• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.253-260
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• 2002

Chemical weathering processes related with mineralogical characters and ground water condition are very essential engineering problems in soluble rock masses. Detailed geological mapping were performed and 8 samples were collected from the 2 formations including various rock faces to deduce the possibility of the limestone cavity formation and their mechanism. Petrological descriptions and various petro-mineralogical experiments such as XRD analysis, clay mineral analysis, absorptivity test, impurity analysis were conducted to evaluate the cavity making processes. Laboratory solubility test for rock specimen were also carried out under the strong acid (pH=1) condition. From the experimental data and geological mapping data, it is found that the formation of limestone cavities in limestones are strongly related with geological structures such as beddings, cleavages and the contents of impurities rather than CaCO$_3$contents. In case of dolomites, rock textures, grain size, amounts and types of clay minerals as well as geological structures are major controlling factors of cavity forming processes

• 한국광물학회지
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• 제17권1호
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• pp.23-35
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• 2004

울산시 사연댐 상류에 위치하여 주기적으로 침수되는 퇴적암의 풍화특징을 연구하였다. 현장조사, 전자현미분석기, Χ-선 회절분석기 및 Χ-선 형광분석기를 이용하여 암석의 풍화조직 및 광물의 조성변화 조사를 통해 주기적으로 침수되는 암석의 기계적 및 화학적 풍화양상을 연구하였다. 수장암석의 풍화작용은 퇴적층리와 수직방향으로 발달한 파쇄대 및 균열과 박리현상과 같은 기계적 풍화작용이 현저하다. 이러한 물리적인 풍화현상은 물과 암석과의 접촉면적을 넓혀 화학적 풍화작용을 가속화시킨 결과 풍화대와 약풍화대에서 석영을 제외한 거의 모든 광물이 용해작용 또는 변질작용을 받았으며, 특히, 탄산염광물의 용해작용이 현저하여 약풍화대에서 조차 방해석이 완전히 용해되어 빈 공간으로 남아있다. 그러나 점토광물과 같은 이차광물의 형성은 미약한 특징을 보인다. 이 지역의 암석은 일정기간 동안 물에 잠긴 상태로 유지되고, 동결과 해빙이 반복됨으로써 물리적 풍화작용이 상대적으로 빠르게 진행되어 물의 침투가 용이한 투수성 구조를 형성하였고, 그 결과 탄산염광물의 용해작용이 급속하게 일어났다. 자유로운 물의 순환으로 인하여 용해된 원소들이 점토광물과 같은 풍화광물로 침전되지 않고 용탈됨으로써 암석조직이 이완되어 풍화작용이 가속되었다. 퇴적암중 풍화에 극히 약한 탄산염광물의 높은 함량이 강한 화학적 풍화작용의 주 요인으로 보인다.

• 동굴
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• 제65호
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• pp.31-37
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• 2004

Karst water was defined as 'Water which fills the cavities of the earth continuously and is only subject to gravity and hydraulic pressure.' Karst springs are water outlets from karst-hydrologically active cavities in water-soluble rocks, whether they are on the surface or within the earth. Karst springs behave so differently that the general principles of classification for all springs can be applied to them with a few exceptions. Firstly, classification according to the outflow: perennial springs, periodic springs, rhythemically springs, episodically flowing spring. Secondly, classification according to geologic and tectonic conditions: bedding springs, fracture springs, overflow spring, ascending spring.

• 보존과학회지
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• 제25권2호
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• pp.147-154
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• 2009

경주지역 석조문화재의 주요 부재로 사용된 화강암과 응회암을 대상으로 수용성 염에 의한 풍화초기 암석의 강도와 수증기확산저항도 변화를 연구하였다. 수용성 염으로는 석조문화재에서 자주 검출되며, 용해도가 다른 $Na_2SO_4$와 $CaSO_4{\cdot}2H_2O$를 사용하였다. 휨강도는 응회암시편에서는 염종류와 무관하게 증가했으며, 화강암에서는 감소하였다. 일축압축강도는 응회암을 $CaSO_4{\cdot}2H_2O$로 처리 했을 때 증가하였고, $Na_2SO_4$로 처리 했을 때 감소하였으며, 화강암은 $CaSO_4{\cdot}2H_2O$ 처리 시 약간의 감소가, $Na_2SO_4^{\circ}C$ 처리 때에는 증가경향이 나타났다. 수증기확산저항도는 응회암에서 염종류와 상관없이 증가했고, 화강암은 $CaSO_4{\cdot}2H_2O$로 처리했을 때 증가했다. 연구결과, 염의 집적에 의한 풍화의 초기단계에서는 기계적 강도와 수증기확산저항도가 증가될 수 있음이 확인되었다.

