안동지역 화강암질암류에 대한 암석학적 연구

황상구,이보현 한국암석학회 2000 한국암석학회 학술발표회 논문집 Vol.- No.-

MQW Buried RWG LD 최적화 설계

황상구,오수환,김정호,김운섭,김동욱,하홍춘,홍창희 한국광학회 2001 한국광학회지 Vol.12 No.4

본 연구에서는 기존의 RWG LD(Ridge waveguide laser diode)보다 Ridge 폭의 제어가 쉽고 Planar화에 유리하며 측방향의 굴절률차를 성장층의 두께로 조절이 가능한 Buried RWG LD를 제안하였다. 이론해석의 결과로부터 효율적으로 동작하는 MQW B-RWG(Multi-quantum well buried ridge waveguide)LD를 제작하기 위해서는 제작하고자 하는 Ridge 폭에 따라 측장향 유효굴절률차 $\Delta_{nL}$ 의 임계값보다 약간 크게 되도록 유효굴절률 조절을 위한 $d_2(\lambda_g=1.25{\mu}m, InGaAsP layer) 층과 P-InP cald 층인 $d_3$층의 두께를 제어해야 하며 임계전류값이 최소로 되면서 측방향에서 단일모드로 동작하도록 Ridge 폭을 설계해야 한다. 그리고 측방향 유효굴절률차를 적절히 조절한다면 $6~9{\mu}m$의 Ridgechr을 가지면서 단일모드로 동작하는 LD제작이 가능함을 알 수 있었다. We proposed a B-RWG LD (Buried-ridge waveguide laser diode) having more merits than a conventional RWG-LD. It's ridge width is controlled easily, it has the advantage of being more planar than the RWG-LD and it is possible to control refractive index with growth layer thickness. Before fabricating the device, we designed the optimal device for single mode, high efficiency and high power operation. From theoretical analysis, we have to control the $d_2, d_3$ layer thicknesses for lateral effective index difference, $\Delta_{nL}$ to be higher than critical value, and simultaneously consider the ridge width for single mode and low threshold current operation. As a result, it is possible to make a single mode LD having the ridge width of $6~9{\mu}m$ if the lateral effective index difference was controlled properly. perly.

금성산 칼데라내의 관입용접응회암의 산출형태

황상구,이기동,김상욱,이재영,이윤중,황재하,김동학 대한자원환경지질학회 1995 자원환경지질 Vol.28 No.4

영덕 남부 내연산 웅회암의 회류 공급지역 해석

황상구,조남식 한국암석학회 2000 한국암석학회 학술발표회 논문집 Vol.- No.-

하와이 섬의 화산 규모와 용암동굴

황상구,이문원,우경식 한국암석학회 2004 한국암석학회 학술발표회 논문집 Vol.- No.-

포항 북서부 죽장 일대에서 발견되는 성층화산의 조성변화와 그 성인

황상구,김무현 한국광물학회 2003 한국광물학회.한국암석학회 공동학술발표회 논문집 Vol.2003 No.-

Meltback을 이용한 mesa shape의 형성과 평면매립형 반도체레이저의 제작

황상구,오수환,김정호,김운섭,김동욱,홍창희 한국광학회 1999 한국광학회지 Vol.10 No.6

본 연구에서는 meltback 방법으로 mesa 모양을 형성하기 위하여 여러 가지 농도의 용액으로 meltback을 하였으며 InP 기판위에 InGaAsP 활성층과 InP cap층을 가지는 웨이퍼에 mesa 모양을 형성하기 위해서는 성장온도에서 성장용액의 80%인 InGaAsP(1.55$\mu$m)용액이 가장 적합한 것으로 확인되었다. meltback 방법만으로 PBH-LD(planar buried heterosturcture laser diode)를 제작하기 위한 완전한 mesa를 형성하기는 어려우며, 따라서 본 연구에서는 화학에칭에 이어 Meltback 방법을 이용하여 mesa 모양을 형성하고 연속하여 전류 차단층을 형성시킨 PBH-LD(planar buried heterosturcture laser diode)를 제작하였다. 이렇게 제작된 MQW-PBH-LD의 전기 광학적 특성은 공진기 길이가 $300{\mu}m$일 때 임계전류는 10mA, 내부양자효율은 82%, 내부손실은 $9.2cm^{-1}$, 특성온도는 $25~45^{\circ}C$ 사이에서는 65K, $45~65^{\circ}C$사이에서는 42K이었다. In thi, study, we made experiments to fonn a mesa shape by meltback method with various concentration of solutions and found that unsaturated (20%) InGaAsP (1.55 !-tm) solution at a growth temperature was the most suitable for the formation of a mesa ,hape on the wafer which has an InGaAsP active layer and an InP cap layer on an n-InP substrate. It was difficult to form a proper mesa shape for the fabrication of PBH-LDs only by the meltback method; therefore, we fabricated PBH-LDs by forming the mesa shape with the meltback method after wet etching and by growing a current-blocking layer successively. As the electrical and optical charaleri,tiecs of MQW-PBH-LDs fabricated by above methods, when the cavity length was $300{\mu}m$, the threshold current was about 10 mA, internal quantum efficiency 82%, internal loss $9.2cm^{-1}$, and characteristic temperature was 65 K at $25~45^{\circ}C$ and 42 K at $45~65^{\circ}C$. .

