[논문]충북 영동군의 복합 지질과 지하수 라돈 함량과의 연관성에 대한 고찰

문상호; 조수영; 김성현

doi:10.9719/eeg.2018.51.5.409

충북 영동군의 복합 지질과 지하수 라돈 함량과의 연관성에 대한 고찰
Rn Occurrences in Groundwater and Its Relation to Geology at Yeongdong Area, Chungbuk, Korea 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.51 no.5, 2018년, pp.409 - 428

문상호 (한국지질자원연구원 지질환경연구본부 지하수연구센터) , 조수영 (한국지질자원연구원 지질환경연구본부 지하수연구센터) , 김성현 ((주)지오그린21)

초록
AI-Helper

영동지역은 지체구조상 옥천습곡대의 중앙 남동부와 영남육괴와의 경계부에 위치하며, 이들 경계부에는 백악기 영동 퇴적분지가 분포한다. 영동지역의 지질은 주로 선캠브리아시대 소백산 편마암복합체, 중생대 화강암류와 퇴적암류, 그리고 이들 암석을 부정합으로 덮은 제4기 충적층으로 이루어져 있다. 이외에도, 시대미상의 옥천누층군, 고생대의 퇴적암류, 트라이아스기의 화강암류들이 북서측에서 소규모로 산출된다. 이들 다양한 지질에서 산출되는 지하수 내 Rn 함량 특성을 검토하기 위해, 충적층/풍화대 지하수 관정 20개, 암반 지하수 관정 60개를 대상으로 2015년 8월 풍수기와 2016년 3월 갈수기 2 차례에 걸쳐 시료를 채취 분석하였다. 충적/풍화대 지하수의 Rn 함량은 백악기 반암 뿐 아니라 일부 쥬라기 화강암류와 소백산 편마암류 지역에서 높게 나타났다. 그러나, 상세 지질을 살펴보면, 쥬라기 화강암과 흑운모 편마암 자체보다는 인근의 백악기 반암과의 경계부 혹은 반암 인근의 관정 지하수에서 Rn 함량이 높게 나타나는 경향을 볼 수 있다. 암반 지하수에서의 상세 지질별로 Rn 함량 산출 특성을 살펴보면, 영동분지 내 백악기 퇴적암과 소백산 편마암복합체 중 흑운모 편마암과 편암 지역에서 Rn 함량이 적은 편이었고, 백악기 반암 자체, 트라이아스기 청산화강암과 복운모화강암의 경계부위, 쥬라기 화강암과 반암 경계부, 편마암 복합체 중 화강암질 편마암 혹은 화강편마암 지역에서 Rn 함량이 상대적으로 높게 검출되는 것들이 나타났다. 지하수 내 Rn 함량과 지질과의 연관성을 검토할 때, 개략적이고 큰 규모의 지질보다는 맥상 규모로 작은 규모와 이에 따른 정밀한 지질 상황을 고려할 때 지질 및 암종에 따른 Rn 함량의 변화 및 관련성을 의미있게 논의할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 지하수 관정이 위치한 지점에서의 지질 자체보다는 인근에 소규모로 산출되는 맥암, 페그마타이트, 석영맥 등의 산출 및 이들과 관련된 광화대/변질대 등 특수한 지질 상황을 고려한 지하수 수질 특성을 검토할 필요가 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Yeongdong area is located on the border zone between Precambrian Yeongnam massif and central southeastern Ogcheon metamorphic belt, in which Cretaceous Yeongdong sedimentary basin exists. Main geology in this area consists of Precambrian Sobaeksan gneiss complex, Mesozoic igneous and sedimentary rocks and Quaternary alluvial deposits. Above this, age-unknown Ogcheon Supergroup, Paleozoic sedimentary rocks and Tertiary granites also occur in small scale in the northwestern part. This study focuses on the link between the various geology and Rn concentrations in groundwater. For this, twenty wells in alluvial/weathered zone and sixty bedrock aquifer wells were used. Groundwater sampling campaigns were twice run at wet season in August 2015 and dry season in March 2016. Some wells placed in alluvial/weathered part of Precambrian metamorphic rocks and Jurassic granite terrains, as well as Cretaceous porphyry, showed elevated Rn concentrations in groundwater. However, detailed geology showed the distinct feature that these high-Rn groundwaters in metamorphic and granitic terrains are definitely related to proximity of aquifer rocks to Cretaceous porphyry in the study area. The deeper wells placed in bedrock aquifer showed that almost the whole groundwaters in biotite gneiss and schist of Sobaeksan gneiss complex and in Cretaceous sedimentary rocks of Yeongdong basin have low level of Rn concentrations. On the other hand, groundwaters occurring in rock types of granitic gneiss or granite gneiss among Sobaeksan gneiss complex have relatively high Rn concentrations. And also, groundwaters occurring in the border zone between Triassic Cheongsan granites and two-mica granites, and in Jurassic granites neighboring Cretaceous porphyry have relatively high Rn concentrations. Therefore, to get probable and meaningful results for the link between Rn concentrations in groundwater and surrounding geology, quite detailed geology including small-scaled dykes or vein zones should be considered. Furthermore, it is necessary to take account of the spatial proximity of well location to igneous rocks associated with some mineralization/hydrothermal alteration zone rather than in-situ geology itself.

