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한국의 지질

{한국의 지질. 한국지질 연구사. 초기 연구사. 독, O.C. Gottsche1884년 8개월에 걸쳐 한국 답사1886년 보고서 발표 - 한국 지질의 효시. 일, 고토1903년 한국 답사1904, 1909년에 각각 논문 발표. 일 아베한국의 고생물을 조사1905년, 1908년 연구결과를 발표지질조사의 목적 : 지하자원의 분포에 대한 정보를 얻기 위함. 1910년 한일합방이후 일본인 지질학자들이 특히 지하자원조사에 열중석탄과 같은 광물자원. 1918년 지질조사소가 설립된 후 본격적인 지질조사가 진행(우리나라 최초의 연구소). 1926년 기와자끼그간 연구조사결과를 종합하여 조선의 지질과 지하자원 발간. 1928년 축척 1/100만 조선지질도 발간. 1945년까지 19집의 1/5만 지질도폭이 발간지질광상연구보문 들이 출판. 1922년 중앙연료선광연구소 설립국토의 주요탄전의 지질조사가 실시 조선탄전연구보고 로서 출판. 해방이후지질조사소와 연료선광연구소를 통합하여 1946년 4월에 지질광산연구소가 발족. 1948년 9월 국립중앙지질광물연구소로 개편. 1950~56년 지질조사가 거의 중단된 상태로 약 10년간의 세월이 흐름. 1956년 활동재개. 1953년 3월 대전광물연구소 설립 56년 6월 중앙지질광물연구소에 합병. 1961년 10월 국립지질조사소로 개명. 1973년 1월 국립광산연구소 + 국립지질 조사소 합명 국립지질광물연구소(지질부, 광상부, 탐사부, 광산연구부, 해양지질부 etc.). 1976년 5월 재단법인 자원개발연구소. 1981년 2월 한국동력에너지연구소를 합병 한국동력자원연구소 개명. 1991년 분리 한국자원연구소. 2001년 한국지질자원연구원. 한반도의 지형. 추가령지구대(서울-원산)를 경계로 하여 남북한은 그 지질과 지질양상 및 지형에 있어서 상이한 차이. 지형북한 - 고도가 높고 산지가 험준남한 - 고도가 낮고 산세가 비교적 저해한반도의 척추산맥 - 낭림산맥, 태백산맥동고서저형의 지형적 특징. 남한의 지형태백산맥(북북서방향) - 동해안에서 20km 으로 놓인다.. 하부의 양덕층군과 상부의 대석회암층이 놓인다.양덕층군┏ 묘봉셰일┗ 장산규암{구분지질시대kobayashi(1930,66,69)태백산지구지하자원조사소(1962)(1969)김옥준외(1973)이하영(1980)오오도비스기AshigillianCincinnatianCaradocian대석회암층두위봉석회암대석회암층막동석회암상동층군두위봉석회암두위봉석회암Mowhawkian두위봉석회암적운산shale적운산shale적운산shaleLlandeilian적운산shaleChazyan막동석회암막동석회암막동석회암Llanvirnian막동석회암Arenigian두무동shale두무동shaleCanadianTremadocian두무동shale두무동shale두무동shale동점규암동점규암동점규암동점규암동점규암화 절 층캠브리안기Upper화 절 층화 절 층삼척층군화 절 층화 절 층UpperMiddle세송slate세송slate세송slateMiddle대 기 층풍촌석회암대 기 층대 기 층대 기 층양덕층묘봉shale양덕층묘봉shale묘봉shale묘봉shale묘봉shaleLowerLower장산규암장산규암장산규암장산규암장산규암. 장산규암조선누층군의 기저층영남육괴의 윤리통의 편마암과 편암을 부정합으로 덮고 있다.암상- 유백색 or 담홍색 규암- 10cm 이하의 원마도가 높은 역질 규암 협재- 사층리가 관찰되기도 함시대 - 하부 Cambrian. 묘봉셰일(슬레이트)대부분의 지형에서 장산규암위에 정합으로 놓임암회색 or 암녹색 슬레이트와 천매암으로 구성중부와 상부에는 박층의 사질암층과 석회암층이 협재기저부의 슬레이트 중에는 건열(suncrack)구조가 보존되어 있다(kobayashi, 1966)퇴적시 부분적으로 융기된 환경(Reedman, 1975)4개의 생층서 단위로 구분(kobayashi, 1966)삼엽충, 완족류, 대형화석 발견 하부 Cambrian or 중부 Cambrian두께 : 80~150m. 대기층(풍촌석회암(1962))대석회암층의 최하부층으로 묘봉 슬레이트 위에 정합으로 놓인다.유백색, 암회색, 담flattening X). 아미산층월명산층을 정합으로 덮는다.셰일과 사암의 호층. 역암이 협재. 상부에는 탄층이 협재층후 : 대략 700m셰일은 보통 흑색식물화석들이 풍부. 조계리층역암으로 구성. 암상의 측방변화가 심하다.중부에 발달하는 합탄대인 셰일 및 사암의 호층대가 불량조성암석에 따라 구분┏ 상부 : 역암대┣ 중부 : 셰일(석탄층 협재) 및 사암 호층대┗ 하부 : 역암대. 백운사층회색~흑색 사암과 흑색 셰일의 호층대2~3매의 탄층을 협재층후는 약 300m흑색 셰일에서 식물화석 산출. 성주리층역암, 역질 조립사암이 주구성 암석이나 간혹 암회색 셰일 협재. 경기탄전분지. 경기도 북부의 김포군과 연천군 및 강화도에 소규모로 분포. Precambrian 암석에 의해 둘러싸여 있음. 