봉화 북지리 마애여래좌상의 지질환경과 훼손원인

황상구,남재국,Hwang, Sang-Koo,Nam, Jae-Guk 대한자원환경지질학회 2007 자원환경지질 Vol.40 No.1

The Sitting Buddha Carved on Rockcliff (National treasure No. 201) in Bukjiri consists of porphyritic biotite granite, which was fractured by three joint sets of NE-SW, EW and NS directions. They produced a physical weathering that broke many parts of the Buddha and background. The chemical index of alteration is 59 to 61 from the major elements in the granite that was weathered into producing kaolin minerals from alteration of feldspars and biotite. With weathering degree, major element compositions increase in $SiO_2$ and MnO, whereas decrease in $TiO_2,\;{Fe_2O_3}^t,\;MgO,\;CaO\;and\;K_2O$. Change proporations of trace elements to $Al_2O_3$ increase in all transition elements, Rb and Y, whereas decrease in Li, Sr and Ba. REE pattern increases only in HREE. Particularly, a decrease in CaO, $K_2O$, Sr and Ba results in what they are effluxed to dissolve from feldspars by groundwater. The Buddha image has been deteriorated into joints, color changes, brown rusts, granular decay, microorganic smears by the such weathering causes as deformation, moisture, temperature variation and microorganic living. The moisture, which leaks along the joints in the granite, not only dissolve to decompose minerals but also grows many microorganism and is frozen over during winter. NE-SW and NS joint sets affect to seep in water during rainy days to deteriorate the image because they extend outward. 봉화 북지리 마애여래좌상(국보 201호)은 흑운모 화강암으로 구성되고 NE-SW EW 및 NS 방향의 3개 절리조가 규칙적으로 나타난다. 이들은 마애여래좌상의 여러 부분을 심각하게 파손하는 기계적 풍화를 일으켰다. 이 화강암의 풍화암에서 주원소의 화학조성을 이용한 풍화지수는 토양층에서 $59{\sim}61$로 사장석이 용해되고 흑운모가 변질되어 카올린 광물의 생성이 활발한 방향으로 풍화작용이 진행되었다. 풍화도가 커질수록 주원소의 $SiO_2$, MnO는 약간 증가하는 반면에 $TiO_2,\;{Fe_2O_3}^t,\;MgO,\;CaO,\;K_2O$는 감소하는 경향을 보인다. $Al_2O_3$에 대한 미량원소의 변화량을 보면 모든 전이원소와 Rb, Y는 풍화도가 커질수록 증가하며, 반면에 Li, Sr, Ba은 감소를 나타낸다. REE의 패턴은 LREE에서 거의 일정하게 나타나지만 HREE에서 풍화도가 커질수록 증가하는 경향을 보인다. 특히 CaO, $K_2O$, Sr과 Ba의 감소는 장석들이 지하수에 용해되면서 유출된 결과이다. 마애여래좌상에서 훼손은 풍화에 의해 3방향의 절리, 착색현상, 입상분해, 미생물서식 등으로 나타난다. 풍화의 윈인은 주로 변형작용, 수분, 기온변화, 생물서식 등이다. 이 중에 수분이 화강암 내의 절리를 따라 스며들어 광물을 용해하고 분해할 뿐만 아니라 식물을 서식케 하고 결빙을 일으킨다. 북동 및 남북 절리조는 외곽부에서 내부로 연결되기 때문에 이 절리들은 빗물이 쉽게 마애여래좌상 내부로 스며들게 하여 앞으로 문화재를 훼손하는데 큰 영향을 미칠 것으로 생각된다.

