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석영 Isothermal TL 신호 특성 및 제4기 퇴적층에 대한 연대측정 적용 가능성: 선량재현실험
원효정,최정헌,허서영,김창민 대한지질학회 2023 지질학회지 Vol.59 No.4
이 논문에서는 석영이나 K-장석의 루미네선스 신호보다 선량포화수준(dose saturation level)이 높은 것으로알려진 석영 ITL (Isothermal ThermoLuminescence) 신호를 이용한 제4기 퇴적층 연대측정 가능성을 검토하였다. 다양한 퇴적 환경에서 채취된 시료들을 이용한 석영 ITL 신호 민감도 변화 실험에서 ITL 신호의 민감도감소 정도는 석영 입자가 흡수한 방사선량에 의존적이며, 퇴적환경과도 어느 정도 관련이 있음을 확인하였다. 선량재현실험에서는 모든 시료에서 측정 선량(measured dose)이 실험실 선량(given dose)보다 높게 나타났다. 또한, 석영 입자를 1000초 동안 빛에 노출시켜도 석영의 ITL 신호의 발생과 직접적인 관계가 있는 325℃ 및375℃ TL 신호가 완벽하게 제거되지 않음을 확인하였다. 이는 석영 ITL 신호의 실험실 선량 과대평가 현상이석영 ITL 신호의 민감도 감소뿐만 아니라, 빛에 대한 반응속도가 느린 루미네선스 신호 요소의 존재(잔존선량) 에서 기인했을 가능성을 의미한다. 이 결과들을 바탕으로, 육상선상지 퇴적층 석영 시료를 이용한 선량재현실험에서 잔존선량을 제거한 후 실험실 선량과 유사한 측정 선량을 도출할 수 있었다. 이번 연구결과는 석영 ITL 연대결과가 실제 퇴적연대를 과대평가할 가능성이 크지만, 적어도 퇴적층의 퇴적연대상한(upper limit of depositional age)을 제한하는 데에는 유용하게 사용될 수 있음을 보여준다. In this paper, we explored the applicability of quartz ITL (Isothermal ThermoLuminescence) signals to dating Quaternary sediments, the depositional ages of which are beyond the datable age ranges of the conventional OSL dating methods. Firstly, the decrease in quartz ITL signal sensitivity was examined using quartz from alluvial fan and modern beach environments. In this experiment, the degree of quartz ITL sensitivity decrease was observed to be dependent on the size of radiation doses absorbed by quartz and probably on the depositional environments. In the dose recovery experiment, the laboratory doses given to the samples were all overestimated. Further, we observed that, for the laboratory-irradiated quartz samples, the TL signals that are directly related to isothermal TL signal production (325℃ and 375℃ TL signals) had not been effectively removed by exposure to light for 1000 seconds. This seems to suggest that, besides the sensitivity decrease in ITL signals, the overestimation of the given doses in the dose recovery experiment may be, at least partly, attributed to the presence of less light-sensitive luminescence signal components remaining after optical stimulation. Based on these, after subtracting the residual dose, we could recover the given dose accurately. This study shows that, although quartz ITL ages are presumed to overestimate the depositional ages, the quartz ITL dating method is useful, at least, for constraining the upper limit of depositional ages.
원효정(Hyo-Jeong Weon),최정헌(Jeong-Heon Choi),이희권(HeeKwon Lee) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
최근 활발하게 진행되고 있는 활성단층 연구에 있어서, 단층의 최후기 운동시기 결정은 해당 단층운동의 연대기를 수립하기 위한 핵심적 요소이며, 이를 위해 다양한 수치 연대측정법이 이용되고 있다. 단층에 의해 절단·변위되거나 단층을 피복하는 퇴적층에 대한 연대결과는 해당단층의 최후기 운동시기를 제한(constrain)하는 데에 가장 유용한 자료이기 때문에, 단층의 최후기 운동시기와 관련된 퇴적층에 대한 신뢰도 높은 연대 결과의 도출과 연대결과의 합리적인 해석이 무엇보다 중요하다. 활성단층(혹은 제4기 단층)의 최후기 운동시기 제한에 적용할 수 있는 다양한 연대측정법이 있지만, 이 중, OSL (Optically Stimulated Luminescence), ESR (Electron Spin Resonance), 14C (Radiocarbon) 연대측정법이 대표적이라 할 수 있다. 하지만, 단층으로 절단·변위되어 있는 미고결 퇴적층이나 단층면을 따라 형성된 단층비지들이 각각 OSL과 ESR 연대측정 가능상한 이상인 경우에는 최후기 운동시기의 제한에 어려움이 따른다: 시료의 특성에 따라 차이가 있기는 하나, 일반적으로 OSL 연대측정 가능상한은 약 10만년(석영) 혹은 30만년(K 장석) 전후까지로 보고되고 있다. ESR 연대측정 가능상한은 이론적으로 250만년으로 알려져 있지만, ESR 연대측정 가능상한도 측정대상 광물인 석영의 ESR 신호특성에 따라 다양하므로 이에 대한 재고찰이 필요하다. 또한, 미고결 퇴적층내의 단층면에 발달한 단층비지는 단층 운동 당시 석영입자의 ESR 신호의 초기화가 완벽하게 이루어지지 않았을 가능성이 높기 때문에, 이들에 대한 ESR 연대측정결과는 최후기 단층운동의 최대연대로 해석하는 것이 합리적인 것으로 판단된다. 14C 연대측정법의 경우, 분석결과의 정밀도(precision)는 최고의 수준으로 받아들여지고 있지만, 연대측정 가능상한이 약 5 만년 정도이며, 특히 지질매체 포함되어 있는 탄화물들은 14C 연대가 퇴적층의 형성연대를 직접적으로 지시하는지에 대한 의문이 상존한다. 이 논문에서는 현재 활성단층(혹은 제4기 단층)의 최후기 운동시기 제한에 가장 널리 사용되고 있는 여러 연대측정법의 장·단점에 대해 개괄하고, 분절개념으로 파악된 활성단층 연대결과의 해석법을 소개한다. 또한, 단층운동과 관련된 미고결 퇴적층이 관찰되지 않는 경우, 최후기 단층운동 시기의 제한에 적용할 수 있는 연대측정법에 대해서도 논의한다.
우리나라 토양오염기준 확립을 위한 정책방안에 관한 연구
김경숙,원효정,정재춘 한국환경정책학회 1999 環境政策 Vol.7 No.2
The purpose of this paper was to analyze the contact of current Soil Protection Law and to suggest an improved soil environmental standards. Current law set the soil environmental standards for eleven pollutants; Cu, Cd, As, Hg, Cr6+, Pb, CN, phenol, organic phosphorus compounds, and oil residue(B.T.E.X., TPH). In present standards, the regulated area is broadly categorized to two class. However, this simple categorization seems not efficient to control various pollutants discharged from a vast spectrum of industry. We suggested here that soil pollutants can be divided into two category; group I includes TCE, PCE, Ni, and Zn which became an important issue in Korea, and group Ⅱ includes perticides, phthalates, PAHs, POPs, dioxins and Se which will be potentially important in the near future. Also we suggested that the regulated area could be divided 4 category which are farmland, residential area, park and recreational area, and industrial area. In determining the concentration standards, the base line is concentration standard for farmland, since this area is most susceptible to the soil pollution. The concentration standards for residential area may be set by two times of baseline concentration, park and recreational areas may be five times, and that of industrial area may be ten times of it. The suggested concentration guideline is based upon the standard already established in developed countries.