단층대 주변 온천수의 지화학적 특성, 연대 및 열원 해석

이용천(Yong Cheon Lee),정찬호(Chan Ho Jeon),이유진(Yu Jin Lee),채선희(Sun Hee Chae),박준식(Jun Sik Park),오송민(Song Min Ou),양재하(Jae Ha Yang),Sano Yuji,박진오(Jin Oh Park),Takanori Kagoshima,이현우(Hyun Woo Lee) 대한지질학회 2018 대한지질학회 학술대회 Vol.2018 No.10

포항 지열수의 지진에 의한 수온, 화학성분 및 헬륨가스의 변화

이용천 ( Yong Cheon Lee ),정찬호 ( Chan Ho Jeong ),이유진 ( Yu Jin Lee ),김영석 ( Young-seog Kim ),강태섭 ( Tae-seob Kang ) 대한지질공학회 2021 지질공학 Vol.31 No.4

본 연구는 지진발생에 따른 지열수의 수온, 화학성분, 헬륨가스 성분 변화를 알아보기 위하여 포항 신광지역 지열수를 대상으로 2018년 1월부터 2019년 6월까지 추적 관찰하였다. 연구기간 중 지열수 관측정 100 km 이내 규모 2.0 이상 지진은 총 58회이며, 그 중 규모 3.0~3.9의 지진은 2회, 규모 4.0~4.9의 지진은 2회가 발생하였다. 지열수에 미치는 지진의 영향력을 지진규모와 진앙-지열수공 거리를 반영한 q-factor와 earthquake effectiveness(ε)값으로 변환하여 지진영향지수로 사용하였다. 지열수공은 불국사 흑운모화강암지질로 심도 715 m 온천공으로 관측기간 중 수온은 51.8~56.3℃ 범위에서 변동이 확인되었으며, 규모 4.1, 4.6 지진발생 시 뚜렷한 수온 상승(ΔT 2.6~4.5℃)이 관찰되었고, SO₄, Cl과 같은 특정 이온성분의 변화와 파이퍼도 상에서의 화학적 유형의 미세한 변화가 관찰되었다. 지열수의 헬륨의 변화는 규모 4.1 지진 전후 헬륨가스의 기원별 혼합을 보여주는 ³He/⁴He vs. ⁴He/²⁰Ne 관계도에서 지각 기원의 ⁴He의 값이 83.0%에서 83.2%로 미세하게 증가하였고 맨틀 기원의 ³He은 16.3%에서 16.7%으로 미세한 증가를 보였다. 지열수의 온도변화에 따른 실리카-엔탈피 혼합모델의 석영 및 칼세도니 용해도 곡선을 이용하여 지진으로 인한 열수-냉수 혼합비를 계산한 결과, E1, E2 지진발생 후 열수의 비가 각각 6.9~7.72%, 1.65~4.94% 증가하는 것으로 계산되었다. 지열수의 온도와 헬륨가스가 관측될 정도의 변화를 유발하는 지진은 규모 4.1 이상, 유효 q-factor 값은 30.0 이상으로 확인되었다. In this study, the change of temperature, chemical composition, and helium gas of thermal water in Pohang area was observed from January 2018 to June 2019 in order to interpret the relationship with earthquake events. During observation period earthquakes above M 2.0 within 100 km in a radius from a geothermal well occurred 58 including two earthquake events with a magnitude of 3.0~3.9 and two earthquake events with a magnitude of 4.0~4.9. We introduce a q-factor and earthquake effectiveness (ε) to express the influence of each earthquake as magnitude and distance factors. The geothermal well of 715 m deep was developed in the Bulguksa biotite granite, and the water temperature was observed in the variation from 51.8 to 56.3℃ during monitoring period. At M 4.1 and M 4.6 earthquake events, the increase of geothermal water temperature (ΔT 2.6~4.5℃) was recorded, and slight change in specific ionic components such as SO₄ and Cl, and of chemical types on the Piper diagram were observed. In the ³He/⁴He vs ⁴He/²⁰Ne diagram, the original mixing ratio of helium isotope before and after the magnitude 4.1 earthquake was slightly changed from 83.0% to 83.2% of crust-origin ⁴He, and the from 16.3% to 16.7% of mantle-origin ³He. Hot-cold water mixing ratio before and after earthquakes by using the quartz and chalcedony solubility curves of the silica-enthalpy mixing model was calculated to interpret the temperature change of geothermal water. The model calculation shows the increase of 6.93~7.72% and 1.65~4.94% of hot water ratio at E1 and E2 earthquakes, respectively. Conclusively, the magnitude of earthquake for observable change in the temperature and helium isotope of thermal water is of 4.1 or higher and q-factor value of 30.0 or higher in the study site.

