키르기즈스탄 텔렉칸 광화대의 특성 보고

성규열,박맹언,장원일,김홍식,류재홍,김건득,김상명,김필근,Sung, Kyu-Youl,Park, Maeng-Eon,Jang, Won-Yil,Kim, Hong-Sik,Ryn, Jea-Hong,Kim, Kun-Deuk,Kim, Sang-Myung,Kim, Pil-Geun 대한자원환경지질학회 2010 자원환경지질 Vol.43 No.5

키르기즈스탄의 광물자원과 광업법 소개

성규열,박맹언,김문호,노상건,허블라디슬라브,Sung, Kyu-Youl,Park, Maeng-Eon,Kim, Moon-Ho,No, Sang-Geun,Heo, Bladislav 대한자원환경지질학회 2008 자원환경지질 Vol.41 No.5

태백산 광화대 북부에서 칼린형 금광화작용 부존 잠재력 평가를 위한 지구화학 탐사

성규열,박맹언,윤성택,문영환,유인걸,김량희,신종기,김의준,Sung, Kyu-Youl,Park, Maeng-Eon,Yun, Seong-Taek,Moon, Young-Hwan,Yoo, In-Kol,Kim, Ryang-Hee,Shin, Jong-Ki,Kim, Eui-Jun 대한자원환경지질학회 2007 자원환경지질 Vol.40 No.5

태백산 광화대 북부의 지질환경과 광화작용 양상을 살펴보면, 다양한 금속 광상의 형성이 시 공간적으로 반복되어 있다는 점에서 미국 네바다 지역의 칼린형 금광상 분포지역과 매우 유사하다. 영월지역에서는 두 곳의 뚜렷한 비소 이상대와 다수의 안티모니 이상대가 형성되지만, 금속광산의 분포와는 뚜렷한 상관성을 보이지 않았다. 반면, 정선 지역에는 영월지역과 달리 두 곳의 뚜렷한 비소 이상대가 금속광산(주로 금 은 광산)의 분포와 상당히 일치하며, 안티모니 이상대는 비소 이상대와 비교적 일치하고 있다. 연구지역 변질석회암의 금, 은, 비소, 안티모니, 구리, 납, 아연, 몰리브데늄 등은 칼린형 금광상과 유사한 이동도를 보이고, 정선지역에서 상대적으로 부화되어 있는 특징을 보인다. 금 은 및 칼린형 금 광화작용의 효과적인 지시원소인 비소와 안티모니는 특징적으로 부화된 양상을 보여주고 있으나, 천금속류인 납과 아연은 시료에 따라서 다소 불규칙한 양상을 보였다. 특히, 금 은을 비롯한 비소와 안티모니의 부화도의 분포양상은 네바다 지역, 중국, 인도네시아의 칼린형 금광상들과 상당히 유사하다. 따라서, 영월 및 정선 지역에서의 광화작용을 야기한 광화유체는 칼린형 금광상을 형성한 유체와 매우 흡사하였음을 시사해 준다. 그러나, 천금속 및 몰리브데늄의 부화도 양상은 네바다의 칼린형 금광상들과는 차이가 나는데, 이는 열수용액과 반응한 모암의 광물 및 화학성 차이에 기인하는 것으로 추정된다. The characteristics of the mineralization and geology in the northern Mt. Taebaek mining district are found to be similar with those reported from Nevada district where the Carlin-type gold deposit occurs characteristically as repeated metallic ore deposits in space and time. Though two spots of hs and several spots of Sb anomalies were recognized in the Yeongweol area, they have no relationship with any metalliferous mineralization. On the other hand, two spots of As anomaly in the Jeongseon area have shown to be related with metalliferous ore deposits (mainly Ag-Au), and they are closely associated with Sb anomaly. Some elements of altered limestones in the study such as Au, Ag, As, Sb, Cu, Pb, Zn, and Mo area are closely associated together, and are more enriched in the Jeongseon area than in the Yeongweol area. In particular, Sb and As which may reflect the occurrence of the Carlin-type gold deposit are highly enriched. However, the base metals such af Zn and Pb are highly variable according to samples. The patterns of the enrichment factor for Sb and As, as well as those for Ag and Au, are very similar with those reported from the Carlin-type gold deposits in Nevada. These similarities in elemental distribution may imply that hydrothermal ore mineralization in the study areas was possibly originated from a fluid with the characteristics of the Carlin-type gold mineralization found in Nevada, China, and Indonesia. However, the pattern of base metals and Mo are different. This may result from different chemistry and/or mineralogy of host rock in the study areas.

