• 보존과학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-12
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• 2010

초 록 부여 쌍북리 유적에서 출토된 백제시대 도가니는 유리와 금속의 용융에 사용했던 것으로서, 기질은 대체로 경질이며 담갈색, 회청색 및 회갈색의 색조를 보인다. 태토에는 다량의 석영과 파쇄된 토기가 혼입되어 있으며, 외부에는 정선된 석영입자를 도포하여 도가니에 내화성을 부여하였다. 이 도가니는 운모류의 분해와 뮬라이트의 형성 및 장석류의 관찰여부로 볼 때, 공통적으로 $1,000^{\circ}C$ 이상의 소성을 경험한 것으로 판단되며 일부 도가니는 $1,100^{\circ}C$ 이상에서 열적 변화가 수반된 것으로 사료된다. 그러나 검출된 광물상의 특성을 고려할 때 소성 및 용융시 최대 상한 온도는 $1,200^{\circ}C$를 넘지 않았을 것으로 판단된다. 전암대자율 측정과 지구화학적 특성 분석에서 도가니 시료는 크게 두 그룹으로 분류되었으며, 이는 적어도 두 종류 이상의 성인이 다른 태토로 제작되었음을 지시한다. 그러나 도가니의 태토와 유적을 구성하는 토양의 풍화정도가 유사하고 주성분원소의 분포 또한 대체로 동일한 것으로 보아 유적이 위치한 이 일대의 충적층은 두 암종의 풍화산물이 혼재할 가능성이 매우 높다. 따라서 도가니를 구성하는 태토는 모암이 다른 쌍북리 일대의 풍화토로 구성되었던 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
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• 제36권3호
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• pp.178-186
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• 2020

동록(銅綠)은 고문헌에 기록되어 있는 전통적인 인공안료 중 하나이다. 고문헌에 기록되어 있는 제법에 따르면, 동록은 동(銅)을 초(醋)를 이용해 부식시키고 생성된 녹을 긁어모아 제조한다. 삼국시대 이후 청동, 황동 등의 동합금을 이용한 다양한 동기(銅器)가 사용되었으며, 채색문화재의 안료분석 연구를 통해 녹색안료에서 구리뿐만 아니라 주석, 아연, 납 등의 검출이 확인되었다. 이와 같은 자료를 바탕으로 구리 및 청동, 황동 등의 구리합금으로 5종의 동록안료를 제조하고 특성 규명을 위한 분석을 수행한 결과, 제조된 동록안료는 청록색을 나타내며, 제조에 사용된 동판의 종류에 따라 색상, 입자형태, 흡유량 등 물성에 차이를 보였다. 또한, 동록안료의 주요 구성원소는 Cu, Sn, Zn, Pb 등으로, 각 원소의 함유 비율은 사용된 동판의 합금 종류에 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 동록안료를 구성하는 주요 구성광물은 동판의 종류에 상관없이 호가나이트[hoganite, Cu(CH₃COO)₂·H₂O]로 확인되었다. 촉진내후성 시험을 통해 안정성을 평가한 결과, 동록안료는 전체적으로 빠르게 색변화가 나타나 안정성이 낮은 것으로 보이며, 특히 납 성분을 함유한 경우에는 더 빠르게 색변화가 나타나 상대적으로 취약한 모습을 보였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.475-488
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• 2017