복합학제 설계 교과목 운영 사례와 학습효과 분석

이의수(Euy Soo Lee),조성구(Sung-Ku Cho),이용한(Yong-Han Lee),이명천(Myung-Cheon Lee),염세경(Se-Kyoung Youm) 한국공학교육학회 2006 공학교육연구 Vol.9 No.4

오늘날 공학도에게는 타 전공자들과 한 팀을 이루어 공동의 프로젝트를 효과적으로 진행해 나갈 수 있는 능력이 절실히 요구되고 있다 . 대학에서는 이러한 요구를 충족시키기 위한 방안으로 복합학제 설계교 육의 중요성이 커지고 있다 . 본 논문에서는 동국대학교에서 수행하였던 복합학제 설계교육의 사례를 통해 그 효과를 정량적으로 측정하고 분석하여 보았다 . 단일전공자로 구성된 팀들과 복합전공자로 구성된 팀들간의 학업성취도를 비교분석한 결과 복합팀의 학업성취도가 높은 것으로 나타났다 . 또한 설문조사를 통해 학생들은 팀의 의사소통이 프로젝트를 진행하는데 중요한 요소라고 생각하였으며 이러한 결과는 복합학제 설계교육이 더욱 확대될 필요가 있으며 이를 통해 학생들이 사회에 나가기 전 수업을 통해 꾸준히 연습되어야 함을 보여준다 . Today it is critical for all engineers to have the capability of interacting in teams with members of different background and to meet the challenges that they will encounters in their careers . To satisfy such needs multidisciplinary engineering - design courses are attracting more attentions than ever in the engineering education community . In this paper we analyze the learning effectiveness of interdisciplinary design teams in an engineering design course in Dongguk University . The comparison analysis between monodisciplinary teams and interdisciplinary ones demonstrates higher learning effectiveness of interdisciplinary teams . In addition , the student evaluation of learning effectiveness points out that communication skill is one of the most important factors for a successful project . Such results show that multidisciplinary design courses must gain wider acceptance in engineering education and engineering students must have more chances to experience multidisciplinary teamwork .

제주도 서귀포지역 천연탄산수의 기원과 수리화학특성

정찬호 ( Chan Ho Jeong ),이용천 ( Yong Cheon Lee ),이유진 ( Yu Jin Lee ),최현영 ( Hyeon Young Choi ),고기원 ( Gi Won Koh ),문덕철 ( Duk Chul Moon ),정차연 ( Cha Youn Jung ),조시범 ( Si Beom Jo ) 대한지질공학회 2016 지질공학 Vol.26 No.4

본 연구에서는 제주 서귀포지역에서 산출되는 온천수 2지점과 탄산수 2지점에 대한 화학성분, CFCs (Chlorofluorocarbons) 동위원소, δ¹⁸O, δD, δ¹³C 동위원소, 영족기체(He, Ne) 동위원소 분석을 통하여 탄산온천수와 탄산수의 수리화학적 특성, 생성 연령, 영족기체의 기원과 CO₂ 가스의 기원을 해석하였다. 연구지역의 탄산수의 pH는 6.21~6.84의 범위의 약산성과 매우 높은 전기전도도 값(1,928~4,720 μS/cm)의 특성을 보인다. 화학적 유형은 Mg(Ca,Na)-HCO₃ 내지는 Na(Ca,Mg)-HCO₃ 유형을 보인다. 환경추적자인 CFCs 농도를 이용하여 지하수 연령측정결과, 탄산수는 약 47.5~57.2년, 지하수는 약 30.3~49.5년으로 추정되었다. 탄산수의 δ¹³C값은 -1.77~-7.27‰의 범위를 보여 CO₂ 가스의 기원은 심부기원과 일부 심부-무기기원의 혼합 기원으로 도시되었지만, 영족기체 조성비(³He/⁴He, ⁴He/²⁰Ne)에서 헬륨가스가 심부기원의 농도가 절대적으로 높은 값을 보여 화산활동과 관련한 심부 마그마 기원임을 보여준다. In this study, geochemical composition, CFCs (Chlorofluorocarbons), δ¹⁸O, δD, δ¹³C isotopes and noble gases isotopes (He, Ne) were analyzed to determine their recharge age, source of CO₂ gas and noble gases of carbonated hot spring water and carbonated- water samples collected in the Seoqwipo of the Jeju. The pH of the carbonated waters ranges from 6.21 to 6.84, and the high electrical conductivity range (1,928~4,720 μS/cm). Their chemical composition is classified as Mg(Ca, Na)-HCO₃ and Na(Ca, Mg)-HCO₃ types. As a result of the calculation of groundwater age using CFCs concentrations as an environmental tracer, the carbonated water and groundwater were estimated to be about 47.5~57.2 years and about 30.3~49.5 years, respectively. The δ¹³C values of carbonated water range from -1.77 to -7.27‰, and are plotted on thr deep-seated field or the mixing field of the deep-seated and inorganic origin. Noble gases isotopic (³He/⁴He, ⁴He/²⁰Ne) ratio shows that helium gas of carbonated hot waters comes from deep-seated magma origin.

