• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제17권5호
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• pp.10-19
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• 2012

The aim of this study was to examine chemical and isotopic compositions of groundwater and lake water near an area contaminated by petroleum and to evaluate influence of petroleum on them during the period from March to August 2011. In dry season, $Ca^{2+}$ and $SO{_4}^{2-}$ were dominant in the groundwater and lake water and $Ca^{2+}$ and $HCO{_3}^-$ were significant in wet season. ${\delta}^{18}O$ and ${\delta}D$ of the groundwater and lake water were plotted near LMWL (${\delta}D=8.06{\delta}^{18}O+12.5$). ${\delta}^{18}O$ and ${\delta}D$ of the lake water did not show seasonal variation. However, ${\delta}^{18}O$ and ${\delta}D$ of the groundwater were enriched in wet season compared with those in dry season because of influence of small ponds around wells where evaporation losses were slightly experienced. Redox condition of most lake water was oxidation environment in contact with the atmosphere during the study period. However, redox condition of groundwater was transitional environment in dry season and oxidation environment in wet season because of influence of contaminant such as petroleum. In some groundwater, the concentrations of $NO{_3}^-$ in some groundwater were less than 1 mg/L because of denitrification. Also, $NO{_3}^-$ showed positive correlation with $SO{_4}^{2-}$ and weak negative correlation with $HCO{_3}^-$, because of influence of denitrification.

• 자원환경지질
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• 제29권4호
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• pp.411-419
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• 1996

The Janggun magnetite deposits occur as the lens-shaped magnesian skarn, magnetite and base-metal sulfide orebodies developed in the Cambrian Janggun Limestone Formation. The K-Ar age of alteration sericite indicates that the mineralization took place during late Cretaceous age (107 to 70 Ma). The ore deposition is divided into two stages as a early skarn and late hydrothermal stage. Mineralogy of skara stage (107 Ma) consists of iron oxide, base-metal sulfides, Mg-Fe carbonates and some Mg- and Ca-skarn minerals, and those of the hydrothermal stage (70 Ma) is deposited base-metal sulfides, some Sb- and Sn-sulfosalts, and native bismuth. Based on mineral assemblages, chemical compositions and thermodynamic considerations, the formation temperature, $-logfs_2$, $-logfo_2$ and pH of ore fluids progressively decreased and/or increased with time from skarn stage (433 to $345^{\circ}C$, 8.8 to 9.9 atm, 29.4 to 31.6 atm, and 6.1 to 7.2) to hydrothermal stage (245 to $315^{\circ}C$, 11.2 to 12.3 atm, 33.6 to 35.4 atm, and 7.3 to 7.8). The ${\delta}^{34}S$ values of sulfides have a wide range between 3.2 to 11.6‰. The calculated ${\delta}^{34}S_{H_2S}$ values of ore fluids are relatively homo-geneous as 2.9 to 5.4‰ (skam stage) and 8.7 to 13.5‰ (hydrothermal stage), which are a deep-seated igneous source of sulfur indicates progressive increasing due to the mixing of oxidized sedimentary sulfur with increasing paragenetic time. The ${\delta}^{13}C$ values of carbonates in ores range from -4.6 to -2.5‰. Oxygen and hydrogen isotope data revealed that the ${\delta}^{38}O_{H_2O}$ and ${\delta}D$ values of ore fluids decreased gradually with time from 14.7 to 1.8‰ and -85 to -73‰ (skarn stage), and from 11.1 to -0.2‰ and -87 to -80‰ (hydrothermal stage), respectively. This indicates that magmatic water was dominant during the early skarn mineralization but was progressively replaced by meteoric water during the later hydrothermal replacement.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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• pp.232-236
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• 2000

Multi-regression statistical analyses were applied for the water quality data of shallow alluvial ground water (n = 47) collected from the Youngdeok area, in order to quantitatively generalize the natural (non-anthropogenic) causes of regional water quality variation. Seven samples having the high contamination index ( $C_{a}$ > 3) reflect the striong effects by anthropogenic activity. Most of the alluvial groundwaters have acquired their quality primarily due to the dissolution of carbonate minerals. The results of multi-regression analysis show that chlorine is mainly derived from seawater effect. Sulfur isotopic compositions of dissolved sulfur and the S $O_4$/Cl ratio also enable us to discriminate the samples (n = 18) which are affected by atmospheric input of marine aerosol (sea-spray) and also by mixing between freshwater and seawater. Hydrogen and oxygen isotope data of the samples collected lie close to the local meteoric water line obtained from nearby Pohang city but has lower slope (5.45) on the $\delta$D-$^{18}$ O plot, indicating that alluvial groundwater was recharged from infiltrated meteoric water which has undergone some degree of kinetic evaporation. The estimated initial isotopic composition of the recharged water ($\delta$D = -74.8$^{0}$ /$_{00}$, $\delta$$^{18}$ O = -10.8$^{[-1000]}$ /$_{[-1000]}$ ) suggests that the alluvial ground water recharge largely occurs during summer storm events.s.s.

