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암괴류 구성 암괴의 반발 강도 특성과 풍화각의 화학적 조성에 대한 연구 -비슬산을 사례로-
유영완 ( Yeong Wan Yu ),김종연 ( Jong Yeon Kim ) 한국지형학회 2014 한국지형학회지 Vol.21 No.1
우리나라 암괴 관련 지형에 대한 연구는 암괴류의 형성 과정과 시기, 형태적 특성에 대한 분석이 주로 이루어졌고 암괴의 강도나 암괴의 화학적 특성 변화, 암괴 표면의 미지형 대한 논의는 거의 이루어지지 못했다. 본 연구에서는 비슬산 사면의 암괴들의 물리적, 화학적 특성을 조사하였다. 특히 암괴 표면에 형성된다 각형 균열의 특성을 관찰하였다. 균열이 형성된 암괴들을 중심으로 풍화 진행에 따른 강도를 알아보기 위해 슈미트 해머를 이용한 반발 강도를 측정하였고, WD-XRF(X-ray fluorescene)를 이용하여 각 시료의 화학적 조성을 분석하였다. 암괴의 표면에 풍화각이 반발 강도를 측정한 결과 풍화각이 남아 있는 부분과 제거된 부분 간의 경향성이 모든 시료에서 일치하는 것은 아니었으며, 풍화각이 제거된 부분의 강도가 더 큰 경우와 반대의 경우가 공존하고 있다. 물론 풍화각의 두께가 측정 값에 영향을 줄 수 있으나, 전반적으로 풍화 진행에 다른 강도의 약화로 판단할 수 있다. 이러한 강도의 약화는 이후의 균열의 성장에 영향을 준 것으로 보인다. 다각형 균열은 암석의 크기와 상관없이 다양한 크기의 암석에서 모두 발견되었으며 상당히 불규칙한 형상을 하고 있었다. 또한 균열의 형상은 암괴 표면의 경사나 구조적 취약선에 의해 거의 영향을 받고 있지 않았으며, 균열이 암석의 모서리 부분에서 끊어지지 않고 이어지고 있었다. 풍화각의 화학 조성은 전반적으로 유사하게 나타났으며, 풍화각 상부와 하부 간의 물질 조성 비율에서는 다소 차이를 보였다. 이러한 차이는 풍화로 인한 물질 용출에서 기인한 것으로 추정되지만 그 경향성을 일반화시키기엔 어려운 점이 있어 향후 세부적인 연구가 필요해 보인다. Studies on the bedrock block related landforms in Korea have been focused on the forming processes, time of formation, and morphological characteristics, while physical strength and chemical composition of the block and micro forms formed by weathering has been rarely studied. The chemical composition and physical strength of the blocks on the slope of the Biseul Mt. in this study, especially on the characteristics of the polygonal cracking developed on the weathering rind of the blocks. Physical strength of the block were measured with Schmidt hammer`s rebound values. Chemical composition of the block were analyzed with WD-XRF(X-ray fluorescene). The rebound values, represents physical strength of the mass, for the surface where weathering rind were stripped away showed higher than the part where the rinds remaining. It could be the effect of the thickness of the weathering rind which absorb the impacting forces but strength of each part s also can influence the rebound value. So weaken part of the rock surface can be the condition for the further development of polygonal cracks on the surface of the weathering rind. Polygonal cracks with various shape and patterns found from the surface of the various size blocks. The patterns of the cracks has no relation with the gradient of the surface, and the cracks were not influenced by boundary of the block or other structural fractures like joints. The samples of the weathering rind have similar chemical composition, but upper(surface) and lower(corestone) parts of same block showed different composition. The difference can be the result of the material loss by chemical weathering, but further analysis could confirm it.
