계명산층 내의 충주 철광상 부근에서 산출되는 산성 변성화산암들은 매우 높은 희토류 원소 및 고장력 원소 농도를 갖는다. 비교적 높은 ${\epsilon}_{Nd}$(0) 값과 결여된 Nb(-) 이상치는 이들의 형성에 지각물질에 의한 혼염이 수반되지 않았음을 시사한다. 또한 지구조 판별도에서 판내부 환경에 도시된다. 이러한 지구화학적 특징들은 750Ma의 연대를 보이는 문주리층의 산성변성화산암과 매우 비슷하다. 이들은 Al-형(Eby, 1992)에 분류되는 마그마의 지구화학적 특징을 나타내며, 대륙의 분열과 관련된 열곡환경에서 맨틀기원의 마그마가 분화되어 생성되었음을 지시한다. 약 330Ma의 연대를 보이는 충주 철광상 부근의 알칼리 화강암 및 희유금속광상과는 달리 동일지역에서 산출되는 산성 변성화산암들의 Sm-Nd 동위원소 자료는 명확한 동시선을 형성하지 않는다. 또한 낮은 ${\epsilon}_{Nd}$(0) 값을 갖는 알칼리 화강암과는 달리 산성 변성화산암과 희유금속광상은 비교적 높은 ${\epsilon}_{Nd}$(0) 값을 갖는다. 이러한 차이에 근거하여 다음과 같은 생성가설을 제시한다: 계명산층 내의 충주 철광상 부근에 분포하는 산성 변성화산암은 계명산층의 다른 지역과 문주리층 내의 산성 변성화산암들과 마찬가지로 신원생대인 750Ma에 생성되었다. 약 330Ma 경에 기존 Al-형 화성암과 일부 오래된 지각물질의 용융으로 알칼리 화강암이 생성되었다. 이와 동시에 열수작용으로 인한 산성 화산암 내의 물질 재배치로 희유금속광상이 형성되었으며, 뒤이은 약 280Ma경의 광역변성작용시 산성 변성화산암의 Nd-Sm 동위원소계가 교란되었다.
대기오염과 산성우 피해를 평가하는 기준을 마련하고자, 인공산성연무(pH 2.5, 3.5 및 4.5)와 지하수(pH 6.5)를 쥐똥나무, 박태기나무, 무궁화 및 회화나무의 유묘에 처리하고 엽록소 함량, 엽피해 특성, 엽표면의 친수성을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 6월 12일 측정에서 쥐똥나무와 무궁화는 pH 2.5처리구에서 엽록소 함량이 가장 높았고, 박태기나무와 회화나무는 상대적으로 낮았다. 9월 1일 측정에서 쥐똥나무는 pH 2.5처리구에서 엽록소 함량이 가장 높았고 박태기나무, 무궁화, 회화나무에서는 대조구에서 가장 높았다. 2. 산성연무 처리에 따른 엽록소 함량의 변화는 수종에 따라 상이한 결과를 보였다. 3. 수종별 산성연무 처리가 계속되면서 모든 수종에서 처리산성연무의 pH값이 작아질수록 엽피해-피해엽수, 엽피해율, 피해엽면적 - 가 증가하는 경향이 뚜렷하였다. 4. 산성연무에 의한 활엽수 엽조직의 피해는 표피의 wettability에 의해 결정되는 것으로 판단된다. 표피에 떨군 물방울의 직경측정은 털이 없고 평활한 표면을 갖는 박태기나 회화나무 등의 수종에서는 산성우나 산성연무의 피해를 측정하는 기준으로 이용가능한 것으로 판단된다.
본 연구는 IT제조업 사업체 규모별 총요소생산성을 추정하고, 총요소생산성 결정요인을 분석한다. 분석 자료로는 $1990{\sim}2004$년 기간의 시계열 자료와 4개 그룹으로 구분된 사업체 규모의 횡단면 자료를 결합한 패널자료 등을 사용하였다. $1991{\sim}1997$년 총요소생산성 증가율은 사업체 규모에 상관없이 정(+)의 값을 보였으나, $1998{\sim}2004$년에는 300인 이상 사업체를 제외하고는 음(-)의 값으로 전환되었다. IT제조업의 총요소생산성 결정변수로 거시변수와 정책변수를 고려하였는데 전체 사업체를 대상으로 분석한 결과, 매출액 증가율은 7개 모형 모두에서 유의하게 정(+)의 값을 나타내 실행에 의한 학습 대량생산 등 규모의 경제 효과가 존재함을 나타냈다. 하지만 IT자본스톡, 정책금융지원 개방도 등 변수는 일부 모형에서만 유의하게 나타나 사업체 규모별로 총요소생산성에 미치는 효과가 다를 여지를 남겼다. 이에 사업체 규모별 총요소생산성 증가율 결정요인 분석을 한 결과 정책금융지원과 개방도가 총요소생산성 증가율에 정(+)의 효과를 가지고, 사업체 규모가 클수록 매출액 증가로 인한 비용절감, 표준화 등 규모의 경제 효과를 보는 것으로 나타났다. 또한 300인 이상 대규모 사업체의 경우 IT자본스톡이 생산성 향상에 도움을 주는 것으로 분석되었다.
