• 제목/요약/키워드: rare element

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고차미분 연속성을 가지는 유한요소 보 모델들에 대한 성능평가 (A Performance Evaluation of Beam Finite Elements with Higher-order Derivatives' Continuity)

  • 이기준;김준식
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.335-341
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    • 2017
  • 본 논문에서는 고차미분 연속성을 가지는 형상함수에 기초하여 오일러-베르누이 보 유한요소모델을 정식화하였으며, 다양한 경계조건들에 대하여 그 성능을 평가하였다. 이러한 유한요소 모델들은 새로이 개발되는 고차 보 이론들과 논로컬 탄성이론에 기초한 보 이론들의 유한요소해석에 필요하다. 그러나 고차 연속성을 가지는 유한요소에 대한 성능평가는 문헌에서 찾아보기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 $C^2$$C^3$ 두 종류의 고차 유한요소들을 정식화하여 외팔보, 단순지지, 고정-힌지 등의 경계조건들을 적용하고 정적해석을 수행하였다. 고전적인 경계조건들 이외에도 고차 경계조건들이 보의 거동에 미치는 영향을 비교분석하였다. 경계조건에 따라서는 처짐의 미분 값들이 경계주변에서 진동하는 현상이 관찰되었으며, 이는 기하학적 경계조건들에 대하여 뚜렷이 나타난다. 특히 고정단과 같은 경계에서의 변위의 고차미분 조건은 이러한 불안정한 현상을 유발한다. 본 연구에서 얻어진 결과들은 고차 미분 연속성을 가지는 유한요소 이용에 가이드라인으로서 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

남산의 생태학적 진단 (Ecological Diagnosis on Mt. nam in Seoul, Korea)

  • 이창석;문정숙;김재은;조현제;이남주
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제21권5_3호
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    • pp.713-721
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    • 1998
  • The effects of artificial interference on the vegetation landscape in Mt. Nam of Seoul, Korea were clarified by analysing the distribution of vegetation landscape element and the number and size of patch depicted as a vegetation map in terms of landscape ecological principles. The effects of artificial interference on vegetation were also confirmed from the environmental gradient analysis on plant community extended from the lowland to the peak of that mountain. Vegetation landscape elements were divided into plantation and secondary forest in actual vegtation map. The ratio of plantation to secondary forest was higher in the lowland below mid-slope and the southern slope. Most afforested land were occupied by Robinia pseudoacacia and Populus tomentoglandulosa, Pinus rigida, P. koraiensis, Metasequoia glyptostroboides, Alnus hirsuta and so on are localy planted. In addition, projects to replace those afforested trees by P. densiflora as a kind of campaign for "Restoration of the one original feature of Mt. Nam" or to replace those tree species by planting young Abies holophylla or P. koraiensis under the mature afforested trees are also carried out in recent years. In cases of secondary forest, the southern slope was dominated by P. densiflora and the northern one by Q. mongolica. But the lowland of the northern slope is dominated by P. densiflora as the same as that in the southern slope. Vegetation landscape elements in Mt. Nam were much simplified comparing with that of suburban area around Seoul. The number of patches, which reflects the degree of diverse artificial interference was more in the lower area than in the upper area and more in the southern slope than in the northern one. On the other hand, the size of patch showed the antagonistic tendency to that of the number of patch. As a result of environmental gradient analysis, vegetation distribution in Mt. Nam was different from that in suburban area around Seoul. For example, Alnus japonica community, Zelkova serrata community, and Carpinus laxiflora community, which is established in mountain comparatively rare in artificial interference disappeared in Mt. Nam. As a result of analysis on vegetational succession in P. densiflora community and Q. mongolica community, both communities showed a tendency of retrogressive succession differently from that in control site located in suburban area around Seoul. In addition, species composition of P. densiflora and Q. mongolica communities in Mt. Nam were also different from those in Mt. Surak located around Seoul. It was interpreted that those results were originated from the environmental pollution and excessive arti ficial interferences.rferences.

