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

• 암석학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.13-30
• /
• 2012

제주도의 초염기성-염기성 암편을 포획하고 있는 현무암은 조직적으로 일반 반정과 뚜렷하게 구별되는 금운모와 커슈타이트 결정을 산출하고 있다. 금운모와 커슈타이트는 모암인 현무암에서는 비교적 조립질 (2-10 mm)로 산출되며, 금운모는 초염기성 맨틀포획암에서, 커슈타이트는 염기성 반려암질 포획암에서 세립의 입자(1 mm 이하)로 간극을 채우거나, 미세맥으로 혹은 코로나로 뚜렷한 이차조직으로 산출된다. 금운모는 $TiO_2$(4.1-6.9 wt%)와 F(2.8-4.6wt%)가 풍부하고, mg#[=100Mg/(Mg+$Fe^t$) in mols, where $Fe^t$ is total iron]는 88-80으로 매우 높다. 커슈타이트는 높은 $TiO_2$(5.6-6.11 wt%)와 비교적 낮은 mg#(68-64)를 보인다. 금운모와 커슈타이트는 서로 관련된 것은 아니며, 금운모의 형성은 상부맨틀에서 먼저 일어난 사건이고 커슈타이트의 형성은 하부지각에서 나중에 일어난 사건으로 해석된다. 이들 결정들 사이의 mg#와 조직적 특성은 제주도 암석권에서 맨틀의 심부일수록 금운모 부화작용을 경험하였으며, 천부일수록 각섬석 부화작용이 있었음을 지시하고 있다. 현무암에 금운모와 각섬석이 산출된다는 것은 제주도 상부맨틀/하부지각에 K-, Ti-를 함유한 휘발성 성분이 풍부한 멜트/유체가 이동하고 있다는 것에 대한 직접적인 증거가 되며, 제주도 하부 상부맨틀/하부지각도 다양한 모달 교대작용을 경험하였음을 의미한다.

• 암석학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.255-267
• /
• 2010

최근 많은 발전을 이룬 (U-Th)/He 온도-연령 측정법은 광물내의 빠른 He 확산 특성을 이용해 지각 천부의 열역사 혹은 매우 짧은 열적 교란 등을 규명하는데 널리 쓰이고 있다. 이번 논평에서는 이 방법이 어떻게 화성운석의 열역사, 특히 화성(Mars)에서 방출시의 열적교란을 규명하는데 이용될수 있는지에 대한 기존 연구 및 전망에 대해 기술하였다. 모든 화성운석은 화성에서 방출될 당시 충격변성작용을 겪은 것으로 알려져 있는데, 이러한 작용의 온도조건을 규명하기 위해 충격실험을 통한 암석 조직 비교, 고지자기학적 연구, $^{40}Ar/^{39}Ar$ 및 (U-Th)/He 온도-연령측정법 등이 이용되었다. 각각의 방법은 장단점이 있으며 열역사를 밝히는데 단편적인 정보만을 제공하지만, 이러한 다양한 방법들이 동시에 적용되었을때 보다 신빙성있는 열역사를 알아낼 수 있다. ALH84001 화성운석의 경우 화성에서 방출될 당시의 조건에 대해 논란이 많은데 이는 위에 언급한 방법들로부터 서로 상반된 결론이 도출되었기 때문이다. 최근 단입자 (U-Th)/He 및 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 결과를 동시에 만족하는 열역사를 규명한 연구가 ALH84001 화성운석에 대해 이루어 졌는데, 이는 앞으로의 운석 연구에 좋은 방법론을 제시할 수 있으리라 본다.

• 자원환경지질
• /
• 제40권2호
• /
• pp.141-151
• /
• 2007

충북 영동지역에서 산출되는 일라이트를 대상으로 철 성분을 제거하는 실험을 수행하였다. 이는 일라이트 광석에 들어있는 철 성분을 제거하여 백색도를 향상시킴으로써 광석의 활용 가능성을 높여 주는데 있다. 철 성분의 제거 효율성을 평가하기 위해 무기산(황산, 염산), 유기산(L-아스코르브산, 옥살산), 혼합산(무기산+유기산)을 사용하였다. 실험결과 0.15 M L-아스코르브산을 0.5 N 황산에 첨가한 혼합산과의 탈철 반응을 수행한 경우, 60분 반응 시 1.5 wt%의 산화철 성분을 제거하여 가장 높은 효율을 나타내었다. 0.5N황산을 단독으로 사용한 경우에는 60분 반응 시 제거된 산화철이 0.68%에 불과하다. 황산만을 이용하여 1.5wt %의 산화철을 제거하기 위해서는 5N의 반응농도와 150분의 반응시간이 요구되었다. 따라서 친환경적이고, 인체친화적인 L-아스코르브산의 탈철반응이 반응농토와 반응시간에 있어서도 효율적임을 관찰하였다. 산화철 제거 후 일라이트는 백색도가 42%에서 75%로, 색도가 10YR 8/4에서 5Y, 8/1로 향상되어 CBD 처리와 같은 수준으로 증가하였다. 일라이트 입자를 교결하고 있던 산화철이 제거되어 입도가 소폭 감소하였으나 광물학적/물리 화학적 특성은 변화가 관찰되지 않았다.

