생물환경조절학회지 31권 4호에 게재된 논문의 사사가 잘못 기재되어 있어 바로 잡습니다.

경기육괴 중서부에 위치한 화성시 우음도 일대에는 고원생대 호상편마암을 관입하고 있는 중기 쥐라기의 화강 암 암맥군이 발달한다. 우음도 일대의 대표 노두에서 야외 횡절관계를 근거하면 4개의 암맥들(UE-A, UE-C, UE-D, UE-E)로 구분되며, 방향성에 따라서는 북서 방향(UE-A 암맥), 북서 내지 서북서 방향(UE-C 암맥), 북동 방향(UE-D 및 UE-E 암맥)의 3개의 암맥군으로 나타난다. 이들 화강암 암맥들은 괴상의 중립~조립질의 흑운모 화강암으로 야외에서 관찰된 이들의 상대연령은 UE-A, UE-D (=UE-E), UE-C 순으로 젊어진다. 또한 암맥들의 기하학적 분석으로부터 UEA 및 UE-C 암맥은 대략 북동-남서 방향의 최소수평응력장 하에서 관입한 것으로 판단된다. 주원소 분석에 의한 SiO2 평균 함량에서 비교적 낮은 값을 보인 UE-A 암맥은 다른 암맥들보다 초기 마그마 분화의 산물임을 지시하여 암맥들의 상대연령과도 부합한다. SHRIMP 저어콘 U-Pb 연대측정으로부터 구한 암맥별 206Pb/238U 누적평균연령은 각각 약 167 Ma (UE-A), 164 Ma (UE-C), 167 Ma (UE-D), 167 Ma (UE-E)로 UE-A, UE-D, UE-E 암맥들은 매우 유사한 연령을 보이며 이들 암맥 중 가장 세립인 UE-C 암맥은 가장 젊은 연령을 나타내어 야외에서 관찰한 상호 횡절관계에 의한 상 대연령과 주원소 분석 결과와도 일치한다. 따라서 연구지역의 화강암 암맥들은 중생대 중기 쥐라기(약 167 Ma와 164 Ma)에 짧은 시간 간격을 두고 다양한 화강암질 마그마가 관입한 결과이며, 이들 관입 시기는 지리적으로 중기 쥐라기 암체들이 널리 분포하고 있는 경기육괴의 심성암체들과 일치하는 연령이다. 따라서 연구지역의 화강암 암맥군은 지구조 적으로 쥐라기 동안 섭입하는 해양판의 얕아지는 섭입각과 함께 북서 방향으로 이동하는 화성활동의 결과로 형성되었 음을 의미한다.

본 연구는 원예용 상토:마사토:재사용 암면을 100:0:0(대조 구), 80:0:20(M1), 60:30:10(M2), 40:30:30(M3), 30:40:30 (M4) 및 0:50:50(M5)의 비율(v:v:v)로 혼합한 후 상토의 물 리∙화학성과 ‘설향’ 딸기 자묘의 생육에 미치는 영향을 알아보 기 위하여 수행하였다. 상토의 물리적 측면에서는 통계적 차 이가 인정되었으며 용적밀도 및 입자밀도는 원예용 상토가 대 부분인 대조구와 M1에서 낮았으나, 재활용 암면과 마사토의 혼합비율이 높았던 M3, M4, M5에서 용적밀도와 입자밀도가 높았다. 유효수분과 완충수분에서도 비슷한 경향을 보였다. 반면 공극률과 기상률은 대조구와 M1에서 높았고 M3, M4, M5에서 낮았다. 치환성 양이온(K, Ca, Na, Mg)과 염기치환 용량(CEC)은 대조구와 M1에서 높았으며 M1, M3, M4, M5 에서 낮았다. ‘설향’ 자묘를 재배한 결과, 초장은 M2에서32.1cm로 길었고 M4에서 28.4cm로 작았으나 자묘의 생육지 표인 크라운 직경으로 판단한다면 모든 배지에서 11.23－ 12.03mm로 형성되어 자묘의 생육에 적합하다고 생각된다. 지상부, 지하부의 생체중과 건물중은 유의한 차이가 없었다. 생육 결과를 종합하였을 때, 일정 비율의 재사용 암면과 마사 토를 혼합하여도 원예용 상토만을 사용한 것과 동일한 수준의 생육을 나타내었으나, 재활용 암면과 마사토를 적정 비율로 혼합하였을 때, 공극률, 기상률 등 물리성이 개선되어 관수관 리에 유리할 것으로 판단된다.