김포탄전지역┏ 상부 : 문주리층┗ 하부 : 통진층통진층- 사암과 셰일의 호층으로 구성- 백색규암이 탄질 셰일과 함께 나타나며 1m 정도의 탄질이 협재- 사암 : 녹회색을 띠나 가끔 적색을 띠기도 함- 셰일 : 적색, 회색 또는 흑색(탄 협재)문주리층- 역암, 역질 사암, 사암 및 셰일로 구성- 원마도가 높은 다양한 암질의 역들이 연한갈색 또는 회색의 기질속에 포함- 조립질 지층속에 세립의 사암이나 셰일이 협재- 곳에 따라 적색을 띰cf) 대동누층군의 암석은 적색을 잘 안 띰 but 문주산층은 적색을 띠는 곳이 多경상누층군으로 생각되기도 함. 연천탄전지역한쪽의 경계는 thrust上┏ 셰일┃ 셰일과 사암의 호층대┃ 셰일┃ 사암┃ 회색 셰일下┗ 역암, 역질 사암thrust or fold에 의해 층서가 반복될 가능성이 있다.층서가 확실하지 X대보조산운동으로 변형이 심함. 문경탄전지역 대동, 평안누층군과 함께 분포. 처음에 일본 사람들에 의해 1930년대에 알려짐. 그 이후 탄전지역 지질조사는 다른 지역보다 많이 이루어짐. 예전┏(상부) 단산층 : 유백색 사암. 규질사암, 암회색 내지 흑백세립사암, 사질흑색 셰일, 무연탄┃┗(하부) 산수동 역암 : 역암(pebble : 회색사암, 규암, 녹회색부에 갈탄층 협재연체동물 유공층화석 산출 퇴적작용과 함께 수차례의 해침이 있었을 것이라 추측규조화석(해성) 이영기. 북평역암북평층 상부에 놓이며, 주로 역암, 응회질 사암이 협재. 영해분지. 도곡동층영해지역에서 제3기층의 기저부역암, 사암, 셰일층의 하부 : 질이 좋지 않은 갈탄층 협재. 영해역암massive 역암. 영동층사암과 사질이암으로 구성┏ 육성층 : 도곡동층, 영해역암┗ 해성층(천해) : 영동층. 어일분지. 장기층군감포역암- 역암이 주, 사암, 이암효동리화산암층- 안산암 주, 응회암질 화산암(얇게 역암, 사암, 이암 협재)어일층- 현무암질 응회암과 현무암이 많은 것이 특징- 주로 역암, 사암, 이암과 함께 교호하며 나타난다.- 하부에는 현무암질 응회암과 현무암의 분포가 작지만 상부로 갈수록 점점 많아져 두껍게 분포. 범곡리층군와읍리응회암 : 유문암질 응회암(와유리 tuff)안동리역암 : 주로 역암(granite 역, 안산암질 역...)용동리층 : 유문암질 응회암과 역암, 사암, 셰일이 서로 교호유문암질 화성각력암 : 유문암질 성분, 아주 굵은 덩어리(breccia)Tateiwa는 범곡리층(화산암)을 말했지만 제3기층이 아닌 것으로 생각됨. 백악기층으로 추측. 포항분지. 연일층군1964yr 1/50,000 포항도폭지질도천북역암(Tateiwa 가 처음 명명 1924) ( 서암역암) 육성층- 역암으로 구성. 사암과 셰일 협재. lignite 협재- 상부에 모라스카화석(모든 층에 있다)학림층( 송학동층) 해성층- 담갈색 사암과 셰일. 역암협재- 몰라스카, radiolania 화석(foraminifera X)홍해층- 기저 : 백색 mudstone- 상부 : mudstone, sandy mudstone, thin한 Cg이동층- 갈색사암과 셰일의 교호두호층- 백색 및 담갈색 mudstone, shale sandstone여남층- mudstone, sandstone, laminated shale{시대Tateiwa(1924)Kanehara(1936)엄상호 외(1964)시기로부터 화성활동의 시기를 유추해봄광상조사 중 인근에 화성암체가 있는 것을 보고 연대측정을 해보니 old한 age를 가짐. 시생대~원생대 초의 화성암체. 옥방 각섬암원남층군의 엽리와 평행하게 판상으로 관입각섬석의 K-Ar연령 : 2007 29Ma. 분천 화강 편마암경상북도 울진-현동일대에 넓게 분포안구상 편마암, 반상변정 편마암, 우백질 화강 편마암으로 구성┏ Rb-Sr 전암 연령 : 2107 3Ma~1863 103Ma┣ U-Pb 질콘 연령 : 1930Ma┣ Pb-Pb 전암 연령 : 1920 56Ma┗ K-Ar 흑운모 연령 : 2200 31Ma~336 4MaPrecambrian 시대의 암석임에는 틀림없다 관입의 age인지는 확실치 않음. 서산 화강 편마암서산층군을 조화적 또는 맥상으로 관입┏ Rb-Sr 전암 연령 : 2666 40Ma, 2370 50Ma~1420 70Ma┗ U-Pb 질콘 연령 : 2150Ma, 1766 26Ma. 서천 화강 편마암충청남도 홍성군, 청양군, 보령군, 서천군, 부여군 일대에 넓게 분포저반상 또는 암주상으로 서산층군을 조화적 또는 비조화적으로 관입┏ Rb-Sr 전암 연령 : 1991 108Ma┗ U-Pb 질콘 연령 : 3294 196Ma, 687.3 5Ma시생대말의 지각 기원 마그마로부터 형성. 평해-삼척 일대의 우백질 화강 편마암경상북도와 강원도 동해안 일대에 분포┏ Rb-Sr 전암 연령 : 2154 3Ma, 2088 8.5Ma┗ K-Ar 흑운모 연령 : 880 40Ma, 875 44Ma. 25~27, 21~22억년에 일어난 지구조운동과 함께 일어난 것으로 봄. 원생대 중기 화성활동. 하동-산청 초염기성 복합체(지리산 동쪽 지역)지리산 편마암 복합체의 엽리방향과 거의 평행인 방향을 따라서 관입광범위한 접촉변성대가 발달반려암(Gabbro), 우백질 반려암, 회장암(Anothosite)Sm-Nd 전암 연대 : 1678 90Ma. 중봉산 화강 편마암강원도 정선군 임계면-삼척군 하장면 일대에 사다리꼴 암주상 암체태백산층군과 삼척지역의 우 안산암