울릉도 화산암류의 분화이력과 분출량에 따른 위험도 분석

황상구,조인화,Hwang, Sang Koo,Jo, In Hwa 대한자원환경지질학회 2016 자원환경지질 Vol.49 No.3

울릉도의 화산활동 규모를 파악하고 화산재해를 평가하기 위해 분화이력과 마그마 분출량을 계산하였다. 최근 연대측정 자료에서 최후기에 분출한 말잔등응회암은 $^{14}C$ 연대측정에 따르면 약 19~5.6 ka B.P. 연대를 가지며, 알봉조면안산암은 K-Ar 연대측정에 의하면 0.005 Ma 연대를 나타낸다. 따라서 울릉도는 1만년 이내에 화산활동이 있었음을 보여주며 앞으로의 분화의 가능성을 배재할 수 없는 활화산에 속한다. 그리고 울릉도의 누적 최소 DRE-보정 마그마 분출량은, 총 $40.80km^3$로 계산된다. 특히 사태감응회암은 $3.71km^3$ 이상이며, 말잔등응회암은 울릉도에서만 $0.10km^3$이지만 일본 남서부까지 뻗친 말단부층을 고려한다면 $12.39km^3$의 큰 분출량을 가진다. 분출량을 토대로 추정되는 화성쇄설암의 화산폭발지수는 1~6 범위를 나타낸다. 특히 사태감응회암은 폭발지수가 5이고, 말잔등응회암은 울릉도에만 분포하는 것으로 4이지만 일본에 분포하는 것을 고려한다면 6으로 파국적인 상황을 나타낸다. 그러므로 울릉도는 분화 가능성을 고려하는 적절한 연구가 필요하고 화산재해를 평가하고 대비하는 시스템의 구축이 요구된다. We estimate the eruption history and magmatic eruptive volumes of each rock units to evaluate the volcanic eruption scale and volcanic hazard of the Ulleung Island. Especially, Maljandeung Tuff represents about 19~5.6 ka B.P. from $^{14}C$ dating, and Albong Trachyandesite, about 0.005 Ma from K-Ar dating in recent age dating data. These ages reveal evidences of volcanic activities within the last 10,000 years, indicating that the Ulleung Island can classify as an active volcano with possibility of volcanic eruption near future. Accumulated DRE-corrected eruptive volume is calculated at $40.80km^3$, within only the island. The calculated volumes of each units are $3.71km^3$ in Sataegam Tuff, and $0.10km^3$ in Maljandeung Tuff but $12.39km^3$ in accounting the distal and medial part extended into southwestern Japan. Volcanic explosivity indices range 1 to 6, estimating from the volumes of each pyroclastic deposits. The colossal explosivity indices are 5 in Sataegam Tuff, and 6 in Maljandeung Tuff in accounting the distal and medial part. Therefore, it is necessary for appropriate researches regarding possibility of volcanic eruption of the island, and establishment system of the evaluation and preparation for volcanic hazard based on the researches is required.

안동심성암체의 역누대 조성변화와 그 성인

황상구,이보현 대한자원환경지질학회 2002 자원환경지질 Vol.35 No.1

안동심성암체는 3개 암상으로 구분되는 동원성 마그마로부터 유래되었다 이 암체는 전체적으로 중앙부에 각섬석 흑운모 토날라이트가 노출되고 이의 연변부에 흑운모 화강섬록암이 놓이며, 상단부(북동부)에 반상 흑운모 화강암이 놓인다. 결과적으로 이들은 토날라이트를 중심으로 하는 동심원상 분포를 하며, 중앙부에 고온 광물군의 고철질 암석이 우세하고 연변부와 상단부로 갈수록 보다 저온 광물군의 규장질 암석이 우세한 역누대를 나타랜다. 이 암체의 모드 및 화학 자료는 중앙부에서 연변부, 상단부 순으로 역누대 조성변화를 보여준다. 이 조성변화는 인접하는 암상간에서 매우 점이적으로 변화한다. 각섬석과 흑운모 등의 고철질 광물은 중앙부의 토날라이트에서 가장 풍부하고 연변부로 가면서 감소하고 상단부로 갈수록 더욱 감소한다. 석영과 K-장석 등의 규장질 광물은 이와 반대로 변화한다. 화학적으로도 고철질 광물을 지배하는 원소들은 중앙부에서 최고치이고 이로부터 연변부와 상단부로 갈수록 점차 감소되는 양상을 보이며, 반면에 규장질 광물을 주로 지배하는 원소들은 이와 반대 양상을 나타랜다. 이 역누대 심성암체는 열중력확산작용과 분별결정작용에 의해 수정된 마그마챔버의 상부 규장질 부분 속으로 하부의 더 고철질 부분이재이동(소생)된 결과이다. 진화의 초기 단계에, 이 마그마챔비는 하부에 토날라이트질, 중부에 화강검록암질, 상부에화강암질 마그마를 갖는 화학적 조성누대를 이룬 암석화학계이었다. 후기 단계에 챔버 기저에서 더 고철질 마그마의유입에 의해 하부의 토날라이트질 조성대가 상부의 규장질 조성대 속으로 재이동을 야기시켰다.