FEM 수치해석을 위한 사면체격자 생성을 위해서는 물체의 볼륨정보를 표현할 수 있는 Boundary Representation (B-Rep) 모델이 필요하다. 공학분야에서는 파라메트릭 솔리드 모델링(Parametric Solid Modeling) 방법을 사용하여 BRep 모델을 정의한다. 반면 지질모델링은 메쉬 기반의 불연속(discrete) 모델링 방법을 사용하는데 이를 지질솔리드모델 (Sealed Geological Model)이라 부르며 지층, 단층, 관입암, 모델 경계면과 같은 지질학적 인터페이스들을 이용해 지질 도메인을 정의한다. 공학분야의 파라메트릭 모델링과 불연속 모델링 방식의 자료구조의 차이로 인해 불연속 B-Rep 모 델은 공학분야에서 사용하는 다양한 오픈소스, 상용 메쉬제작 소프트웨어와 쉽게 호환되지 않는다. 이 논문에서는 공학 용 메쉬 제작 소프트웨어와의 호환성을 가지도록 지질솔리드모델을 대표적인 오픈소스인 Gmsh와 상용 FEM 해석 소 프트웨어인 COMSOL로 변환하는 프로그램을 제작하였다. 지질모델링 소프트웨어를 통해 제작한 복잡한 지질구조모델 을 사용자 편의성을 갖춘 다수의 상용 소프트웨어서 쉽게 활용할 수 있어 지열, 암석역학 등 다양한 지구과학 시뮬레 이션 연구에 도움이 될 것으로 생각된다.

본 연구의 목적은 언어네트워크분석을 이용하여 야외지질학습에서 학생들의 퇴적암에 대한 개념 구조 변화를 알아보기 위한 것이다. 이를 위하여 고등학생 15명을 대상으로 퇴적암에 대한 정의, 분류, 생성과정 및 특징을 묻는 개방형 문항을 개발하였으며, 이 텍스트 자료를 언어네트워크분석법을 통해 분석하였다. 그 결과 첫째, 야외지질학습을 통해 학생들의 퇴적암에 대한 개념 구조는 사전에 비해 사후에 크게 확장되었다. 둘째, 학생들의 개념 구조를 구성하는 하위 클러스터는 서로 긴밀하게 연결되어 있는 '작은 세상 네트워크'를 형성하였다. 셋째, 학생들의 개념 구조의 규모는 수개월이 지난 후 감소하였지만, 하위 클러스터의 연결 상태는 그대로 유지하고 있었다.

의성소분지 화산칼데라 지역에서 3차원 복합 지구물리탐사를 수행하였다. 2차원적인 해석이 주를 이루었던 선행 연구의 제한점을 극복하기 위하여 간격이 조밀한 자기지전류탐사와 중력탐사를 수행하였다. 자기지전류탐사와 중력탐사 자료로부터 각기 해석된 역산 결과들에 대해 역산 자료간의 상관관계 및 새로 제안된 구조해석 방법을 이용하여 복합 해석하였으며, 이를 각 구조별로 3차원 지질구조로 영상화하였다. 이 연구에서 제안하는 구조화 지수(Structure Index; SI) 기법은 물성간의 공간적 상관관계와 물성 값의 이상 정도를 이용하여 계산되는 구조화 각도(Type Angle; TA) 및 구조화 강도(Type Intensity; TI) 값의 분포를 이용하는데, 이 기법을 통한 3차원 구조 해석을 수행하였다. 제안 기법을 화산칼데라에 적용한 결과 1) 화산칼데라 중앙부에서 심도 1 km 부근까지 연장되는 낮은 밀도와 전기비저항을 갖는 화산쇄설성 퇴적암류, 2) 높은 밀도와 전기비저항을 갖는 ring fault 주변의 관입 화성암류, 3) 3-5 km 심도의 상대적으로 낮은 전기비저항과 높은 밀도를 갖는 기반암을 3차원으로 영상화할 수 있었다.