자연과학| 2009.06.26| 39페이지| 1,000원| 조회(718)

지질, 한국의 지질, 한반도의 지형, 지질도폭

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지하수 오염

①지하수 오염이란-지하수에 유해광물질?중금속?미생물?유기화합물 등이 유입되어 오염되는 현상.지하수는 약수(藥水), 간이?전용수도와 대부분의 양조(釀造)용?청량음료수용 수원(水源)으로 이용되므로 위생적으로 안전한 상태를 유지하여야 한다. 물은 비와 눈의 형태에서 지하수?지표수를 거쳐 대기중으로 돌아가는 순환과정에서 자연에서 발생된 물질 및 인위적으로 생성된 물질들을 포함하게 된다. 물이 토양층을 지나 지하수가 되는 과정에서 물에 포함되어 있던 각종 자연발생 유기화합물이나 세균 등은 흙에 달라붙거나 생분해되어 걸러지기도 하지만 염분 등은 반대로 흙에 포함되어 있던 것이 녹아들거나 수분이 증발하면 농도가 짙어지기도 한다. 이처럼 자연적인 특정 성분이 필요 이상으로 많이 녹아 있는 지하수는 인체에 해로우므로 오염되었다고 말한다.②지하수 오염 지수*ppm과ppb물에 함유된 영양물질, 금속, 용존산소, 생화학적 산소요구량, 화학적 산소 요구량 등의 농 도를 표시할 때 흔히 ppm과 ppb를 사용하기도 한다. ppm과 ppb는 각각 parts per million, parts per billion의 구성 단어첫자를 따서 만든 부호이다. 1ppm은 무게를 기준으 로 물 1,000,000g에 물질 1g이 있는 경우를 의미하며, 1ppb는 역시 무게 기준으로 물 1,000,000,000g에 물질 1g이있는 경우를 뜻한다.ⓐpH(hydrogen ion exponent) - 수소 이온 농도수소 이온 농도에 따라 중성(pH7), 알카리성(pH7이상), 산성(pH7이하) 등으로 1~14까지구 분한다. 보통의 자연수는 pH6.5~7.5사이.ⓑDO(dissolved oxygen) - 용존 산소량물 속에 녹아있는 산소의 양을 용존 산소량이라 한다. 깨끗한 물에는 거의 포화에 가까운 정도의 DO가 들어 있으나, 오염 된 물일수록 DO가 점점 작아져 DO가 없으면 썩게 된다.2ppm이상이면 냄새가 나지 않으며, 물고기가 살 수 있는 DO는 4ppm 이상이다. DO는 그 값이 클수록 좋은 물이라 할 수 있다. 깨끗한 자연수의 DO는 약 8ppm이다.ⓒBOD(Biochemical Oxygen Demand) - 생화학적 산소 요구량20˚C에서 5일간 수중에서 존재하는 혼합 미생물군에 의해 유기물이 분해될 때 소모되는 산소의 양으로 유기물의 양을 간접적으로 측정하는 것이다. BOD가 높다는 것은 그 물 속 에 분해되기 쉬운 유기물이 많음을 의미하므로 수질이 나쁘다는 것을 뜻한다.ⓒCOD(Chemical Oxygen Demand) - 화학적 산소 요구량물 속에 들어 있는 유기물, 아질산염, 제1철염, 황화물 등은 물 속에 녹아 있는 산소를 소 비하는데, 이런 물질이 많이 들어 있으면 물 속의 산소가 없어져 물고기와 미생물이 살 수 없게 되고 물이 썩어 고약한 냄새가 나고 물 색깔이 검게 변하여 물이 죽게 된다. 이 런 유기 물질이 들어 있는 물에 과망간산칼륨이나 중크롬산 칼륨 등의 수용액을 산화제로 넣으면 유기 물질이 산화된다. 이 때 쓰여진 산화물의 양에 상당하는 산소의 양을 나타낸 것을 COD값이라고 한다. COD값이 적을수록 오염 물질이 적게 들어 있어 수질이 좋고, COD값이 클수록 오염 물질이 많이 들어 있어 수질이 나쁨을 의미한다.③지하수 오염 관련법-지하수의 개발?이용과 보전?관리에 관한 사항을 규정한 법률(1997. 1. 13 법률 5286호).1997년 1월에 기존의 지하수법을 전면 개정한 것이다. 1997년 12월과 1999년 3월에 일부 개정되었다. 지하수관리기본계획의 수립, 지하수 개발?이용의 허가와 신고, 지하수보전구 역의 지정과 그 지역 내에서의 행위제한, 지하수오염방지명령, 수질오염의 측정, 지하수개 발?이용시공업과 지하수영향조사기관의 등록 등에 관하여 상세한 규정을 두고 있는데, 주요내용은 다음과 같다.국가는 지하수에 대한 효율적인 보전?관리를 통하여 모든 국민이 양질의 지하수를 이용 할 수 있도록 지하수에 관한 종합적인 계획을 수립하고 합리적인 시책을 강구할 책무를 진다. 건설교통부장관은 지하수의 부존특성 및 개발가능량과 그 이용실태?이용계획?보 전계획, 기타 지하수의 관리에 관한 사항이 포함된 전국의 지하수관리기본계획을 수립하 고, 이를 공고하고 관계기관에 통보해야 한다.지하수를 개발?이용하고자 하는 자는 대통령령이 정하는 바에 따라 미리 시장?군수의 허가를 받아야 한다. 다만, 자연히 용출하는 지하수나 가정용 우물 또는 공동우물을 동력 장치를 사용하지 아니하고 개발?이용하는 경우나 대통령령이 정하는 경미한 개발?이용 인 경우에는 허가받지 않아도 무방하다.특별시장?광역시장?도지사는 지하수의 개발?이용으로 인한 지하수의 고갈, 지반의 침 하 또는 지하수의 오염을 방지하기 위하여 필요한 지역이나 지하수를 이용하는 하류지역 과 수리적으로 서로 연결된 상류의 지하수함양지역, 기타 지하수의 수량이나 수질의 보전 에 필요한 지역으로서 대통령령이 정하는 지역을 지하수보전구역으로 지정하거나 지정을 변경할 수 있다.