• 자원환경지질
• /
• 제50권6호
• /
• pp.545-554
• /
• 2017

버네사이트(birnessite)는 토양 및 심해저 환경에서 가장 흔히 발견되는 주요 망간수산화물 및 망간산화물(Mn(oxyhydr)oxides, 이하 망간산화물로 통칭) 중 하나로 일반적으로 나노 크기의 작은 입자로 구성되어 있으며 결정도가 매우 낮은 특징을 보인다. 특히 버네사이트는 구조 내 결함(structural defects)과 비어있는 양이온 자리(cation vacancies), 다양한 비율로 혼합된 구조 내 망간 산화수(mixed valences of structural Mn)의 특징에 따라 자연환경에서 다양한 생/지화학적 반응에 높은 반응성을 가지고 참여하는 것으로 알려져 있다. 이와 같이 다양한 생/지화학적 반응을 통해 버네사이트 주변에 존재하는 무기 및 유기물질의 자연 환경적 거동에 중요한 영향을 미칠 뿐 아니라 버네사이트의 상변화 반응이 수반되어 물리 화학적 특성이 전혀 다른 새로운 망간산화물이 형성된다. 본 리뷰 논문에서는 기존 선행 연구결과들을 바탕으로 버네사이트의 상변화 반응을 통해 형성되는 다양한 망간산화물들을 조사하고 반응에 영향을 미치는 다양한 지화학적 반응인자들을 검토하였다. 기존 선행연구 결과에 따르면 버네사이트의 상변화 반응은 용존 Mn(II) 및 용존 산소의 유무, 용액의 pH 조건, 그리고 함께 존재하는 양이온(i.e., $Mg^{2+}$)에 영향을 받는 것으로 사료되며, 다양한 반응인자들이 복합적으로 관여하는 버네사이트의 상변화 반응 경로에 대해서는 여전히 이해되지 않은 부분이 많은 것으로 확인되었다. 따라서, 앞으로 다양한 망간산화물들의 형성과 상변화 반응에 대한 보다 다양하고 심층적인 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 암석학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.27-37
• /
• 2007

강원도 임원진 부근에 분포하는 선캠브리아기 우백질 화강편마암체 노두에서의 희토류원소 분포도가 갖는 지구화학적 의의에 대해 토의하고자 한다. 이 노두는 흑운모 편마암을 포획암으로 갖고 있으며, 이 흑운모 편마암과 접촉하고 있는 우백질 화강편마암은 주변에 비해 구성광물의 입자가 큰 거정질이고, 접촉변성 작용의 흔적은 관찰되지 않는다. 이 노두에서의 우백질 화강 편마암은 풍화도와 관계없이 전반적으로 Eu의 강한 부(-)의 이상과 더불어 희토류원소의 M-형의 테트라드 효과라 불리우는 특이한 희토류원소 분포도 특성을 갖고 있다. 그리고 흑운모 편마암과의 접촉부에서는 M-형의 테트라드 효과가 약화되었거나 혹은 부분적으로 W-형의 테트라드 효과가 관찰된다. 우백질 화강편마암에서의 Eu의 부의 이상은 Ca/Sr비의 변화뿐만 아니라 테트라드 효과의 존재와도 밀접한 연관성을 보여준다. 이는 임원지역의 노두에서 관찰된 희토류원소의 테트라드 효과가 우백질 화강편마암의 분화과정상에서 형성된 것이며, 암석의 풍화가 Eu의 이상 혹은 Ce의 이상의 변화를 가져올 수는 있지만 희토류원소의 테트라드 효과를 만들거나 크기를 변화시킨 요인은 아님을 지시해준다.

• 암석학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.11-24
• /
• 2015

본 연구에서는 현재 해체 복원으로 부재 접근성이 용이해진 불국사 삼층석탑의 전체 부재를 대상으로 암석기재학적 연구, 대자율과 감마스펙트로미터를 이용한 비파괴 분석을 실시하여 암석학적인 재질 특성을 밝히려 한다. 또한 주변 지역과의 비교 연구를 통해 삼층석탑의 보존처리에 활용 할 신석 후보지역을 선정하고자 한다. 육안관찰 결과, 삼층석탑에 사용된 암석부재의 특징은 경주시 주변에 분포하고 있는 남산화강암의 특징과 유사하고, 상륜부는 보개를 제외한 모든 부재는 남산화강암과 유사하지만 보개는 암색과 구성광물 및 입자크기가 주변의 토함산화강암과 유사하다. 비파괴 분석결과, 삼층석탑에 사용된 암석의 부재의 대자율 및 감마스펙트로미터 측정값은 보개를 제외하면 남산화강암과 유사하며, 반면에 보개는 토함산 화강암의 측정값과 유사하다. 삼층석탑에 사용된 부재가 훼손으로 인해 신석으로 교체가 불가피할 경우 남산화강암이 가장 적합하다. 한편 남산 화강암은 양산단층에 의해 분리되었으며, 이로 인해 경주 남산을 제외한 또 다른 야외에서 확인되는 지점은 경주시 동천동 일대와 포항시 흥곡리 부근이며 삼층석탑의 신석제작용 채석 후보지로 적절할 것으로 사료된다.

