초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 해양 퇴적층을 구성하는 다양한 점토광물군 (스멕타이트, 일라이트, 클로라이트, 탈크, 카올리나이트, 디카이트 등)에 대한 온도/압력 하에서의 층간 부피변화의 거동을 방사광 가속기와 다이아몬드 고압 유도기를 이용하여 실시간 X-선회절분석을 통해 결정구조 단위에서 이해하고 이를 바탕으로 점토광물군과 내·외부에 존재하는 물과의 상호작용에 대한 연구를 통해 지진의 배경이 되는 섭입대 모사 환경 (Subduction zone pressures and temperatures)에서 일어나는 광물학적 변화를 연구하

□ 연구개요
본 연구에서는 해양 퇴적층을 구성하는 다양한 점토광물군 (스멕타이트, 일라이트, 클로라이트, 탈크, 카올리나이트, 디카이트 등)에 대한 온도/압력 하에서의 층간 부피변화의 거동을 방사광 가속기와 다이아몬드 고압 유도기를 이용하여 실시간 X-선회절분석을 통해 결정구조 단위에서 이해하고 이를 바탕으로 점토광물군과 내·외부에 존재하는 물과의 상호작용에 대한 연구를 통해 지진의 배경이 되는 섭입대 모사 환경 (Subduction zone pressures and temperatures)에서 일어나는 광물학적 변화를 연구하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 1차년도 - 점토광물의 수압 하에서의 거동 규명의 경우 포항방사광가속기 실험을 통해 점토광물중 스멕타이트와 카올리나이트에 대한 기본 실험이 진행되었으며, 기존부터 진행해 오던 카올리나이트의 연구결과는 SCI등재지에 게재되었다. 기술적 목표로 삼았던 레이저-라만 분광기의 설치의 경우 연구비의 제한으로 인해 레이저 광원과 현미경의 설치가 완료되었다.
○ 2차년도 - 스멕타이트 군 중 몬모릴로나이트와 바이델라이트에 대한 고압 실험이 포항가속기연구소 실험을 통해 진행되었으며, 이 연구결과를 통해 수압 하, 비수압 하 에서의 몬모릴로나이트와 바이델라이트의 체적탄성계수를 측정할 수 있었다. 기술적 목표로 삼았던 레이저-라만 분광기중 단색화장치의 설치가 완료 되었다.
○ 3차년도 - 스멕타이트 군 중 몬모릴로나이트, 바이델라이트, 와 논트로나이트에 대한 고압 및 고온 실험이 포항가속기 연구소 실험을 통해 진행되었으며, 이 연구결과를 통해 수업 하, 비수압 하에서의 스멕트이트 군의 거동을 규명할 수 있었으며, 스멕타이트 군에 속하는 3개 광물에 대한 체적탄성계수를 확보할 수 있었다. 기술적 목표로 삼았던 레이저-라만 분광기의 전체 설치가 완료되어, 분광실험을 진행하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
○ 실시간 고온/고압 실험은 압력과 온도의 발생과 실시간 제어, 데이터의 획득 등의 어려움으로 인하여 연구가 활발히 수행되지 않았으며, 특히 방사광 가속기 X-선원을 이용한 극한환경 제어 실험은 매우 미흡한 실정으로 이번 연구는 섭입대 모사환경 하에서 다종의 점토광물의 층간 거동을 규명함으로서 층간 초수화 현상과 탈수 현상의 기작을 이해하는 중요한 기초자료로서 활용될 수 있음.
○ 섭입대 모사환경 하에서의 복합환경을 구현함으로써, 다종의 점토광물의 조성비와 내,외부의 물분자 비율에 따른 층간 거동을 연구 하여, 섭입대 환경에서 발생하는 지진의 기작을 이해하기 위한 모델적 기초 자료로 활용될 것으로 예상됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 1) 압력 조건하에서의 점토광물의 체적탄성 계수 연구 (2020년 투고 예정) ... 4
• 2) 열수 조건하에서의 점토광물의 팽창 및 수축 변화 연구 (2020년 투고 예정) ... 8
• 3) 온도/압력 조건하에서의 점토광물의 체적탄성 계수 연구 (2021년 투고 예정) ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 14
• 끝페이지 ... 18