• 자원환경지질
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• 제39권6호
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• pp.653-662
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• 2006

화원면 주광리 일대의 석영맥은 선캠브리아기의 변성퇴적암류 내에 발달된 NW 또는 NE방향의 단층대를 충진한 천열수성 석영맥이다. 이들 석영맥의 연장성과 품위를 기초로, 1호 석영맥은 연장성이 200 m이며 폭은 0.1에서 3 m 정도이다. 1호 석영맥의 광화작용은 심성시기와 천성시기로 구분된다. 심성시기는 일라이트, 견운모를 수반하는 필릭대와 점토대로 구성되며 황화광물은 황철석, 유비철석, 섬아연석, 황동석, 방연석 및 함은사면동석 등이 관찰된다 천성시기는 철-망간 산화광물, 아연-철 산화광물 및 연 산화광물 등이 관찰된다. 유체포유물 자료에 의하면, 심성시기의 균일화온도와 염농도는 각각 $187{\sim}306^{\circ}C,\;0.0{\sim}6.2wt.%$로써 광화유체가 계속적인 순환수의 유입에 의한 혼입에 의해 냉각 및 희석작용이 있었음을 시사한다. 산소($-4.1{\sim}4.1%o$), 수소($-107{\sim}-88%o$)동위원소 값을 볼 때 광화유체는 순환수 기윈의 유체가 주종을 이룬 것으로 보이며 광화작용이 진행됨에 따라 계속적인 순환수의 혼입이 크게 작용한 것으로 해석할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제25권3호
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• pp.233-243
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• 1992

옥산지역에 위치하는 황학동광상은 초기백악기 퇴적암류내에 발달한 열극을 충진한 열수맥상 광상으로, 구조운동에 수반되어 3회에 걸쳐 생성된 석영 및 방해석맥으로 구성된다. 주된 금속광물로는 황철석, 자류철석, 황동석, 섬아연석, 방연석, 적철석 및 Ag-, Pb-, Bi-sulfosalts로, 이들의 침전은 주로 광화 제 1 기의 0.5~7.6 wt.% NaCl 상당염농도를 갖는 광화유체로부터 $370^{\circ}C$ 에서 약 $200^{\circ}C$ 에 걸쳐 진행되었으며, 광화 작용시의 압력은 <180 bar, 섬도는 700~2,400 m 였다. 광상내에서 보여주는 광물공생관계에 의한 열역학적 고찰과 유체포유물 및 안정동위원소 연구결과 등으로 미루어 본 광상광화유체내 Cu는 주로 chloride complex 상으로 이동되었으며, 주로 광화유체의 냉각작용과 이에 의한 지화학적 환경요인들($fs_2$, $fo_2$, pH)의 변화에 기인하여 침전되었음을 알수 있다. 유황안정동위원소 연구결과, 주광화시기인 광화1기중 광화유체의 ${\delta}^{34}S_{H_2S}$ 값이 초기 8.2‰ 에서 후기 4.7‰ 로 점차 감소함은 광화유체의 비등에 수반되어 수소이온농도와 함께 산소분압이 점진적으로 증가한 결과로 해석되며, 광화유체의 수소 및 산소동위원소 값으로부터 열수계에서 천수가 지배적인 역할을 하였음을 알수 있다.

• 자원환경지질
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• 제22권1호
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• pp.1-16
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• 1989

양평-원주지역 광화대에는 원생대 편마암류 내에 NS 단층파쇄대를 충진한 수십개조의 평행한 함 금-은 열수 맥상 광상들이 부존한다. 구조운동에 수반되어 3회에 걸쳐 진행된 열수 광화작용의 시기는 $67.5{\pm}1.6m.y.$이다. 일렉트럼(55.0-60.0wt. % Au)-방연석-섬아연석의 광화정출 작용은, 최대 압력 50기압 하에서, 8.2-2.wt. % NaCl상당 염농도를 갖는 광화유체로부터 $260-180^{\circ}C$에 걸쳐서 비등작용과 함께 냉각작용에 의하여 진행되었다. 비등작용과 유화광물의 침전에 의한 광화유체내 $H_2S$의 감소는 유황동위원소의 re-equilibration을 야기하고 $H_2S$의 ${\delta}^{34}S$값을 광화초기 -1.4-2.7‰에서 후기 6.6-9.2‰로 증가시켰다. 광화작용이 진행됨에 따라 열수유체내의 산소, 수소 안정동위원소의 값은 점점 감소하여 천수의 값에 가까와지는데, 이는 천수의 유입이 점진적으로 중가하였음을 뜻하며, 쥬라기 심부 열수계보다 큰 water-rock interaction의 값을 갖는 백악기 천부 열수 광상들의 값과 일치한다.

