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한국지구과학회지 KCI 등재 The Journal of The Korean Earth Science Society

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권호

제21권 제1호 (2000년 2월) 8

1.
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남북한 중등학교 지구과학 관련 교육과정 및 교과서를 TIMSS 교육과정 분석틀에 의해 비교 분석하였다. 북한의 고등중학교에서는 '지구과학' 과목이 별도로 개설되어 있지 않으며, '지리'에서 부분적으로 지도된다('천문학'은 1996년 고등중학교 교육과정에 처음으로 설정된 과목으로 추정되나 본 연구에서는 구체적 자료를 입수하지 못함). 북한에서 지리는 고등중학교 1∼5학년에서 주당 2시간씩 지도되고 있으며, 1학년 및 5학년용 지리 내용의 대부분이 지구과학과 관련되어 있다. 남한의 경우 지구 과학 영역의 목표는 '자연 현상의 탐구에 흥미와 호기심을 가지고, 기본적인 탐구 방법과 과학 지식을 습득하여 창의적으로 문제를 해결하는 능력을 기르게 한다'는 데 있으며, 북한 지리 교육의 목표는 '김일성 및 김정일 부자에게 충직한 주체형의 공산주의 혁명가 양성'이라고 할 수 있다. 남한과 북한 모두 '지구의 모양과 '지구의 변화 과정'을 많이 지도하고 있는데 비해, 남한에서 많은 비중을 차지하는 '우주 속에서의 지구'가 북한에서 매우 적은 것은 북한에서 '천문학'을 별도로 지도함을 시사한다. 전체적으로 북한의 지구과학 영역의 범위와 수준은 남한의 중학교 수준에 해당한다고 볼 수 있는데, 특히 기상 분야 및 천문분야의 경우는 남한과 수준차가 심하다.
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2.
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야외 학습의 많은 이점에도 불구하고, 중 고등학교에서는 야외 지질 활동이 잘 이루어지지 않고 있다. 최근에 지질 답사 지역이 많이 개발되고 있으나, 대부분 지질학적 층서에 관한 서술적 설명으로 기재되어 있어 중 고등학생들에게 적합하지 않다. 따라서 전문적인 내용보다는 지구과학 교사가 손쉽게 학생들을 데리고 야외로 나갈 수 있는 야외 학습 프로그램이 필요한 실정이다. 본 연구는 중 고등학생을 위한 야외 지질 학습장을 개발하고 이를 효과적으로 수행할 수 있는 교수 학습 전략을 제시하여 일선 지구과학 교사들에게 도움을 주고자 한다.
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3.
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상층과 하층의 대기구조 특성을 알아내기 위하여, 해양의 특성을 잘 표현한다고 사료되는 섬(충남 보령시 오천면 외연도리)을 관측지점으로 선택하여 라디오존데를 이용하여 대기의 연직구조를 관측하였다. 관측결과를 이용하여, 저 고기압이 통과할 때의 상대습도, 기온과 바람의 변화를 분석하였으며 각각의 경우에 대해 결과치들을 비교하였다. 해양과 육상에서의 대기구조를 비교하기 위하여 오산의 관측 결과를 분석하였다. 그 결과, 상대습도가 고 저기압의 통과에 따라 변화함을 알 수 있었다. 즉, 저기압이 다가올 때는 상대습도는 하층보다 상층에서 먼저 증가하였으나 고기압이 다가올 때는 상층에서 10%까지 급격하게 감소하였다. 또, 상대습도 변화폭이 육상에서보다 큰 것으로 분석되었다. 앞으로 해양과 육상에서의 수증기간의 관계를 계절별, 그리고 일별로 동시간 관측을 통해 찾고자 한다.
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4.
