이 연구는 충남 보령 정전 및 오천 지역 석면 광상의 성인적 차이에 대해서 이다. 두 광산은 지난 수십년 동안 석면 광산으로 개발이 되었던 곳이다. 정전광산의 모암은 사문암이고 오천광산의 모암은 백운암이다. 석면 시료 및 모암시료가 야외 조사에서 채취 되었고, 석면의 종류 및 원소 함량을 알아보기 위해 광학 현미경 및 주사전자 현미경으로 관찰되었고, X-선 회절분석기, 에너지 분산 분광장치를 이용하여 분석 되었다. 석면들은 열수의 유입통로로 추정되는 층리, 균열, 열극을 따라 발견이 되나, 둘 사이에서는 두드러진 특성 차이를 보인다. 정전의 사문암은 백석면, 투각섬석 석면, 양기석 석면을 포함한다. 비석면형의 투각섬석과 양기석도 발견이 된다. 백석면은 맥에서 교차 섬유, 미끌림섬유로서 산출되고, 수 mm에서 cm의 두께의 균열에서 산출된다. 투각섬석과 양기석 석면은 수 cm에서 수 십 cm 두께의 균열 및 열극을 따라 발견이 된다. 이는 정전지역의 석면이 사문암과 열수의 반응에 의해 형성되었음을 암시한다. 오천 지역의 백운암은 투각섬석 및 양기석 석면을 포함한다. 이 석면들은 층리, 균열, 열극에서 산출된다. 이는 오천 지역의 석면이 백운암과 열수의 상호 작용에 의해 형성 되었음을 암시한다. 위의 결과 들은 같은 행정 구역인 보령 지역에서도 두 다른 모암을 갖는 석면 광산이 위치함을 보여 주고 있다. 이들은 성인의 차이를 반영하여 석면광물에서도 차이를 보인다.
이 연구는 충남 보령 정전 및 오천 지역 석면 광상의 성인적 차이에 대해서 이다. 두 광산은 지난 수십년 동안 석면 광산으로 개발이 되었던 곳이다. 정전광산의 모암은 사문암이고 오천광산의 모암은 백운암이다. 석면 시료 및 모암시료가 야외 조사에서 채취 되었고, 석면의 종류 및 원소 함량을 알아보기 위해 광학 현미경 및 주사전자 현미경으로 관찰되었고, X-선 회절분석기, 에너지 분산 분광장치를 이용하여 분석 되었다. 석면들은 열수의 유입통로로 추정되는 층리, 균열, 열극을 따라 발견이 되나, 둘 사이에서는 두드러진 특성 차이를 보인다. 정전의 사문암은 백석면, 투각섬석 석면, 양기석 석면을 포함한다. 비석면형의 투각섬석과 양기석도 발견이 된다. 백석면은 맥에서 교차 섬유, 미끌림섬유로서 산출되고, 수 mm에서 cm의 두께의 균열에서 산출된다. 투각섬석과 양기석 석면은 수 cm에서 수 십 cm 두께의 균열 및 열극을 따라 발견이 된다. 이는 정전지역의 석면이 사문암과 열수의 반응에 의해 형성되었음을 암시한다. 오천 지역의 백운암은 투각섬석 및 양기석 석면을 포함한다. 이 석면들은 층리, 균열, 열극에서 산출된다. 이는 오천 지역의 석면이 백운암과 열수의 상호 작용에 의해 형성 되었음을 암시한다. 위의 결과 들은 같은 행정 구역인 보령 지역에서도 두 다른 모암을 갖는 석면 광산이 위치함을 보여 주고 있다. 이들은 성인의 차이를 반영하여 석면광물에서도 차이를 보인다.
This study is for the genetic differences of two closed asbestos mines from Jeongjeon and Ocheon areas in Boryoung, Chungnam. They are mined asbestos for past several decades. Host rocks are serpentinites for Jeongjeon mine and dolomites for Ocheon mine. Asbestos samples and their host rocks are col...