고준위방사성폐기물처분을 위한 부지특성평가 기술을 구축하고, 이를 활용하여 심부지질환경을 이해 하기 위해 1997년부터 지금까지 한국원자력연구원 주변 지역을 고준위폐기물처분을 위한 연구지역으로 선정하여 다양한 지질 관련 연구를 수행해왔다. 특히, 2002년에는 고준위폐기물의 처분 대상 심도의 시 추공(지하 500 m)을 굴착하였으며, 2006년에는 지하처분연구시설(KURT, KAERI Underground Research Tunnel)을 준공하여 연구지역에 대한 심부지질환경 규명을 위해 노력하고 있다. 현재, 지하처 분연구터널의 좌측 연구용 모듈 내에 500 m 길이의 장심도 시추공을 굴착하여 다양한 부지특성평가 연 구를 수행 중에 있다. 본 연구는 고준위폐기물의 심지층 처분을 위한 요소 기술인 심부영역의 부지특성평가기술 구축을 위해 장심도 시추공 자료를 이용하여 KURT 주변의 지질구조 분석하였다. 연구지역의 장 심도 시추공에서 지구물리탐사, 시추공 지질조사 등 다양한 현장 조사를 수행하였으며, 그 결과 총 7개의 지질구조를 도출하였다. 이 연구 결과는 KURT 지역의 부지특성연구의 주요한 한 부분으로서 기존에 구 축된 지질모델을 보완하는데 이용될 예정이다.

황해 군산분지 지역의 지구조를 해석하기 위하여 2006년 획득한 선상 자력 자료와 Scripps 해양연구소에서 제공하는 고도계위성중력 자료를 이용하였다. 중력자료에 대해 파워스펙트럼 분석과 심도역산이 수행되었고, 자력자료 분석을 위해 분석신호기법과 가중력변환 및 이에 대한 역산을 수행하였다. 중자력 자료 분석 결과 남 중소분지 중심부로 갈수록 기반암 심도가 증가하는 양상이 나타나며, 기반암의 심도는 깊은 곳에서 6-8km, 낮은 곳에서 약 2km로 해석되었다. 또한 남중소분지 중심부이서 기반암 심도와는 달리 중력이상과 자력이상이 높지 나타나는 것은 주변 기반암보다 밀도가 높은 화성암의 관입에 의한 효과로 해석되며, 이는 동일지역에서 수행된 정밀 탄성파 해석 결과와 잘 부합하고 있다.

이 연구는 야외 지질 학습에 대한 관찰 및 가설을 분석하여 야외 지질 학습에 대한 방향을 찾아보고자 하는 기초 연구의 성격을 가진 질적 연구이다. 야외 지질 학습장에서의 학습 내용을 분석함으로써 관찰, 가설의 관련성을 연구하는데 그 목적이 있다. 이 연구를 통해 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 지질학습의 특성상 초등학생들은 대부분 시각에 의존하여 관찰하며, 퇴적 지층 지역의 관찰은 암석 관찰에, 가설은 지질 구조에 관한 가설을 많이 생성하였다. 둘째, 관찰 분류들로 분석 한 결과, 이 연구에서 추가한 관찰 행동 영역인 비교 관찰의 빈도가 높게 나타났으며, 2가지 관찰 행동의 조합으로 나타난 사례의 빈도도 높았다. 셋째, 관찰 유형을 기준으로 보면 해석적 관찰 및 비교 관찰과 조합된 과학적 설명 가설의 비율이 가장 높게 나타났다. 이것은 암석과 지질 구조를 해석하고 다른 것과 비교하여 자신의 사고를 합리화 하려는 경향으로 볼 수 있다. 가설 유형을 기준으로 분석한 결과 과학적 설명 가설이 가장 많은 비율을 차지하였고, 사전 지식이나 선개념을 적용하여 해석하고 설명하려는 경향이 있다고 판단된다.