다양한 지질환경에서 지하수의 수리화학 및 자연방사성물질 산출특성

정찬호 ( Chan Ho Jeong ),이유진 ( Yu Jin Lee ),이용천 ( Yong Cheon Lee ),김문수 ( Moon Su Kim ),김현구 ( Hyun Koo Kim ),김태승 ( Tae Seong Kim ),조병욱 ( Byung Uk Jo ),최현영 ( Hyeon Young Choi ) 대한지질공학회 2016 지질공학 Vol.26 No.4

화강암, 화강편마암, 변성퇴적암류와 같이 다양한 지질환경에서 지하수내 자연방사성물질인 우라늄과 Rn-222의 산출특성에 대한 지하수의 수리화학적 영향, 지질과의 상관성, 단층대의 영향 등에 대해서 알아보고자 하였다. 이 연구를 위하여 영동지역을 대상으로 2차례에 걸쳐 지하수 49점, 지표수 4점을 채취하였다. 지하수내 우라늄과 지표 암석과의 상관성을 알아보기 위해 감마스펙트로메트리를 이용하여 40지점에서 지표방사능을 측정하였다. 지하수 화학적 유형은 Ca-HCO₃, Na-HCO₃,, Ca-HCO₃(SO₄+NO₃)등 3가지 유형을 보인다. 환경부 권고치인 우라늄 30 μg/L를 초과하는 지하수는 총 49지점 중 2점이며, Rn-222의 경우 미국 EPA 기준치인 148 Bq/L를 초과하는 지하수는 총 40지점중 11점이다. 초과하는 지하수는 주로 화강편마암과 흑운모편마암 지질과 지질경계부에 분포한다. 지표방사능 세기와 지하수내 우라늄함량과는 뚜렷한 상관관계를 보여지 않는다. 아울러 N45°E 방향의 주향이동단층인 영동단층은 82°의 고경도로 상반에 해당되는 화강암 및 화강편마암지역에서 고함량의 우라늄과 Rn-222가 산출되며, 하반에 해당되는 퇴적암지역에는 고함량의 지하수가 확인되지 않는데, 이와 같은 뚜렷한 차이는 지질의 영향과 더불어 단층대가 방사성물질의 이동 및 확산을 차단시키는 역할에도 원인이 있을 것으로 추정된다. The purpose of this study is to analyze the relationship of hydrochemistry, geology, fault with occurrence of uranium and radon-222 from the groundwater in the Yeongdong area. In this study, 49 groundwater and 4 surface water samples collected in the study area were collected on two separate occasions. The surface radioactivities were measured at 40 points to know the relationship between the occurrence of uranium in groundwater and surface geology. The chemical composition of groundwater showed three types : Ca-HCO₃, Na-HCO₃ and Ca-HCO₃(SO₄, NO₃). Two groundwater of 49 samples exceeded the maximum contaminant levels of uranium, 30 μg/L, proposed by the Ministry of Environment of Korea and 11 groundwater of 40 samples for Rn-222 concentrations exceeded the 148 Bq/L maximum contaminant level of US EPA. Most of unsuitable groundwater are located in the geological boundary related with the biotite gneiss and the surface radioactivities of rock samples showed no relationship with groundwater geochemical constituents. The strike-slip fault, Youngdong fault, is N45˚E direction and the high concentrations of uranium in upper part of fault, consisted of granite and granitic gneiss are detected but in lower part, consisted of metamorphic sedimentary rock are not detected. It suggests that the natural radioactive concentrations are related with the geologic characteristics and the migration and diffusion of natural radioactive materials are affected by the fault.

