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태백산분지 쇼쇼나이트질-고포타슘 칼크알칼리 계열 어평화강암체의 성인과 전기 백악기 한반도 화성활동에 대한 고찰
임성환(Sunghwan Im),박정우(Jung-Woo Park),김지혁(Jihyuk Kim),최선규(Seon-Gyu Choi),이미정(Mi Jung Lee) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
전기 백악기는 휴지기 이후 백악기에서 고신기까지 이어진 한반도의 화성활동이 시작된 시기로, 이 시기의 화성활동은 확장성 환경에서 한반도 전역에 걸쳐 소규모의 화성암을 형성시켰다. 태백산분지의 어평화강암체는 전기 백악기에 관입한 쇼쇼나이트질 및 고포타슘 칼크알칼리 화강암류로 이루어져 있다. 본 연구에서는 저어콘 U-Pb 연대측정과 전암 주원소, 미량원소, Sr-Nd-Pb 동위원소 및 광물 주원소 분석을 통해 어평 화강암체의 성인을 분석하고, 동시기 다른 화성암과의 대비를 통해 한반도 전기 백악기 마그마 활동의 특징을 고찰하였다. 쇼쇼나이트질 및 고포타슘 칼크알칼리 화강암류는 각각 110.63±0.52 Ma와 110.58±0.66 Ma로 오차범위 내에서 동일한 저어콘 U-Pb 연대를 보인다. 쇼쇼나이트질 화강암류는 분화도에 따라 단사휘석+사방휘석+흑운모에서 단사휘석+각섬석+흑운모로 유색 광물 조합이 변화하는 반면, 고포타슘 칼크알칼리 화강암류는 각섬석+흑운모로 함수광물 비율이 높은 유색 광물 조합이 관찰된다. 광물 지온지압계-습도 계(hygrometer) 및 전암 지화학 성분을 이용한 모델링 결과는 두 계열 화강암류가 서로 다른 물 함량을 가지는 각각의 모마그마의 분별결정작용에 의해 주로 진화하였음을 지시한다. 어평화강암체의 두 계열 화강암류는 모두 Nb-Ta 음의 이상 등 섭입대 기원의 지화학적 조성을 가진다. 또한 각 계열 화강암류 중 분화도가 낮은 암석들은 높은 호정성 원소 함량과 Mg#를 보이나, 비호정성 미량원소 함량과 동위원소 조성 또한 부화되어 있다[(<SUP>87</SUP>Sr/<SUP>86</SUP>Sr)i=0.7093-0.7098; εNd(t)=-7.1~-8.8; (<SUP>206</SUP>Pb/<SUP>204</SUP>Pb)i=18.133-18.327; (<SUP>207</SUP>Pb/<SUP>204</SUP>Pb)i=15.621-15.665; (<SUP>208</SUP>Pb/<SUP>204</SUP>Pb)i=38.691-38.862]. 호정성 원소와 비호정성 원소가 동시에 부화되어 있는 이러한 특성은 상부지각 기원 퇴적물의 영향으로 교대작용을 받은, 금운모를 함유하는 암석권 맨틀의 부분용융으로 가장 잘 설명된다. 근원 맨틀이 가지는 다양한 물 함량과 그로 인한 부분용융도 차이가 어평화강암체에서 발견되는 두 마그마 계열의 차이를 만들었을 것으로 생각된다. 한반도 남쪽에 산발적으로 분포하는 소규모의 전기 백악기 고철질암들은 백악기 분지들과 연관되어 있으며, 어평화강암체와 같이 높은 알칼리 함량과 부화된 동위원소 특성을 보인다. 이는 확장성 환경에서의 부화된 암석권 맨틀의 선택적 용융이 당시 한반도의 광범위한 화산 및 심성작용을 일으켰을 가능성을 시사한다.
병렬 스위치의 개별제어를 통한 스위칭 손실 최소화기법 연구
김재헌(Jae-Heon Kim),임성환(Seong-Hwan Im),구본관(Bon-Gwan Gu) 대한전기학회 2021 전기학회논문지 Vol.70 No.5
Generally, high-power inverters are composed of power semiconductors connected in parallel such as an IGBT. The simplest way to control semiconductors connected in parallel is to control all switches with the same switching sequence. However, this control method can cause high switching losses in all switches and imbalance in life among switches. This paper proposes switching patterns that minimize switching losses by individual control of the switches. Different switching losses are calculated depending on the switching pattern and compared by experiment. Through this process, switching patterns that minimize losses are analyzed. Experimental results show that the overall inverter efficiency can be increased with the proposed method under the various current conditions.