옥천대 내의 옥천누층군과 조선누층군의 경계지역인 제천시 남부의 금성지역 내에는 선캠브리아 기반암인 당두산변성암복합체와 조선누층군인 도리층, 그리고 이들을 관입한 쥬라기 제천화강암이 분포한다. 당두산변성암복합체는 석영편암, 운모편암, 규암 및 페그마타이트 등으로 구성되어 있으며, 도리층은 주로 엽리상 석회암으로 구성된다. 연구지역 내의 지층들에서는 고생대 이후에 최소한 세 번의 변형작용의 영향이 인지된다. 당두산변성암복합체는 연구지역 내에서 세 곳에 분포하는데, 두 곳은 단층과 관련되어 분포하고, 한 곳은 도리층 내에 내암군으로 분포하고 있다. 당두산변성암복합체의 상승과 관련하여 이 연구에서는 두 번째 변형작용의 산물인 월굴리 및 당두산드러스트와 세 번째 변형작용 이후의 정단층인 중보들, 고교, 중전리단층들에 의해 당두산변성암복합체가 상승하여 현재와 같은 분포 상태를 보이는 것으로 해석되었다. 연구지역 서쪽의 부산변성암복합체는 연성변형작용에 의해서 상승하여 옥천누층군 내에 노출된 것으로 보고되어 있으나, 당두산변성암복합체는 취성 내지 반취성 변형작용에 의해서 상승하였다. 기존에 보고된 옥천누층군과 조선누층군이 고생대 이후 받은 변형작용 순서에 의하면, 변형작용은 시간에 따라서 연성에서 취성으로 바뀐 것으로 보고되어 있다. 따라서 아직 그 지질시대는 규명되지 못 하였지만, 당두산변성암복합체의 상승은 부산변성암복합체의 상승보다 후에 일어난 것으로 생각된다.

The purpose of this study is to analyse the geological and terrain factors of the part of Choogaryeong Rift Valley between Yeoncheon and Cheolwon. The results are: (1) The geology is composed of three kinds of rocks: Yeoncheon System, Jurassic volcanic rocks and Quaternary Jeongok basalt. (2) It seems to be that there are basaltic layers of 7-8m thickness below the rift valley by the analysis of resistivity survey. (3) The topography of the region could be divided into two characteristic parts: the rift valley and surrounding mountainous area. (4) The site of the area is important because it is the boundary where two kinds of different geologic factors contact. (5) The situation of the area is important because of its central location between Seoul and Wonsan.

A previously unreported sedimentary complex has recently been discovered in the northern part of Choˇnsu Bay. It overlies both unconformably the Precambrian low-grade metamorphosed sedimentary sequence(Taean Formation) and the Jurassic biotite granite. The sedimentary complex is proposed to be designated as Choˇnsuman Formation. The Formation is composed of conglomerate, tuff, basalt, tuffbreccia, and shale. It is distributed in the northwest and northeast coasts of Choˇnsu Bay and in the Chukdo. Age of the Formation seems to be of late Mesozoic. The Choˇnsu sedimatary basin is considered to be originated by block faulting presumably during the Cretaceous, as suggested by the development of N-S trending structural lineation in the study area and its vicinity. The Chonsuman Formation seems to be formed by sedimantation in close association with block faulting and volcanic activities nearby. Sedimentation is thought to be developed from west to east in the basin.

The study area located in Chongpung-myon and Kumsong-Myon, Chewon-Kun, Chungbuk Province consists of the Chosun Group (Great Limestone Series) in eastern part and the Okchon Group in Western part. In order to clarify the structural relationship between the two groups, structural patterns and geologic features have systematically been investigated. The dominant structural features of the area are NW~E trending thrust faults, which are interpreted to have formed by progressive northward thrust movement during the Late CretaceousrEarly Tertiary orgeny. The predominant ocurrence of cataclastic rocks such as fault breccia, fault clay and micro-breccia suggests that the thrust faults were formed at relatively high level. The folds in limestone area consist of the primary fold (axial plane of NNW direction)and the secondary fold (axial plane of NE direction). F1 fold looks like a recumbent fold and F2 fold looks like up-right fold. The interference patterns of the area are applicable type 3. According to the interlimb angle F1 fold is included to the closed fold and F2 fold the open fold. The micro fabric study reveals that the ductile deformation is dominant in this area. According to the strain measurements using the deformed quartz grains, Lode'value(ν) is-0.24∼1.00 and the strain ellipsoids are oblate and prolate strain type.