A bond-based peridynamic model has been reported dynamic fracture characteristic of brittle materials through a simple constitutive model. In the model, each bond is assumed to be a simple spring operating independently. As a result, this simple bond interaction modeling restricts the material behavior having a fixed Poisson’s ratio of 1/4 and not being capable of expressing shear deformation. We consider a state-based peridynamics as a generalized peridynamic model. Constitutive models in the state-based peridynamics are corresponding to those in continuum theory. In state-based peridynamics, thus, the response of a material particle depends collectively on deformation of all bonds connected to other particles. So, a state-based peridynamic theory can represent the volume and shear changes of the material. In this paper, the perfect plasticity is considered to express plastic deformation of material by the state-based peridynamic constitutive model with perfect plastic flow rule. The elastic-plastic behavior of the material is verified through the stress-strain curves of the flat plate example. Furthermore, we simulate the high-speed impact on 3D granite model with a nonlocal contact modeling. It is observed that the damage patterns obtained by peridynamics are similar to experimental observations.

본 연구의 목적은 야외지질답사 장소를 개발하고 과학적 모델의 사회적 구성을 야외지질학습에 적용하는 것이다. Orion(1993)의 가상의 공간(Novelty Space)과 2015 개정 교육과정 성취기준을 고려하고 답사 장소를 개발하였다. G 영재 교육원 과학과 8명 학생을 대상으로 ‘관악산 형성과정’이라는 것을 주제로 하여 총 5차시 분량의 과학적 모델의 사회적 구성을 활용한 야외지질학습을 실시하였다. 야외지질학습 전후로 1차시 분량의 설문 검사를 통해 학생들의 개념 이해 정도를 파악하고, 심층 면담에서는 개념 확인과 야외지질학습의 정의적인 면을 다루었다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫 번째, 야외 답사 장소는 계곡 하류와 상류로 각각 명명하였고 변성암, 화강암, 절리, 포획암, 광물 입자를 관찰하도록 구성하였다. 두 번째, 사전 조사에서 관악산은 화산으로 만들어졌다고 응답한 학생이 7명이었다. 반면, 야외지질학습이 종료된 이후에는 7명 학생이 화강암의 형성과정을 설명하고 변성암을 예시로 지질시대를 이야기 하는 것으로 시간적인 스케일을 이해했음을 보여주었다. 더욱이 심층면담에서 지질학에 대한 낮은 성취를 보여주는 학생이 야외지질학습에 대해 긍정적인 답변을 주었다. 즉, 학습의 정의적인 면을 고려하였을 때 야외지질학습에 과학적 모델의 사회적 구성 활용이 효과적일 수 있다는 것을 보여준다. 이번 연구는 지질교육에 모델을 적용한 사례이고 동시에 교사에게 야외답사 장소를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 야외지질학습에 과학적 모델의 사회적 구성을 적용한 사례로서 의의가 있다.

The Mesozoic leucocratic granite in the northeastern margin of the Taebaeksan Basin was transformed to protomylonite and mylonite. Mylonitic foliations generally strike to NWWNW and dip to NE with the development of a sinistral strike-slip (top-to-the-northwest) shear sense. Grain-size reduction of feldspar in the mylonitized leucocratic granite occurred due to fracturing, myrmekite formation and neocrystallization of albitic plagioclase along the shear fractures of K-feldspar porphyroclasts. As the deformation proceeded, compositional layering consisting of feldspar-, quartz- and/or muscovite-rich layers developed in the mylonite. In the feldspar-rich layer, fine-grained albitic plagioclase and interstitial K-feldspar were deformed dominantly by granular flow. On the other hand, quartz-rich layers containing core-mantle and quartz ribbons structures were deformed by dislocation creep. Based on calculations from conventional two-feldspar and ternary feldspar geothermometers, mylonitization temperatures of the leucocratic granite range from 360 to 450˚C. It thus indicates that the mylonitization has occurred under greenschist-facies conditions. Based on the geochemical features and previous chronological data, the leucocratic granite was emplaced during the Middle Jurassic at volcanic arc setting associated with crustal thickening. And then the mylonitization of the granite occurred during the late Middle to Late Jurassic (150-165 Ma). Therefore, the mylonitization of the Jurassic granitoids in the Taebaeksan Basin was closely related to the development of the Honam shear zone.