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조선왕조실록(朝鮮王朝實錄)에 기록된 기상자료를 가지고 조선 시대의 기후를 분석하고, 서울의 과거 기후와 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 서울 지역을 중심으로 기상요소(강수, 우박, 서리, 안개 등)수를 비교하면 조선 시대에 기록된 자료는 최근 자료의 5.4%로 빈약하여 조선왕조실록만을 가지고 조선 시대의 기후를 복원한다는 것은 어렵다. 기우제(祈雨祭)와 기청제(祈請祭) 일수는 강수 일수와는 상관관계가 없다. 강수와 우박 일수는 자료가 부족하긴하나 월별 현황은 최근의 경향과 비슷하다. 서리와 안개의 일수 현황은 과거 10년 동안의 현황과는 많은 차이가 있다. 이것은 피해없이 내린 경우에는 기록되지 않았고 많은 재산과 인명의 피해를 준 것은 기록되었기 때문이라 추측된다.
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5.
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황해지역에서 생성 및 배출되는 자연황화합물의 규모를 정량적으로 구명하기 위한 노력의 일환으로, 본 연구진은 황해에 위치한 덕적도를 주 측정점으로 설정하고 대기 중에 존재하는 DMS의 농도분포를 1999년 4월과 9월 2차례의 집중측정기간을 통해 측정하였다. 그리고 이에 덧붙여 1999년 6월에는 청도-인천간 해상실험을 통해 황해상의 DMS 농도를 측정하였다. 덕적도를 중심으로 시행한 양 측정기간 중 DMS의 농도값은 4월 측정의 경우 평균과 표준오차가 24.0±40.5 pptv(n=40)인데 반해 9월 측정의 경우 61.1±37.9 pptv(n=35)로 나타났다. 그리고 선상실험에서 측정한 DMS 값은 대체로 배경농도에 가까운 낮은 농도범위를 갖는 것으로 밝혀졌다. DMS의 농도분포는 일반적으로 불규칙한 양상을 보였지만, 주변 기상인자의 변화경향과 유사하게 변화하는 것으로 나타났다. 본문에서는 이러한 연구결과와 기존의 연구결과 등을 연계하여 잠정적인 연간 배출량규모를 4Gg 대로 추정하였다. 이러한 배출규모는 과거 제주지역 등을 중심으로 측정한 결과에 비해 상대적으로 낮은 수치인데, 시간적 및 공간적으로 대표성이 강한 보다 객관적인 배출량을 산정하기 위해서는 추가적인 측정 자료의 축적이 요구된다.
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6.
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경상분지내 백악기에는 매우 활동적인 마그마 활동이 많이 있었으며, 그 결과 여러 화산암과 심성암을 형성하였고, 반심성암의 관입에 이르는 하나의 화성윤회가 잘 나타나는 지역이다. 이러한 심성암 중 각섬석을 함유하고 있는 화강암에 대한 압력 추정은 경상분지내 백악기 불국사화강암류의 정치 깊이에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있다. 각섬석의 성분 중 AlT(Al total)함량은 온도, 산소분압, 그리고 고용체를 가지고 있는 광물들의 성분과 무관하고 압력에만 관계가 있다. 그래서 우리는 각섬석의 AlT 함량을 여러 경험적, 실험적 지압계에 적용하여 압력을 유추할 수 있었고, 이 각섬석을 함유하는 암석은 주위 다른 암석과 밀접한 관련성이 있으므로, 유추된 압력으로 경상분지내 백악기 불국사화강암류의 정치 깊이를 결정할 수 있었다. EPMA 분석을 통해 구한 각섬석 AlT값을 여러 관계식에 적용해 본 결과, 압력과 AlT값 사이에는 정의 상관 관계가 있었고, 경상분지내 백악기 화강암류 중에서 가장 작은 압력 값을 가지는 지역은 경주지역(0.73∼l.70kbar)이었고, 가장 높은 값을 가지는 지역은 김해지역(2.02∼3.16kbar)이었다. 그리고 유추된 압력 값이 김해, 거제, 부산, 마산, 남해, 경주 순서로 높기 때문에 경상분지의 지구조가 백악기의 화강암류의 정치 깊이와는 상관 관계가 없음을 나타내고 각 지역마다 수직성분의 운동이 달랐음을 의미한다. 그리고 지각의 밀도가 2.8g/cm3로 가정했을 때, 경상분지의 화강암류의 압력평균값이 약 0.73∼3.16kbar의 범위를 가졌고, 경상분지내 백악기 화강암류의 정치 깊이는 2.6∼11.4km범위를 가졌다. 이는 경상분지 화강암류에 대해 유추된 기존의 정성적인 생각과 일치한다는 것을 알 수 있었고, 각섬석의 AlT함량을 이용한 여러 경험적, 실험적인 압력계가 많은 제한점이 있지만 경상분지의 백악기 불국사화강암류에는 정성적으로 유효함을 알 수 있었다. 우리는 최종적으로 경상분지내 백악기 화강암류는 천부관입 암체이고 노출된 화강암류가 천부지각이라는 것을 알 수 있었다.