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경기육괴 철원지역 페그마타이트 내 망간-철 인산염광물의 광물-지화학적 특징 및 진화과정 (Mineralogy, Geochemistry, and Evolution of the Mn-Fe Phosphate Minerals within the Pegmatite in Cheolwon, Gyeonggi Massif)

  • 김규보;최선규;서지은;김창성;김지원;구민호
    • 자원환경지질
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    • 제50권3호
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    • pp.181-193
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    • 2017
  • 철원 갈말-김화 지역의 쥐라기 복운모 화강암체 내 페그마타이트에서는 다양한 망간-철 인산염광물의 집합체가 산출되고 있으며, 후기 마그마 단계로부터 열수단계 및 지표 풍화 단계에서 다양한 광물상의 변화가 유도되었다. 철원 복운모 화강암은 낮은 대자율 값을 갖는 전형적인 S-형 화강암으로 중알루미나질~고알루미나질, 후-충돌대 환경을 나타내고 있다. 페그마타이트는 K-Ar 연대가 약 153 Ma로서 복운모 화강암의 K-Ar 연대($151{\pm}4Ma$)와 전반적으로 일치하고 있어 동일 기원의 마그마로 추정된다. 한편 갈말-김화 페그마타이트는 광물조성에 의한 분류기준에 의하면 백운모-희유원소 종, 리튬 세부종, 녹주석 유형에 속하는 녹주석-콜롬바이트-인산염광물으로 구분되며, LCT(Li-Cs-Ta) 계열에 해당한다. 망간 인산염광물 중 트리플라이트는 주로 후기 마그마 단계에 정출되었으며, 열수 단계에서는 망간 인산염광물의 변질광물인 루코포스파이트와 잔사이트로 정출되었다. 풍화 단계에서 트리플라이트는 포스퍼시더라이트와 망간 산화물로 교대되어 산출된다.

CaCl2 용융염에서 Ca2+의 Cu 전극에 대한 전기화학적 증착 특성평가 (Electrochemical Deposition Characteristics of Ca2+ on Cu Wire Electrode in CaCl2 Molten Salt)

  • 황동욱;이종현;정상문
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권2호
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    • pp.175-183
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    • 2022
  • 자동차 시장의 확대에 따라 자동차 모터의 필수 소재로 희토류금속인 Nd에 대한 수요가 급증하고 있다. Nd를 제조하기 위하여 Nd2O3와 Ca계 합금의 열 환원반응에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 본 연구에서는 Nd2O3의 환원제로 사용되는 Ca계 합금인 Ca-Cu를 CaCl2 용융염에서 전기분해반응을 통해 제조하였다. 전기분해반응의 작업 전극과 상대전극으로는 Cu 와이어와 흑연을 각각 사용하였다. 기준전극은 AgCl:CaCl2=1:99 mol%로 혼합한 혼합물에 Ag 와이어를 넣어 제작하였다. 순환전압 전류법 결과에 의하면 -1.8 V의 전위부터 작업전극의 표면에 Ca2+의 증착이 관찰되었으며, CaCl2 염의 온도가 증가할수록 Ca2+의 환원전위가 감소하였다. 시간대전류법 실험을 통해 계산된 Ca2+의 확산계수는 5.4(±6.8)×10-6 cm2/s으로 나타났다. 또한, Cu 전극에 일정한 전위를 가해 Ca-Cu 액상합금을 제조하였으며 제조된 합금은 EDS line scan을 통해 인가 전위의 증가에 따라 Ca의 전기화학적 삽입이 증가함을 확인하였다. -2.0 V보다 음의 전위를 인가하여 제조한 Ca-Cu 합금의 조성비는 Ca:Cu=1:4임을 확인하였다.

제주도 현무암에 포획된 세립질 맨틀 페리도타이트 포획암의 조직적 특성 (Textural Implications of Fine-Grained Peridotite Xenoliths in Basaltic Rocks from Jeju Island)