지하수개발?이용시설의 공사는 대통령령이 정하는 자본금?기술능력?시설 등을 갖추고 주된 사무소의 소재지를 관할하는 시?도지사에게 등록한 지하수개발?이용시공업자만이 할 수 있다. 이를 위반한 경우에는 1년 이하의 징역 또는 500만 원 이하의 벌금에 처해진 다.총칙, 지하수의 조사 및 개발?이용, 지하수의 보전?관리, 지하수개발?이용시공업, 지하 수영향조사기관, 보칙, 벌칙의 7장으로 나뉜 전문 41조와 부칙으로 구성되어 있다. 하위법 령에 지하수법시행령과 시행규칙이 있다.④지하수 오염 성분들이 인체에 끼치는 영향ⓐ관리항목ⓑ허용기준ⓒ주요 오염원ⓓ인체에 미치는 것으로 알려진 영향일반세균100CFU/mℓ사람, 동물의 배설물 등수처리효율의 지표, 세균오염 지표대장균군음성/mℓ사람, 동물의 배설물등병원성 미생물 존재, 가능성에 대한 지표납(Pb)0.05mg/ℓ안료, 도료등의 폐수 및 납관만성중독(정신착란, 심근마비 및 악성빈혈), 급성중독(복통 및 구토등)불소(F)1.5mg/ℓ천연지질 및 방부제, 불소화학등만성중독 (반상치, 신장기능저하, 간의 질소 지방함량 감소)비소(As)0.05mg/ℓ천연지질 및 광산제련공업, 비소계 살충제, 안료 및 도료만성중독 (수족지각 장애, 빈혈, 모발위축) 급성중독(구토 및 설사)셀레늄(Se)0.01mg/ℓ전기부품(광전지), 정류기제조위장장해, 피부 황달성, 치아장애, 혈운증 등수은(Hg)0.001mg/ℓ폐건전지, 도료공장, 수은정제 공업등만성중독(언어장애, 지각장애, 신경쇄약, 난청, 생식선자극 돌연변이), 급성중독(위장병, 구 내염, 신장장애) 일본 미나마따병시안(CN)0.01mg/ℓ도금, 코크스, 정유공장세포호흡 저해, 질식성 경련, 의식장애6가크롬(Cr+6)0.05mg/ℓ염색, 피혁제조, 석유화학, 도금공장등만성중독(피부궤양,폐염), 급성중독(미각장애,위장염)암모니아성질소(NH3-N)0.5mg/ℓ가정하수, 산업폐수, 동물배설물, 비료등인체에 별다른 피해 없으나 분뇨등의 배출수 의심질산성질소(NO3-N)10mg/ℓ가정하수, 산업폐수, 동물배설물, 비료등유아에게 청색증 유발카드뮴(Cd)0.01mg/ℓ광산, 광재제련공정중 가용성염의 용출, 도금공장등만성중독(내분비, 칼슘대사, 신장, 위장장애, 골연화증), 일본의 이따이이따이병페놀0.005mg/ℓ석탄, 석유정제, 폐놀계 합성수지 등맹독성 물질, 만성중독(중추신경계 마비)총트리할로메탄0.1mg/ℓ자연유기물이 소독용 염소와 반응하여 생성발암성물질, 만성중독(불안, 불면 등), 급성중독(중추신경계 마비)다이아지논0.02mg/ℓ유기인계 농약, 살충제, 석유제품 촉매맹독성 발암물질, 신경마비, 근육경련파라티온0.006mg/ℓ유기인계 농약, 살충제, 석유제품 촉매맹독성 발암물질, 신경마비, 근육경련말라티온0.25mg/ℓ유기인계 농약, 살충제, 석유제품 촉매맹독성 발암물질, 신경마비, 근육경련페니트로티온0.04mg/ℓ유기인계 농약, 살충제, 석유제품 촉매맹독성 발암물질, 신경마비, 근육경련카바릴0.07mg/ℓ제초제(카바메이트계)농약구토, 설사, 기관지 수축, 경련, 시력감퇴, 호흡곤란1.1.1트리클로로 에탄0.1mg/ℓ전기장비 및 가구의 세척용매, 냉각제와 광택제눈점막 자극, 고농도에서 마취테트라클로로 에틸렌0.01mg/ℓ드라이크리닝 용매, 금속탈지공업, 염소화 생산공장중추신경 억제, 불괘감, 마취, 의식불명, 반사기능 저하, 간종양 유발 등트리클로로 에틸렌0.03mg/ℓ드라이크리닝 용매, 식품추출용매, 흡입마취제중추신경계 억제, 두통, 간장애, 관절이상, 간종양 유발 등사염화탄소0.002mg/ℓ페인트 및 플라스틱제조, 금속세척의 유기용매황달, 간의 손상디클로로메탄0.02mg/ℓ화학공장과 플라스틱, 페인트 경화제의 합성을 위한 중간물질급성중독(사지의 지각이상, 혼수, 마취상태), 만성중독(신경계와 점막자극)벤젠0.01mg/ℓ화학공장과 플라스틱, 페인트 경화제의 합성을 위한 중간물질만성중독(빈혈, 백혈구 감소, 면역기능 저하)톨루엔0.7mg/ℓ화학공장과 플라스틱, 페인트 경화제의 합성을 위한 중간물질중추신경계 기능 저하에틸벤젠0.3mg/ℓ화학공장과 플라스틱, 페인트 경화제의 합성을 위한 중간물질현기증, 호흡곤란크실렌0.5mg/ℓ화학공장과 플라스틱, 페인트 경화제의 합성을 위한 중간물질메스꺼움, 구토, 의식불명, 신장 및 간장 손상경도300mg/ℓ칼슘, 마그네슘 이온 등의 2가양이온 물질세탁, 보일러 용수장애, 다량존재시 불쾌한 맛과망간산칼륨소비량 10mg/ℓ폐기된 유기물유기물 오염정도 지표냄새무미급수관의 화학적 부식, 용수원의 수질변화 등심미적 혐오감맛무취급수관의 화학적부식, 용수원의 수질 변화 등심미적 혐오감동(Cu)1.0mg/ℓ동제련, 도금, 급수용 동관등간장장애색도5도미생물과 플랑크톤의 번식, 오수의 혼입등심미적 나쁜 영향세제(음이온 계면활성제)0.5mg/ℓ합성세제등기름 있고, 생선냄새, 거품유발수소이온농도(pH)5.8-8.5자연지질과 알칼리 폐수, 산 폐수 등낮은pH(수도시설 부식), 높은 pH(쓴맛, 미끈미끈한 느낌)