석탄회 블록의 해양환경에서 역학적-화학적 안정성 평가

김필근,성규열,박맹언,Kim, Pil-Geun,Sung, Kyu-Youl,Park, Maeng-Eon 대한자원환경지질학회 2008 자원환경지질 Vol.41 No.4

어장환경 개선을 위해 해양에 투여되는 석탄회 블록의 역학적-화학적인 안정성을 평가하고자 하였다. 해수에 침적한 석탄회 블록의 표면은 신선한 석탄회 블록 표면에 비해 칼슘함량은 감소하고 마그네슘 함량은 증가하였다. 이는 해수 중의 마그네슘이 블록 표면의 칼슘과 치환하여 미량의 반응물을 생성하였을 가능성을 시사한다. 12개월 동안 해수에 침적한 석탄회 블록들의 일축압축강도는 $235.23-447.43\;kgf/cm^2$의 범위로서, 항만콘크리트 공사 시 적용하는 소파(消波)블록의 설계기준강도($180\;kgf/cm^2$)보다도 높은 값을 보였다. 또한 블록의 압축강도는 해수에 침적된 시간이 증가함에 따라 오히려 증가하는 양상을 보였다. 국내 표준 용출시험법(KSLT: Korean Standard Leaching Test)에 의한 석탄회 블록의 용출실험 결과, 크롬의 용출농도는 해역별 수질등급 기준(50 ppb)과 동일한 값을 보였으나, 다른 중금속(비소, 카드뮴, 구리, 납 및 아연)은 기준 값 이하로 용출되었다. 장기간(112일) 중금속 용출시험결과를 해역별 수질등급기준과 비교하면, 혼합-희석이 없는 해수조건에서 수행된 장기간(112일)의 중금속 용출실험 결과에서도 혐기성환 경의 구리를 제외한 모든 중금속들의 용출량은 해역별 수질등급기준에 비해 낮게 나타났으며, 구리의 용출량은 실제해양환경에서 해수의 희석으로 인해 안전할 것이다. 따라서, 석탄회 블록은 실제 해양환경에서 역학적화학적으로 안정할 것으로 예상된다. This study aims to evaluate the mechanical-chemical stability of used coal ash blocks, for improving fishing grounds. The surface of weathered ash blocks in seawater showed a decrease in the Ca and an increase in the Mg contents, compared to that of fresh blocks. This result reflects the substitution of Ca by Mg in seawater. The compressive strengths of ash blocks submerged into seawater during 12 months ranged from 235.23 to $447.43\;kgf/cm^2$; this is higher than the standard strength of wave-absorbing blocks($180\;kgf/cm^2)$ that are used for harbor construction. In addition, the compressive strength of ash blocks tends to increase with increasing installation time in seawater. The result of leaching experiments on coal ash blocks by Korean Standard Leaching Test(KSLT) method showed that leached concentrations of most metals except Cr(that leached up to 50 ppb, approaching standard concentration) do not exceed the seawater quality standards. A long-term(112 days) heavy metal leaching test to analyze seawater without mixing-dilution also showed that the concentrations of leached heavy metals, except for Cu, under anaerobic conditions do not exceed the seawater quality standards. Accordingly, the use of coal ash blocks in marine environments appears to be safe from chemical and mechanical factors that decrease the efficiency of concrete. Also, leaching concentration of Cu seems to be stable by decrease of leaching concentration due to dilution of seawater.

