 관련하여 형성되었다.