지하수 내 우라늄-238 및 라돈-222 산출과 헬륨 동위원소와의 상관성 연구

정찬호 ( Chan Ho Jeong ),이유진 ( Yu Jin Lee ),이용천 ( Yong Cheon Lee ),홍진우 ( Jin Woo Hong ),김천환 ( Cheon Hwan Kim ),김영석 ( Keisuke Nagao ),강태섭 ( Young-seog Kim ),( Tae-seob Kang ) 대한지질공학회 2021 지질공학 Vol.31 No.4

본 연구는 다양한 지질의 지하수(대전, 청원, 춘천, 이천, 괴산 지역) 내 우라늄-238 및 라돈-222와 같은 자연방사성물질의 산출과 헬륨 동위원소와의 상관성을 해석하고, 헬륨의 기원별 혼합비를 분석하여 대수층의 지표환경과의 연관성을 추론하고자 하였다. 이를 위하여 연구지역에서 9개의 지하수 시료를 채취하여 우라늄-238, 라돈-222, ³He/⁴He 동위원소를 분석하였다. 분석결과 복운모화강암 지역의 지하수에서 우라늄-238의 농도가 218~477 μg/L의 범위로 높은 함량을 보여주었다. 지하수의 ⁴He 대기-지각 혼합비와 라돈-222 함량과는 상관성 있는 경향을 보여준다. 즉, 지각기원 ⁴He비가 높을수록 라돈의 함량이 높은 경향을 보인다. 그러나 헬륨과 우라늄-238과의 상관성은 거의 보여주지 않는다. 헬륨과 라돈은 불활성기체이므로 지하환경에서 거의 유사한 거동을 보이는 반면, 무기이온인 우라늄-238과 불활성기체인 헬륨은 그들의 거동 자체가 다르기 때문이다. 대기-지각-맨틀 기원의 헬륨 혼합비를 보여주는 ³He/⁴He vs ⁴He/²⁰Ne 상관관계도에서 지하수는 3개의 그룹(대기, 대기-지각혼합, 지각-맨틀 혼합)으로 구분된다. 연구결과는 헬륨의 기원별 혼합비를 통하여 지하수 대수층의 환경과 지표환경과의 상관성 해석을 위한 도구로 활용될 수 있음을 시사한다. The purpose of this study is to elucidate the relationship between occurrence of natural radioactive materials such as ²³⁸U and ²²²Rn and original mixing ratio of helium isotope of groundwater from various geology, and to suggest the underground aquifer environment from helium original mixing data. 9 groundwater samples were collected from five study areas, and ²³⁸U, Rn-222 and helium isotope were analyzed. A high ²³⁸U content of the range of 218~477 μg/L in the groundwater occurs in the twomica granite. ⁴He air-crust mixing ratio and the Rn-222 content show a rough relation, that is, Rn-222 content increases according to the increase of ⁴He crust mixing ratio. Because of helium and radon are an inert gas, their behavior in underground environment is assumed as an analogous. The ²³⁸U content and He isotope in groundwater does not show any distinct correlation. The groundwater can be classified as three groups (air, air-crust mixing, crust-mantle mixing origin) on the diagram of ³He/⁴He vs ⁴He/²⁰Ne, which is composed of original mixing line from air-crust-mantle end members. This original mixing of helium can provide the information of underground aquifer characteristic such as the connection with surface environment or isolation condition from air environment.