  • 양경희;남복현;김진섭
    • 한국광물학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.1-11
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    • 2009
  • 제주도 동남부 신산리 해안가에 분포하는 현무암에 세립질의 맨틀 페리도타이트가 드물게 포획되어 있으며, 반상쇄정 잔류물의 거정질 입자와 세립질의 입자로 구성된 조직적 특성에 의해 반상쇄정의 페리도타이트 맨틀포획암(FPP)으로 정의된다. 조사되어진 FPP들의 서로 유사한 조직적 특성과 주성분원소 조성은 FPP가 하나의 구조 영역에서 유래했음을 지시한다. 또한 킹크밴드를 가지는 거정의 반상쇄정($2{\sim}3mm$) 사이에 변형의 흔적이 없는 세립질의 입자($200{\sim}300{\mu}m$)로 구성된 쌍봉분포, 삼중점과 직선형의 입자경계, 간극사이에 형성된 멜트포켓, 입자경계가 이동했음을 나타내는 미세구조 등은 FPP가 동력재결정작용 ${\pm}$ 정적재결정작용을 경험하였음을 반영하고 있다. 이러한 변형사건에는 멜트/유체의 이동이 있었으며, 특히 엽리면을 따라 일어났다. 신산리 지역에 가장 흔하게 산출되는 프로토그라뉼라 조직의 맨틀포획암과 FPP는 매우 유사한 주성분원소 조성을 보이는데, 이는 FPP가 프로토그라뉼라 조직의 포획암과 비슷한 상부맨틀 깊이에 위치하고 있었음을 나타낸다. 이러한 FPP의 조직적 특성과 주성분원소 조성은 FPP가 지엽적인 소규모의 좁은 영역에 관여한 변형사건을 경험하였음을 나타낸다. 이 변형사건의 실체에 대한 것은 앞으로 좀 더 연구가 진행되어야 할 것이나, 제주도가 만들어지기 이전의 상부맨틀 암석권에서 마그마의 상승과 관련된 단층작용에 의해 형성되었을 가능성을 제시한다.

삼척지역 이천화강편마암의 암석화학과 지질구조 (Petrochemistry and Geologic Structure of Icheon Granitic Gneiss around Samcheog Area, Korea)

  • 정원석;정상원;나기창
    • 암석학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.25-38
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    • 2006
  • 영남육괴 북동부에 위치하는 삼척시 남부의 영남육괴 변성암류 중에서 흑운모화강편마암(이천화강편마암)에 관하여 암석화학적인 연구를 수행하였다. 이 지역은 호산리 편암 및 편마암류, 이천 화강편마암, 우백질 화강암, 홍제사 화강암, 캠브리아기 퇴적암류, 백악기 퇴적암류 및 산성화산암류로 구성되어 있다. 호산리층은 주로 석영+K-장석+사장석+흑운모+백운모+석류석$\pm$근청석$\pm$규선석으로 구성되어 있다. 이천 화강편마암은 호산리층과 유사한 광물조합을 나타내며 엽리의 발달이 미약한 괴상의 화강섬록암질 암체이다. 이러한 광물조성에 따라 이 지역은 크게 석류석대와 규선석대로 나눌 수 있다. 이천리 지역의 이천 화강편마암과 우백질화강암의 주원소, 미량원소 및 희토류 원소 분석결과는 호산리층이 기원암임을 지시하는 이질기원암의 심용작용에 의해서 형성된 것으로 나타난다. CaO 및 $Al_2O_3$의 경향성과 Rb, Sr, Ba과 같은 미량원소는 마그마 형성 이후에 사장석의 분별정출 작용이 일어났음을 지시한다. 화강암질 암의 형성 환경은 전반적으로 충돌대와 관련된 환경을 지시하여 인근지역의 화강암질암의 생성환경과 일치한다. 전반적인 단층은 $N54^{\circ}\;W/77^{\circ}\;SW,\;N49^{\circ}\;W/81^{\circ}\;NE,\;N10^{\circ}\;W/38^{\circ}\;NE$ 방향의 단층이 현저하다. 단층의 전단감각 및 지형적 형태로 미루어 볼 때, 이 지역은 응기와 횡압력을 동시에 받은 것으로 추측된다 단층 형성연대는 이 지역에 분포하는 암맥류를 단절하는 재활성 절리로 볼 때 제3기 이후일 것으로 보인다. 호산리층과 이천화강편마암 엽리의 최대 집중군은 각각 $N89^{\circ}\;E/55^{\circ}\;SE$$N80^{\circ}\;E/45^{\circ}\;SE$로 나타나 유사한 변형작용을 받았을 것으로 추정된다.