암반용 TBM 공사에서 디스크 커터의 마모도 예측은 설계 및 시공 단계에서 정확한 공사비와 공사기간을 추정하는데 중요한 요소이다. 디스크 커터 마모도 예측에 널리 사용되고 있는 방법으로는 CSM 모델, 노르웨이 NTNU 모델, Gehring 모델이 있으며, 이들 모델은 각각 세르샤 시험, NTNU 시험 결과로부터 도출된 디스크 커터의 마모지수와 수명 지수를 활용하고 있다. 세르샤 시험은 금속 핀을 이용하여 일방향으로 마모를 발생 시키기 때문에 광물 입자크기나 암석의 이방성에 따라 결과의 편차가 큰 것으로 조사되었다(SINTEF, 2013). 한편, NTNU 시험의 경우에 시료 성형을 위한 사전 작업이 필요하기 때문에 수행 완료까지 2~3일의 기간이 소요된다. 본 연구에서는 금속 디스크의 회전과 이와 직교되는 방향으로 이동하면서 양방향 마모를 발생시켜 마모시험 결과의 편차를 줄이고, NTNU 시험 대비 별도의 시료성형이 필요 없어 소요 시간을 1~2시간으로 단축할 수 있는 새로운 디스크 커터 마모도 예측시험과 이를 이용한 마모지수를 제안하였다. 제안된 마모 지수는 동일 암석을 이용한 세르샤 시험과 NTNU 시험결과와 비교하여 높은 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 또한 국내 외 TBM 현장의 암석 시편을 이용하여 시험결과와 현장의 실제 디스크 커터 마모량을 비교 검증하였으며, 95%의 높은 결정계수를 확인하였다. NAT 시험은 신속하게 시험 수행이 가능하고, 시험 결과로부터 제안된 마모지수가 높은 신뢰수준을 보이는 것으로 판단되어 향후 활용도가 높을 것으로 기대한다.

• 보존과학회지
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• 제18권
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• pp.75-88
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• 2006

경상남도 진해시 두동리가마터 출토 백자를 중심으로 물리 화학적 분석, 미세구조관찰을 실시하여 경질과 연질백자의 특성을 과학적으로 고찰해보았다. 물리적 특성은 연질백자가 높은 흡수율과 기공률을 갖는 것을 확인하였다. 화학적 조성은 태토와 유약의 지역적 특성은 나타났으나 경질과 연질의 구분은 확인되지 않았다. 미세구조는 물리적 특성으로 확인되는 경질과 연질의 차이를 가시적으로 확인할 수 있다. 경질백자는 기공의 형태가 둥글고 유리질화된 장석과 같은 광물이 관찰되나 연질백자는 기공도 부정형으로 분포정도가 매우 크며 유리질화된 입자를 확인할 수 없다. 이와같은 분석 결과에서 두동리의 경질과 연질백자는 화학적 조성 및 번조조건에 따라 나타나는 차이보다는 물리적 특성이 크게 좌우하는 것으로 확인된다. 그러나 물리적 특성에 따른 사용 원료는 제작된 지역에 따라 가마별로 차이를 보일 수 있으므로 다양한 비교 연구가 필요하다.

• 보존과학회지
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• 제31권4호
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• pp.331-339
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• 2015

본 연구에서는 천연 안료 중 남동광(Azurite)으로 제조된 청색계열 안료 입도의 단계별 분포특성을 파악하고자 국내 외 청색계열 안료 57종을 선정, Malvern사의 Mastersizer2000을 이용하여 입도분석을 실시하였다. 실험 결과, 국내 외에서 시판되고 있는 청색 안료 일부를 제외하고는 비교적 단계별 입도 분리가 잘 되어 있으며, 안료의 입도가 작아질수록 Span 값은 증가하고 입도 분포 범위는 넓어지는 특징을 확인할 수 있었다. Friedman and Sanders가 제안한 Grain size를 기준으로 보면 대부분의 안료는 주로 모래와 실트영역에 해당하였으며 B-100은 72.2%가 점토영역에 해당되었고 A-14는 자갈에 해당하는 영역이 2.5%를 차지하였다. 나아가 동일 성분의 안료라 할지라도 입자 크기에 따라 안료의 발색특성이 다르며 흡유량, 비중, 작업성 등 중요물성에 밀접한 영향을 미친다. 이에 대한 추가적 실험이 필요하며 물리적 특성과 입도분포 특징에 대한 정보는 천연 안료의 취급을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 보존과학회지
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• 제30권4호
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• pp.373-381
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• 2014