레이더용 반도체송수신기의 열유동특성에 관한 수치적 연구
김기완(Ki-Wan Kim),조기대(Ki-Dae Cho),박혜련(Hye-Ryun Park),임성환(Sung-Whan Im) 대한기계학회 2010 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2010 No.11
A numerical analysis has been carried out to investigate the heat transfer characteristics of a solid-state transmit/receive module(TRM) used in a radar system. A three-dimensional computational model was generated, and the maximum and minimum heat dissipation rates was imposed on heat source areas of the amplifiers of the TRM and the worst operating conditions of high air temperature and the minimum flow rate were applied to the boundary conditions. The standard k-e model was used for the turbulence model. The effects of heat dissipation rates on temperature distribution of amplifiers and heatsinks, and the temperature differences between the location of temperature sensor and flanges of amplifiers were examined. The results show that the solid-state TRM is able to operate in the worst condition even with the maximum heat load.
트라이아스기 영남육괴 연화 황반암의 성인 및 기원 암석권 맨틀의 특성
김지혁(Jihyuk Kim),박정우(Jung-Woo Park),이미정(Mi Jung Lee),임성환(Sunghwan Im),오창환(Chang Whan Oh) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
한반도에는 트라이아스기의 조산대 후기 마그마 활동이 많이 보고되어 있다. 그러나 영남육괴에는 고철질 화성암류가 보고된 바가 드물어, 당시 맨틀의 지구화학적 특성이 아직 정확히 규정되지 못했다. 본 연구에서는 영남육괴 태백산 분지 연화 I 광산에서 발견되는 트라이아스기(227.6 Ma) 황반암(lamprophyre)의 저어콘 U-Pb 및 흑운모 <SUP>40</SUP>Ar/<SUP>39</SUP>Ar 연대, 암상, 광물 및 전암 지화학 분석 결과를 종합하여 보고한다. 연화 황반암은 서로 다른 두 암상으로 구성되는데, 하나는 금운모가 풍부하고 나머지 하나는 각섬석이 많다. 비록 이들은 조립질이나, 자형으로 성장하고 고온을 지시하는 금운모, 투휘석이 다량으로 포함되어 있고, 이들의 간극을 채우는 저온 성분의 사장석 및 알칼리 장석이 공존한다는 점에서 황반암으로서의 특성을 보인다. 뿐만 아니라, 전암 비호정성 원소(K, Rb, Sr, Ba)의 상당한 부화와 천부의 관입 깊이 역시 해당 암석이 황반암임을 지시한다. 각섬석 황반암은 금운모 황반암과 유사한 광물 조직과 전암 미량 원소 패턴을 공유하지만, 더 높은 규산염 함량을 가지므로 금운모 황반암의 더 분화된 암상으로 대응하였다. 관입암체의 주변부는 대기 석회암과 맞닿은 스카른 암상과 묘봉 점판암과 맞닿은 변질대로 구성되어 있다. 금운모 황반암 내 금운모 및 투휘석의 높은 Mg/Fe 비(최대 Mg# = 100Mg/[Mg+Fe] = 91.9)와 더불어, 전암 성분의 높은 Mg (Mg#>70), Cr (208-1150 ppm), 및 Ni (48-219 ppm) 함량은 연화 황반암이 맨틀의 부분 용융 산물임을 지시한다. 고장력 원소의 빈화와 비호정성 원소의 부화를 보이는 전암 미량원소 패턴은 수렴형 판 경계에서 발견되는 화성암류와 유사하다. 미량원소비 및 Sr-Nd-Pb 동위원소비에 따르면, 기원암은 첨정석-석류석 전이 깊이 부근의 금운모를 포함한 부화된 암석권 맨틀에 해당한다. 특히 동위원소비(<SUP>87</SUP>Sr/<SUP>86</SUP>Sr(t) = 0.70756-0.71227, εNd(t) = -8.82에서 -11.0)는 일반적으로 섭입하는 해양 퇴적물보다 더 부화된 교대 작용을 요구한다. 페름기-트라이아스기의 영남육괴가 대륙 화산호 환경이었음을 고려할 때, 이와 같은 강한 부화는 섭입된 퇴적물과 기존의 오래된 암석권 맨틀의 교대 암상이 함께 관여한 것으로 판단된다. 이와 같이 부화된 동위원소비를 보이는 관입암류가 220-240 Ma 기간 내에 한반도에 널리 보고되는 것은, 강하게 부화된 암석권 맨틀이 트라이아스기 한반도 하부에 널리 분포해 있을 가능성을 시사한다.