• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.26 no.1
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• pp.27-34
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• 2013

X-ray powder diffraction is one of the most powerful techniques for qualitative and quantitative analysis of crystalline compounds. Thus, there exist a number of different methods for quantifying mineral mixtures using X-ray diffraction pattern. We present here the use of Rietveld and PONKCS (partial or no known crystal structure) methods for quantification of amorphous and crystallized mineral phases in synthetic mixtures of standard minerals (amorphous silica, quartz, mullite and corundum). Pawley phase model of amorphous silica was successfully built from the pattern of 100 wt% amorphous silica and internal standard-spiked samples by PONKCS approach. The average of absolute bias for quantities of amorphous silica was 1.85 wt%. The larger bias observed for lower quantities of amorphous silica is probably explained by low intensities of diffraction pattern. Averages of absolute bias for minerals were 0.53 wt% for quartz, 0.87 wt% for mullite and 0.57 wt% for corundum, respectively. The PONKCS approach achieved improved quantitative results compared with classical Rietveld method by using an internal standard.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.7 no.2
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• pp.128-137
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• 1994

예산-공주-청양 지역에는 여러 큰 규모의 활석 광상이 분포한다. 이 지역에서 산출되는 활석 광석은 초염기성암 기원의 사문암이 열수변질작용을 받아서 주로 생성된 것으로알려져 있으며 녹니석, 운모, 각섬석 등의 규산염 광물들은 불순물로 다량 함유하고 있다. 활성 광석에 포함되어 있는 이들 함철규산염 광물들을 분리해 내고 활석 광석의 품질을 향상시키기 위하여 고구려배자력분리방법을 실험적으로 적용함으로써 활석 광석의 정제법을 강구하고자 하였다. 활석광석을 구성하고 있는 광물들의 자기적, 광물학적 특성을 토대로 하여 인공 혼합 표준 시료와 활석 광석 시료를 준비하고 이들을 대상으로 각각 실험하였다. 정제 실험 결과 고구배자력분리기를 통과한 정광의 경우 활석의 양이 증가하였고 다른 불순광물들의 양은 현저히 감소하였으며 활석 광석의 백색도에 있어서는 대흥광산의 원광석의 경우 60.6에서 65.5로, 평안광산의 경우 61.6에서 65.0으로, 신양광산의 경우 71.2에서 74.5로 향상되었다.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.24 no.3
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• pp.225-234
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• 2011

The mineralogy and mixing state were investigated by the high resolution scanning electron microscopy combined with energy-dispersive X-ray analysis on particles of the total suspended solid (TSP) samples collected during the Asian dust event, spring, 2009. Relatively large particles were dominated by quartz, plagioclase, K-feldspar, amphibole, biotite, muscovite, chlorite, and calcite. Clay minerals usually occur as thin coatings on the coarse minerals or as aggregates. Calcite nanofibers are often admixed with clay platelets in the clay coatings and aggregates. Dust particles were classified on the basis of their main minerals. The single-particle mineralogy and mixing state of the TSP sample are consistent with those of $PM_{10}$ samples in previous studies.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.33 no.1
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• pp.69-83
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• 2023

Forest fires increase the risk of subsequent soil erosion and mass movement in burned areas, even under rainfall conditions below landslide alert thresholds, by destroying plants and vegetation and causing changes to soil properties. These effects of forest fires can alter runoff in burned areas by altering soil composition, component minerals, soil water repellency, soil mass stability, and soil fabric. Heat from forest fires not only burns shallow organic matter and plants but also spreads below the surface, affecting soil constituents including minerals. This study analyzed X-ray diffraction and physical properties of topsoil and subsoil obtained from both burned and non-burned areas to identify the composition and distribution of clay minerals in the soil. Small amounts of mullite, analcite, and hematite were identified in burned soils. Vermiculite and mixed-layer illite/vermiculite (I/V) were found in topsoil samples from burned areas but not in those from non-burned areas. These findings show changes in soil mineral composition caused by forest fires. Expansive clay minerals increase the volume of soil during rainfall, degrading the structural stability of slopes. Clay minerals generated in soil in burned areas are therefore likely to affect the long-term stability of slopes in mountainous areas.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.43 no.1
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• pp.71.2-71.2
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• 2018