This study is for the genetic differences of two closed asbestos mines from Jeongjeon and Ocheon areas in Boryoung, Chungnam. They are mined asbestos for past several decades. Host rocks are serpentinites for Jeongjeon mine and dolomites for Ocheon mine. Asbestos samples and their host rocks are collected from the field trips and examined with microscopes and FESEM, and analysed with XRD and EDX to confirm for the type and/or compositions of the minerals. The asbestos occur as layers, cracks and fractures assummed as a pathway of the hydrothermal water, but show different characteristics. The serpentinites from the Jeongjeon mine contain chrysotile, tremolite and actinolite asbestos. Non-asbestos minerals including tremolite and actinolite were also found. The chrysotiles occur as a cross fiber or slip fiber at veins and along cracks of several mm to cm thickness. Tremolite and actinolite asbestos occur along cracks and fractures of several cm to ten cm thickness. It suggests that the asbestos from Jeongjeon area were formed by the reactions between serpentinite and hydrothermal water. The dolomites of the Ocheon mine only contain tremolite and actinolite asbestos. The asbestos occur along layers, cracks and fractures, suggestive of asbestos from Ocheon area formed by the reactions between dolomite and hydrothermal waters influxed along layers, cracks and fractures. Overall results suggest that two asbestos mines showing different host rocks are located in a Boryoung area. They show a different type of asbestos minerals, reflecting variety of petrogeneses.
This study is for the genetic differences of two closed asbestos mines from Jeongjeon and Ocheon areas in Boryoung, Chungnam. They are mined asbestos for past several decades. Host rocks are serpentinites for Jeongjeon mine and dolomites for Ocheon mine. Asbestos samples and their host rocks are collected from the field trips and examined with microscopes and FESEM, and analysed with XRD and EDX to confirm for the type and/or compositions of the minerals. The asbestos occur as layers, cracks and fractures assummed as a pathway of the hydrothermal water, but show different characteristics. The serpentinites from the Jeongjeon mine contain chrysotile, tremolite and actinolite asbestos. Non-asbestos minerals including tremolite and actinolite were also found. The chrysotiles occur as a cross fiber or slip fiber at veins and along cracks of several mm to cm thickness. Tremolite and actinolite asbestos occur along cracks and fractures of several cm to ten cm thickness. It suggests that the asbestos from Jeongjeon area were formed by the reactions between serpentinite and hydrothermal water. The dolomites of the Ocheon mine only contain tremolite and actinolite asbestos. The asbestos occur along layers, cracks and fractures, suggestive of asbestos from Ocheon area formed by the reactions between dolomite and hydrothermal waters influxed along layers, cracks and fractures. Overall results suggest that two asbestos mines showing different host rocks are located in a Boryoung area. They show a different type of asbestos minerals, reflecting variety of petrogeneses.
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문제 정의
본 연구는 보령시의 성인이 다른 석면광산지역 두 곳에 대한 암석학적, 광물화학적 비교이다. 이를 위해 두 지역에 대한 야외 지질조사가 수행 되었고, 석면의 산상이 고려되었다.
본 연구는 충남 보령시 선캠브리아기의 서산층군내에 위치했던 사문암 및 백운암을 모암으로 갖는 자연 발생 석면에 대한 야외 산상 및 광물학적 비교 연구이다. 연구 대상 광산 지역으로 전자는 보령시 청소면 정전리로 주 광구는 대천 83, 84, 85이며, 후자는 보령시 오천면 교성리로 주 광구는 대천 114, 115이다.
본 연구는 충남 보령시에 위치하는 선캠브리아기의 편암류가 주인 서산층군을 기반암으로 하는 정전 및 오천 지역의 석면 광산에 대한 비교 연구 이다. 두 지역은 수 십 년 동안 석면 광산으로서 개발이 되었다 휴광 및 폐광된 곳으로 두 곳 모두 현재 밭 등으로 쓰여 지고 있고, 인근에 주민들이 거주 하고 있다.
실내 작업을 통해 모암의 특성을 규명했고, 두 지역에서 산출되는 석면의 종류와 모암과의 관계를 재고하였다. 이 연구는 같은 행정 구역이라 하더라도 모암에 따라 석면의 성인 및 석면의 종류가 차이가 날 수 있음을 확인할 수 있는 기회를 제공할 것이다.
2009년부터 시작된 광산 지역내 석면의 발견과 인근 지역의 토양에서 석면의 존재는 해외에서 지난 수 십 년간 토의를 해왔던 자연 발생 석면(Naturally Occurring Asbestos)에 대해 다시 한번 생각하게 한다. 특히 광산인접 지역 주민들의 건강검진 결과와 석면과의 연관성에 대한 가능성은 지금까지 막연히 생각했던 자연 발생 석면 문제를 심각하게 돌아보게 한다.
제안 방법
넷째 주사전자현미경(Field Emission Scanning Electron Microscope, FESEM)을 이용한 섬유 조직을 파악하고, 에너지 분산 분광장치(Energy Dispersive X-ray Spectrometer, EDX)를 이용한 화학 분석을 실시하였다.
