• 자원리싸이클링
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• 제31권6호
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• pp.3-17
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• 2022

이산화탄소 배출량 및 에너지 사용이 많은 시멘트 산업은 탄소중립 실현 및 지속적인 발전을 위한 전략이 필요하다. 에너지 효율 향상을 위해 국내 대부분의 시멘트 업체에서 폐열 회수 시스템을 구축하여 전력을 생산하고 있으나, 이와 관련된 에너지 재활용 연구는 거의 없는 실정이다. 시멘트 생산이 많은 국가에서는 기존의 폐열 회수 시스템을 보완하기 위해 온도에 따라 적용하는 랭킨사이클 변경, 작동유체 비교, 2단 이상의 랭킨 사이클 적용 및 타 산업과의 연계 등을 통해 폐열 회수를 극대화하기 위한 연구를 수행하는 것으로 확인되었다. 본 연구에서는 국내외 시멘트 산업에서의 폐열 회수 및 활용에 대해 정리하여 에너지 효율 향상을 위해 필요한 연구 방향을 도출하고자 하였다.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.259-270
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• 2002

경상남도 일광지역의 각력파이프형 구리(Cu)광상은 화강암질암 성분의 암주내에 배태되어 있으며, 모암인 화강암질암은 변질되어 있다. 암흑색의 전기석은 각력파이프를 중심으로 교대 후광을 형성하면서, 석영, 황동석, 유비철석, 자류철석, 방연석, 반동석등과 함께 각력파이프내의 모암인 화강암질암 각력들사이의 기질부를 충전하면서 광맥을 형성하거나, 모암인 장석, 흑운모를 치환교대하면서 산출된다. 각력내(광맥)에서 형성된 전기석은 조립에서 세립질의 자형으로, 침상 내지 깃털 모양으로 산출되며, 다색성 체계는 대체로 짙은 청색과 녹색을 나타낸다. 변질된 모암에서 산출되는 전기석은 타형이며, 등립질의 이차 (secondary) 석영과 함께 방사상의 연정을 이루는 것이 특징적으로 관찰된다. 전기석은 Fe성분이 풍부한, 흑색의 스코올(schorl)(80mol% schorl relative)이며, 비교적 단순한 화학조성을 갖는다. 전기석의 누대구조에 따른 조성 변화는 전기석결정 후기단계에 Fe와 Ca 성분이 증가했음을 나타낸다. 이러한 화학성분의 변화는 Ca에 의한 Na치환, Fe$^{3+}$ 에 의해 Al이 치환되어진 우바이트(uvite)치환(Ca(Fe,Mg)NaAl$_{-1}$)과 페리스코올(ferrischorl)치환 (Fe$^{3+}$ Al$_{-1}$)에 의한 것으로 해석된다. 페리스코올치환이 있었다는 것은 전기석을 침전시킨 열수의 산화상태(oxidation state)가 높아진 것을 반영한다. 이러한 높아진 산화환경은 열수의 비등에 의해 H$_2$ 성분이 열수에서 제거되어져 형성되어졌다. 또한 열수의 비등에 의한 산성(acidic) 휘발성성분 제거는 열수의 pH를 높여 경제성 있는 황화광물의 형성을 용이하게 했다 일광전기석의 산출상태와 지구화학적 특성은 이곳의 전기석은 마그마에서 용리되어진 열수가 각력파이프를 통해 대규모로 이동되어 형성된 생산물이며, 마그마에서 산성성분의 유체가 용리되어 산성열수체계를 형성하고 난 후, 전기석의 침전이 시작되었음을 보여준다 광화대와 변질대를 형성한 일광의 열수체계는 마그마(orthomagmatic), 심부(hypogene) 기원의 열수에 의해 형성되어졌음을 나타낸다.

• 암석학회지
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• 제4권1호
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• pp.61-87
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• 1995