본 연구는 정읍지역에 분포하는 정읍엽리상화강암의 지구화학 및 동위원소 특성을 파악하고 U-Pb 스핀 연대측정으로 구한 관입연대로 호남전단대의 전단작용시기를 밝히는데 있다. 본 암은 AMF삼각도의 칼크-알칼리암계열과 일치하며, 실리카와 FeOtotal/(FeOtotal+MgO)의 변화도에서 마그네시아 영역에 속한다. Rb-Ba-Sr삼각도의 분화정도에 따른 암상분류에서 화강섬록암과 이상화강암영역에 해당되며, 희토류원소분포에서는 뚜렷한 음(-)의 Eu이상을 나타낸다. 실리카와 미량원소를 이용한 마그마의 지체구조상의 판별도에서 본 암은 화상호형(VAG)과 대륙충돌형(syn-COLG)에 해당되며 판구조운동과 관련된 응력장이 작용하는 대륙주변부나 호상열도 환경 하에서 형성되었음을 시사한다. 143Nd/144Nd 비는 0.511495∼0.511783의 범위이며, 결핍된 맨틀에 대한 모델연령(TDM)은 1.68∼2.36Ga로 초기 원생대 시기의 맨틀에서 분리된 지각물질의 영향을 받았음을 시사한다. U-Pb 스핀연대는 238U-206Pb 연대 172.9±1.7Ma와 235U-207Pb연대 170.7±2.8Ma로 조화로운 연대를 나타내어, 정읍주변지역의 전단작용 시기는 173 Ma 이후로 생각된다.

황강리 지역 형석 광화대내 석회암 및 화강암지역 지하수의 수문지화학적 특성을 연구하였다. 석회암 지역 지하수는 Ca2+-HCO3 -유형이며, 화강암 지역 지하수는 (Ca2++Na+)-HCO3 -유형이다. 연구지역 내 광산폐수에 의한 음용지하수의 오염은 아직 발견되지 않았으나, 백악기 화강암내 음용지하수에는 불소함량이 기준치를 초과하는 곳이 많다. 화강암 지역 지하수는 F 함량이 증가함에 따라 Na, HCO3, Li, pH 등이 증가 하는 지구화학적 특성을 보인다. 지하수내 불소의 기원은 형석 혹은 함불소 규산염광물의 용해에 기인하며, 이들 광물은 산성 화강암류와 성인적 관련이 깊은 것으로 판단된다.

소백산 육괴 서남부에 분포하는 지리산 지역에는 알칼리장석이 거정으로 산출되는 편마암이 광범위하게 분포한다. 본 연구는 기존의 반상변정질 편마암을 그 기원과 조직 특성에 따라 잔류반상 화강편마암(blastoporphyritic granite gneiss)으로 명명하였다. 화강암질 편마암을 관입하고 있고 포획암을 함유하며 잔류반상 화강편마암과 화강암질 편마암 경계에서 알칼리장석 거정의 유 · 무를 뚜렷이 확인할 수 있는 등의 야외 증거는 잔류반상 화강편마암이 멜트 기원임을 밝혀준다. 잔류반상 화강편마암에서 거정으로 나타나는 알칼리장석의 형태는 주로 장방형이며, 타원형 내지 원형을 이루기도 한다. 알칼리장석 거정들의 평균 장경은 2.2에서 6.5cm(평균 4.3cm)이지만, 큰 거정(크기로 상위 30%)들은 7.9cm(평균 5.2cm)에 달한다. 잔류반상 화강편마암의 흑운모 조성은 에스토나이트와 시데로필라이트의 중간 성분으로 구성되어 있다. 잔류반상 화강편마암에서 산출되는 석류석은 그 성분이 알만딘으로 중심부는 파이로프 성분이 풍부한데 비하여 주변부로 가면서 파이로프 성분이 급격히 감소하고 알만딘 성분이 풍부해지는 전형적인 후퇴변성의 누대구조를 이루고 있다. 알칼리장석 거정의 분석 결과는 결정의 주변부로부터 중심에 이르기까지 그 조성의 변화가 없었다. 알칼리장석 거정에 석영, 흑운모, 사장석, 세립의 미사장석 등이 포유되어 있다. 잔류반상 화강편마암의 사장석은 안데신의 조성을 나타낸다. 주성분 산화물의 변화 경향에서 잔류반상 화강편마암은 체계적인 변화를 보이며, 분화 경향에 의하면 마그마의 결정분화에 의해 생성되었음을 알 수 있다. 전암 화학조성에 의하면 잔류반상 화강편마암은 화강섬록암 영역에 도시되며 칼크알칼리 계열의 파알류미나질 S-타입화강암이 기원암이다.