• 기술사
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• 제12권4호
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• pp.26-31
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• 1979

천연가스는 그 생성을 석유원유와 같이 하고 있으며 이두 열에너지자원은 해성생물인 Plankton의 해저퇴적물이 심해저의 혐기성 환경하에서 생화학적 작용을 받으면서 매몰되어 탄화수소가스와 탄화수소유로 변질된 것이다. 이러한 자원의 부존지층은 주로 제삼기층의 수성퇴적암층으로 되어 있다. 천연가스의 부존형태는 유전성가스전 구조성가스트 및 수용성가스전의 세가지형태로서 구분될 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제21권3호
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• pp.319-329
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• 1988

As a factor which can help to understand the genesis of (mata) sedimentary and/or hydrothermal uranium depisits, an interpretation of the role of organic matter associated with uranium mineralization, was attempted with the literature published up to the end of 1986. Laboratory studies, in which diageneis and metamorphism are artificially simulated, can help to elucidate how uranium with particular organic materials are formed and destroyed. Similarly, research involving a variety of techniques is needed to characterize both the soluble organic extracts (bitumen) and the insoluble organic matter (kerogen), separated from uranium ores and associated rocks. In the presence of clay minerals and amorphous oxy-hydroxde minerals, an understanding of the role of organic matter must be prudent and may require the incorporation of multidisciplinary approach (mineralogy, inorganic geochemistry ...).

• 한국토양비료학회지
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• 제43권3호
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• pp.296-303
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• 2010

Chromium as a constituent of rocks occurs naturally in the environment in varying concentrations. However, the human activity has changed the geochemical cycle of chromium in the environment and has caused the chromium accumulation in soils. Korean soils revealed a wide range of chromium contents depending on parent material and land use. The total chromium contents of volcanic ash soils in Jeju, which were determined using $HNO_3$ + $HClO_4$ + HF, ranged from 434 to 1,164 mg $kg^{-1}$. The 'ecological' total chromium contents extracted using conc. HCl + conc. $HNO_3$ (aqua regia) in the same soils varied in a lower range of 50-189 mg $kg^{-1}$ (averaged percentage of aqua regia contents in $HNO_3$ + $HClO_4$ + HF contents: 14.9%). Serpentine soils in Andong showed a 'ecological' total chromium content of 309 mg $kg^{-1}$ and against it granitic soils in Andong only 20 mg $kg^{-1}$. In uncontaminated forest soils of Korea, the 'ecological' total chromium contents varied from 4.89 to 106 mg $kg^{-1}$ and the soluble chromium contents determined using 0.1 M HCl ranged from 0.01 to 0.64 mg $kg^{-1}$ (averaged percentage of 0.1 M HCl contents in aqua regia contents: 0.4%). Arable lands contained more soluble chromium than reported in forest soils (averaged soluble chromium: 0.36 and 0.09 mg $kg^{-1}$, respectively). In particular, the soluble chromium contents in greenhouse, orchard and upland soils were higher than in contaminated soils near mine and industrial site (maximum contents: greenhouse 15.3 mg $kg^{-1}$; upland 12.1 mg $kg^{-1}$; orchard 8.29 mg $kg^{-1}$; mine site 4.76 mg $kg^{-1}$; industrial site 2.80 mg $kg^{-1}$). On the basis of these results a accumulation of chromium in some specific arable lands can be assumed, probably by long-continued applications of fertilizers or soil amendments containing chromium. In Korean Enforcement Decree of the Soil Environment Conservation Act soil standards for total chromium do not exist yet.

• 자원환경지질
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• 제42권3호
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• pp.207-216
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• 2009

폐광지역 광산폐기물 적치장에서 발생하는 산성 침출수 및 이의 영향을 직접적으로 받는 하부 지하수의 수질변화 양상을 자동계측자료 및 시기별 시료 분석으로 평가하였다. 연구지역은 충북 옥천군의 폐광산인 거풍광산이며 한차례 복토작업이 이루어졌으나 산성배수 발생은 지속되었다. 건기의 지하수 시료는 강산성(pH 3.3${\sim}$4.6) 및 높은 총용존고형물질 함량(338${\sim}$3330 mg/L)으로서 전형적인 산성배수의 특성을 보였으며 우기에 중금속 함량 증가(TDS 414${\sim}$4890 mg/L)와 pH 2.7${\sim}$3.6으로 보다 강한 산성을 나타내었다. 지표침출수 시료도 유사한 수질변화양상을 보이며 강우시 지표 유거수는 폐석과의 직접 반응으로 강산성(pH 3.0${\sim}$3.4)을 나타내었다. 시료내 주성분 및 중금속원소들 간의 상관성이 전반적으로 높게 나타났으며 개별 성분들의 건우기 함량 증감양상 외에 전체 시기별 수질조성의 큰 변화는 보이지 않았다. 연구지역 광산폐기물 표면에는 금속 수화황산염 등의 다양한 2차 염류가 풍부하게 생성되어있으며 이들의 강우에 용해되어 침출수 및 하부 지하수의 수질에 직접적으로 영향을 주는 것으로 판단한다. 향후 보다 심각한 기후조건에서도 우수한 효율을 나타낼 수 있는 복토 및 처리기법이 요구된다.