한반도 동남부에서 가장 규모가 큰 마이오세 포항분지의 남서부를 대상으로 상세한 지질도 작성과 지질구조를 분석하여 분지 발달사를 해석하였다. 포항분지 남서부는 북북동 방향의 분지 내 지구내지루에 의해 기하와 변형사가 서로 다른 서쪽의 보문구역과 동쪽의 오천구역으로 나누어진다. 보문구역은 포항분지 초기 확장 이후 거의 변형되지 않은 반면, 오천구역은 충전물의 퇴적 이후에도 후기 변형이 지속·중첩된 지역이다. 따 라서 보문구역은 포항분지 최초 확장 형식에 대한 중요한 정보를 제공한다. 보문구역은 북북동 방향의 정단 층들과 북북서(북서) 방향의 우수향 주향이동단층 분절들이 지그재그로 이어진 서편 경계단층에 의해 침강이 주도되었으며, 이 경계단층은 남쪽으로 한반도 동남부 마이오세 지각변형의 서쪽 한계선이며 우수향 주향이 동성 주변위대로 알려진 연일구조선과 연결된다. 따라서 포항분지는 17-16.5Ma 경 활동을 시작한 연일구조 선 북쪽 말단에 우향스텝 형태로 생성된 북북동 방향의 정단층 또는 사교이동단층에 의해 서북서-동남동 방 향으로 확장된 횡인장단층말단분지로 최초 침강된 것으로 해석된다. 이로 인해 보문구역에는 서쪽으로 갈수록 분 지의 깊이가 더 깊어지는 북북동 방향의 비대칭 지구 또는 반지구가 생성되었다. 이후 포항분지의 확장과 변 형은 오천구역을 포함하는 보다 동편 지역으로 이동하였다.

지구물질로 이루어진 공극 구조와 이를 채우고 있는 유체의 상호작용에 대한 이해는 지표 및 지구내부의 다양한 지질학적 현상의 설명에 필수적이다. 본 연구에서는 지구물질과 유체의 상호작용을 보다 잘 이해하기 위해, 비표면적과 공극률이 다공성 매질의 공극 구조를 설명하는 매개변수에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 이를 위해 입자의 지름과 공극률을 다양하게 하여 동일한 크기의 구형의 입자로 이루어진 다공성 매질에 대한 삼차원 공극 구조를 무작위 패킹 시뮬레이션으로 얻었고, 이에 대해 구성 엔트로피와 삼차원 상자집계 프랙탈 차원 분석을 하였다 구성 엔트로피 분석 결과, 엔트로피 길이는 비표면적이 2.4에서 8.3mm2/mm3으로 증가할 때 0.8에서 0.2 mm로 감소하고, 최대 구성 엔트로피는 공극률이 0.33 에서 0.46으로 증가할수록 0.94에서 0.99로 증가하는 뚜렷한 경향을 보인다. 구성 엔트로피와 공극률의 관계로부터 구성 엔트로피가 맨틀 용융체의 탄성과 점성도를 설명하는 변수로 사용될 수 있음을 제시한다. 삼차원 상자집계 프랙탈 차원은 비표면적이 같을 때 공극률이 증가함에 따라 증가하고, 비표면적이 2.4에서 8.3mm2/mm3으로 증가할 때 2.65에서 2.98로 증가한다. 이러한 삼차원 상자집계 프랙탈 차원과 비표면적, 공극률의 관계로부터 삼차원 상자집계 프랙탈 차원이 지진파 감쇠와 맨틀용융체를 포함한 다양한 지질매체의 구조와 무질서도를 설명하는 변수로 사용될 수 있음을 제시한다.