생활/환경| 2008.10.12| 8페이지| 1,000원| 조회(563)

오염, 지하수, 지하수 오염

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황사

1. 황사중국이나 몽골 등 아시아 대륙의 중심부에 있는 사막과 황토 지대의 작은 모래나 먼지 등이 하늘에 떠다니다가 상층 바람을 타고 멀리 날아가 떨어지는 현상을 말한다.모래나 토양(흙)은 습기가 많은 여름에는 입자들이 뭉쳐 커지고, 겨울에는 꽁꽁 얼어붙어 아무리 강한 바람이 불어도 공기 중으로 날아오르기 쉽지 않다.하지만, 봄이 되면서 겨울 내내 얼었던 토양이 녹아 입자가 20㎛ 이하로 잘게 부서지면 작은 바람에도 대기 중으로 떠오르게 된다. 떠오른 모래먼지는 강한 상승기류를 타고 3000∼5000m의 높은 상공까지 올라가게 되고 초속 30m 정도의 편서풍과 제트기류를 만나 한반도로 이동하게 된다. 발생한 지 2~3일 정도 지나면 한국과 일본에 도착, 대기를 모래로 가득 메우게 되는 것이다.황사 알갱이 크기는 10∼1000㎛(1㎛는 100만 분의1 )까지 다양하다. 1000㎛의 입자는 통칭 황사(sand)라고 하며, 10㎛의 입자는 황진(dust)으로 부른다.우리 나라에서는 황사 현상이 연간 2∼5일 정도이고 주로 4월에 관측되고 있으며,「아시아 먼지」라고 부르기도 한다.2. 황사의 발생원인황사 발생 빈도 수는 해마다 늘어나고 강도도 세져 피해가 늘어나고 있다.삼성경제연구소가 최근 발표한 자료에 따르면 우리나라의 연간 황사발생 일수는 1980년대 평균 3.9일에서 2000년 이후에는 평균 12.4일로 3배 이상 늘어났다.대전 지역에서도 지난 1969년부터 1990년까지는 황사발생이 기록되지 않았던 해가 10차례나 되고 황사가 발생하더라도 한 해에 1~10차례로 비교적 적게 발생했다.하지만, 90년대 들어서면서 94년을 제외하고 매년 황사가 기록되고 발생 빈도도 지난 2001년에는 무려 22차례의 황사가 기록될 만큼 자주 발생하고 있다.이같이 황사 발생이 빈번해지는 이유는 황사 발원지인 중국 내륙지역의 삼림파괴와 사막화가 가속화하고 이 지역의 고온건조 상태가 몇 년째 지속하고 있기 때문으로 풀이된다.한국에 영향을 미치는 황사 발생 진원지 가운데 24%를 차지하는 몽골의 경우 지난 5년 동안 숲과 초지가 파괴되고, 지하수 고가와 대기 건조 등으로 호수 760개, 강 780개가 사라져버린 것으로 알려졌다.또, 최근에는 황사 발원지가 중국 북부지역이나 만주 등 동쪽으로 넓어지고 있는 것으로 확인됐다.지난 2001년부터 2006년 4월까지 중국에서 우리나라로 날아온 38차례의 황사 가운데 76%가 한반도와 가까운 네이멍구(66%)와 만주(10%)지역에서 날아온 것으로 기록됐다. 반면 고비사막과 황토 고원은 24%에 불과했다. 2000년 이전에는 고비사막과 황토 고원에서 날아오는 황사가 80% 이상을 차지했었다.1993년 고비사막에서 40여 차례 발생한 황사가 2004년 20여 차례로 감소했지만 만주 지역은 1993년 20여 차례에서 2004년 60여 차례로 3배가량 급증했다. 발원지가 점차 몽골지역에서 네이멍구로 다시 만주지역으로 점점 확산돼 가고 있는 것이다.3. 황사의 피해황사는 특히 급속한 공업화로 아황산가스 등 유해물질이 많이 배출되고 있는 중국을 경유하면서 오염물질이 섞여 건강에 적지 않은 영향을 미친다. 황사가 발생하면 석영(실리콘), 카드뮴, 납, 알루미늄, 구리 등이 포함된 흙먼지가 대기를 황갈색으로 오염시켜 대기의 먼지량이 평균 4배나 증가한다.이에 따라, 작은 황진이 사람의 호흡기관으로 깊숙이 침투해서 천식, 기관지염 등의 호흡기 질환을 일으키거나, 눈에 붙어 결막염, 안구건조증 등의 안질환을 유발한다. 심할 경우에는 항공기, 자동차, 전자장비 등 정밀기계에 장애를 일으키거나 태양 빛을 차단, 농작물이나 활엽수가 숨 쉬는 기공을 막아 성장을 방해하기도 한다.황사는 모래성분인 규소가 대부분이나, 중국 도시나 공업지대 상공을 지나면서 황산염, 질산염 같은 중금속을 품는다. 따라서 황사 비는 염기성을 띤다. 이는 주로 산성인 국내 토양을 중화시켜주는 긍정적인 역할을 한다. 또 해양 플랑크톤에 무기염류를 제공, 생물학적 생산성을 증대시키기도 한다. 하지만 피해가 더 많다.황사가 미치는 영향 및 중요성은 다음과 같다.ㅇ태양 빛을 차단, 산란시킴(시정 악화)ㅇ지구대기의 열 수지에 영향을 미침(복사열 흡수로 냉각 효과)ㅇ구름 생성을 위한 응결핵 증가ㅇ산성비의 중화, 산성 토양의 중화ㅇ해양 프랭크톤에 무기염류 제공(생물학적 생산력 증대)ㅇ토양 속 미생물에 의한 무기염 흡수 강화ㅇ농작물, 활엽수의 기공 막아 생육에 장애 일으킴ㅇ호흡기관으로 깊숙이 침투함ㅇ안 질환 유발ㅇ빨래, 음식물 등에 침강, 부착ㅇ항공기 엔진 손상 및 이착륙 시 시정악화로 인한 사고 발생 가능성 증가ㅇ반도체 등 정밀 기계 손상 가능성 증가 위로황사가 한번 발생하면 동아시아 상공에 떠도는 미세먼지의 규모는 약 100만t에 이른다. 이 가운데 한반도에 쌓이는 먼지는 15t짜리 덤프트럭 4000∼5000대 분량인 4만6000∼8만6000t에 달하는 것으로 추정된다.삼성경제연구소의 자료에 따르면 지난 2002년의 경우 황사로 인한 피해액이 연간 5조5000억 원에 달하는 것으로 알려졌다. 이는 경상 국내총생산(GDP)의 0.8%에 해당하는 규모로, 국민 1인당 11만7000원씩의 피해를 입은 셈이다.또, 한국환경정책평가연구원이 지난 2005년 발표한 자료에 따르면 황사로 인해 우리나라에서는 한해 최대 181만7000여 명이 병원치료를 받고 165명이 사망해 피해를 화폐 단위로 환산할 경우 한해 최대 7조3000억여 원에 이를 것이라고 추정했다.앞으로 피해는 더 클 것으로 전망된다. 기상청 황사연구팀 전영신 박사는 "가까워진 황사 발원지와 지구온난화로 황사가 발생할 수 있는 조건이 다 갖춰져 바람만 불면 언제든지 한반도에 기습 황사가 닥칠 가능성이 있다"며“바람은 계속 바뀌기 때문에 아무리 빨라도 3일 전에나 예측할 수밖에 없는 만큼 앞으로 기습 황사로 인한 피해가 계속 될 것"이라고 전망했다.4. 황사의 환경 과학적 이익과 손해앞에서 설명한 것과 같이 연간 약/의 황사가 강하하고 이 황사는 표면에 흡착한,를 운반한다. 마쯔오와 오오다에 의하면 공기 중에 1의 초산 가스와의 황사 에어로졸이 존재 할 때, 1일의 초산이 흡착된다. 간단히로 환산하면, 모든 황사에 의해 연간의가 흡착한다는 계산이 된다. 이것은 보통의 승용차 30만대가주행시 발생하는량에 상당한다. 그러나 황사는 앞에서 표시한 것처럼등을 많이 하고 있기 때문에 전체적으로는 알칼리가 과잉이며, 이것이 지상에 강하한 후에도 산성의 오염물질 (등 )을 중화하여 육상의 강수의 산성화 방지에 도움을 주고 있다. 황사가 운반하는 과잉 알카리량을 연간에 상당하며, 이것은 약을 중화 할 수 있는 양이다. 이것은 일본에 오는 비가 운반하는 초산의 약 10%에 해당하며 그 차이를 계산하면 황사는 일본의 산성우의 영향을 약하게 하는 역할을 한다고 볼 수 있다.