섬유조직의 형태를 확인하기 위해 모암시료를 100 µm 이하로 분쇄하여 15 nm로 Pt 코팅된 시료를 주사전자 현미경(FNOVA NANOSEM 400, FEI, USA)에서 일만배 확대하였다.
세밀한 야외 조사를 근거로 모암 시료와 석면 시료를 해머를 이용, 채취하였는데, 모암은 변성 및 변질에 의해 영향을 받거나 받지 않은 지역으로 구분하여 채취하였고, 석면시료는 석면의 산출 차이, 즉 층리(Layer), 균열(Crack), 열극(Fracture), 세맥(Vein)을 고려하여 채취하였다.
셋째 핸드밀을 이용하여 100 µm 이하로 분쇄된 분말 시료를 X-선 회절분석기(LabX XRD-6000, SHIMADZU, JAPAN)의 시료 홀더에 충진하여 광물이 가지는 고유의 피크를 확인하였다(분석 조건은 Cu Ka선, 가속 전압 40 kV-40 mA, 주사범위 5~60° 2θ, 주사속도 1° 2θ/분,0.02°스텝, 시료회전 60 RPM).
이를 위해 두 지역에 대한 야외 지질조사가 수행 되었고, 석면의 산상이 고려되었다. 실내 작업을 통해 모암의 특성을 규명했고, 두 지역에서 산출되는 석면의 종류와 모암과의 관계를 재고하였다. 이 연구는 같은 행정 구역이라 하더라도 모암에 따라 석면의 성인 및 석면의 종류가 차이가 날 수 있음을 확인할 수 있는 기회를 제공할 것이다.
첫째 박편 제작 및 관찰을 위해 절단기를 이용, 적당한 크기로 대상 암편을 자른 후, 절단면을 carbide powder를 사용하여 암석 연마기로 거칠기 순서대로(#180, 320, 600, 1500) 연마하였다. 암석의 연마면을 에폭시 수지로 슬라이드그라스에 접착한 뒤에 열판으로 약 30분간 가열하여 굳힌 후, 절단기를 이용, 2 mm 이하 두께로 평행하게 절단하였다. 이후 위와 같은 방법으로 다시 연마하였다.
분석 조건은 가속전압 20 kV, working distance 5 mm이다. 에너지 분산 분광장치(NORAN system SIX, THERMO, USA)를 이용, 섬유의 주 원소를 분석하여 규제대상인 석면 여부와 종류를 판명하였다.
연구를 위해 지질조사와 함께 모암시료가 채취되었고, 열수의 유입통로로 추정되는 층리, 균열 및 열극을 따라 석면 가능 시료를 채취하여, 편광현미경 관찰, XRD, SEM 분석을 실시하였다. 그 결과는 아래와 같다.
편광 현미경(Polarized Light Microscopy, PLM)은 BX51, Olympus (Japan)을 이용하여 모암과 석면으로 추정되는 시료에 대해 대안렌즈와 대물렌즈의 배율을 10 * 5, 10 * 10 배로 하여 구성 광물을 파악하였다. 완성된 박편을 편광 현미경을 이용, 관찰 후 대표적인 부분에 한해 사진 촬영을 하였다.
02°스텝, 시료회전 60 RPM). 이 결과 나온 고유의 각에서 나타나는 d값을 미국표준기술연구소(National Institute of Standards and Technology, NIST)의 표준참고물질(Standard Reference Materials, SRM)과 비교하여 석면의 여부와 종류를 판명하였다.
즉 섬유상 형태의 백석면 및 각섬석으로 추측되는 결정을 채취하여, 핸드밀(Mill)을 이용, 100 µm 이하로 분쇄하고, 75 µm(200 mesh) 크기의 체에 체가름 하였다.
첫째 박편 제작 및 관찰을 위해 절단기를 이용, 적당한 크기로 대상 암편을 자른 후, 절단면을 carbide powder를 사용하여 암석 연마기로 거칠기 순서대로(#180, 320, 600, 1500) 연마하였다. 암석의 연마면을 에폭시 수지로 슬라이드그라스에 접착한 뒤에 열판으로 약 30분간 가열하여 굳힌 후, 절단기를 이용, 2 mm 이하 두께로 평행하게 절단하였다.