논문 : 횡성지역 다양한 지질환경에서 지하수 중 우라늄 및 라돈-222 산출특성

정찬호 ( Chan Ho Jeong ),양재하 ( Jae Ha Yang ),이유진 ( Yu Jin Lee ),이용천 ( Yong Cheon Lee ),최현영 ( Hyeon Young Choi ),김문수 ( Moon Su Kim ),김현구 ( Hyun Koo Kim ),김태승 ( Tae Seong Kim ),조병욱 ( Byung Uk Jo ) 대한지질공학회 2015 지질공학 Vol.25 No.4

지하수내 자연방사성물질인 우라늄과 라돈-222의 산출과 지질특성과의 연관성을 알아보기 위해 단층대를 포함한 화강암, 편마암, 복운모 화강암 등 다양한 지질이 분포하는 횡성지역을 연구대상지역으로 하였다. 이 연구를 위하여 지하수 시료 38점, 지표수 시료 4점을 채취하여 화학성분 분석, 우라늄과 라돈-222의 함량을 분석하였다. 1차 분석결과를 바탕으로 우라늄과 라돈-222의 함량이 미국 EPA 권고기준을 초과한 지하수 16점에 대해서는 2차 분석을 실시하였다. 지하수내 자연방사성물질 산출과 지질과의 상관성을 알아보기 위하여 33개지점에 대한 지표방사능 세기를 측정하였다. 지하수내 우라늄의 농도는 0.02~49.3 μg/L의 범위를, 라돈-222의 농도는 20~906 Bq/L 범위로 미국 EPA 권고기준치인 30 μg/L와 148 Bq/L을 초과한 시료는 각각 4점과 35점이다. 지하수의 화학적 특성은 Ca(Na)-HCO3 유형에서Ca(Na)-NO3(HCO3+Cl) 유형 범위까지 분포한다. pH는 5.71~8.66의 범위로 중간 값은 중성 또는 약알카리성의 특성을 보였다. 고함량 우라늄 및 라돈-222의 산출은 편마암-화강암 지질경계부과 화강암내에서 주로 확인되었으며, 우라늄과 라돈의 산출에 대한 상관관계는 뚜렷하지 않다. 불활성 기체인 라돈은 암석내 기원지로부터 주변부에 발달된 단열을 따라서 확산되어 순환하는 지하수에 용해되는 것으로 보이며, 지하수의 유동과 화학성분과의 상관성은 찾아보기 어렵다. 지하수내 우라늄 용해에 유리한 조건은 중성 또는 약알칼리성 환경과 산화 환경이면서 높은 중탄산 함량의 지화학적 조건에서 주로 우라닐 또는 우라닐탄산염 형태로 존재하는 것으로 해석된다. Groundwaters in granite, gneiss, and two-mica granite formations, including faults, in the Hoengseong area are examined to determine the relationship between their uranium and radon-222 contents and rock types. The chemical compositions of 38 groundwater samples and four surface water samples collected in the study area were analyzed. Sixteen of the samples showing high uranium and radon-222 contents were repeatedly analyzed. Surface radioactivities were measured at 30 points. The uranium and radon-222 concentrations in the groundwater samples were in the ranges of 0.02-49.3 μg/L and 20-906 Bq/L, respectively. Four samples for uranium and 35 samples for radon had concentrations exceeding the alternative maximum contaminant level of the US EPA. The chemical compositions of groundwaters indicated Ca(Na)-HCO3 and Ca(Na)-NO3(HCO3+Cl) types. The pH values ranged from 5.71 to 8.66. High uranium and radon-222 contents in the groundwaters occurred mainly at the boundary between granite and gneiss, and in the granite area. The occurrence of uranium did not show any distinct relationship to that of radon-222. The radon-222, an inert gas, appeared to be dissolved in the groundwater of the aquifer after wide diffusion along rock fractures, having been derived from the decay of uranium in underground rocks. The results in this study indicate that groundwater of neutral or weakly alkaline pH, under oxidizing conditions and with a high bicarbonate content is favorable for the dissolution of uranium and uranium complexes such as uranyl or uranyl-carbonate.

단층대 지하수의 수리화학 및 노블가스 동위원소 특성

정찬호 ( Chan Ho Jeong ),최현영 ( Hyeon Young Choi ),이용천 ( Yong Cheon Lee ),이유진 ( Yu Jin Lee ),양재하 ( Jae Ha Yang ) 대한지질공학회 2016 지질공학 Vol.26 No.4