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7.
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중국 북동부 대흥안령(大興安嶺) 지역 중생대 화산암류의 암석학 및 전체적인 암석화학적 특징을 파악하고, 동북아시아 지역의 중생대 화산암대의 지체구조적 환경 비교 및 성인 연구를 하였다. 주성분 화학조성의 특징은 주로 알칼리-서브알칼리계열의 현무암-현무암질 안산암-안산암-데사이트 및 유문암 조성을 보이고, 전형적인 BAR(현무암-안산암-유문암)의 암석조합을 나타낸다. 그러나, 각 화산분출 단위에서는 산성의 유문암질 성분과 염기성의 현무암질 성분이 많은 반면, 중성 성분이 비교적 결여되어 있는 바이모달 특징을 나타낸다. 미량원소 함량 조성의 전반적인 특징을 보면, Rb, Ba, Th 등 불호정성원소들이 부화되어 있으며, 불호정성이 작아지고 호정성이 증가할수록, 즉 Cr, Ni로 감에 따라 그 함량이 감소하는 특징을 보인다. 또, 희토류원소가 상당히 분화되어 있으며, LREE, Rb, Ba, Th, K 등 불호정성원소의 함량이 높으며, LILE/HFSE 비가 높은 특징을 보인다. Hf-Th-Nb 성분도에서도 본 지역의 화산암류들은 판이 침강 섭입하는 판경계부에서 생성된 마그마로부터 유래하는 조구적 위치에 도시된다. 이는 현재 대흥안령 지역의 지체구조적 위치가 아시아 대륙내부에 위치하나, 화산암류가 형성될 당시에는 지판이 섭입하는 대륙호 환경이었거나 또는 이미 침강섭입된 판으로부터 지구화학적인 혼염된 맨틀 플룸의 영향을 받았음을 추측할 수 있다.
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8.
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본 연구는 한라산 지역에 분포하는 대표적인 9개 용천수에 대한 고도별 수질특성과 그 진화과정을 연구하였다. 조사 지역 9개 용천수의 수질분석결과 관음사용천수는 수소이온 농도에서 비정상적인 수질특성을 보였다. 해발고도 1000m 이하에 위치하는 영실, 남국선원, 성판악, 어리목 및 관음사용천수에서는 염소이온, 황산이온, 질산성질소 및 나트륨이온 함량이 높아 주변 육상오염원들에 의해 오염이 진행 중인 용천수로 분류된다. 중탄산이온, 황산이온 및 수소이온 농도는 강수량이 많았을 때 그 농도가 증가하였으며, 염소이온, 칼슘이온 및 질산성질소 농도는 강수량이 많았을 때 그 농도가 감소하였고, 마그네슘이온, 나트륨이온 및 전기비전도도 농도는 강수량의 영향이 미미하였다. 한라산 용천수는 백록담 담수와 윗세오름용천수를 제외한 전 용천수가 나트륨 또는 칼륨형(sodium or potassium type)과 중탄산형(bicarbonate type)의 용천수군으로 구분된다.
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