본 연구는 옥천대 중앙부에 위치한 전주 엽리상화강암체에 대한 전암화학 및 Sr, Nd동위원소 조성을 측정하여 화강암체의 관입시기와 기원을 파악코자 하였다. 본 암체는 중립 내지 조립질의 엽리상 흑운모 화강암으로 중성 내지 산성 조성을 보여 비교적 넓은 조성변화를 갖는다. 칼크알칼리 계열에 속하고, 대륙 및 호상열도의 지구조환경에서 형성된 화강암류의 특징을 나타낸다. 분석된 시료를 이용한 Rb-Sr 전암연령은 168.2±8 Ma(2σ)이고, Sr 초생치는0.71354±0.00031로서 중생대 쥬라기 중기 관입암체에 해당된다. 143Nd/144Nd 비는 0.511477∼0.511744의 범위를 갖고 있다. 168.2Ma로 표준화한 εNd 값은 -15.4∼-21.2, εSr 값은 +108.8∼+l42.6이고, 맨틀에 대한 모델연령은 1.82∼2.89Ga이다. 이러한 동위원소 조성은 전주 엽리상화강암체를 형성한 마그마가 대륙 지각물질의 부분용융산물임을 나타낸다.

The principal consisting rocks of study area are Precambrian metasedimentary bedrocks, Cambro-ordovician sedimentary rocks and Samhwa granite which have intruded these metasedimentary and sedimentary rocks. The reddish K-feldspar bearing Samhwa granite presettts miarolitic texture and graphic intergrowth between quartz and K-feldspar. The granite, homogeneous in chemical composition of major elements, belongs to Calc-alkali rocks of subalkali series. According to AMF diagram, the granite was crystallized at the latest stage of the differentiation of magma. The Samhwa granite belongs to I-type granitoids and magnetite-series granitoids. Especially, this granite is thought to be crystallized in the epicrust with high oxygen fugacity. The Samhwa granite has similar characteristics to masanite of cretaceous granitic rocks of Gyeongsang basin in the petrological and petrochemical properties. The biotite age of the granite by K-Ar age dating is 50.1±1.5. Finally, contact metamorphic zone of limestone by granite intrusion contains distinct minerals such as diopside, brucite, tremolite and muscovite, which indicate low temperature metamorphic grade.

Technetium-99 is identified as an element of interest for the safety assessment of a deep geological repository for used nuclear fuel. The sorption behavior of Tc(IV) onto MX-80 and granite in Ca-Na-Cl solutions of varying ionic strength (0.05–1 mol·kgw−1 (m)) and across a pHm range of 4–9 was studied in this paper. Sorption of Tc(IV) was found to be independent of ionic strength in the range of 0.05 to 1 m for both MX-80 and granite. Sorption of Tc(IV) on MX-80 increased with pHm from 4 to 7 and then decreased with pHm from 8 to 9. Sorption of Tc(IV) on granite gradually increased with pHm from 4 to 8 and then became almost constant or slightly decreased with pHm from 8 to 9. A 2 site protolysis non-electrostatic surface complexation and cation exchange sorption model successfully simulated sorption of Tc(IV) on MX-80 and granite. Optimized values of surface complexation constants (log K0) are proposed.