한반도 동남부에 발달된 양산단층과 감포지역 단층대에서 지하수의 순환에 대한 단층대의 영향을 알아보기 위하여 10개 암반 지하수를 채취하여 화학성분과 영족기체 동위원소 특성을 분석하였다. 분석결과 지하수의 화학적 유형은 Ca-HCO₃ 형에서 Ca-SO₄(Cl) 형의 영역을 보이며, 지질과의 뚜렷한 상관성을 보이지 않는다. 영족기체인 ³He/⁴He와 ⁴He/²⁰Ne 동위원소비 상관관계도에서 1점을 제외한 지하수는 대기기원의 ³He가 우세하며, 이는 단층대를 통하여 강수의 지하수로 유입이 활발한 대수층 환경임을 지시한다. 아울러 단층대를 통한 심부의 헬륨공급이 없는 환경임을 시사한다. ⁴He의 비율이 비교적 높은 지하수는 물-암석반응이 상대적으로 충분한 대수층조건에서 암석기원의 ⁴He가 일부 기원되었음을 지시한다. The chemical composition and noble gas isotopes of 10 deep groundwater samples were analyzed to know the circulation of groundwaters in the Yangsan fault and the Gampo fault. The chemical types of groundwaters show the Ca-HCO₃ type and Ca- SO₄(Cl) type, and show indistinct relationship with geology. Noble gas isotopic data of most groundwaters were plotted along the air-crust mixing line on ³He/⁴He vs. ⁴He/²⁰Ne diagram, and show dominant ³He of air origin except one sample that shows helium mixing of crust origin. This indicates that groundwater actively circulates along fault, and fault could not play an role of upward pathway of a deep-seated helium gas. A comparatively high ⁴He indicates that groundwater flows in an aquifer assuring relatively enough water-rock interaction.

밀양지역 도로건설 현장 지반암석내 분포하는 황철석에 의한 산성침출수 발생과 영향

채선희 ( Sun Hee Chae ),정찬호 ( Chan Ho Jeong ),이유진 ( Yu Jin Lee ),이용천 ( Yong Cheon Lee ),신상식 ( Sang Sik Shin ),박준식 ( Jun Sik Park ),오송민 ( Song Min Ou ) 대한지질공학회 2018 지질공학 Vol.28 No.3

건설현장의 지반내 황철석 등은 산성침출수를 발생시켜 주변환경 및 기반시설의 노화 촉진과 같은 문제를 야기한다. 이 연구에서는 밀양지역 도로공사구간의 시추코어를 대상으로 황철석에 의한 순 산발생량 평가 및 침출수의 화학성분을 분석을 통하여 도로공사구간에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 시추코어 시료 13점을 확보하여 순 산발생량(NAG)시험 , pH, 산화환원전위, 전기전도도를 측정하고 화학성분을 분석하였다. 아울러 시추코어의 연마박편을 제작하여 전자현미분석을 실시하였다. 순 산발생량 시험결과, 산성배수의 가능성이 높고 관리가 필요한 pH 3.5 이하는 7지점이며, 화학성분은 Fe(Ca)-SO₄ 유형을 보인다. 코어내 전황 함량은 0.004~12.5%의 범위를 보이며, 전황(T-S)과 NAG-pH간 상관관계에서 6개의 시료가 산성암반배수 영역에 도시되었다. 따라서 도로공사 구간 전반에 걸쳐 산성배수로 인한 주변 환경 피해 및 시설물 노화 등에 대비하는 조치가 필요할 것이다. The acid leachate derived from the sulfide mineral such as pyrite can cause problems such as aging of infrastructure and environment contamination around the civil construction site. The purpose of this study is to assess the environmental effect of an acid leachate derived from pyrite in the Miryang area under road construction. In this study, 13 samples of situ core were used for the net acid generation (NAG) experiment. The chemical composition including pH, oxidation and reduction potential (ORP) and electrical conductance of water samples produced from the NAG test was analyzed. In additional, five polished thin sections of rock cores were made for electro microprobe analyses. In the results of the NAG tests, 7 samples showed lower values than pH 3.5. It strongly indicated that these areas are under the environmental and infrastructure damage by the acid leachate. The chemical type of the 7 samples was classified as the Fe(Ca)-SO₄ type, which is totally a different type compared to general groundwater. The concentration of total sulfur ranges from 0.004% to 12.5%. 6 rock samples are plotted on a potentially acid forming zone in the relation diagram between the total sulfide and NAG-pH. In conclusion, it is suggested that a protection method against an environmental demage and an infrastructure corrosions by the acid leachate should be prepared in all of areas under a road construction.