이후 위와 같은 방법으로 다시 연마하였다. 편광 현미경(Polarized Light Microscopy, PLM)은 BX51, Olympus (Japan)을 이용하여 모암과 석면으로 추정되는 시료에 대해 대안렌즈와 대물렌즈의 배율을 10 * 5, 10 * 10 배로 하여 구성 광물을 파악하였다. 완성된 박편을 편광 현미경을 이용, 관찰 후 대표적인 부분에 한해 사진 촬영을 하였다.
대상 데이터
석면 시료 채취를 위해 접근이 가능한 곳으로 정전 지역의 광산은 광구지적 대천 84로 610번 도로 남측에 위치한다. 현재 광산 지역 일부는 밭으로 이용되고, 일부는 공장으로 이용되고 있으며, 밭으로 사용되는 지역에 사문석 노두, 암체 및 전석이 그대로 주변부에 흩어져 있다.
본 연구는 충남 보령시 선캠브리아기의 서산층군내에 위치했던 사문암 및 백운암을 모암으로 갖는 자연 발생 석면에 대한 야외 산상 및 광물학적 비교 연구이다. 연구 대상 광산 지역으로 전자는 보령시 청소면 정전리로 주 광구는 대천 83, 84, 85이며, 후자는 보령시 오천면 교성리로 주 광구는 대천 114, 115이다.
연구 대상인 석면 광산은 모두 편암류 지역에 위치하고, 모암으로 정전지역은 초염기성암에서 유래된 사문암이고, 오천 지역은 백운암이다.
연구 지역은 선캠브리아기의 편암류가 주인 서산층군을 기반암으로 하여, 상부에 하부 쥬라기의 대동층군과 대비되는 퇴적층인 남포층군이 분포하고 있다(Lee et al., 1996, Fig. 1). 이 편암류는 서산층군을 대표하는 층으로 연구 지역에 가장 넓게 분포한다.
또한 광물의 형태, 분산염색의 색상, 복굴절, 소광각, 신장부호를 확인하여 석면 여부 및 종류를 판명하였다(Perkins and Harvey, 1993). 연구에서 사용한 기자재는 ATMICROSCOPE, PS300 (한국) 편광현미경이다.
본 연구는 보령시의 성인이 다른 석면광산지역 두 곳에 대한 암석학적, 광물화학적 비교이다. 이를 위해 두 지역에 대한 야외 지질조사가 수행 되었고, 석면의 산상이 고려되었다. 실내 작업을 통해 모암의 특성을 규명했고, 두 지역에서 산출되는 석면의 종류와 모암과의 관계를 재고하였다.
충청남도 보령시에 위치한 정전 및 오천 석면 광산, 두 곳에 대해 2008년 6월부터 2009년까지 6월까지 12 개월에 걸쳐 야외 조사를 실시하여 석면의 산상, 모암의 변성 및 변질 현황 등을 조사하였다.
이론/모형
둘째 편광현미경에 의한 광학적 분석 방법으로 미국 환경보호청(Enviromental Protection Agency, EPA)의 EPA600/R93-116방법을 수행하였다. 즉 섬유상 형태의 백석면 및 각섬석으로 추측되는 결정을 채취하여, 핸드밀(Mill)을 이용, 100 µm 이하로 분쇄하고, 75 µm(200 mesh) 크기의 체에 체가름 하였다.
본 연구에서는「석면안전관리법」제12조제3항과 같은 법 시행령 제18조제1항에 따라 제정 고시된 환경부 고시 제 2012-75 호에 따라 편광현미경(PLM)을 이용한 관찰 및 정성분석을 진행하였고, 선택적인 분석 방법 중 투과전자현미경법(TEM), 전자현미경법(EPMA) 분석을 제외한 X-선회절분석법(XRD), 주사현미경법 (SEM)을 진행하였다. 각 방법의 시료 전 처리 및 분석 방법은 아래와 같다.
성능/효과
넷째 같은 행정구역이라 하더라도 모암이 차이가 있으면 우세한 석면 종류에서 차이가 있고 석면의 산상에서 다양성을 보일 수 있음을 암시한다.
둘째 X-선 회절분석기를 이용한 대표적인 시료의 정성분석에서 두 지역은 석면의 산출상에서 두드러진 차이를 보였다(Fig. 6). 정전 광산의 사문암체 내 세맥 및 열극에서 채취된 광물은 대부분이 사문석 계열의 백석면이었고, 열극 및 균열에서 채취된 광물은 각섬석계 계열의 양기석이었다.