점토에 혼입물이 포함되면 수축의 정도를 완화시켜 건조과정에서의 비틀어짐이나 갈라짐을 막아주는 역할을 한다. 이에 삼국시대에 제작된 나주 옹관을 바탕으로 옹관 제조 시 태토에 첨가하는 혼입물의 역할과 환원 소성 시 발생하는 태토의 상태 변화로 인한 옹관의 물성변화를 규명하였다. 나주 오량동 유적의 태토를 이용하여 혼입물 비율(0%, 20%, 40%)을 달리 배합한 재현시료를 제작하고, 여기에 소성온도($1000^{\circ}C$, $1100^{\circ}C$, $1200^{\circ}C$)를 달리하여 소성하였다. 소성 완료된 시료는 육안 관찰, 광학현미경(50배) 관찰, 비중 기공률 측정을 통해 물리적 특성을 확인하고, X-선 형광 분석(XRF), X-선 회절 분석(XRD)을 통해 성분의 함량과 특정 광물의 존재 여부를 확인하였다. 그 결과 소성온도 증가에 따른 체적 팽창과 원형의 기공 발생, 혼입물 함량 증가에 따른 비중 증가가 발생하였으며, XRF 분석에서는 $SiO_2$의 증가와 $Al_2O_3$의 감소 현상이 일어났다. $SiO_2$의 증가는 혼입물을 이루는 석영 입자의 영향 때문으로 추정되며, 따라서 혼입물의 첨가는 소성온도 증가로 인해 발생되는 태토의 체적 팽창을 억제를 위한 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제18권5호
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• pp.19-25
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• 2009

몰리브덴 산업에서 가장 중요한 광물인 휘수연석($MoS_2$) 정광은 일련의 산화배소정제 공정을 통하여 공업용 산화몰리브덴(technical grade $MoO_3$)으로 제조되어 각종 몰리브덴 화합물의 중요한 원료로서 사용된다. 본 연구에서는 저품위 휘수연석 정광의 산화배소 특성을 조사하였다. 실험은 0.08 atm~0.21 atm의 산소분압과 793~823 K의 배소은도 범위에서 TGA 장비를 사용하여 수행하였으며, 사용한 휘수연석 정광의 입자크기는 평균 $67\;{\mu}m$ 이다. 실험 결과 산화배소 온도 823 K, 시간 60분에서 95% 이상의 휘수연석이 산화몰리브덴으로 전환되는 것으로 나타났다. 또한 Jander 식이 저품위 몽골산 휘수연석 정광의 산화배소 속도 데이터를 분석하는데 유용한 것으로 분석되었으며, 산소 분압에 대해서는 0.11 차인 것으로 조사되었다.

• 박물관보존과학
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• 제2권
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• pp.57-68
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• 2000

청주 사뇌사지에서 출토된 청동기 12점에 대한 과학 분석을 실시하였다. 이들 각 시료의 금속조직에 나타난 결정 입자의 형태, 크기, 분포와 관련하여 검토한 결과 식기류, 제기류, 타명기류로 나타났는데 성분조성에 따른 분류 결과와도 일치하였다. 식기류는 주로 단조품으로서 성분조성비는 Cu:Sn:Pb≃8:2:0, 제기류는 주조품으로서 Cu:Sn:Pb≃7:1:2, 타명기류는 Cu:Sn:Pb≃85:10:5/9:1:0이었다. 즉, 원료의 배합비는 제품의 용도 및 제작방볍과 밀접한 관계가 있다는 것을 알 수 있었다. Cu와 상관계수가 높은 원소는 Co, Fe, As이었는데 이는 Cu 광물에 불순물로 함께 분포한다는 것을 의미하며 As 함량은 식기류, 제기류, 타명기류 순으로 증가한다는 것을 알 수 있었다. 또한 납 함유량이 높은 청동기 3점의 납동위원소비를 분석하고 원료의 산지를 추정한 결과 일본·중국산 납을 사용한 것으로 나타났다. 땜납의 성분조성은 Cu:Sn:Pb≃83:12:5이었으며 Pb의 결정이 작고 고르게 분포하고 있었다.