홍제사 화강암질 편마엄체의 암상은 국부적으로 중앙부에거 주변부로 감에 따라 차례로 입상변정질 화강임질 편마암, 반상변정질 화강암질 편마암, 그리고 미그마타이트질 편마암으로 점이적인 변화를 보인다. 암상변화에 따른 광물군의 변화는 뚜렷하게 구분되지 않지만, 미그마타이트질 편마암 인접부에서는 부분적으로, 광물군이 변화를 보여, 이를 Zone I과 II로 구분하였다. Zone I의 특징은 K-장석+백운모+규선석의 공생이고, Zone II의 특징은 (1)백운모의 소멸, (2) 석류석+군청석의 공생, (3) 석류석+근청석+각섬석의 공생이다. 분천 화강암질 편마암체는 주로 안구상편마암으로 구성되어있으며, 홍제사 화강암질 편마암체과 인접부에서는 흑운모+K-장석+규선석+(남장석) 광물군집을 보인다. 두 암체에서 산출되는 남정석은 타형 내지 반자형의 결정으로잔류형태의 광물로 나타나며, 규석석과 공존하며 나타나기도 한다. 미그마이트질 편마암의 ZoneII에서 석류석은 중심부와 주변부에서 높은 F/FM(=Fe/Fe+Mg)값과 $X_{Fe}$ 함량을 보인다. 반면에, $X_{Mg}$와 $X_{Ca}$ 함량은 상대적으로 약간 감소하는 경향을 보인다. 반상변정질 화강암질 편마암의 ZoneI에서 산출되는 석류석은 중심부에서는 성분변화를 보이지 않지만, 주변부에서는 누대구조를 보인다. 흑운모 ZoneI에서 ZoneII로 이동됨에 따라 색은 녹갈색에서 갈색, 적갈색으로 변화하는 양상을 보이며, 그에따라 Ti, Mg 함량이 증가하는 경향을 보인다. ZoneI에서 장정석은 올리고크레스에 해당하는 $Ab_{84}An_{16}$내지 $Ab_{70}An_{30}$ 의 화학조성을 보이며, ZoneII의 사장석은 안데신에 해당하는 $Ab_{70}An_{30}$ 내지 $Ab_{50}An_{50}$ 의화학조성을 나타낸다. 이와같은 변화양상을 연구지역이 규선석+K-장석대 또는 상부 앰피볼라이트상에서 해당되는 규선석+K-장정석대에 해당하는 고온-저혈압형 변성작용 이전에 고온-중압형의 변성작용을 경험했을 가능성을 제기해 주고 있다. 석류석- 흑운모, 근청석-석류석, 사장석-K-장석 지온계, GASP 지압계 및 ZoneI과 II의 광물군으로 측정된 연구지역의 암석에 대한 변성 작용의 온도.압력 조건은 분천 화강암질 편마암의 경우, 698~$729^{\circ}C$/6.3~11.3kbar (Zone I의 중압대)이고, 미그마타이트질 편마암의 경우, 621~$667^{\circ}C$/1.0~5.4kbar (Zone II)이며, 반상변정질 화강암질 편마암이 경우는 602~$624^{\circ}C$/1.9~3.4kbar (Zone I의 저압대) 이다. 이상의 증거로부터 추정된 연구 지역의 전체적인 온도.압력 경로는 "등온성 압력감소 (isothermal-decompression: ITD"를 보이며 시계방향(clockwise path)으로 이동된 것으로 생각된다. 압력감소 비율(dP/dT)은 약 60bar/$^{\circ}C$를 보인다.TEX>를 보인다.

• 자원환경지질
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• 제34권6호
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• pp.627-648
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• 2001

Skaergaard 암체의 중대에는 사장석 우세대와 휘석 우세대가 교대하는 macro-rhythmic layers와 modally-graded, rhythmic lace론 비롯한 최소 두 가지 종류 이상의 layering 발견된다 Macro-rhythmic layers는 LS의 중대에서만 빈번히 발견된다. 두게는 0.3에서 3.3m에 이르고 명확한 상하부 경계를 가지며 노두에서 2km 이상 휭으로 연장된다. 자기 macro-rhythmic layer에서는 내부적인 점이층리 구조를 보이지는 않으나 소규모 modally-graded layer 빈번히 발견된다. Modally-graded, rhythmic layer는 LS의 흔히 발견되나 UBS나 MBS에서는 드물게 관찰된다. 두에는 떼서 50cm에 이르고 노두에서 최대 100m 까지 횡으로 연속된다. 횡적으로 갑자기 혹은 서서히 사라지며 종종 기칠 메우기 구조나 사층리 구조를 수반한다. 명확한 하부 경계와 점이적인 상부 경계와 함께 강한 층간 modal grading이나 size grading이 특징이다. 중대 modally-graded layering중 사장석 우세와 휘석 우세 macro-rhythmic layer두개를 상세하게 조사하였다. 일반적으로 사장석 내의 $K_2$O와 Ba, 휘석, 티탄철석, 그리고 자철석 내의 MgO와 FeO*를 제외한 광물성분변이는 보이지 않는다. 티탄철석과 자철석이 풍부한 layer기저에 산출되는 휘석, 티탄철석, 그리고 자철석의 성분은 MgO가 더 많고 FeO*는 더 적은 경향을 보여준다. 이와 같은 성분변이는 기존의 결정과 Fe가 많은 melt의 상호반응의 결과로 생각되며 Layer 기저에서는 상부보다 적은 re-equilibration를 겪은 것으로 생각된다. 개개 상이나 휘석과 oxide의 비와 reequilibration의 정도 간에는 직접적인 상관관계는 보이지 않는다 휘석 우세 layer거 사장석에 비해 사장석 우세 layer 의 사장석은 UBS의 사장석과 유사하게 상대적으로 적은 $K_2$O와 Eu/Sm를 보이며 이는 사장석 우세 layer는 암체 상부에서 유래한 과외의 사장석에 기인함을 시사한다. 사장석 우세 layer는 대류기에 휘석 우세 layer는 비대류기에 형성되었음을 시사한다. $K_2$O가 적은 사장석 우세 layer의 사장석은 layer내로 통과하는 $K_2$O가 풍부한 liquid와의 reequilibration 에 기인한 것으로 생각된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권1호
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• pp.124-139
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• 2013