내덕리 화강암과 농거리 화강암은 영남육괴 동북부의 태백-상동지역에서 분포하는 고원생대 화강암이다. 이 단보에서는 내덕리 화강암과 농거리 화강암에서 추출된 광물들에 대해 희토류원소의 함량측정 및 이들 광물들로 부터의 Rb-Sr 광물연대를 구함으로써 내덕리-농거리 화강암의 지구화학적 진화사를 재조명할 수 있는 틀을 마련 하고자 하였다. 운석으로 규격화한 희토류원소 분포도에서는, 저어콘을 제외한 흑운모, 장석, 석영, 전기석 등 모든 주구성광물은 경희토류가 부화되어 있고, 중희토류가 결핍된 희토류원소 분포도를 보여주고 있다. 저어콘의 경우 Eu의 강한 부(-)의 이상과 더불어 경희토류와 중희토류 모두 부화된 특성을 보여주는데. 이는 열수기원임을 지시 하는 증거라 할 수 있다. 그리고 Rb-Sr 광물연대에 있어서 광물분리한 시료만을 이용한 Rb-Sr 광물연대는 1.814±142(2σ) Ma의 연대치를 지시해주었고, 기존의 자료와 함께 통합하여 계산했을 때는 1,707±74(2σ) Ma의 연 대치를 지시해주었다. 이 광물연대값은 겉보기에서는 기존의 1.72 Ga Rb-Sr 전암연대보다는 더 오래됐고, 1.87 Ga의 Sm-Nd 전암연대보다는 더 젊다. 이와 같이 광물연대와 전암연대가 다르게 나타나는 것은, 저어콘의 희토류원소 분포도가 지시해주는 바와 같이 Rb-Sr 동위원소계가 화강암의 정치 후 열수변질을 받았음을 지시해준다고 해석된다.

A deep geological repository for disposal of high-level radioactive waste (HLW) consists of the canister, buffer material, and natural rock. If radionuclides leak from a disposal container, it can pass through buffer materials and rock, and move into the biosphere. Transport and migration of radionuclides in the rock differently were affected by the fracture type, filling minerals in the fracture, and the chemical and hydraulic properties of the groundwater. In this study, aperture distribution in fractured granite block was investigated by hydraulic test and CFD analysis. The fractured rock block (1 m × 0.6 m × 0.6 m), which is simulated as natural barrier, was prepared from Iksan, Jeollabuk-do. 9 test holes were drilled and packer system was installed to perform hydraulic test at the surface of fracture. 3D model simulated for aperture distribution of rock block was made using results of hydraulic test. And then, CFD analysis was performed to evaluate the co-relation between experiment results and analysis results using FLUENT code.

Th(IV) is a stable actinide that can act as a chemical analogue of U(IV) and Pu(IV), which are important radionuclides in safety assessments of deep geological repositories (DGR). Therefore, to understand the geochemical behaviour of U(IV) and Pu(IV), batch sorption of Th(IV) onto crystalline rocks were performed in oxidising conditions. The distribution coefficients (Kd) of Th(IV) were of particular interest. Gyeongju fresh groundwater (GF) and Gyeongju brackish groundwater (GB) were obtained at the Gyeongju Low and Intermediate Level Radioactive Waste (LILW) Disposal Facility. Crystalline granite (gr) and biotite gneiss (bg) were collected in Gyeongju and Gwacheon respectively and were grounded to a particle size smaller than 150 μm. Sorption samples were continuously shaken for 7 days under 200 rpm at 25°C. The liquid-to-solid ratio (V/m) was 200 L·kg-1. Th(IV) concentrations of the sorption samples were determined by UV-Vis-NIR absorption colorimetry from the formation of Th(IV)-arsenazo III complexes. Although the method allowed the initial Th(IV) concentrations to be determined, the final Th(IV) concentrations fell below the limit of detection (LOD), 6.27×10-9 mol·L-1. Taking the LOD as the final concentrations, conservative Kd were calculated to be 4,410 L·kg-1 for GF-gr and GF-bg, and 7,830 L·kg-1 for GB-gr and GB-bg. The result indicates a strong sorption affinity of Th(IV) onto granite and biotite gneiss within Gyeongju groundwater, suggesting a similar behaviour for U(IV) and Pu(IV). Furthermore, comparison of the conservative Kd obtained from the experiment were compared with existing Kd values of Th(IV). Such analysis and comparison of Th(IV) Kd in various types of groundwater could help locate the optimal site for a DGR in South Korea.