비소로 오염된 달천광산 토양의 자연저감 능력에 대한 pH-Eh영향

박맹언,성규열,이민희,이평구,김민철,Park Maeng-Eon,Sung Kyu-Youl,Lee Minhee,Lee Pyeong-Koo,Kim Min-Chul 대한자원환경지질학회 2005 자원환경지질 Vol.38 No.5

울산 달천광산의 지하수 및 토양 중에 함유되어 있는 비소의 오염현황을 파악하고, pH와 산화-환원 전위 값의 변화에 따른 자연저감 능력을 평가하였다. 달천광산 지역 비소 오염의 주 근원광물인 유비철석의 광미 내 함량은 최대 $2\%$이며, 비독사석, 니콜라이트, 램멜스버가이트, 거스도르파이트, 코발트석과 황철석 등의 비소함유광물 역시 비소오염의 근원이 되고 있으며, 비소함량은 광물에 따라 다양한 차이를 보인다 광미장 내 유비철석과 황철석의 표면이 부분적으로 철산화물과 철비산염으로 산화된 것을 관찰할 수 있어, 풍화반응이 상당히 진행되었음을 알 수 있다. 지하수 내 비소의 함량과 pH는 뚜렷한 상관관계를 보이지 않지만, 포화대 및 비포화대의 지하수의 비소 농도는 Eh가 감소함에 따라 농도가 감소하는 정(+)의 상관관계를 보인다. RMB(Red Mud Bauxite)는 비소제거 효율이 우수하여 달천광산 지역의 비소로 오염된 지하수 및 토양을 복원 시 자연저감 촉진제로 이용될 수 있을 것이다. The contamination of soils and groundwaters in the Dalcheon mine area, Ulsan, is investigated, and a natural attenuation capacity on redox and pH is evaluated. Arsenopyrite, the major source of arsenic pollution in the Dalcheon mine area, is contained up to $2\%$ in tailings. Furthermore, As-bearing minerals such as loellingite, nicolite, rammelsbergite, gersdorffite cobaltite and pyrite are also source of arsenic contamination, which show various concentration of arsenic each other. Surface of pyrite and arsenopyrite in tailings partly oxidized into Fe-arsenates and Fe-oxides, which means a progressive weathering process. There is no relationship between pH and arsenic content in groundwaters, otherwise Eh and arsenic concentration in unsaturated and saturated groundwater shows positive relationship. RMB (Red Mud Bauxite) could be useful as a trigger on natural attenuation due to superior ability of removal capacity of arsenic when contaminated soil and groundwater in the Dalcheon mine area are remediated.

울산지역 지하수중 비소의 산출 및 존재형태

윤욱,조병욱,성규열,Yun Uk,Cho Byong-Wook,Sung Kyu-Youl 대한자원환경지질학회 2004 자원환경지질 Vol.37 No.6

울산광역시 46개 지하수 시료 중 29개 시료에서 비소가 검출되었고, 그 농도는 $<0.1-7.2{\mu}g/L$의 범위를 나타낸다. 그 중 3개의 지하수에서 국내음용수 기준치$(50{\mu}g/L)$를 초과하였고, 10째 시료에서는 세계보건기구 기준치인 $(10{\mu}g/L)$를 초과하고 있음이 이번 연구에서 밝혀졌다. 비소의 농도가 높은 곳은 지질구조선 부근 특히 과거 울산철광 부근인 달천리 일대와 정자역암이 분포하는 효문동 일대이다. 울산철광 부근은 주로 황철석이 산화된 형태로 산화환경을 보이나, 효문동 일대는 환원상태의 FeOOH의 산화에서 야기되는 것으로 해석된다. pH-Eh 도표에 따른 연구지역 지하수중 비소의 존재형태는 달천리 일대에서는 As(V)로 $H_2AsO_4^-,\;HAsO4_^{-2}$로 존재한다. 효문리등 구조선일대는 As(III)로 $H_3AsO_3$ 형태로 존재한다. Arsenic was detected in the 29 water samples out of the 46 groundwaters located in the Ulsan metropolitan area and it's concentration ranges from $<0.1\;to\;72{\mu}g/L$. Among them the arsenic concentrations of three samples are over domestic drinking-water requirements $(50{\mu}g/L)$, and those of 10 samples are more than WHO MCLs, $10{\mu}g/L.$. High arsenic groundwater were recognized in the two region; one was near the tectonic line, especially Ulsan iron mine at Dalcheunri and the other was around Hyomundong distributed Jeongia conglomerate. It is estimated that the former is originated from pyrite oxydation type, oxygenated redox, whilst the latter is resulted from oxidation of reducted FeOOH. The species of arsenic in groundwater is in pentavalent arsenic, $H_2AsO_4^-,\;HAsO4_^{-2}$ near tectonic line, and trivalent arsenic, $H_3AsO_3$ around Hyomundong.