태양계 질량의 대부분은 플라즈마, 기체, 또는 액체 상태로 존재하며, 극히 일부만이 고체 즉 암석과 광물로 존재한다. 하지만, 반응 특히 혼합(mixing)이 일어나는 속도가 매우 느린 고체의 특성상 태양계의 탄생과 진화 과정의 기록은 고체태양계 물질에 더 잘 보관되어 있다. 지구를 제외한 고체 태양계 물질을 확보하기 위해서는 지구로 낙하한 암석인 운석(meteorites)을 발견하거나, 우주로 나가 시료를 가져와야 한다. 아폴로 미션(Apollo mission)에 의한 월석(lunar rocks) 채취(Papike et al., 1998), 하야부사 미션(Hayabusa mission)에 의한 소행성(asteroid) 시료 채취(Nakamura et al., 2011), 스타더스트 미션(Stardust mission)에 의한 혜성 시료 채취(Zolensky et al., 2006) 등이 후자에 속한다. 능동적으로 가져온 시료는 아직까지는 그 종류와 양에서 운석에 비해 매우 부족하므로 현재까지 우리가 알고 있는 고체 태양계에 관한 대부분은 운석 연구를 통해 얻어졌다. 운석은 크게 미분화운석 즉 콘드라이트(chondrites)와 분화운석(differentiated meteorites)으로 구분한다. 분화운석 중 일부는 달운석(lunar meteorites) 또는 화성운석(martian meteorites)이며, 나머지 분화운석과 콘드라이트는 암석-지구화학적 특징과 성인적 연관성에 의해 다양한 그룹으로 세분되는데 각 그룹은 하나의, 또는 둘 이상의 매우 유사한, 소행성에서 유래한 것으로 해석된다(Krot et al., 2014; 최변각 2009). 다양한 종류의 운석과 구성 광물에 포함된 기록으로는 (1) 태양계 이전 존재한 항성의 대기에서 생성된 광물, 즉 선태양계 광물(presolar grains), (2) 태양계 성운 탄생과 각 진화 단계의 정확한 시기, (3) 태양계 성운의 화학조성-동위원소 조성, 온도-압력 조건 등을 포함한 물리-화학적 특징, (4) 가스-먼지로부터 미행성, 소행성, 행성으로의 진화 과정, (5) 행성 진화의 열원, (6) 소행성 핵의 생성 과정 등이 있다. 강연에서는 이들을 간략히 살펴보고자 한다. 운석연구 등을 통해 태양계 생성과 진화과정에 관한 다양한 정보가 축적되었지만, 앞으로 연구할 것들이 더 많다. 또한 태양계 물질 중에는 운석의 형태로 지구로 들어왔거나 앞으로 들어올 수 있는 것도 있지만 그렇지 않은 것도 있다. 가스나 기체의 경우가 그러할 것이며, 고체지만 결합이 약해 일부라도 원형을 유지한 채 대기권을 통과 할 수 없는 것도 있을 것이다. 또 공전궤도나 중력 등 물리적 이유로 지구권 진입이 불가능한 것도 있다. 이러한 태양계 구성원에는 우리가 아직까지 얻지 못한 정보들이 다량 보존되어 있을 것이다. 미래의 태양계탐사가 기대되는 이유 중 하나이다.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.3 no.2
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• pp.98-108
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• 1990

