초록 ▼

- 기상지진 사업단의 1차년도 (2009.3-2012.2) 지원으로 시설확충이 가능한 고압-고온 프레스를 이용하여, 지각에서 지구 맨틀에 해당하는 고압-고온 환경하에서 유체와 부분용융체가 존재하는 고압시료를 합성하였습니다.
- 구성 유체나 용융체의 화학종에 따라 분리하여 영상화할 수 있는 핵자기공명 미세 현미영상을 이용하여 용융체/유체의 매질 내부 분포의 삼차원 비파괴 영상자료를 획득하였습니다. 이로부터 부분용융/유체의 분포를 정량화하고 매질 특성을 규명하였습니다. 이러한 자료를 이용하여 지구내부에서의 용융체/유체의 이동과 이

- 기상지진 사업단의 1차년도 (2009.3-2012.2) 지원으로 시설확충이 가능한 고압-고온 프레스를 이용하여, 지각에서 지구 맨틀에 해당하는 고압-고온 환경하에서 유체와 부분용융체가 존재하는 고압시료를 합성하였습니다.
- 구성 유체나 용융체의 화학종에 따라 분리하여 영상화할 수 있는 핵자기공명 미세 현미영상을 이용하여 용융체/유체의 매질 내부 분포의 삼차원 비파괴 영상자료를 획득하였습니다. 이로부터 부분용융/유체의 분포를 정량화하고 매질 특성을 규명하였습니다. 이러한 자료를 이용하여 지구내부에서의 용융체/유체의 이동과 이들이 매질의 탄성/이동 성질에 미치는 영향을 정립하였습니다.
- 화산재에 포함된 화산유리의 원자구조를 최초로 고상핵자기 공명분광분석을 이용하여 규명하고 이로부터 화산-지진활동의 미시적이해를 고양하였습니다.
- 고압 실험의 어려움을 피하여 고압환경에 존재하는 지구물질의 원자구조와 그 전자구조를 규명하기 위하여 양자화학계산을 이용하여 지진파 전달매체를 구성하는 물질의 탄성/전자물성 연구를 수행하였습니다.
- 비탄성 x-선 산란분석을 이용하여, 지구내부의 고압환경에서 결정질 비정질의 지구물질이 원자구조의 변화를 규명하는 연구를 수행하였습니다.

Abstract ▼

- Quantification of the network structure of rock-fluid-melt complex (complex seismic wave transmitting medium) is important for understanding and predicting their transport and macroscopic properties, including the permeability of fluids in partially molten rocks, transport behavior of ground water

- Quantification of the network structure of rock-fluid-melt complex (complex seismic wave transmitting medium) is important for understanding and predicting their transport and macroscopic properties, including the permeability of fluids in partially molten rocks, transport behavior of ground water, electrical conductivity and relaxation times for transport in porous media and seismic wave attenuation. Despite the importance, the relationship among the network structure, and these properties of the complex has not been fully understood. We performed cube-counting fractal dimension (Dcc) and lacunarity analyses of 3D porous networks of model sands and configurational entropy analysis of 2D cross sections of model sands using random packing simulations and nuclear magnetic resonance (NMR) micro-imaging. We established relationships among porosity, specific surface area, structural parameters (Dcc and lacunarity), and the corresponding macroscopic properties (configurational entropy, seismic wave attenuation and permeability). The current methods and these newly identified correlations among structural parameters and properties provide improved insights into the nature of porous media and have useful geophysical and hydrological implications for elasticity and shear viscosity of complex composites of rock, glasses, melt, and fluids as well as transport behavior of ground water.
- One of the main objectives of the proposed study include a synthesis of high pressure minerals and glasses. Under the generous support from diverse funding agencies including CATER, the P.I’s lab has been equipped with 1100 ton multi-anvil press. Pressuretemperature calibration of the press has been peformed, allowing us to synthesize high pressure polymorphous of divers oxides.
- We also collected the first Si-29 MAS NMR spectra for natural rhyolitic glasses from two different tectonic settings (volcanics rocks from intraplate volcano vs. tephra from volcanoes in the island arc). The results showed that their structural difference can indeed be probed by high-resolution solid-state NMR. The potential results will allow us to have improved atomistic insights into volcanic processes and accompanied seismic activities.
- Recent advances in quantum calculations based on the density functional theory allow us to unveil the previously unknown details of local atomic structures in diverse silicates in Earth’s interior. We report the O K-edge energy-loss near-edge spectra for oxygen atoms in α-quartz and stishovite using the quantum calculations. The results suggest that the O K-edge features can be useful indicator to distinguish various oxygen sites in diverse crystal and amorphous silicates in the Earth’s interior.
- We finally provided an overview of recent progress in the study of earth materials under compression using synchroton inelastic x-ray scattering. We note that the progress has also been mainly supported by National Research Foundation, Korea.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• 영문 목차 ... 6
• 목차 ... 7
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 8
• 제1절 연구개발의 필요성 ... 8
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 11
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 22
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 23
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 24
• 제7장 연구시설ㆍ장비 현황 ... 25
• 제8장 참고문헌 ... 26
• [붙임 2] 연구개발결과의 보안 등급 ... 30
• [붙임 3] 국가연구시설ž장비 정보 및 등록 현황 ... 31
• [별첨 5] 최종보고서 체크리스트 ... 34
• [별첨 6] 연구개발결과 공개제한 요청사유서 ... 35
• 끝페이지 ... 35