주제어

표/그림 (11)

그림 Fig. 1. Modified geology based on 1/250,000 Daejeon and Andong geological sheet and sampling locations in the study area. (1) Precambrian gneiss (PEgn, dark brown); widely distributed in the southeastern half of Yeongdong district, (2) Precambrian schist (PEsch, pale brown); elongated and intercalated forms in the gneiss body, (3) Ogcheon Supergoup; Changri formation (Ogc, grey oval form), amphibolite (Ogam, deep violet, very small area) and Hwanggangri formation (Ogh, orange, very small area), all together in the northern left area, Limestone (sky-blue without abbreviation, occurring in the southwestern margin, sampling site 012, 015, 016 in included) (4) Paleozoic limestone of Choseon Supergroup (Pls, blue); thin arc form in the northern area, (5) Marori formation of Pyeongan Supergroup (Pm, powder blue); three small part scattered in Jurassic granite body between Ogcheon Supergroup and Paleozoic limestone, (6) Triassic granite; Cheongsan granite (Tcgr, faded pink) and two-mica granite (Ttmgr, peach) in the northernmost part, (7) Jurassic granite (Jgr, autum orange); widely distributed in the western, northern and northeastern part and partly in the southernmost margin, (8) Cretaceous sedimentary rocks of Yeongdong Group; Mangyeri formation (Ksmg, ocean green), Saniri formation (Ks, moss green), Dongjeongri formation (Kdj, grass green), Baekmasan formation (Kbm, light bluegreen) and Weonchonri formation (Kwc, mint green) widely distributed between Precambrian gneiss and Mesozoic granites in the northern middle area of Yeongdong district, (9) Creaceous volcanics (Kv, deep rose); flame-like form within Dongjeongri and Baekmasan formation, (10) Cretaceous porphyry and dyke (Kpor, pink); widely distributed contacting with Jurassic granite of western part and intruding into Yeongdong Group at northernmost area (11) Quaternary alluvial deposit (Qa, yellow); distributed along streams developing within all rock types.
그림 Fig. 2. Histograms for Rn concentrations in groundwater of each aquifer type.
표 Table 1. Rn concentrations in groundwater of each geology and aquifer types
그림 Fig. 3. Plots for Rn concentrations in groundwater as a function of field parameters and several ion concentrations. Lines parallel to X-axis in each diagram mean Rn concentrations of 1,000, 3,000 and 4,000 pCi/L, respectively.
그림 Fig. 4. Box diagrams showing the seasonal variations of Rn concentrations in groundwaters from several rock types occurring at Yeongdong area. Ogcheon Supergroup (Ogch), Cretaceous porphyry (Cret. Pr.) and Triassic granite (Tri. Gr.) show little deviation in box diagrams because of their few sample numbers as can be seen in Table 2.
표 Table 2. Statistics for Rn concentrations in groundwater of each geology and aquifer type
그림 Fig. 5. Block areas for detailed geology in Figs. 6, 7 and 9.
그림 Fig. 6. Comparison of Rn concentrations (pCi/L) in groundwaters among several kinds of Mesozoic granitoids. The pale yellow parts in all figures are alluvial deposit developed along streams. Red and blue solid circles mean bedrock and alluvial/weathered aquifer, respectively. Geologic ages, which are stated here by each original 1/50,000 geological sheet and report, can be different to those in 1/250,000 geological sheet. (1/50,000 geological sheet; Oc = Okcheon, Mj = Muju, Yd =Yeongdong, Sc = Seolcheon, Kc = Kimcheon, Ocd = Oksandong) (a) western part: Jpfpgr (Jurassic pink feldspar granite), Jpbgr (Jurassic porphyritic biotite granite), Kpgr (Cretaceous porphyritic granite), Kqp (Cretaceous quartz porphyry), Ksi & Ksmg (Cretaceous sedimentary rocks) (b) northern part: Jcsgr (Jurassic Cheongsan granite), Kbgr (Cretaceous biotite granite), Tmgr (Age-unknown two-mica granite), pgr (Age-unknown porphyritic granite), Tgdi/Kgdi (=Kgd, Cretaceous granodiorite in 1/50,000 Yeongdong geological sheet), Ogc & Ogam (Ogcheon Supergroup), Pls, Pm & Ks (Paleozoic & Cretaceous sedimentary rocks) (c) eastern part: Jgd (Jurassic granodiorite), Jbgd (Jurassic biotite granodiorite), Jfgr (Jurassic fine-grained biotite granite), Kbgr (Cretaceous biotite granite), PCEbgn (biotite gneiss or injection gneiss), PCEgn (granite gneiss or coarse grained granite gneiss), sch (mica schist), Ks & Kqp (Cretaceous sedimentary rock & quartz porphyry) (d) southern part: Kpgr (Cretaceous porphyritic granite), Kqp (Cretaceous quartz porphyry), Kv (Cretaceous volcanics), ggn (granitic gneiss), PCEgnc (coarse-grained granite gneiss), PCEbgn, Hb & PCEq (Precambrian banded biotite gneiss/injection gneiss, hornblendite & quartzite). Au and C in circles mean gold and coal mine.
그림 Fig. 7. Comparison of Rn contents (pCi/L) in groundwaters among several kinds of Precambrian metamorphic rocks. Symbols and abbreviations except Precambrian rocks are the same as in Fig. 6. (a) southwestern part; ggn (Precambrian granitic gneiss), ocls (limestone in Precambrian meta-sedimentary rocks), Ksmg (Mangyeri conglomerate of Cretaceous Yeongdong Group), Kpgr (Cretaceous porphyritic granite), Kqp (Cretaceous quartz porphyry) (b) southern part; The geology in this figure are the same as those in Fig. 6(d) (c) central eastern part; PCEbgn (Precambrian injection geniss), PCEgnc (Precambrian coarse grained granite gneiss), Kad (Cretaceous acidic dyke), Au in circle (gold mine) (d) northeastern part; The Precambrian geology in this figure are the same as that in Fig. 6(c). Other geology including Mesozoic sedimentary (Ks1~Ks5) and igneous rocks (Jgr, Kfp, Kqp & Kgr) are also shown in this figure.
그림 Fig. 8. Photographs of dyke rock and porphyritic granitic rock. (a) dyke rock intruding metamorphic rock at the site of sample No. 094. The hammer indicates the intrusion direction of dyke rock. PCEbgn (Precambrian injection geniss) shows gneissosity perpendicular to the contact line between those two rocks. (b) granitic rock including a lot of feldspar crystals at the site of sample No. 099.
그림 Fig. 9. Comparison of Rn contents (pCi/L) in groundwaters among several kinds of Cretaceous sedimentary rocks (Yeongdong group). Symbols and abbreviations except geology are the same as in Fig. 6. (a) Lower Yeongdong Group; Ksmg (Mangyeri Fm), Ksgd (Gadongri Fm), Ksh (Sigeumri Fm). Other rocks including Precambrian rocks (PC1, PC2 & PC3), Kpgr (Cretaceous porphyritic granite) and Kqp (Cretaceous quartz porphyry) are also shwon in this figure. (b) Upper Yeongdong Group; Ksh/Ksi (Sigeumri Fm), Kk (Hoedongri Fm), Kse (Saniri Fm), Kdj (Dongjeongri Fm), Kbm(Baekmasan Fm), Kwc (Wonchonri Fm), Kmr (Myungryundong Fm). In this sedimentary region, Jurassic granite (Jgr) and Cretaceous igneous rocks including Kvo (volcanic rocks), Kqp (quartz porphyry) and Kfp (feldspar porphyry) intruded into surrounding sedimentary rocks. Precambrian (PC1, PC2 & PC3) and Paleozoic (P1 & P2) rocks are also shown in this figure.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	영동지역은 지체구조상 어디에 위치하는가?	영동지역은 지체구조상 옥천습곡대의 중앙 남동부와 영남육괴와의 경계부에 위치하며, 이들 경계부에는 백악기 영동 퇴적분지가 분포한다. 영동지역의 지질은 주로 선캠브리아시대 소백산 편마암복합체, 중생대 화강암류와 퇴적암류, 그리고 이들 암석을 부정합으로 덮은 제4기 충적층으로 이루어져 있다.
	영동지역의 지질은 무엇으로 이루어져 있는가?	영동지역은 지체구조상 옥천습곡대의 중앙 남동부와 영남육괴와의 경계부에 위치하며, 이들 경계부에는 백악기 영동 퇴적분지가 분포한다. 영동지역의 지질은 주로 선캠브리아시대 소백산 편마암복합체, 중생대 화강암류와 퇴적암류, 그리고 이들 암석을 부정합으로 덮은 제4기 충적층으로 이루어져 있다. 이외에도, 시대미상의 옥천누층군, 고생대의 퇴적암류, 트라이아스기의 화강암류들이 북서측에서 소규모로 산출된다.
	미국의 먹는물에 대한 우라늄과 Rn의 기준치는?	먹는물에 대한 우라늄과 Rn의 기준치는 나라마다 다르며, 각 나라의 지질환경과 경제성 등을 기준으로 편의적으로 규정하고 있는 상황이다. 미국에서는 먹는물의 우라늄 기준을 30 µg/L로 하고, Rn에 대하여는 권고치 4,000 pCi/L(= 148 Bq/L)로 정하였고, 세계보건기구에서는 우라늄 30 µg/L로 권고하고 있다(WHO, 2011; USEPA, 2009). 우리나라 먹는물에서의 우라늄 기준치는 2016년 9월 이후 30 µg/L로 규정하고 있으나, Rn에 대한 기준치는 규정되고 있지 않다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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