• 보존과학회지
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• 제22권
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• pp.121-134
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• 2008

석조문화재에서 나타나는 박리현상의 발생메커니즘과 염수용액에 의한 화학적 풍화와 관련된 그 원인을 연구하였다. 박리편에 대하여 화학적, 광물학적, 물리적 분석을 수행하여 함유하고 있는 대표적인 염이 석고임을 밝혔다. 염의 작용을 이해하기 위하여 석고와 더불어 용해도가 상이한 황산나트륨을 공극율이 다른 응회암과 화강암에 처리하였다. $Na_2SO_4$ 처리와 인공풍화를 거친 암석시료들의 모세관물흡수율은 약간 증가하였는데 이는 이 염에 의해 암석의 표면가까이에만 변화가 있었음을 의미한다. Na2SO4는 암석의 표면공극내에서 결정화가 일어나 수화압과 결정압을 발생하여 얇은 박리를 형성하는 것으로 보인다. $CaSO_4{\cdot}2H_2O$는 상대적으로 암석의 내부로 깊이까지 들어가서 집적되므로 집적되는 양이 $Na_2SO_4$ 보다 더 많고, 표면에 집적되는 양보다 내부에 집적되는 양이 많아 물흡수량이 증가하는 결과를 보이는 것이며, 이러한 성질로 인하여 암석에 두꺼운 박리가 야기될 것으로 판단된다. 암석종에 따른 변화에서는 응회암의 경우, 큰 공극율과 높은 모세관물흡수율로 인하여 암석 내부의 깊이까지 들어가서 염이 집적하게 되므로 화강암에 비해 염집적율이 더 크고, 이에 따른 물흡수율이 커서 화강암에 비해 두꺼운 박리현상이 나타날 것으로 보인다. 이에 비해 공극율과 모세관물흡수율이 낮은 화강암에서는 표면부위에서 집중적으로 염의 집적이 일어나서 얇은 박리가 발생하는 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제39권3호
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• pp.213-227
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• 2006

자연저감의 메커니즘을 설명하기 위하여 납과 비소 함량이 높은 세창광산 지역의 광산배수, 침출수 및 지표수의 지구화학적 변화를 연구하였다. 주요 오염원인 폐광석에서 미량원소의 분산 및 물리화학적인 조건의 변화에 따른 미량원소의 이동도를 평가하기 위하여 총함량 분석 및 연속추출을 수행하였다. 이러한 광산배수, 침출수 및 지표수의 화학성분은 시료채취의 위치 및 시기별로 변화가 컸으며, 특히 pH가 매우 낮고(pH 2.1-3.3), 황산염(최대 661mg/l) 및 미량원소의 함량(최대 169mg/l Zn, 27mg/l As, 3.97mg/l Pb, 2.99mg/l Cu and 1.88mg/l Cd)이 매우 높은 경우가 관찰되었다. 그러나 지표수에서의 비소와 미량원소의 함량은 특별한 처리를 하지 않아도 광산배수와 침출수가 배출되는 지점으로부터 가까운 거리인 지류와 합류되는 지점(8번, 16번)에서 자연배경값과 거의 유사한 함량으로 낮아졌다. 철-황화광물의 산화작용과 가수분해에 따른 비정질 철-2차광물의 침전작용은 하천으로 유입되는 미량원소의 이동을 크게 감소시켜주는 효과적인 자연저감 메커니즘이었다. 또한 오염되지 않은 지표수와의 합류에 의한 희석효과도 미량원소의 함량을 감소시키고 점진적으로 pH를 증가시켰다. 한편, 가장 용해성이 높은 원소인 아연은 pH가 거의 중성에 가까워질 때까지 상당량이 용해된 용질상태로 남아있었다. 환경독성학적인 관점으로 볼 때, 세창광산 지역에서는 아연에 의한 오염에 특별한 관심을 가져야 한다. 이러한 것은 수분을 함유한 폐광석에서 아연의 대부분이 양이 온교환형(전체 함량의 65-89%)으로 존재하고, 납은 전체함량의 65-89%가 산화광물 및 탄산염광물형태와 수반되었으며, 카드뮴, 구리 및 비소는 잔류형태가 우세한 것으로 나타난 연속추출실험 결과에 의해서도 확인되었다. 건조상태의 폐광석에서는 전체 납 함량의 34-48%가 쉽게 용출될 수 있는 양이온교환형태로 존재하였다. 양이온교환 및 탄산염광물 수반된 금속의 비율을 고려하면 각 미량원소의 상대적인 이동도는 Zn>Pb>Cd>As=Cu의 순서로 감소하는 것으로 판단된다.