• 자원환경지질
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• 제56권6호
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• pp.629-646
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• 2023

천전리 각석의 모암은 백악기 경상누층군의 대구층에 속하는 셰일이다. 이 암석은 열변질을 받아 혼펠스화 되어 경도가 높고 치밀한 조직을 갖는다. 각석의 표면은 일정한 깊이의 풍화대를 형성하고 있으며 비풍화대와는 광물 및 화학조성에 차이가 있다. 각석의 물리적 손상도 평가 결과, 균열은 대부분 층리와 평행하게 나타나며 상대적으로 조직의 치밀도가 낮은 상부에 집중된다. 탈락은 각석의 상부와 하부에서 전체 면적의 6.0%를 차지하며, 균열이 교차하는 쐐기작용에 따라 생성된 것으로 보이다. 표면을 점유하는 1차 박락은 전체면적의 23.8%이며, 2차 박락은 9.3%, 3차례 이상 발생한 박락은 3.4%로 산출되었다. 이는 자연적 풍화와 과거 이곳에서 화장하던 풍습으로 인한 열충격이 영향을 주었을 것으로 판단된다. 초음파 물성으로 보아 각석은 층리와 평행한 수평방향으로 높은 강도를 지시하며, 물리적 손상이 적은 영역은 평균 4,684m/s를 기록하였으나 균열대 및 박리박락이 심한 곳은 평균 2,597에서 3,382m/s로 차이를 보였다. 천전리 각석의 물리적 손상은 풍화작용이 반복되면서 암석 표면이 내부보다 정도가 심화되고 광물의 결합력이 약해져 나타난 것으로 보인다. 따라서 비풍화대보다 풍화대에서 응력이 크게 발생할 때 상대적으로 풍화된 표면이 지지력을 잃고 박락이 발생한 것으로 이해할 수 있다.

• 한국광물학회지
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• 제7권1호
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• pp.1-13
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• 1994

국내 산업에 활용되는 광물은 약 50종으로서 이 중에서 산업소재광물 (비금속광물)은 27종에 이른다. 산업소재광물이 차지하는 생산금액은 모든 광물자원 (석탄 제외)이 차지하는 금액의 70 %를 상회한다. 1983년부터 1992년까지 광업 및 제조분야의 성장률은 연평균 11.5 % 그리고 GNP는 14.8 %의 성장률을 보인 반면 광물자원의 수요는 2.7배로서 이중 석회석은 생산과 수요에 있어 선두를 차지하며 납석은 수출면에서 수위를 점하고 있다. 생산에 대한 수출비율은 1983년도에 12.2 %에서 1992년도에는 4.2 %로 그리고 수입비율은 84 %에서 38.2 %로 하향되었다. 국내 산업소재 광물자원으로서 중요 역할을 담당하는 것으로 석회석, 납석 그리고 고령토를 들 수 있는 바, 석회석은 캠브리아기의 풍촌석회암층에 고품위가 부존되어 있으며, 납석은 경상 및 전라지역에 발달된 백악기 유천그룹의 화산암 내에, 그리고 고령토는 경상남북도 지역에 분포된 회장암 풍화대에서 발달 양상을 잘 확인할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제29권4호
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• pp.495-508
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• 1996

This study had three purposes: (1) to investigate dispersion and enrichment level of potentially toxic elements; (2) to identify uranium-bearing minerals in black shales; and (3) to assess the chemical speciation of heavy metals in soils and sediments. Rock, surface soil and stream sediment samples were collected in the Chungjoo area covered with black shales in Korea. These samples were analyzed for multi-elements using INAA and ICP-AES. The maximum abundance of U in black shales is 56 ppm and radioactivity counts up to 240CPM. Molybdenum, V, Ba, Cu, and Pb are enriched in black shales and most of soils show high concentrations of U, Mo, Ba, Cu, Pb and Zn. Concentrations of potentially toxic elements decrease in the order of mountain soil > farmland soil > paddy soil. Enrichment index of soils and sediments are calculated and higher than 1.0 in the black shale area with the highest value of 6.1. In order to identify U-bearing minerals, electron probe micro analysis was applied, and uraninite and brannerite in black shale were found. Uraninite grains are closely associated with monazite or pyrite with the size of $2{\mu}m$ to $10{\mu}m$ in diameter whereas brannerite occurs as $50{\mu}m$ euhedral grains. With the results of sequential extraction scheme, residual fractions of Cu, Pb and Zn in soils are mainly derived from weathering of black shale but Cu, Pb and Zn in sediments are present as non-residual fractions. Lead is predominantly present as oxidizable phase in soils whereas Zn is in exchageable/water-acid soluble phase in sediments.