• 보존과학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.61-74
• /
• 2011

조선백자에 사용된 재료들에 대한 특성을 연구하기 위하여, 광주관요, 충효동과 다른 4곳의 지방가마에서 출토된 도편들의 태토와 유약의 성분을 분석하고 비교하였다. 조선초기의 백자기술은 고려의 청자기술을 기본적으로 계승하면서, 중국 명대의 백자기술의 영향을 많이 받았다. 광주관요에서 사용한 태토원료는 청자에 사용되었던 도석과 같은데, 다만 철산화물과 티타늄산화물의 함량이 상대적으로 적고, 칼륨산화물의 함량이 높다. 한국과 중국 남부에 풍부하게 존재하는 이러한 원료로 중국의 경질백자와 같은 좋은 질의 백자를 개발할 수 있었다. 반면, 충효동에서는 중국 북부의 요지들에서 사용되었던 고령토를 발견하고 사용함으로써 질이 좋은 경질백자를 개발하였다. 유약에 사용된 용융재는 대체로 석회석이며, 처음에는 태워서 사용하였으나, 점점 빻아서 사용되는 경향이 증가하였다. 유약을 만들 때 용융재와 혼합하는 점토는 글래이즈 스톤이라고 불리는 기본적으로 도석과 같은 광물이다. 태토를 만들 때 사용하는 도석보다, 일반적으로 입자가 더 곱고, 장석함량이 더 높다. 이 논문의 조선백자에 대한 과학기술적인 연구와 비교는 최근에 빠른 속도로 발굴되고 있는 18~19세기의 가마터에도 넓혀져야 할 것이다.

• 생명과학회지
• /
• 제27권9호
• /
• pp.1086-1095
• /
• 2017

기후변화로 인한 지표수 자원의 손실에 대비하기 위해 지하수 자원에 대한 관심이 대두되고 있다. 지하수 오염에 대한 모니터링 및 평가뿐 아니라 지하수 자원 관리를 위해 대수층 미생물 군집에 대한 이해가 필요하다. 대수층에서 미생물은 지하수에 부유하는 것보다 대부분이 대수층 퇴적토 입자 표면에 부착해서 서식한다. 하지만 대수층 퇴적토 시료 채취가 쉽지 않으므로 대부분의 대수층 미생물 군집 연구는 관정으로부터 채취한 지하수 시료의 부유 세포를 이용하였다. 오염된 대수층에서 미생물 군집에 대한 연구는 비교적 많으나, 오염되지 않은 대수층에서의 미생물 다양성과 수질개선을 위한 그들의 역할에 대한 정보는 여전히 부족한 실정이다. 본 논문에서는 대수층 지하수 내에 존재하는 세균의 생태와 군집 구조에 관해 기술하였다. 지금까지 보고된 연구에 의하면 오염되지 않은 대수층 지하수 미생물 군집은 대부분 Proteobacteria가 우세한 것으로 나타났다. 이들은 대수층 내의 기질(광물, 유기물 등)의 농도나 분포, 지하수의 성상, 인간의 활동 등에 영향을 받는다. 오염되지 않은 대수층 지하수 미생물 군집에 관한 연구는 지하수의 수질 개선에 관련된 생지화학적 과정을 더 잘 이해하기 위해 중요하며, 또한 대수층 오염에 따른 군집 변화를 모니터링 하기 위한 기초 자료로 이용될 수 있다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제29권5호
• /
• pp.15-27
• /
• 2020

미세플라스틱은 매우 중요하고 심각한 환경 문제로 인식되어, 전세계적으로 관심이 증대하고 있다. 플라스틱은 저렴한 가격, 경량성, 우수한 가공성, 다양한 재질별 특성을 가지고 있어 산업이 발전함에 따라서 생산량과 폐기량 또한 급격하게 증가하고 있다. 특히, 최종적으로 해양 환경으로 유입되어 생태계에 큰 영향을 줄 것으로 예상하고 있어, 이에 대한 처리가 매우 시급한 문제이다. 그러나 작은 입자크기와 함께 존재하는 환경이 다양하기 때문에 일반적인 처리방법의 적용이 어려워 다양한 분야에서 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 기존에 광물을 처리하는 선광공정 중 비중, 자력, 정전선별 등의 방법을 미세플라스틱의 처리에 적용하는 연구가 다수 진행되고 있으나 아직 실험실 단계이기 때문에 효율적인 처리를 위한 선별기술의 개발이 시급한 실정이다.