• 대한지리학회지
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• 제42권4호
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• pp.506-525
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• 2007

기반암 하상의 침식현상은 지형발달의 1차적인 통제 요소이다. 그러나 기반암 침식과정에 대한 연구는 오랜 시간 동안 지체되어 왔다. 이러한 지체는 실험하도에서의 결과를 기반암 하천에 적용시키는데 있어서의 스케일링 문제 등에 기인한다. 기반암 하상에 대한 침식 통제 변수에 대한 조사의 일환으로 마식과정에 대한 물리적 실험에서의 기반암면의 변화 과정이 연구되었다. 18개의 기반암 시료들이 다양한 퇴적물 양과 퇴적물 입자 크기에 의해서 마식되었다. 3차원적인 기반암면의 변화는 고해상도 3차원 스캐너를 이용하여 기록되었다. 기반암 시료의 표면 변화를 파악하기 위하여 다양한 방식을 사용하였으나, 거칠기의 변화와 기반암면의 전반적인 변화를 단일한 방식으로 나타낼 수 있는 방식은 파악되지 않았다. 음영기복도와 기복도에 의하면 마식은 횡단면 곡선상의 중심부와 종단면 곡선상의 상부와 하부 말단에서 시작되어 성장하는 것이 일반적인 경향으로 나타났다. 표면의 전반적인 형상에 있어서는 앞서 지적한 마식의 공간적 분포의 영향으로 종단면에 있어서는 평탄화가 나타났다. 횡단면의 경우 기울기가 증가하는 것이 우세하였다. 표면의 거칠기 정도는 일반적인 경향을 발견하기 어려웠으며, 일반적으로 추정되어진 마식에 따른 거칠기 감소가 나타나지는 않았으며, 암석에 따라서 서로 다른 결과가 나타났다. 주사전자현미경(SEM)을 이용한 분석에 의하면 기반암의 일반적인 특성보다는 조암 광물의 미세구조(microstructure)가 마식의 공간적인 유형과 거칠기 변화에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국지구과학회지
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• 제24권5호
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• pp.477-490
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• 2003

한국 동해안 영일만 해역에서 퇴적물의 금속 함량과 공간 변화 특성을 연구하기 위해 총 27개의 표층 퇴적물을 채취하여, 입자조직, 유기탄소, 금속 원소들의 함량을 분석하였다. 연구해역애서 표층 퇴적물의 입도는 전반적으로 해안선 부근에서 조립하고 만의 중앙부에서 세립하며, 이러한 공간 변화는 해저지형과 반시계방향의 해류 패턴에 의한 것으로 해석된다. 유기탄소와 금속 원소들의 함량은 대부분 퇴적물의 입도 변화에 수반되어 니질 함량이 높은 만의 중앙부에서 높고 사질 함량이 높은 해안선 쪽으로 갈수록 낮아진다. 그러나 칼슘, 스트론튬, 칼륨의 함량은 조립한 퇴적물이 우세한 해안선 부근 퇴적물에서 높고, 몇몇 중금속(구리, 아연, 카드뮴) 함량 또한 유기물 함량이 매우 높은 구항과 형산강 입구의 퇴적물에서 높은 특징을 보인다. 상관관계 및 요인분석 결과에 의하면, 대부분의 금속 원소들의 함량과 공간 변화는 퇴적물의 입도에 의해 조절되는 것으로 보이나, 카드뮴, 구리 아연, 주석 등은 퇴적층의 무산소 환경에서 일어나는 지화학적 메카니즘이 이들의 함량과 공간 변화를 조절하는 일차적인 요인으로 제시된다. 약산추출 부분(labile fraction)의 함량과 농축비(concentration enrichment ratio) 연구결과에 의하면, 중금속 원소들의 존재 형태가 대부분 "sulfide minerals"와 관련된 것으로써, 이들의 형성과 축적이 일부 연구해역에서 중금속 오염의 주원인으로 제시된다. 한편, 칼슘과 스트론튬 경우에는 퇴적물에 함유된 패각 함량에 의해, 그리고 칼륨은 사질 퇴적물에 우세한 장석(feldspar) 광물에 의해 조절되는 것으로 해석된다.