• 자원환경지질
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• 제55권1호
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• pp.45-51
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• 2022

독도에서의 "인간의 거주 혹은 독자적인 경제활동을 영위할 수 있는가의 여부"는 국제법 상으로 독도의 지위를 결정하는 중요한 요소로 작용한다. 이러한 관점에서 독도의 활용가능한 물(water resource)에 대하여, 독도에서 유일하게 지하수 유출이 발생하고 있는 서도의 물골을 대상으로 조사한 수문학적 결과를 보고한다. 이 조사에서 평가한 물골의 지하수 유출량은 최소 1.1 m³/d로 나타났으며, 이는 기존의 연구들에서 제시한 결과와 통계적으로 유사하다. 물의 산소-수소 안정동위원소비를 통한 기원 분석에서 지하유출수의 기원은 강수로 판단되며, 일강수량을 기준으로 할 때, 강수의 약 36% 정도는 화산암 내의 절리를 통해 빠르게 지하수로 유출된다. 지하유출수의 수질은 생활용수와 음용수로 사용하기에는 높은 염도와 질산염 농도를 보이며, 이들은 해무와 파도 등에 의한 염분과 괭이 갈매기 등 조류 배설물로부터 기인된 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제32권5호
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• pp.469-483
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• 1999

Two different types of deep groundwaters occur together in the Jungwon area: $CO_2$-rich water and alkali water. Each water shows distrinct hydrogeochemical and environmental isotopic characteristics. The $CO_2$-rich waters are characterized by lower pH(6.0~6.4), higher Eh (25~85mV) and higher TDS content (up to 3,300 mg/l), whereas the alkali type waters have higher pH (9.1~9.5), lower Eh (-136~-128mV) and lower TDS content (168~254 mg/l). The CO2-rich waters ($Pco_2$=up to 1atm) were probably evolved by the local supply of deep $CO_2$ during the deep circulation, resulting in enhanced dissolution of surrounding rocks to yield high concentrations of $Ca^{2+}, Na^+, Mg^{2+}, K^+\; and \;HCO_3\;^-$ under low pH conditions. On the other hand, the alkali type waters ($Pco_2$=about 10-4.6 atm) were evolved through lesser degrees of simple wate/rock (granite) interaction under the limited suppy of $CO_2$. The alkali waters are relatively enriched in F- (up to 14mg/l), whereas the F- concentration of$CO_2$-rich water is lower (2.2~4.8 mg/l) due to the buffering by precipitation of fluorite. The oxygen-hydrogen isotopes and tritium data indicate that compared to shaltion ($\delta$18O=-9.5~-7.8$\textperthousand$),two different types fo deep groudwaters (<1.0TU)were both derived from pre-thermonuclear (more than 40 years old) meteoric waters with lighter O-H isotopic composition ($\delta$18O=-9.5~-7.8$\textperthousand$) and have evolved through prolonged water/rock interaction. The $CO_2$-rich waters also show some degrees of isotopic re-equilibration with $CO_2$ gas. The $\delta^{34}S$ values of dissolved sulfates (+24.2~+27.6$\textperthousand$) in the $CO_2$-rich waters suggest the reduction of sulfate by organic activity at depths. The carbon isotope data show that dissolved carbon in the $CO_2$-rich waters were possibly derived either from dissolution of calcite or from deep $CO_2$ gas. However, strontium isotope data indicate Ca in the $CO_2$-rich waters were derived mainly from plagioclase in granite, not from hydrothermal calcites.

• 대한지하수환경학회지
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• 제5권4호
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• pp.177-191
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• 1998