생활/환경| 2008.10.12| 5페이지| 1,000원| 조회(333)

황사, 바람, 상공, 부서, 초속

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힘의평형과 토그의 평형 리포트

실험명 : 힘의 평형과 토크의 평형1. 목적힘의 벡터합성과 분해 그리고 물체가 역학적 평형을 유지할 때 물체가 받는 토크에 대해 알아본다.2. 사용기기실험용 수직판, 평형막대, 각도기판, 도르래 3개, 용수철 저울, 고리와 실, 포스링, 추걸이, 추힘의 평형장치 세트각도기판도르래용수철저울추걸이와 추고리와 실3. 실험이론두 힘 F1, F2는 벡터로서 방향과 크기로 정의하고 합력은 평행사변형법을 써서 구한다. 또 벡터F는 직교하는 두 개의 성분 Fx와 Fy로 분해할 수 있어어 여러 힘이 작용할 때는 x와 y성분으로 나누어 각 성분별로 더하여 그 합력을 쉽게 구할 수 있다.F=Fcosθ+Fsinθ=Fx+Fy4. 실험 방법1) 용수철 상수k의 측정1. 용수철 저울에 추걸이를 걸고 맨 윗부분의 나사를 돌려 영점을 맞춘다.2. 추걸이에 추의 질량을 증가시키며 저울에 가한 힘에 대한 용수철의 길이 변화를 기록한다.3. F=mg=kx를 이용하여 k값을 구한다.2)힘의 평형(힘의 합성)1. 수직판에 도르레, 평형막대, 용수철 저울을 설치한다.2. 포스링에 실 3가닥으로 연결하고, 한 쪽은 용수철 저울과 나머지는 추걸리을 묶는다.3. 도르래에 실을 걸고, 추걸이와 추가한 추의 무게에 의한 힘 F1, F2, F3를 구한다(F=mg)4. 포스링 중심에 각도기 중심에 맞게 놓고, 각 힘과 x축과의 각도 θ1, θ2, θ3를 측정한다.5. F1과 F2의 힘을 x축, y축으로 분리하고 각 F의 힘의 크기와 각도를 유의 하여 그려본다.(힘의 크기는 벡턴의 길이와 비례한다)6. F1과 F2의 합력을 Fr이라 두고 평행사변형법을 이용하여 그려본다.7. 평형력 벡터 F3과 합력벡터 Fr과 정확히 균형을 이루는지 확인한다.8. F1과 F2의 크기와 방향을 바꾸고 실험을 반복한다3) 토크의 평형1. 평형막대와 용수철 저울을 설치하고 평형막대 왼쪽은 추걸이를 실로 연결하고, 오른쪽은 용수철 저울과 연결한다.2. 용수철 저울로 힘을 측정할 수 있는 정도 무게의 추를 추걸이에 걸고 평형막대가 평형이 되도록 한다.3. 각도기 중심이 오른쪽에 실이 연결된 부분에 있도록 하여 각도 θ를 잰다.4. 평형막대의 중심축으로부터 힘이 작용하는 두 점까지의 거리 d1과 d2를 잰다.5. 추의 질량 m과 힘 F1의 크기를 기록하고, F1의 중심축에 대한 토크 τ1를 계산한다. (토크는 τ=d×F=dFsinθ로 회전력을 의미한다)6. 평형막대가 수평위치에서 평형을 이루도록 하고 이때의 용수철 저울의 눈금x를 읽어 F2를 측정한다.7 F2에 의한 토크 τ2를 계산하고 τ1과 τ2의 상대적인 차이를 구한다. 토크를 더할 때는 시계방향의 토크의 부호는 +로, 반시계 방향의 토크의 부호는 -로 하여 계산한다.8 같은 방법으로 추의 무게 m과 각도 θ를 변화시키며 실험한다.힘의 평형과 토크의 평형 결과 리포트5. DATA 및 결과(1) 용수철 상수 k의 측정횟수증가시킨 무게(kg)늘어난 길이(mm)용수철상수(N/m)16.60×10-21.40×10-246.228.60×10-21.80×10-246.931.06×10-12.40×10-243.341.16×10-12.60×10-243.851.36×10-13.00×10-244.5평균값44.9※F=mg=kx를 이용 g=9.81m/s2(2)힘의 평형12345m1(kg)2.60×10-23.60×10-22.60×10-26.60×10-26.60×10-2m2(kg)2.60×10-23.60×10-24.60×10-25.60×10-21.16×10-1θ1(˚)160˚160˚160˚155˚165˚θ2(˚)20˚20˚30˚15˚30˚θ3(˚)100˚100˚130˚130˚130˚F1(N)2.55×10-13.53×10-12.55×10-16.47×10-16.47×10-1F2(N)2.55×10-13.53×10-14.51×10-15.49×10-11.14Fr(N)3.59×10-14.97×10-15.09×10-18.49×10-11.23F3(N)5.10×10-17.06×10-17.06×10-11.201.79|Fr-F3|1.51×10-12.09×10-11.97×10-13.51×10-15.60×10-1Fr=F1Cosθ+F2SinθF3=(m1+m2)g(3) 토크의 평형12345m(kg)1.60×10-23.60×10-25.60×10-27.60×10-29.60×10-2d1(m)1.1×10-11.1×10-11.1×10-11.1×10-11.1×10-1d2(m)1.1×10-11.1×10-11.1×10-11.1×10-11.1×10-1θ(˚)6060606060F1(N)(F=mg)1.57×10-13.53×10-15.49×10-17.46×10-19.42×10-1τ1=F1d1sinθ(Nm->kgm2/s2)1.50×10-23.36×10-25.23×10-27.10×10-28.97×10-2x(m)06.00×10-31.40×10-21.90×10-22.70×10-2F2=kx(N)02.69×10-16.29×10-18.53×10-11.21τ2=F2d2sinθ(Nm->kgm2/s2)02.56×10-25.99×10-28.13×10-21.15×10-1오차|τ1-τ2|1.50×10-28.00×10-32.4×10-39.7×10-32.53×10-26. 실험 고찰 및 의견이번 실험은 처음에 제일 많은 실험을 해야되는 줄 알고 많은 걱정을 했다. 하지만 우리가 실제로 한 실험은 3개로 힘의 성분을 분해하여 힘의 x축성분과 y축성분을 측정해 볼 수 있는 실험이었다. 이 실험을 통해 힘을 성분별로 분해해 보고 힘이 작용하는 방향과 알짜힘을 구하는 방법에 대해 알 수 있었다.실험 1에서는 후크의 법칙(F=kx)을 확인하고 용수철 상수를 측정할 수 있는 실험이었다. 비교적 이 실험은 하기쉬웠고 간단했다. 하지만 실험2(힘의평형)와 3(토크의평형)은 실험기구들의 배치가 중요하고 측정시 주의해야할 사항이 많은 실험이었다. 그러나 주의를 많이 기울였음에도 불고하고 이번 실험은 측정오차와 환경오차, 개인오차 과실오차가 가장 많이 생길 수 있는 실험이었고 측정결과역시 그래프를 통해 확인한결과 힘의 평형을 이루지 못한 것 같다.오차의 원인으로는 첫째, 실험판에 용수철저울과 각도판을 부착시킬 때 지면에 수직하게 정확히 부착하고 도르레의 배열도 힘의 분해가 정확하게 이루어지도록 실을 몇 번 튕겨줌으로써 정확한 위치를 매번 확인했지만 사람의 눈으로 수직을 맞추고 평형을 맞추다보니 측정할때마다 측정값이 다를수있고, 눈높이에따라 측정값이 달라져서 오차가 많이 생겼다.