전자현미분석외에 금-은 고용체의 금 또는 은 성분을 결정할 수 있는 간편하고도 신뢰성 높은 측정법 개발은 응용 광물학자들에게 오랜 연구과제가 되어 왔다. 이를 달성하기 위한 방법으로 정량적으로 측정할 수 있는 단위포 상수, 반사도, 비중, 미경도 측정연구를 실시하였다. 이 실험을 위해 순수한 원소 금과 은을 5 at.% 간격으로 혼합하여 시료를 제작한 후 석영관을 사용하여 진공하에서 밀봉하였다. 고온에서 가열하여 용융시킨 후 서냉하여 얻어진 반응물을 각종 현미경, X 선 회절분석기, 전자현미분석기, 반사도측정기, 비중저울, 미경도측정기를 사용하여 분석하였다. 직경이 114.6 nm 인 Debye-Scherrer 카메라를 사용해 얻은 X 선분말회절자료로 계산한 단위포 상수의 크기는 은함량이 증가함에 따라 일정하게 증가한다. 반사도 측정에는 480nm와 546nm 두파장을 사용하였는데 두 파장 모두에 대해 은 함량이 증가할수록 반사도가 증가한다. 또한 480nm를 사용했을 때의 반사도 변화가 현저하므로 유용하다. 비중은 은 함량이 증가할수록 오히려 일정하게 감소한다. 한편, 25g과 50g 추를 사용하여 측정한 미경도 값은 금-은고용체내의 성분변화에 관계없이 불규칙하게 변하여 어떤 경향을 나타내지 않는다.

• Korean Journal of Mineralogy and Petrology
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• v.35 no.2
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• pp.141-151
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• 2022

The 16 natural zeolites collected from Mongolia (6 types), the United States (1 type), and Korea (9 types) were characterized by XRD, XRF, TGA, DTA, and CEC analysis. All 16 samples are composite minerals. Two or more mineral phases co-exist and consist primarily of minerals such as clinoptilolite, heulandite, mordenite, and chabazite. In certain samples, minerals like illite and quartz were present as impurities. The XRF analysis showed that the 16 natural zeolites contain SiO₂, Al₂O₃, K₂O, CaO, Na₂O, MgO, and Fe₂O₃ oxides. The cation exchange capacity of the U-1 sample was 223.3 meg/100 g, which is higher than the rest of the samples. M-6 sample in Mongolian natural zeolite and K-1 sample in Korean natural zeolite showed the highest cation exchange capacity at 166.6 meg/100 g. As a result of thermal differential and thermos gravimetric analysis, all 16 samples showed excellent thermal stability up to 600℃.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.16 no.2
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• pp.151-159
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• 2003

$^{31}$ /P NMR and XRD have been used to study the mineralogical compositions and the phosphorus species in marine sediments near Wolsung nuclear power plant. The core samples with 30cm depth were investigated and no mineralogical changes have been found. The studied marine sediments were composed of quartz, albite, microcline, calcite, and some clay minerals such as illite, smectite, chlorite, and kaolinite. Only orthophosphate-monoester and very small amount of ortho-phosphate-diester were identified as phosphorus species in the studied sample, different from the species reported in other countries. These phosphorus species are mainly from organisms and was exposed to the oxic conditions. The consistent mineralogical compositions as well as the same phosphorus species throughout the entire core samples indicate that the constant oxic condition was kept without any changes in sedimentary conditions or the sediments were deposited with different sedimentary conditions, but later they were disturbed by other activities and exposed to the surface oxic conditions continuously.

• Korean Journal of Environment and Ecology
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• v.15 no.2
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• pp.139-152
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• 2001