경북 풍기읍 일대의 선캠브리아기 편마암 지역에 부존하는 지하수계의 수리지구화학.수리지질학적 특성을 규명하기 위하여, 지표수, 천층 지하수(심도＜70 m) 및 심층 지하수(심도 500~810 m)를 대상으로 수리화학, 다변량 통계, 열역학, 환경 동위원소(삼중수소, 산소-수소, 탄소, 황) 및 질량 보존 모델링을 포함한 종합적인 연구를 수행하였다. 천층 지하수의 수질은 Ca, Mg, SO$_4$및 NO$_3$의 함량이 높은 'Ca-HCO$_3$' 유형으로 특징되는 반면, 심층 지하수는 Na, Ba, Li, H$_2$S, F 및 Cl의 함량이 높고 방해석에 대해 포화 상태를 보이는 'Na-HCO$_3$' 유형으로 특징된다. 본 지역 자연수의 수질은 크게 두 유형, 즉 1) 지표수 및 천층 지하수와 2) 심층 지하수 및 일부천층 지하수로 대분되며, 앞의 유형은 계절적인 조성 변화를 나타낸다. 다변량 통계 분석 결과, 심층 지하수의 수질을 지배하는 세 개의 요인이 도출되었다. 이들 요인은 총 86%의 설명력을 가지는데, 1) 사장석의 용해와 방해석의 침전, 2) 황산염의 환원, 3) 수산화 광물(특히 운모류)의 산성 가수 분해 반응으로 요약될 수 있다. 열역학적 해석 결과와 결합한 질량 보존 모델링을 통하여, 심층 지하수의 수질 특성을 지배하는 수/암 반응을 적절히 설명해 주는 네 개의 모델을 제시하였다. 각 모델은 사장석, 고령토 및 운모류 용해와 방해석, 일라이트, 로몬타이트, 녹니석 및 스멕타이트의 침전을 보여준다. 산소 및 수소 동위원소 연구 결과, 심층 지하수의 경우는 먼 거리의 고지대(소백산 일대)에서 충진된 강우로부터 기원한 후 광역적인 심층 순환을 하면서 상당한 정도의 수/암 반응을 수반한 반면, 천층 지하수는 근처의 저지대에서 충진되었음을 알 수 있다. 삼중수소 자료에 따르면, 심층 지하수(0.2 TU)의 충진 연령은 핵실험 이전인 반면, 천층 지하수(5.66~7.79 TU)는 핵실험 이후였다. 용존 황산염의 황동위원소 조성 분석을 통하여, 본 지역의 심층 지하수에서 특징적으로 높은 함량을 보이는 황화수소(최대 3.9mg/l) 는 황산염의 환원에 기인함을 밝혔다. 또한, 용존 탄산염의 탄소 동위원소비는 토양 이산화탄소에 의한 탄산염 광물의 용해(천층 지하수의 경우), 또는 방해석의 재침전(심층 지하수의 경우)에 의해 조절되고 있음을 확인하였다. 본 지역에 부존하는 지하수의 기원과 유동 및 화학적 진화를 종합적으로 보여주는 모델을 제시한다.

• 자원환경지질
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• 제22권3호
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• pp.221-235
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• 1989

고령(高靈)-왜관(倭館) 지역 금(金)-은(銀) 광상(鑛床)은 백악기(白堊紀) 신동층군(新洞層群) 내(內)에 발달하는 열하을 충전(充塡), 3회에 거쳐 생성(生成)된 석영(石英) 및 방해석맥(方解石脈)으로 구성된다. 광화작용(鑛化作用)의 시기(時期)는 후기(後期) 백악기(白堊紀)(98 Ma) 이며, 성인적으로 암주상(岩株狀) 흑운모(黑雲母) 화강암(花崗岩)의 매입(買入) 고결작용(固結作用)과 관련된 것으로 고려된다. 유체포유물(流體包有物) 및 안정동위원소(安定同位元素) 연구(硏究)에 의하면, 금(金)-은(銀)의 침전은 1.7~8.7wt.% NaCl 상당(相當) 감농도(監農度)를 갖는 광화유체(鑛化流體)로부터 $280^{\circ}C$에서 $230^{\circ}C$에 걸쳐 진행되었으며, 광화(鑛化) 작용시(作用時)의 압력(壓力)은 <100bar, (심도(深度))는 425~1,150m였다. 유황(硫黃) 안정동위원소(安定同位元素) 연구(硏究)의 결과, 주광화시기(主鑛化時期)인 광화(鑛化)I기(期)중 광화유체(鑛化流體)의 ${\delta}^{34}S_{H_2S}$ 값이 초기(初期) +1.4‰에서 후기(後期) -2.5‰로 점차 감소함은 광화유체(鑛化流體)의 비등(沸騰)에 수반되어 수소(水素)이온농도(濃度)와 산소분압(酸素分壓)이 점진적으로 증가한 결과로 해석된다. 광화유체(鑛化流體)의 수소(水素) 및 산소(酸素) 동위원소(同位元素)값(${\delta}D$ = -90~-100‰${\delta}^{18}O$ = 3.9~-11.4‰)으로부터 열수계(熱水系)에서 천수(天水)가 지배적인 역할을 하였음을 알 수 있으며, 비등(沸騰)하는 유체(流體)가 동위원소(同位元素) 교환반응(交換反應)이 적게 일어난 천수(天水)와 혼합(混合)되면서 냉각(冷却) 및 희석(稀釋)된 결과로 금(金)-은(銀)의 심전(沈澱)이 야기된 것으로 사료된다.