• 자원환경지질
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• 제50권6호
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• pp.509-515
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• 2017

일반적으로 석영은 지각을 구성하는 광물 가운데 가장 많은 부분을 차지하고 있으며, 이러한 석영의 용해와 침전에 대한 이해는 암석의 풍화 매커니즘과 열수작용 및 변성환경에서의 암석과 물의 관계를 규명하는데 매우 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 석영의 용해와 침전에 영향을 미치는 다양한 물리화학적 환경을 수식을 이용해 재정리하였으며, 이전의 연구자들이 발표한 연구결과를 바탕으로 물리화학적 조건하에서의 석영 용해에 대해 이론적 접근을 실시하였다. 본 논문을 통해서 석영의 용해 및 침전이 다양한 환경에 영향을 받으며, 특히 이론적 접근을 통해서 석영에 작용된 압력보다는 주변의 pH 및 온도 조건에 더 큰 영향을 받는다는 것을 확인하였다.

• 광물과 암석
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• 제35권4호
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• pp.397-407
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• 2022

황사 구성 광물의 지질학적 근원을 추적하기 위해, 발원지인 몽골 남부 고비사막 기반암의 광물학적 특성을 분석하였다. 황사 발원지 기반암은 고생대 화산암 및 화산쇄설성 퇴적암, 고생대 화강암류, 중생대 퇴적암으로 구성되어 있다. 고생대 화산암 및 퇴적암은 매우 치밀하게 고화 및 변형되어 산지를 형성하며, 중생대 백악기 퇴적암은 고생대 화산암 및 퇴적암으로 이루어진 산맥 사이의 분지를 충전한다. 고생대층 암석은 녹니석과 사장석 함량이 높고, 녹색편암상의 변성작용을 받았다. 중생대 퇴적암층은 녹니석이 드물고, 스멕타이트, 일라이트-스멕타이트 혼합층, 카올리나이트 등의 점토광물이 풍부하다. 고생대 화강암류에는 각섬석과 흑운모가 특징적으로 함유되어 있다. 발원지 기반암의 광물학적 특성과 비교하면, 황사는 고생대층과 중생대층 기원 쇄설물의 혼합물이나, 중생대 퇴적암에 더 가깝다. 점토 함량이 높고, 덜 고화된 중생대 퇴적암류는 잘 부스러져 침식되기 쉬운 실트질 표토가 되어 황사 광물 구성에 기여한다.

• 자원환경지질
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• 제38권3호
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• pp.207-219
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• 2005