건설 현장 절취사면에서 발생되는 산성암반배수(Acid Rock Drainage, ARD)는 암석에 함유된 황화광물의 산화에 의해 발생하며, 주변 환경, 구조물의 안정성과 수명, 경관에 악영향을 주고 있다. 우리나라의 지형은 70% 이상이 산 지이므로 토목공사과정에서 사면절취와 터널공사가 빈번히 이루어지고 있는데, 산성배수를 발생시킬 개연성이 있는 황 철석을 함유한 암석들은 전국에 분포한다. 본 연구에서는 다양한 암반을 대상으로 암석유형별 산성배수 발생특성을 파악하고 잠재적인 산발생능력을 규격화된 방법으로 평가하고자 하였다. 산발생능력 평가 결과 NP/MPA 비에 따라서 14개의 시료가 산성배수 발생 가능성이 높은군에, 4개의 시료는 산성배수 발생 가능성이 낮은군에 해당하였으며, 암 석의 종류와 산발생능력 평가 결과는 상관관계는 명확하지 않았다. 본 연구에서 대상으로 한 시료만으로 볼 때, 편마 암, 화강암의 경우 산성배수 발생 가능성이 낮은 군으로, 열수변질을 받은 화산암, 응회암, 탄질셰일, 금속광산 폐석시 료는 산성배수 발생 가능성이 높은 군으로 분류되었다. 물시료 분석 결과 일부 항목이 지하수의 생활용수 이용시 수 질기준을 초과하였다. 이는 주로 황철석의 산화로 인하여 발생한 산에 의해 배수가 낮은 pH를 유지하면서 중금속들 을 용출시켜 지속적으로 배출하기 때문이며, 고농도의 중금속을 함유한 산성배수가 계속 생산, 유입될 경우 연구대상 지역 부근 지하수와 하천수의 수질오염이 우려 된다.
이 연구에서는 삼척탄전 내에 위치하는 폐탄광인 동해탄광을 대상으로 산성 광산폐수의 중화 처리를 위한 각종 기초자료를 제시하고자 하였다. 산성 광산폐수의 측정시기에 따른 변화양상을 관찰한 결과 갈 수기에는 각종 잠재적 유독성 원소들의 함량이 증가하며, pH가 하락하여 수질이 악화되는 경향을 보였다. 공업용 소석회는 처리효율 및 경제성을 고려할 경우 산성 광산폐수의 처리를 위한 최적의 중화제로 판단되며, 평형 모델링 결과 중화처리과정에서 Fe는 FeOOH의 형태로, Al은 Al(OH)$_3$, 의 형태로 침전되는 것으로 추정된다. GIS를 이용하여 동해탄광일대 산성 광산폐수 처리시설의 위치를 제시하였으며 수문학적 자료를 이용하여 최대강우량 및 첨두유량을 계산하였다.
현재 태양전지 시장은 결정질 태양전지가 주류를 차지하고 있으며 이중 상대적으로 재료비가 저렴한 다결정 실리콘 기반의 고효율 태양전지 제작에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 실험에서는 표면 텍스처링 방법에 따른 태양전지 소자의 특성 변화에 대한 실험을 진행하였다. 일반적으로 다결정 태양전지의 경우 산성용액을 이용한 표면 텍스처링을 실시하는데 이 경우 표면에 형성된 텍스처 구조는 산성용액의 등방성 식각으로 인해 반구(Hemisphere) 형태의 구조를 띄게 된다. 이는 표면에서의 광흡수율을 떨어뜨려 태양전지 소자의 효율을 저해하는 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 다결정 실리콘 태양전지의 효율 향상을 위해 레이저를 이용한 차세대 텍스처링 방법에 대한 연구를 진행하였다. 우선 355 nm 파장의 Ultra-Violet (UV) 레이저를 소자 표면에 조사함으로써 $10{\mu}m$의 dot diameter와 depth를 갖는 honey comb 배열의 hole을 형성하였다. 이후 산성용액에 담가 레이저 공정 후의 slag를 제거해 최종적으로 피라미드 형태의 구조를 형성하였다. Suns_Voc 효율 측정 결과 산성용액을 이용한 텍스처링의 경우 개방 전압이 611 mV, 곡선인자가 81%, 효율이 17.32%로 각각 측정되었다. 반면, 레이저 텍스처링의 경우에서는 개방전압이 631 mV, 곡선인자가 83%, 효율이 18.33%로 용액 텍스처링 방법보다 우수한 특성을 보였다. 이는 UV 레이저 텍스처링을 통해 형성된 피라미드 형태의 표면 구조에서의 광흡수율이 산성용액을 이용한 방법보다 우수함을 말하며, 따라서 태양전지의 주요 파라미터가 향상된 결과를 보였다. 본 실험에서는 레이저 텍스처링을 통한 태양전지 제작에 대한 방법을 제시하며, 향후 고효율의 다결정 태양전지 제작에 있어 기여 할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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