포항 달전리 주상절리와 뇌성산 뇌록산지의 현무암 비교 분석
김재환(Kim Jae hwan),유영완(Yu Yeong-wan),정승호(Jung Seung-Ho),김태형(Kim Tae-Hyeong),문동혁(Moon Dong Hyeok),공달용(Kong Dal-Yong) 한국암석학회 2018 암석학회지 Vol.27 No.4
포항 달전리 주상절리(천연기념물 제415호)와 뇌성산 뇌록산지(천연기념물 제547호)는 중요한 지질유산적 가치를 지니고 있기 때문에 두 지역의 현무암체에 대한 암석학적 연구를 수행하였다. 달전리 주상절리의 현무암은 감람석과 휘석이 반정으로 나타나며 침상의 사장석, 휘석, 불투명 광물 등이 기질을 이루는 반상조직을 보인다. 반면 뇌록산지의 현무암은 미정질의 기질에 사장석, 감람석, 휘석 반정을 함유하고 있으며, 사장석 반정이 특징적으로 나타난다. 또한, 전암대자율, XRD, XRF 분석 결과에서도 두 지역의 현무암은 서로 뚜렷이 구분되는 특성을 가진다. 화학분석 결과를 TAS와 Zr-Ti 다이어그램에 도시 결과, 전자는 대부분 알칼리 계열의 포노테프라이트(phonotephrite)의 조성을 가지며 판내부환경(within-plate basalt)에서 형성된 것으로 판단되며, 후자는 칼크-알칼리 계열의 현무암질 안산암 내지 안산암 조성을 가지며, 화산호(volcanic arc basalt)의 영역에 도시된다. 따라서 두 현무암은 기원 맨틀 물질에 차이가 있으며, 이러한 차이는 신생대 마이오세의 지체구조 환경 변화에 기인한 것으로 판단된다. The basaltic rocks of Daljeon-ri columnar joint (Natural Monuments # 415) and Noeseongsan Noerok site (Natural Monuments # 547) were analysed in order to understand basalt types of two areas. The basaltic rocks of the Pohang Daljeon-ri columnar joint show a typical porphyritic texture containing phenocrysts (olivine and clinopyroxene) and groundmasses composed of clinopyroxene, plagioclase, and opaque minerals,. In contrast, basaltic rocks of Noeseongsan Noerok are characterized by fine-grained groundmass with large phenocrysts of plagioclase. Other analysis such as magnetic susceptibility, X-ray diffraction and X-ray fluorescence also support the petrological differences of two basalt rocks. The Daljeon-ri basaltic rocks are plotted on phonotephrite volcanic rocks of alkaline series in TAS(total alkali silica), and on within plate basalt in Zr-Ti diagram. The Noeseongsan basalts, on the other hand, are plotted on basaltic andesite to andesite of sub-alkaline series in TAS, and on volcanic arc basalt in Zr-Ti diagram. These results indicate that the original mantle materials between two basalt rocks were different each other, which probably originated from the change of a tectonic setting in the southeastern Korean peninsula during the Miocene.
자연유산 기록화 사업을 통한 보존·관리·활용 (문화재청 사례를 중심으로)
정승호(Seung Ho Jung),김태형(TaeHyeong Kim),유영완(Yeong Wan Yu),김재환(Jae Hwan Kim) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
문화재청에서는 화재, 지진 등으로 문화재가 훼손·멸실되는 상황에 대비하여 문화유산 3차원 정밀기록화 사업을 통해 탑과 불상, 건조물 등의 원형을 기록하고 보존·관리하기 위한 시도를 하고 있다. 이렇게 축적된 자료는 2019년부터 수요에 맞게 가공·변환과정을 거쳐 프린팅 데이터로 개방되면서 전시·교육 및 홍보 콘텐츠로서 문화유산의 가치를 높이는 데 기여한다. 반면, 자연유산은 대체로 분포범위가 넓고 야외에 노출되어 있는 경우가 많으며, 그에 따른 지속적인 침식과 풍화, 급속한 환경변화(이상기후)와 더불어 때때로 발생하는 인위적인 훼손으로 상시 관리와 보존에 어려움이 있다. 또한, 지정 초기에 이루어진 학술적·경관적·역사적 가치 규명 이후, 주로 단편적 자료 수집에 따른 평면적인 문제 해결 방안이 제시(예: 식생 제거, 보호각·관람데크·안내판 설치 등)되면서 종합적인 보존·관리·활용을 위한 후속 대책 마련이 쉽지 않았다. 이에 문화재청에서는 자연유산의 지속적·입체적인 관리·활용 방안을 모색하기 위해, 디지털 기술을 이용하여 대상지의 정확한 기초자료를 구축하고 유형별로 다양한 방법을 적용함으로서, 자연유산분야 3차원 기록화의 표준화·체계화를 확보하고자 한다. 그 첫걸음으로 진행된 「제주 용천동굴」과 「제주 중문·대포해안 주상절리대」 현지조사는 유형별 대표 대상지에 대한 내·외부 환경 제약 파악 및 보완책을 마련하는 자리였다. 즉, 대상·구간별 효과적인 스캐닝 방법, 데이터 사각지대 최소화 방안 마련, 정밀 기록화를 통한 변형 인지·모니터링 활용, 지상부와 지하구조 동시 파악 및 지표면 변화가 지하(동굴)에 미치는 영향을 가시화하는 데 중점을 두었다. 더불어 주요 점단위 자연유산인 「신안 압해도 수각류 공룡알 둥지 화석」, 「중생대 새발자국 화석」에 대한 정밀 기록화를 시도함으로서, 표본 특성에 따른 방법론 도출, 전시·교육용 콘텐츠 다양화, 개별 표본 홍보 효과 증대를 고려하였다. 이처럼 현장 상황에 맞추어 취득된 데이터와 가공·적용 방안은 개별 자연유산에 적합한 3차원 데이터 구축에 활용 될 예정이며, 향후 정밀한 데이터를 통해 맞춤형 보존·관리 방안을 제안할 수 있을 것이다. 더불어 자연유산 전문가와 디지털 기술자 간의 지속적인 상호 정보 교류와 최적화 기술 적용을 통해 효과적인 데이터 획득과 활용 방안 구상이 필요하다.