본 연구에서는 회동저수지 상류 수영강 유역에 발달된 토양을 대상으로 지질 및 토지이용별로 토양의 물리화학적 특성을 조사하고 그 영향을 다변량 통계분석법인 주성분 및 판별분석을 이용하여 고찰하였다. 연구지역내 토양의 토성은 안산암에서 발달한 토양이 화강암의 것보다 세립질이며 용출 무기성분, 점토 및 유색광물의 함량도 높았다. 경작지 토양 내 염류 집적(EC, 양이온, 음이온)과 pH증가는 대부분 경작과정에 투입된 비료의 영향에 의한 것이며 임야 토양에 비해 상대적으로 낮은 유기물 농도는 경운에 의한 유기물의 산화 촉진 및 작물 수확에 기인하는 것이다. 토지이용별 무기성분의 함량은 밭>과수원>논>임야 토양 순으로 나타났으며, 논 토양의 높은 $SO_4\;^{2-}$함량은 담수 상태 환원조건하 침전된 황화광물형태가 산화조건의 용출 실험에 의해 용해되어 증가되는 것에 기인한다. 주성분 분석결과는 토지 이용이나 지질에 따른 토양 특성을 잘 나타내었으며, 주성분 1은 시비, 광물 풍화작용 및 질소질 비료에 의한 이온교환 반응의 영향을 나타내었다. 토양 용출 성분과 성분비를 이용한 두 종류의 판별분석결과는 모두 토지이용별로 판별함수 1과 2에 의해 뚜렷하게 구분되며, 토양 성분을 이용한 판별분석에서 판별함수 1은 경작에 의한 비료의 영향을 나타내며 밭, 과수원, 논, 임야 토양 순서로 증가하였다. 판별분석에 의한 토지이용 특성의 조사 및 예측자료는 비교적 잘 일치하였으며 토지 이용의 변화를 확인할 수 있는 방법으로도 사용될 수 있었다.

• 보존과학회지
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• 제36권3호
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• pp.152-161
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• 2020

본 연구에서는 춘천 고성리 백자가마터에서 출토된 백자 편, 백토 적치장 수습 백토 원료, 수비공 1호 내 태토 침전물 등 총 3그룹을 대상으로 재료학적 분석을 진행하였다. 연구목적은 도자기 제조과정에서 최초로 적치된 백토, 수비를 거친 태토, 최종 제작된 도자기 태토원료의 화학적 특성을 비교하고자 하였으며, 제작 완료된 춘천 고성리 가마터 백자의 특성을 살펴보고자 하였다. 분석방법으로는 주성분 분석, 미량성분 분석, 광물상 분석을 실시하였다. 주성분 분석결과 분석대상 백자의 태토는 RO₂ 4.04~4.28, RO + R₂O 0.30~0.31 몰의 영역에서 군집하며, 수비공 1호 내 태토 침전물과 비교적 유사한 함량을 나타내었다. 하지만, 백토 적치장 수습 백토 원료와는 큰 차이가 확인되었으며, 이는 보다 양질의 도자기를 제작하기 위해 태토의 수비과정을 거치면서 발생한 결과로 확인되었다. 태토의 광물상에서는 백토 적치장 수습 백토 원료 및 수비공 1호 내 태토 침전물의 광물상은 거의 일치하지만, 출토 백자 완성품의 태토에서는 소성과정을 거치면서 소성온도에 의해 상전이 된 결과로 Quartz와 Mullite이 검출되었다. 도자기의 제작과정 및 태토 원료의 풍화과정에 영향을 받지 않는 희토류 원소는 3그룹 모두 일정한 경향성을 나타내어 동일기원임을 알 수 있었다.

• 한국광물학회지
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• 제31권1호
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• pp.33-46
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• 2018

단청, 불화, 벽화 등에 사용된 전통 무기질 안료는 대부분 광물이었으나, 근현대에 저렴한 화학안료로 대체되어 광물안료 제조법의 맥이 끊어졌다. 이 연구에서는 문화재 보존에 필요한 전통 광물안료 중 녹색-청색 계열 안료자원의 국내 산출과 광물학적 특성을 규명하고자 하였다. 구리를 함유한 녹색 - 청색 안료광물들은 구리-납-아연을 채굴하는 금속광산의 폐석장이나 갱내 풍화대에서 이차광물로 산출되었다. X선회절과 주사전자현미경 분석을 이용하여 광물동정을 실시한 결과, 녹색은 brochantite, devilline, 청색은 linarite, bechererite, schulenbergite 등의 함수구리황산염이 대표적인 발색광물이었으며, 그 외 소량의 녹색 antlerite, atacamite가 확인되었다. 이들 녹색-청색 안료광물과 함께 cerussite, smithsonite, anglesite, cuprite 등이 이차광물로 흔히 수반되었다. 녹색 규산염 안료인 뇌록은 현무암 파쇄대의 교대산물로 산출되며, 주발색광물인 celadonite 외에 단백석이 다양한 비율로 혼재되어 있었다. 녹색 규산염 안료인 해록석은 사질 서해 퇴적물 내에서 산출이 확인되었다. 이번 조사에서 대표적인 구리계열 녹색-청색 전통안료로 알려진 공작석과 남동석의 산출을 확인할 수 없었다.