자연과학| 2008.10.12| 7페이지| 1,000원| 조회(559)

물리실험, 힘의평형, 토그 평형

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표면장력리포트

실험명 : 액체의 표면장력 측정1. 목적Jolly의 용수철 저울을 이용하여 액체의 표면장력을 측정한다.2. 사용기기Jolly의 표면장력 측정장치, 비커, 액체시료(물, 아세톤, 메탄올), 분동(1g×2, 2g×2), 분동접시, 고리환, 핀셋, 용수철, 지침3. 실험이론표면장력이란?비누방울이나 액체 속의 기포 ·물방울 등이 구상(球狀)이 되는 것은 이 힘이 액면에 작용하기 때문이며, 용기의 가장자리에 액체가 넘쳐 올라간 모양이 되어 쏟아지지 않는 것도 액체 표면에 장력이 작용하기 때문이다. 수면에 떨어뜨린 기름방울이 금방 퍼지는 것은 물의 표면장력이 기름의 표면장력보다 크고, 기름층이 물의 표면장력에 의해 잡아 늘여지기 때문이다.일반적으로 표면장력은 액면의 근소한 더러움에도 영향을 받으며, 더러운 액체 표면에는 액체 내부와는 관계없이 표면장력의 크기에 기인하는 표면 독자적인 운동이 나타난다. 표면장력의 세기는 액면에 가정한 단위길이의 선의 양쪽에 작용하는 장력에 의해 표시된다. 그 값은 액체의 종류에 따라 결정되는 상수이지만, 온도에 따라서도 변한다. 예를 들면 수은의 표면장력은 487(15 ℃), 물은 72.75(20 ℃), 알코올은 22.3(20 ℃)로 물질에 따라 상당한 차가 있으며, 그 값은 온도가 올라감에 따라 감소한다.또 어떤 종류의 물질을 액체에 녹이면, 그 액체의 표면장력을 감소시키는 작용이 있다. 물에 대한 비누 등은 그 대표적 예이며, 이런 종류의 물질을 표면활성물질(表面活性物質)이라고 한다.표면장력이 생기는 것은 액체의 분자간 인력의 균형이 액면 부근에서 깨지고, 액면 부근의 분자가 액체 속의 분자보다 위치에너지가 크고, 이 때문에 액체가 전체로서 표면적에 비례한 에너지(표면 에너지)를 가지기 때문이며, 이것을 될 수 있는 대로 작게 하려고 하는 작용이 표면장력으로 나타난다. 따라서 표면장력은 단순히 액체의 자유표면뿐만 아니라 섞이지 않는 액체의 경계면, 고체와 기체, 고체와 고체의 접촉면 등, 대체로 표면의 변화에 대한 에너지가 존재할 때 생기는 현상이다. 이 때문에 표면장력 대신 계면장력(界面張力)이라고도 한다표면장력은 한 표면의 길이 1cm당 잡아당기는 힘으로 표시된다. 즉 표면장력의 단위는 dyne/cm가 된다. 표면장력을 수식으로 표현하기위해 다음과 같은 실험 및 측정을 한다.내경이 2r2, 외경이 2r1인 환(ring)을 표면장력 T, 밀도ρ인 액체표면에 접촉시킨 다음 액체표면이 서서히 아래로 내려오게 하여 원환과 액체표면이 막 떨어지는 눈금과 ring의 물기둥 액면에서 떨어지는 순간의 ring의 하단이 가르키는 눈금의 차이를 측정하면 이순간 용수철의 상향력 F는 원한을 아래쪽으로 끄는 장력과 물기둥의 무게의 합과 같게된다. 즉,2π(r1+r2)T+π(r12-r22)hρg=F이다 여기서 첫 번째량은 물기둥막이 안팎으로 있는 것을 고려하였다. 위 식으로부터 표면장력은T=-hρg (dyne/cm)가 되고, 원환이 아주 얇아 r1 = r2 일때 위 식의 두 번째 항은 무시할 수 있으므로 표면장력 T는T=가 된다.4. 실험방법1) 고정나사 A, B를 사용하여 H, I, D가 일직선상에 놓이도록 조절한다. 이때 비커 받침대 D는 가능한 아래쪽으로 위치하도록 한다.2) 비커 받침대 D위에 수준기를 올려놓고 수평조절나가 L을 돌려 수평이 되도록 조절한다.3) 고정나사 C를 조절하여 용수철 끝에 달리 지침 I가 유리관 중심을 통과하도록 용수철 지지대 H의 위치를 조절한다.4) 지침 끝에 분동접시를 매달고 나서, 지침의 눈금과 유리관에 그어진 눈금이 일치하도록 I의 위치를 조절한다.(이때 내뷰튜브V는 아래로 내려져 있어야 한다. 