셋째 주사 전자 현미경(SEM)을 이용한 광학적 특성 및 화학적 분석에서 두 지역의 우세한 석면차이가 명확하였다. 정전 광산의 사문암체 내 세맥 및 열극에서 채취된 광물은 대부분이 사문석 계열의 백석면이었고, 주로 꼬이거나, 파도 형태를 보였다(Figs.
9 and 10), 이 광물은 침상 및 굴곡형태를 보이며 산출되거나, 다발형태로 산출되며 끝이 분산되어 나타났다. 에너지 분산 분광장치를 이용한 분석 결과 이들 광물들이 각섬석계 석면 및 백석면으로 확인 되었다.
이에 의하면 215명 중, 흉부방사선 진단결과 110명이 폐실질 이상 및 흉막이상 소견이 있어 단층촬영 대상자로 분류된다고 보고하였다. 이들 중 95명에 대한 정밀 진단 결과 석면폐 소견자를 포함, 흉막반 소견자가 87명(91%)으로 확인되었고, 석면폐 소견자가 55명(64%)으로 파악되었다. 이 같은 사실로 미뤄볼 때 석면광산의 광업활동으로 인해 인근 주민들이 석면에 노출되었으며 그로 인해 건강에 영향을 받았을 가능성이 큰 것으로 추정된다.
첫째 두 광산 지역은 선캠브리아기의 편암류가 주인 서산층군을 기반암으로 하나 정전 지역 석면의 모암은 초염기성암이 변성 및 변질을 받은 사문암이고, 오천 지역의 석면 모암은 백운암이다. 두 암체 인접부에 있는 석영맥, 반화강암류와 같은 산성암류가 존재하는 바 이들이 석면을 형성 시킨 열수의 근원으로 추정된다.
첫째 편광현미경(PLM)에 의한 관찰 및 광학적 분석에서 석면의 모암과 석면의 산출상에서 두드러진 차이를 보였다. 정전지역의 석면 모암은 사문암체로 망상, 물시계, 리본 조직을 보였다(Fig.
즉 섬유상 형태의 백석면 및 각섬석으로 추측되는 결정을 채취하여, 핸드밀(Mill)을 이용, 100 µm 이하로 분쇄하고, 75 µm(200 mesh) 크기의 체에 체가름 하였다. 체가름 한 시료를 굴절용액으로 확인하였는데 백석면으로 의심되는 물질은 굴절율 1.550으로 확인한 결과 청색에서 붉은색으로 변하였고, 투각감석은 굴절율 1.605로 확인하여 주황에서 청색으로 변한것을 확인하였다. 또한 광물의 형태, 분산염색의 색상, 복굴절, 소광각, 신장부호를 확인하여 석면 여부 및 종류를 판명하였다(Perkins and Harvey, 1993).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
정전 및 오천 광산 지역의 석면을 형성 시킨 열수의 근원은 무엇으로 추정되는가?
첫째 두 광산 지역은 선캠브리아기의 편암류가 주인 서산층군을 기반암으로 하나 정전 지역 석면의 모암은 초염기성암이 변성 및 변질을 받은 사문암이고, 오천 지역의 석면 모암은 백운암이다. 두 암체 인접부에 있는 석영맥, 반화강암류와 같은 산성암류가 존재하는 바 이들이 석면을 형성 시킨 열수의 근원으로 추정된다.
충남 보령 정전 및 오천 지역 석면 광상의 모암은?
두 광산은 지난 수십년 동안 석면 광산으로 개발이 되었던 곳이다. 정전광산의 모암은 사문암이고 오천광산의 모암은 백운암이다. 석면 시료 및 모암시료가 야외 조사에서 채취 되었고, 석면의 종류 및 원소 함량을 알아보기 위해 광학 현미경 및 주사전자 현미경으로 관찰되었고, X-선 회절분석기, 에너지 분산 분광장치를 이용하여 분석 되었다.
정전 지역의 석면이 사문암과 열수의 반응에 의해 형성되었음을 알 수 있는 근거는?
비석면형의 투각섬석과 양기석도 발견이 된다. 백석면은 맥에서 교차 섬유, 미끌림섬유로서 산출되고, 수 mm에서 cm의 두께의 균열에서 산출된다. 투각섬석과 양기석 석면은 수 cm에서 수 십 cm 두께의 균열 및 열극을 따라 발견이 된다. 이는 정전지역의 석면이 사문암과 열수의 반응에 의해 형성되었음을 암시한다.
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