충남 서부 활석광산 주변의 수계에 대한 원소 함량특성에 대해 알아보고자 대흥 및 광천광산에 대해 수질 및 하상 퇴적물 시료와 함께 광산 주변 토양 및 모암 시료를 채취, 비교하였다. 대흥지역 퇴적물은 대부분 원소에서 SP가 GN에 비해 높았는데 이는 퇴적물 내 유색 및 무색광물 함량 차이로 판단된다. 절대 함량 비교에서 광물 결정구조 내 쉽게 Mg와 치환하는 원소는 낮은비율을, Fe와 치환하는 원소는 높은 비율을 보였는데 이는 퇴적물 내 주 구성광물내 원소 치환특성을 반영하기 때문으로 판단된다. 절대 함량의 감소 순서와 타원소들과 높은 상관관계(>0.85)의 빈도를 보이는 원소들 사이의 차이는 퇴적물 화학조성에 이차광물과 비정질 광물등의 조성도 반영되었음을 암시한다. 대흥지역 지표수는 대부분 원소에서 MSP가 SP와 GN의 중간값을, MSG는 LGN과 MSP의 중간값을 조여 수계의 혼합특성을반영하는 것으로 판단된다. 절대 함량관계에서는 SP는 GW1과 유사했고, GN은 LGN과 유사했으며, 절대함량은(Mg, Fe), (As, Sc), (Mo, V, Se) 순서로 낮아졌다. 광천지역은 갱내수가 천부 지하수에 비해 대부분 원소에서 높은 함량을 보였는데, 이는 갱내수가 더욱더 많은 물-암석반응을 거친 때문으로 판단된다. 절대 함량은 Mg, Br, Fe, (Sc, Cr), (An, Ni, V)순서로 감소하였다. 갱냉수의 지역간 원소 함량 차이는 사문암화가 우세한 광천지역과 활석화가 우세한 대흥지역 모암들 사이의물-암석 상화반응의 차이를 보여주는 것으로 판단된다 두 지역의 상부 토양 및 모암 조성에서 SP가 GN에 비해 높은 Mg 비, Ni, Cr, Co 등 함량을 보였는데, 이는 사문암 지역 내 Mg, Ni, Cr 등이 풍부한 광물들 탓으로 판단된다. 퇴적물과 수질 사이에서는 함량 경향을 뚜렷하지 않았고 원소에 따라 서로 다른 힘량 차이를 보였는데, 이는 퇴적물 원소 함량이 수계 조성을 반영하는 것이 아님을 나타낸다. 상부-토양-암석-수계의 조성관계에서 대흥지역 지표수 중 SP 조성이, 광천지역은 갱냉수가 지하수의 조성에 가까웠다.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.15 no.1
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• pp.1-10
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• 2002

The present study is focused on the granite weathering and soil formation, and the heavy metal contamination in soils in the Onsan industrial area. For profile study, soil sampling was conducted on each depth and experimental analyses have been conducted on those samples. X-ray diffraction analyses show that clay minerals consist mainly of kaolin minerals, vermiculite, and minor illite. Most of kaolin minerals in the lower kiwi of the profile consist of halloysite as confirmed by formamide intercalation, but the content of halloysite decreases gradually toward the surface since it has been transformed to kaolinite in the upper part of the profile. Thermal treatment by heating at $110^{\circ}C,\;300^{\circ}C,\;and\;550^{\circ}C$ shows a diffuse and broad peak the between 10 and $14\;{\AA}$ region in X-ray diffractograms. This suggests the possible existence of the hydroxy-Al interlayerecl vermiculite. Na-citrate extraction method reaconfirms this result showing transition of $14\;{\AA}$ peak to $10\;{\AA}$ In by removing the interlayer materials and restoring the vermiculite to its original state. The occurrence of hydroxy-Al interlayered vermiculite is also supported by soil pH distribution room 3.9 In the lower part to 3.6 in the upper part of the profile. Sequential extraction experiment was conducted to investigate the states of heavy metals in soils. The experiment shows that relatively high amounts of heavy metals are concentrated in the upper part of the profile and that most of them are bound to Fe/Mn oxides and organic matters while less concentration in clay minerals. The result indicates that most of heavy metal pollutants are concentrated in the surface soil and that the low concentrations of heavy metals in clays are mainly due to the low adsorption capacities of clay minerals such as kaolin minerals and hydroxy-Al interlayered vermiculite in acidified soil condition.