용인 ○○마을 지하수내 우라늄 및 라돈-222의 산출특성

정찬호 ( Chan Ho Jeong ),양재하 ( Jae Ha Yang ),이용천 ( Yong Cheon Lee ),이유진 ( Yu Jin Lee ),최현영 ( Hyeon Young Choi ),김문수 ( Moon Su Kim ),김현구 ( Hyun Koo Kim ),김태승 ( Tae Seong Kim ),조병욱 ( Byung Uk Jo ) 대한지질공학회 2016 지질공학 Vol.26 No.2

본 연구에서는 용인지역 ○○마을 지하수내 우라늄 및 라돈-222와 같은 자연방사성물질의 산출과 이와 관련된 수리지화학 성 및 지질과의 상관성을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 지하수 19점, 지표수 5점을 2회에 걸쳐 채취하였다. 연구결과 지하 의 pH 는 5.81~7.79의 범위를 보이며, 지하수의 화학적 유형은 Ca(Na)-HCO3에서 Ca(Na)-NO3(Cl)-HCO3 유형에 걸쳐 분포한다. 우라늄 과 라돈-222의 함량은 각각 0.06~411 μg/L의 범위와 5.56~903 Bq/L의 범위를 보인다. 마을 공용음용수로 사용되었던 암반 하수 2점은 우라늄과 라돈-222의 함량이 미국 EPA 권고치를 초과하였으며, 마을 내 생활용수로 사용하는 지하수중 우라늄과 라돈 222 가 각각 3점과 12점에서 미국 EPA 권고치를 초과하였다. 초과한 지하수의 분포지역 지질은 중생대 쥬라기의 편마암상 각섬석 흑 운모화강암이다. 우라늄과 라돈의 고함량 산출의 상관성을 보인 지하수는 마을 음용수로 사용되어온 심부지하수 2점에 국한 며, 다른 지하수에서는 특별한 상관성을 보이지 않는다. 지하수내 고함량 우라늄의 영향 범위는 지하수공 주변 수십 m 이내로 정 되는 것으로 보이며, 불활성 기체인 라돈의 고함량 범위는 보다 넓은 범위이므로 우라늄과 기원이 서로 상이하거나, 만약 일한 기원이라면 암반의 단열대 등을 통한 확산이 비교적 넓게 진행된 것으로 보아야 할 것이다. 지표방사능 세기와 우라늄의 산 의 상관성도 대체로 일치함을 보여, 주변 최대 200 m 정도까지 고함량 우라늄의 영향범위로 추정된다. 암석 내 우라늄과 토륨은 토 라이트와 모나자이트 광물에서 높은 검출을 보인다. The occurrence of natural radioactive materials such as uranium and radon-222 in groundwater was examined with hydrogeochemistry and geology at ○○ village in the Yongin area. Two rounds of 19 groundwater and 5 surface water sampling were collected for analysis. The range of pH value in groundwaters was 5.81 to 7.79 and the geochemical types of the groundwater were mostly Ca(Na) HCO3 and Ca(Na)- NO3(Cl)-HCO3. Uranium and radon-222 concentrations in the groundwater ranged from 0.06 to 411 μg/L and from 5.56 to 903 Bq/L, respectively. Two deep groundwaters used as common potable well-water sources exceeded the maximum contaminant levels of the uranium and radon-222 proposed by the United States Environmental Protection Agency (US EPA). Three groundwater samples from residential areas contained unsuitable levels of uranium, and 12 groundwater samples were unsuitable due to radon-222 concentrations. Radioactive materials in the unsuitable groundwater are naturally occurring in a Jurassic amphibole- and biotite-bearing granitic gneiss. High uranium and radon- 222 groundwater concentrations were only observed in two common wells; the others showed no relationship between bedrock geology and groundwater geochemical constituents. With such high concentrations of naturally occurring radioactive materials in groundwater, the affected areas may extend tens of meters for uranium and even farther for radon-222. Therefore, we suggest the radon-222 and the uranium did not originate from the same source. Based on the distribution of radon-222 in the study area, zones of higher radon 222 concentrations may be the result of diffusion through cracks, joint, or faults. Surface radioactivity and uranium concentrations in the groundwater show a positive relationship, and the impact areas may extend for ~200m beyond the well in the case of wells containing high concentrations of uranium. The highest uranium and thorium concentrations in rock samples were detected in thorite and monazite.