초록 ▼

□ 연구개요
이 연구의 목적은 최근에 개발된 최첨단 연구방법인 Eu 및 기타 희토류원소의 안정동 위원소 분별작용을 활용하여 한반도내 화강암류의 형성과정과 같은 화성활동의 진화사와 화강암질 마그마의 지각 혹은 맨틀내 생성환경 차이를 보다 더 명확히 밝혀낼 수 있는 근거를 마련하는데 있다. 이를 위해 한반도내 화강암류와 회장암 그리고 기타 다양한 화성 암류에 대한 희토류원소 지구화학, 방사성 동위원소 연대 그리고 Eu의 안정동위원소비의 정확한 측정값을 바탕으로 지구시스템내 마그마의 진화 즉 화성암의 생성과정과 이들 지구화학적 인자

□ 연구개요
이 연구의 목적은 최근에 개발된 최첨단 연구방법인 Eu 및 기타 희토류원소의 안정동 위원소 분별작용을 활용하여 한반도내 화강암류의 형성과정과 같은 화성활동의 진화사와 화강암질 마그마의 지각 혹은 맨틀내 생성환경 차이를 보다 더 명확히 밝혀낼 수 있는 근거를 마련하는데 있다. 이를 위해 한반도내 화강암류와 회장암 그리고 기타 다양한 화성 암류에 대한 희토류원소 지구화학, 방사성 동위원소 연대 그리고 Eu의 안정동위원소비의 정확한 측정값을 바탕으로 지구시스템내 마그마의 진화 즉 화성암의 생성과정과 이들 지구화학적 인자들간의 상호연관성을 밝혀내고자 하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
암석(특히 화강암 계열)에서의 동위원소분별작용의 발생여부 및 그 원인을 밝혀내는데 있어서 기본(근거)이 되는 실험법과 그의 지구화학적 적용에 있어서
1-1) 고분화된 화성암(화강암류와 화산암류)에서의 Eu의 안정동위원소를 비롯하여 희토류원소와 기타 Sr, Nd의 방사성동위원소비를 정확히 측정하는 실험법을 개발하여 보고함
1-1-1) Lee, S-G., Tanaka, T. (2021a) Gd matrix effects on Eu isotope fractionation using MC-ICP-MS: Optimizing europium isotope ratio measurements in geological rock samples. International Journal of Mass Spectrometry 469, 116668, doi.org/10.1016/j.ijms.2021.116668
1-1-2) Lee, S-G., Ko, K-S. (2023) Development of the Analytical Method for Accurate and Precise Determination of Rare Earth Element Concentration in Geological Materials using MC-ICP-MS and Group Separation, Frontiers in Chemistry, 10.3389/fchem.2022.906160.
1-2) 상기의 실험법을 토대로 고분화된 화강암류에서의 Eu 안정동위원소의 현저한 동위원소 분별작용의 발생을 세계 최초로 발견하여 보고함
1-2-1) Lee, S-G., Tanaka, T. (2021) Europium isotope fractionation in highly fractionated igneous rocks with large Eu negative anomaly. Geochemical Journal 55, e9–e17.
1-2-2) Lee, S-G., Tsuyoshi Tanaka and Lee, M.J. (2023) Geochemical implication of Eu isotopic ratio in anorthosite: new evidence of Eu isotope fractionation during feldspar crystallization. Geosciences Journal, Accepted.
1-3) 동위원소 측정시 실험과정의 중요성을 우리나라의 연구자 특히 대학원생들이 이해할 수 있도록 Sr 동위원소의 예를 들어 실험과정에서 발생된 문제점을 국내 등재학술지인 광물과 암석(2023)에 보고함

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
1) 지질시료 특히 고분화된 화강암을 포함하는 화성암에서의 Eu의 안정동위원소비를 정확히 측정하는 실헙방법을 체계화함으로써, 15개로 구성된 희토류원소 중 2개 이상의 안정동위원소를 갖고 있는 희토류원소의 동위원소 분별작용 연구를 위한 기초를 마련하였음
2) 고분화된 화강암에서는 Eu의 가벼운 동위원소(151Eu)의 증가가 현저하다는 동위원소 지구화학적 특성 (이는 Zr, Ti 등과 같은 전이원소와는 서로 반대되는 특성임)을 세계최초로 발견 보고함으로써 안정동위원소 지구화학의 새로운 지평을 열어 놓았음
3) 향후, 희토류원소 분포도에서 Eu의 이상의 크기를 결정하는 Gd의 동위원소비 측정법을 개발하여(최근 중국과학원의 연구팀에서 Sm의 동위원소비 측정법을 보고함), Eu의 이상과 관련된 Sm-Eu-Gd 계의 동위원소 분별작용의 발생여부, 메커니즘, 지구시스템진화에 있어서의 지구화학적 의의를 밝혀내는 연구를 진행하고자 함
4) Eu 안정동위원소비를 포함한 희토류원소 전체의 안정동위원소비 비교 연구는 전세계가 이제 막 시작하려고 하는 최첨단의 동위원소 지구화학 연구임. 그리고 이 과제의 연구 성과는 이 경쟁에서 적어도 한 단계는 앞서 있다고 봄.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발의 목적 ... 4
• 2) 연구의 필요성 ... 4
• 3) 연구의 범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2-1) 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2-2) 연구개발과제의 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 1) 정성적 연구개발성과 ... 6
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 9
• 3) 목표 달성 수준 ... 9
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 9
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 10
• 1) 연구과제의 활용방안 ... 10
• 2) 연구과제의 기대효과 ... 10
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 13
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 18
• 끝페이지 ... 30