질량이 증가하면서 내부튜브가 위로 움질일 수 있는 여유가 많아야 하기 때문이다.)5) 분동접시위에 1g의 추를 올려놓고 나서, 높이조절핸들 K를 돌려 지침과 유리관에 그어진 눈금이 일치할 때까지 돌린다. 이때의 눈금과 질량을 기록한다.6) 3g까지 질량을 증가시켜 5)를 반복하고 용수철 상수를 구한다.7) 분동접시를 제거하고 표면장력용 고리를 매단 후 높이조절핸들 K를 돌려 용수철에 달린 지침 I가 유기롼에 그어진 눈금과 일치하게 하고 저울의 눈금을 읽는다.8) 비커에 물을 채운 후 B를 조정하여 고리가 물의 표면에 닿게 하고 K를 조절하여 고리를 표면에서 위로 서서히 잡아당긴다. 이 때 B를 동시에 움직여 지침 I가 유리관의 눈금과 계속 일치하도록 해야한다.9) 아세톤과 메탄올에 대해서도 위의 실험을 반복한다.액체의 표면장력 측정 결과 리포트5. DATA 및 결과(1) 용수철 상수분동용수철눈금(m)눈금차이(m)힘상수k=F/x(N/m)증가시감소시평균0g000001g2.48×2.20×2.34×2.80×3.50×2g2.83×2.50×2.67×3.30×5.95×3g3.30×2.65×2.98×6.50×4.53×평균4.66×10-1(2)고리의 반경 측정횟수원환내경r2(m)외한내경r1(m)평균 r1+r2/2(m)11.83×1.87×1.85×평균1.85×10-2(3) 액체의 표면장력 측정1.물횟수액면위치x1(m)파열위치x2(m)위치차이x=x2-x1(m)용수철상향력F=kx(N)표면장력T=(N/m)12.05×10-12.16×10-11.10×10-25.13×2.20×22.10×10-12.19×10-19.00×10-34.19×1.80×32.06×10-12.18×10-11.20×10-25.59×2.41×42.02×10-12.15×10-11.30×10-26.06×2.61×52.09×10-12.17×10-18.00×10-33.73×1.61×평균2.13×2. 아세톤횟수액면위치x1(m)파열위치x2(m)위치차이x=x2-x1(m)용수철상향력F=kx(N)표면장력T=(N/m)11.98×2.02×4.00×1.87×8.05×21.98×2.03×5.00×2.33×1.00×31.97×2.00×3.00×1.40×6.03×41.97×2.00×3.00×1.40×6.03×51.98×2.00×2.00×9.32×4.01×평균6.82×3. 메탄올횟수액면위치x1(m)파열위치x2(m)위치차이x=x2-x1(m)용수철상향력F=kx(N)표면장력T=(N/m)11.96×1.99×3.00×1.40×6.03×21.96×2.00×4.00×1.87×8.05×31.95×2.00×5.00×2.33×1.00×41.96×1.97×1.00×4.66×2.00×51.97×1.99×2.00×9.32×4.01×평균6.02×(3) 실험값과 표준값의 비교실험값표준값(부록값)오차물2.13×7.28×아세톤6.82×2.43×메탄올6.02×2.37×6. 실험 고찰 및 의견이번실험은 액체의 표면장력을 측정하는 실험이었다.실험을 하면서 표면장력이란 액체와 기체 혹은 액체와 고체 등 서로 다른 상태의 물질이 접해 있을 때 그 경계면에 생기는 면적을 최소화하기 위해 작용하는 힘이라는 것을 눈으로 확인할수있었다.이번실험은 정밀한기계없이 어림짐작으로 용수철의 증가한량과 감소한량을 재고, 고리가 물에 떨어질때의 점도 어림짐작으로 잴 수밖에 없었기 때문에 실험의 정확한 값이 나오는데 상당한 애로사항이 있었고 오차가 많이 날 수밖에 없었다고 생각된다.두 번째로는 표면장력은 온도나 밀도의 영향을 받는다고 하는데 실험시 온도나 밀도의 값도 알수없었고 그에 따른 영향으로 부록에 나온 측정값과 차이가 많이 난 것같다. 세 번째는 고리를 물, 아세톤, 메탄올에 담구었을때 그 경계선의 기준이 애매해 실험을 할때 마다 매번 경계선위치가 달랐다.

자연과학| 2008.10.12| 6페이지| 1,000원| 조회(505)

표면장력, 일반물리학, 액체의 표면장력

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