동/서해병 해역 표층 퇴적물의 중금속 분포 특성 비교

김필근,박맹언,성규열,임성택,오설미,Kim, Pil-Geun,Park, Maeng-Eon,Sung, Kyu-Youl,Lim, Sung-Taek,Oh, Sul-Mi 대한자원환경지질학회 2009 자원환경지질 Vol.42 No.2

폐기물 해양 투기 지역인 동해병과 서해병 해역 표층퇴적물의 입도, 광물학적 특성, 퇴적속도 및 중금속 함량을 분석하여 중금속 분포 특성을 비교하였다. 동해병과 서해병 해역의 입도는 각각 $7.95{\sim}8.51{\Phi}$와 $7.42{\sim}8.15{\Phi}$의 범위이며, 동해병 해역의 일부 정점을 제외한 모든 정점의 퇴적상은 니질 퇴적물에 속한다 연구지역 표층퇴적물의 주 구성 점토광물은 일라이트이며, 카올린 계열 광물과 녹니석, 스멕타이트로 소량 구성되어 있다. $^{210}Pb$에 의해 추정된 동해병해역 표층퇴적물의 퇴적속도는 1.11 mm/yr$\sim$1.73 mm/yr이며, 서해병해역 퇴적물의 퇴적속도는 1.87 mm/yr이다. 상관성 분석 결과, 니켈, 구리, 크롬 및 아연은 평균입도, 알루미늄 및 철과 밀접한 상관성을 보인다. 반면, 연구지역 퇴적물의 카드뮴과 납은 이들 요소들과 상관성이 결여되어 있을 뿐만 아니라, 부화지수가 1.5이상으로 인위적인 오염의 징후를 보인다. 그리고 카드뮴과 납의 $I_{geo}$-class 역시 대부분 $2{\sim}4$로 moderately polluted$\sim$strongly polluted로 분류된다. 특히, 동해병의 $I_{geo}$-class가 최대 4인 strongly polluted로 분류되어 서해병 해역보다 높다. 이는 동해병 해역에 투기되는 폐기물이 서해병 해역에 투기되는 폐기물뿐만 아니라, 광물성폐기물, 하수도준설토사, 건설공사 오니 등이 추가로 배출되고 있으며, 양적으로도 서해병 보다 두 배 이상 투여되기 때문인 것으로 판단된다. The distribution characteristics of heavy metals for surface sediments in east oceanic dumping area (EDA) and west oceanic dumping area (WDA) are evaluated by grain sizes, minerals, sedimentation rates and compositions of heavy metals. The mean grain sizes in EDA and WDA range from $7.95{\Phi}$ to $8.51{\Phi}$ and $7.42{\Phi}$ to $8.15{\Phi}$, respectively. These are mostly belonging to the M (mud) type. Minerals in the surface sediments consist of illite with chlorite, smectite, and kaolinite. Sedimentation rates estimated by $^{210}Pb$ method in EDA and WDA are 1.11 mm/yr$\sim$1.73 mm/yr and 1.87 mm/yr, respectively. According to the interrelationship, concentrations of Ni, Cu, Cr, and Zn are closely associated with mean grain size, Al, and Fe, whereas concentrations of Cd and Pb are poorly associated with ones. The enrichment factors of these elements are higher than 1.5, suggesting that the concentrations of Cd and Pb in the surface sediments are affected by anthropogenic sources. The $I_{geo}$-class numbers of Cd and Pb in the surface sediments are mostly classified in 2 to 4, showing moderate to strongly polluted. These numbers in EDA are higher than that of WDA, and the highest number is 4, indicative of the strongly polluted class. Our results show that the disposed wastes at EDA include mineralogical wastes, dredged materials from sewage disposals, and sludges from constructions having materials of WDA. The annual amount of oceanic dumping in EDA is double than that in WDA.