• 광물과 암석
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• 제34권4호
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• pp.265-275
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• 2021

토양과 지하수에서 미세플라스틱과 나노플라스틱이 검출되면서 자연환경에서의 플라스틱 입자에 대한 거동 연구 필요성이 강조되고 있다. 자연환경에서 풍화과정을 통해 생성되는 2차 나노플라스틱은 그 양이 많을 것으로 예상되지만, 토양과 지하수 내 나노플라스틱에 대한 연구는 분석 기술의 제약으로 인해 플라스틱 거동 연구가 부족한 상태이다. 이번 연구에서는 수 ng/cm² 수준의 흡착량을 측정할 수 있는 수정진동자미세저울(quartz crystal microbalance, QCM)의 광물표면-나노플라스틱 상호작용 규명연구 활용 가능성을 확인하였다. 일반 컬럼실험에서는 SiO₂ 표면과 폴리스티렌(polystyrene) 나노플라스틱의 흡착을 관찰하기 위해 담수나 지하수의 이온세기 수준을 넘거나 높은 농도의 나노플라스틱을 주입하는데, 이번 QCM 실험에서는 컬럼실험에서 측정이 불가능한 낮은 이온세기와 플라스틱 농도에서 나노플라스틱의 흡착량을 측정할 수 있었다. 광물표면과 나노플라스틱의 상호작용 나아가 토양과 지하수 자연환경에서 나노플라스틱 거동을 이해하는 데 QCM 연구가 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제56권6호
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• pp.745-764
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• 2023

In the Republic of Congo, Banded iron formations (BIFs) occur in two areas: the Chaillu Massif and the Ivindo Basement Complex, which are segments of the Archean Congo craton outcropping in the northwestern and southwestern parts of the country. They show interesting potential with significant mineral resources reaching 2 Bt and grades up to 60% Fe. BIFs consist mostly of oxide-rich facies (hematite/magnetite), but carbonate-rich facies are also highlighted. They are found across the country within the similar geological sequences composed of amphibolites, gneisses and greenschists. The Post-Archean Australian Shale (PAAS)-normalized patterns of BIFs show enrichment in elements such as SiO₂, Fe₂O₃, CaO, P₂O₅, Cr, Cu, Zn, Nb, Hf, U and depletion in TiO₂, Al₂O₃, MgO, Na₂O, K₂O, Sc, Th, Ba, Zr, Rb, Ni, V. REE diagrams show slight light REEs (rare earth elements; LREEs) compared to heavy REEs (HREEs), and positive La and Eu anomalies. The lithological associations, as well as the very high (Eu/Eu^*)_SN ratios> 1.8 shown by the BIFs, suggest that they are related to Algoma-type BIFs. The positive correlations between Zr and TiO₂, Al₂O₃, Hf suggest that the contamination comes mainly from felsic rocks, while the absence of correlations between MgO and Cr, Ni argues for negligeable contributions from mafic sources. Pr/Pr^* vs. Ce/Ce^* diagram indicates that the Congolese BIFs were formed in basins with redox heterogeneity, which varies from suboxic to anoxic and from oxic to anoxic conditions. They were formed through hydrothermal vents in the seawater, with relatively low proportions of detrital inputs derived from igneous sources through continental weathering. Some Congolese BIFs show high contents in Cr, Ni and Cu, which suggest that iron (Fe) and silicon (Si) have been leached through hydrothermal processes associated with submarine volcanism. We discussed their tectonic setting and depositional environment and proposed that they were deposited in extensional back-arc basins, which also recorded hydrothermal vent fluids.