관악산 알칼리 장석 화강암의 지구화학 : A-형 화강암\ulcorner (Geochemistry of the Kwanaksan alkali feldspar granite: A-type granite\ulcorner)

  • S-T.Kwon;K.B. Shin;H.K. Park;S.A. Mertzman
    • 암석학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.31-48
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    • 1995
  • 관악산 암주는 지금까지 단순히 흑운모 화강암으로만 구성된 것으로 알려져 왔으나 실제로는 석영+K-장석+사장석+흑운모$\pm$석류석의 광물군으로 보인다. 모드자료와 $An_5$ 미만의 사장석 성분을 고려하면 이 암주는 알칼리 장석화강암으로 명명된다. 서브솔버스 장석, 비교적 초기의 흑운모 정출, Q-Ab-Or 그림에서 유출된 은 관입깊이 등은 관악산 암주를 만든 마그마가 물을 함유하고 있었음을 지시하는데, 이는 아래에 설명하는 무수의 A-형 화강암과 유사한 지화학 성분을 가지는 것과는 대조된다. 관악산 암주의 주성분과 미량성분원소는 서울 화강암질 저반의 것과 뚜렷이 구분되며 이는 두 암체간의 성인적 차이를 시사한다. 관악산 암주의 주성분 및 미량원소 함량은 우리나라의 대부분 중생대 화강암과는 달리 A-형 화강암 특징을 보인다. 즉, $SiO_2$(73~78 wt%), $Na_2O+K_2O$,Ga(27~47 ppm), Nb(22~40 ppm), Y(48~95 ppm) 함량과, Fe/Mg and Ga/Al 비는 높은 반면, CaO(<0.51 wt%), Ba(9~75 ppm)과 Sr(2~23 ppm) 함량은 낮다. 그러나 전형적인 A-형 화강암과 비교했을때, Zr과 LREE는 낮은 함양을 Rb(386~796 ppm)은 높은 함량을 갖는 차이점을 보인다. 이 연구에서는 기존의 연구에서 보고되었던 LREE가 결핍되고 큰 부의 Eu이상을 가지는 회토류 원소 패턴이 근원 마그마의 특성을 가지는 것으로 재해석하였다. 즉 부분용융동안의 잔류물질로 다량의 사장석이 남아야 하는 반면, 휘석, 각섬석, 석류석은 남을 수 없다. 관악산 암주와 A-형 화강암의 지구화학적 유사성은 이 암주의 기원이 A-형 화강암의 기원과 밀접한 관련이 있음을 시사한다.

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타이와 베트남에서 수집된 텍타이트의 화학조성과 지구화학적 의의 (A Distinctive Chemical Composition of the Tektites from Thailand and Vietnam, and Its Geochemical Significance)

  • 이승구
    • 암석학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.281-295
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    • 2017
  • 타이와 베트남산 텍타이트의 주원소 조성, 희토류원소를 포함하는 미량원소 조성, Sr과 Nd의 동위원소 화학조성을 측정하여 상호간의 연관성을 비교하였다. 두 텍타이트의 주원소 조성은 서로 유사하며, 상부지각의 화학조성보다는 PAAS(Post Archean Australian Shale)의 화학조성에 더 유사하다. 거미도와 희토류원소의 분포도는 서로 간에 일치하는 특성을 보여주며, Eu의 부(-)의 이상과 더불어 경희토류가 부화되고 중희토류가 결핍되어 있는 특성 또한 PASS의 희토류원소 분포도와 유사하다. 타이산 텍타이트의 $^{87}Sr/^{86}Sr$$^{143}Nd/^{144}Nd$ 비는 각각 $0.718870{\pm}0.000008(2{\sigma}_m)$, $0.512024{\pm}0.000012(2{\sigma}_m)$이고 베트남산 텍타이트의 $^{87}Sr/^{86}Sr$$^{143}Nd/^{144}Nd$ 비는 $0.717022{\pm}0.000008(2{\sigma}_m)$. $0.511986{\pm}0.000013(2{\sigma}_m)$으로 타이산 텍타이트가 베트남산 텍타이트보다 더 부화된 동위원소 값을 갖고 있다. 그리고 현재까지 알려진 오스트레일리아와 동아시아에서의 텍타이트의 $^{87}Sr/^{86}Sr$$^{143}Nd/^{144}Nd$ 비와 비교했을 때, 이 연구에서의 두 지역 텍타이트의 $^{87}Sr/^{86}Sr$비 값은 모두 기존에 알려져 있는 Australasian 텍타이트에서의 값들의 범위에 포함된다. $^{143}Nd/^{144}Nd$ 비의 경우 타이산 텍타이트는 현재 알려져있는 Australasian 텍타이트의 $^{143}Nd/^{144}Nd$비 값 범위에 들어가는 반면에, 베트남산 텍타이트의 $^{143}Nd/^{144}Nd$비 값은 현재까지 알려진 $^{143}Nd/^{144}Nd$ 비보다 낮았다. 이 연구에서의 두 텍타이트의 지구화학적 특성의 유사성은 두 텍타이트가 거의 동일한 기원물질로부터 유래되었을 가능성을 지시해준다.