경상분지 남부지역의 지열 부존 잠재력 평가를 위한 퍼지기반 자료통합의 적용성 연구

박맹언,백승균,성규열,Park, Maeng-Eon,Baek, Seung-Gyun,Sung, Kyu-Youl 대한자원환경지질학회 2007 자원환경지질 Vol.40 No.3

지열수의 부존은 화석열수계(fossil geothermal system)의 분포와 밀접한 연관성을 가지므로, 활발한 화석열수계에 의한 광역적인 열수변질대가 분포하는 경상분지 남부지역을 대상으로 GIS 공간통합기법을 적용한 지열 부존 잠재력을 탐사하였다. 연구방법은 화석열수계의 기원 및 분포와 관련된 지질 열수변질대, 열수형 광상 분포, 선구조 밀도, 항공자력도 등 주제도를 작성하고, 현행 온천 분포와의 상관성을 파악하여, 공간통합을 실시하였다. 그 결과 퍼지 연산자 중에서는 ${\gamma}$ 연산자(${\gamma}=0.1$)가 가장 높은 성공비율을 나타내었으며, 일부 지역에서 새로운 지열수 부존 가능성이 예상된다. The occurrence of geothermal water has high correlates highly with fossil geothermal system. A fuzzy logic based data integration is applied for geothermal potential mapping in the Southern Gyeongsang Basin which is distributed in the regional fossil geothermal system. Several data sets are related with the origin and distribution of fossil geothermal system, such as the geological map, the density of lineaments, the aerial survey map of magnetic intensity, the map of hydrothermal alteration, the distribution density of hydrothermal mines, which were collected as thematic maps for the integration. Fuzzy membership functions for all thematic maps were compared to the locations of the spa hot springs, which were used as ground-truth control points. After integrating all thematic maps, the results of gamma operator (${\gamma}=0.1$) was showed the highest success rate, and new geothermal potential zone is prospected in some area.

백석지(白石脂) 품질표준(品質標準) 설정(設定)을 위한 약용광물학적(藥用鑛物學的) 연구(硏究)

박맹언 ( Maeng Eon Park ),성규열 ( Kyu Youl Sung ),김필근 ( Pil Geun Kim ),김창민 ( Chang Min Kim ),이부균 ( Boo Kyun Lee ),최용선 ( Yong Sun Choi ),정용수 ( Yong Soo Jung ),이장천 ( Jang Cheon Lee ) 대한본초학회 2006 大韓本草學會誌 Vol.21 No.4

칼린형 금광상 탐사와 국내 적용성 연구

박맹언(Maeng-Eon Park),성규열(Kyu-Youl Sung),백승균(Seung-Gyun Baek),김필근(),강흥석(),문영환() 대한자원환경지질학회 2005 자원환경지질 Vol.38 No.4

미국 네바다주의 칼린형 금광상을 모델로 강원도 예미지역에 대한 칼린형 금광상의 잠재력을 평가하였다. 연구지역에 분포하는 고생대 퇴적암은 스러스트 단층 및 습곡으로 구성된 뚜렷한 구조적 규제를 받았으며, 고각의 단층과 투수 성이 큰 예미각력암 및 호층의 석회질 이암층이 결합되어 있다. 남부 지역에 분포하는 석회암에 대한 탈륨, 안티몬, 비소, 은, 납, 아연, 구리, 몰리브덴 및 텅스텐에 대한 원소부화도의 분포 양상은 칼린형 금광상과 지구화학적 유사성을 나타낸다. 또한, 탄소와 산소동위원소 값은 이들 지역이 광역적으로 열수의 영향을 받았음을 지시한다. 연구지역에 대한 지질구조, 화학분석, 변질광물 감정 및 안정 동위원소 분석 및 지구물리학적 해석 결과, 광화대는 북동부 방향으로 연장될 가능성이 높으며 이를 확인하기 위해서 앞으로 체계적인 정밀탐사가 필요하다. Abstract Based on the characteristics of Carlin-type gold deposit in Nevada district, a potential in Korea is evaluated to the Yemi area where is structurally controlled by folds and trust fault. The fault of high angles are combined with a more permeable rocks such as the Yemi breccia and laminated silty limestone. The pattern of enrichment factors for Tl, Sb, As, Ag, Pb, Zn, Cu, Mo and W of limestones in the southern area are geochemically similar with those reported from the Carlin-type gold deposit. Moreover, the oxygen and carbon isotopes show a hydrothermal alteration is widely developed in this area. According to the result of geophysical interpretation, stable isotope, alteration mineralogy, geochemical study, and geological structure, this mineralized zone may be extended to the NE direction, so a detailed systematic exploration is required to identify this alteration zone.