창녕 문암정(聞巖亭)의 조영 및 경관특성에 관한 연구 (A Study on the Construction and Landscape Characteristics of Munam Pavilion in Changnyeong(聞巖亭))

  • 이원호;김동현;김재웅;안계복
    • 한국전통조경학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.27-41
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    • 2014
  • 본 연구는 창녕 문암정(聞巖亭)의 역사문화적 가치 및 원형을 구명하기 위하여 문집, 기문 등의 문헌분석과, Arc-GIS를 바탕으로 조영실제 및 입지와 공간구성, 경관특성을 조사한 결과, 다음과 같은 결과를 도출하였다. 첫째, 문암정의 조영자는 문암 신초(辛礎, 1549~1618)로 자연에 귀의하고자하는 조영자의 자연관을 알 수 있었으며, 문암정의 조영시기는 벼슬에서 물러나 문암정을 조성하고 소영하였다는 내용이 나타나는 1608~1618년도라는 것을 추측할 수 있다. 둘째, 문암정은 주변 산지에 위요되어 있고, 급경사지에 형성된 성곽과 같은 고립지형 정상부에 문암정을 조성하였다. 문암정은 별서로서 그 지역의 명승으로 인식되어졌음을 알 수 있다. 그러나 문암정 주변의 마을진입로의 교량과 계성천의 석축, 보, 주변 농경지의 시설 및 주택 등으로 인하여 과거의 조망경관이 훼손된 상태이다. 셋째, 문암정은 문암정이 위치한 중심공간과 문암정 동 서측에 위치한 진입공간, 영정각을 중심으로 하는 배향공간으로 구분되는데, 이 중 문암정의 원형은 문암정과 문암바위로 구성된 단순한 구조로, 현재의 진입동선과는 달리 조성 당시에는 직접적인 진입이 가능할 것으로 보인다. 넷째, 문암정의 공간구성요소는 배롱나무 수림, 점경물로서의 각자바위, 그리고 정자 건조물로 구분되어진다. 문암정 일원의 식생은 경내와 경외로 나뉘어, 경내는 매우 제한적인 식재가 이루어졌으며, 경외는 전면의 배롱나무 수림과 후면의 송림으로 구성되어 있는데 이 중, 대규모의 배롱나무 군락은 조영자와 결부된 희귀한 역사기록 종 자원으로의 자연유산에 해당한다. 각자바위는 문암정 건조물과 인접하여 공간의 영역성을 표현하고 있으며, 조영자와 관련된 경물로 작용하고 있고, 한 가문의 공적을 기리기 위한 기록행위의 하나로 문암정 전면의 각자바위군(群)은 일정한 방향성과 규범을 가지고 시기별로 조성된 보기 드문 사례이다. 다섯째, '문암팔경'은 방위에 따라 방위와 관계없는 경관요소가 4개소, 방위에 따른 경관요소가 4개소로 나타났다. 방위와 관계없는 경관요소로는 창녕 사리 배롱나무 수림, 문암정 후면 송림, 옥천계곡, 관룡사 대흥사이다. 방위와 관계한 요소 중 절대방위에 해당하는 요소로는 대흥사, 화왕산, 계성천, 영취산으로 판단되며, 상대방위로는 관룡사, 영취산, 옥천계곡, 공지기고개로 판단된다. 이 중 현존하는 대상은 창녕 사리 배롱나무 수림과 문암정 후면 송림, 계성천 옥천계곡 등이 있으며, 이외의 경관요소는 명확한 장소와 대상의 추정이 불가능한 일반적 팔경요소로 구성되어 있어 현재 확인이 어려운 상태이다. 문암정은 문암 신초가 말년에 난세를 피하여 자연에 은거하기 위해 조성된 정자로, 정자와 관련된 문암집과 문암충의록 등 조영관련 기록이 남아 있으며, 독특한 형태를 나타내는 정자의 입지와 각자바위를 통한 기록문화, 대규모의 배롱나무 노거수 군락, 팔경의 경영을 통한 문화경관적 요소가 남아있는 곳으로 판단된다.

치악산 편마암 복합체에 분포하는 지하수 내 함유된 방사성 원소의 기원: 주변 지질을 구성하는 광물과의 연관성을 중심으로 (The Origin of Radioactive Elements Found in Groundwater Within the Chiaksan Gneiss Complex: Focusing on the Relationship with Minerals of the Surrounding Geology)

  • 김형규;이상우;김순오;정도환;김문수;김현구;정종옥
    • 광물과 암석
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    • 제35권2호
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    • pp.153-168
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    • 2022
  • 치악산 편마암복합체에서 방사성원소를 포함하고 있는 광물을 파악하고, 주변 지하수에 포함되어 있는 방사선원소(우라늄)와의 연관성을 확인하고자 암석학적 및 광물 화학 분석을 수행하였다. 현미경 및 전자현미경 분석 결과, 주 구성광물은 사장석, 흑운모, 석영, 알칼리장석, 녹니석 그리고 방해석이며, 부수광물은 스펜, 갈렴석, 인회석, 저어콘, 토라이트, 티탄철석, 황철석 그리고 방연석 등 총 14종을 확인하였다. 토라이트의 경우 거정의 갈렴석 내 ~1 mm의 크기로 소량 관찰된다. 희토류 원소를 많이 포함하고 있는 갈렴석은 각기 다른 3 가지 산출양상을 보인다. EPMA 분석 결과, 거정의 갈렴석에서는 TiO2~1.70 wt.%, Ce2O3~11.86 wt.%, FeO~13.31 wt.%, MgO~0.90 wt.% 그리고 ThO2~1.06 wt.% 원소들의 함량이 높게 나타나며, Al2O3 17.35 ± 2.15 wt.% (n = 7), CaO 12.13 ± 1.81 wt.% (n = 7) 평균 함량이 가장 낮은 값을 보인다. 티탄철석을 둘러싸고 있는 스펜 집합체의 가장자리에 존재하는 갈렴석은 Al2O3~24.00 wt.%, Nd2O3~5.10 wt.%, Sm2O3~0.66 wt.%, Dy2O3~0.86 wt.% 그리고 Y2O3~1.38 wt.% 원소들의 함량이 높게 나타나며, TiO2 0.35 ± 0.21 wt.% (n = 11), Ce2O3 5.25 ± 1.03 wt.% (n = 11), FeO 9.84 ± 0.26 wt.% (n = 11), MgO 0.12 ± 0.05 wt.% (n = 11) 그리고 La2O3 1.49 ± 0.29 wt.% (n = 11) 등과 같이 평균 함량이 가장 낮은 값을 보인다. 모암의 기질부에서 관찰되는 갈렴석의 화학성분은 앞서 설명한 갈렴석의 중간 정도의 값을 가진다. 연구대상인 치악산 편마암복합체 내 미그마타이트질 편마암에는 주목할 만큼의 우라늄 함량을 가지는 광물이 발견되지는 않았다. 따라서 지하수에서 나타나는 우라늄의 기원과 주변 지질과의 연관성을 명확하게 밝혀내지는 못했다. 하지만 방사성 원소인 토륨 원소 및 희토류 원소를 다량 포함하는 갈렴석이 풍부하게 존재하는 것이 이번 연구결과로 확인되었다.