최천약(崔天若 1684경~1755)은 동래(東萊) 출신 무인(武人)으로 1713년부터 왕실의 공역을 담당한 별간역(別看役)이었다. 그는 능묘석물, 건축, 옥공예, 주조(鑄造) 등 여러 분야에서 재능을 발휘해 당시 사대부들은 '최천약은 형태가 없는 물건을 잘 창조한다[천약선창의(天若善創矣)].'라며 그의 재주를 높이 평가했다. 그는 1713년 옥보(玉寶)의 거북이[귀구(龜瞿))를 깎는 것을 시작으로 왕실 공역에 참여하기 시작하여, 1720년대에는 자신만의 옥보 거북이 양식을 만들어 냈다. 왕실 공예품 중에서 동인(銅人 1741년)은 우리나라 유일의 금속제 침구동인상(鍼灸銅人像)으로 인체 각 부분의 표현이 사실적인 작품으로 최천약이 감동(監董)한 작품이다. 1731년 인조 장릉 병풍석에 십이지신상 대신에 모란과 연꽃을 조각한 최천약은 이때부터 왕릉 및 사대부묘 석물에 감동을 시작하여 단경왕후 온릉(1739년), 의소세손묘(1752년)에서 초상조각에 가까운 문인석을 제작하기도 했다. 최천약은 공민왕릉 무인석을 모델로 조현명묘 무인석(1752년)을 제작하고, 그가 1755년 사망하자 후배들은 조현명묘 무인석을 계승해 박문수묘(1756년)와 정성왕후 홍릉 및 인원왕후 명릉 무인석(1757년)을 조각한다. 그 결과 14세기 말 공민왕릉 무인석의 충갑(衷甲), 흉갑의 매듭, 대(帶)의 화문(花紋) 등이 18세기 무인석에도 나타나게 되었다. 의소세손묘 문인석 조현명묘 무인석 등 최천약이 제작한 문무인석들은 초상조각으로도 손색 없으며, 조선 후기 조각의 대표작으로 김하정(金夏鼎) 변이진(卞爾珍) 등 별간역(別看役)들과 김천석(金千碩) 박필심(朴弼深) 등 최고의 석수(石手)들이 있었기에 제작 가능한 작품들이었다. 이러한 최천약이 제작한 다른 문무인석의 발굴 및 다른 별간역들의 활동과 작품 등의 연구를 통해 조선 후기 능묘석물의 실체에 접근해야 할 것이다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제39권
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• pp.219-242
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• 2006

충남 아산시 시전리 유적에서 출토된 옥기를 대상으로 고고과학적 측면에서 재질분석 및 원료산지를 해석하였다. 시전리 유적은 북쪽에 평야와 하천이 발달된 남쪽의 구릉에 위치한다. 이 지역의 지질은 선캠브리아기의 변성퇴적암류인 편암 복합체가 주류를 이루며 충적층이 넓게 분포한다. 이 유적의 청동기시대 4호 원형 주거지에서 한 점의 천하석제 옥기가 출토되었다. 이 옥기는 곡옥의 형태를 가지고 있으며 담녹색에 쪼개짐이 발달된 특징을 보인다. 또한 유리광택에 백색 조흔을 보이며 미세벽개 및 쌍정을 갖는 주상 형태의 규산염광물이다. 다각적인 정량분석 결과, 이 옥기는 광물학적으로 조장석과 정장석이 공생하는 미사장석이며, 보석학적으로는 천하석 또는 아마조나이트(amazonite)로 불리는 장석군 광물로 동정되었다. 이 천하석제 옥기의 내부조직은 Na-단종인 조장석과 K-단종인 정장석이 벽개와 쌍정을 따라 수 ${\mu}m$의 폭으로 교대조직을 이루고 있다. 또한 정장석 내부는 $K_2O$의 함량에 따라 교호성장 조직을 형성하였다. 따라서 이 천하석은 Na와 K가 상호치환과 교대 작용에 의하여 미사장석이라는 하나의 광물상을 이룬 것이다. 남한에서 천하석의 원산지는 충북 단양이 유일하며, 시전리 유적과 가장 근접한 미사장석 산지로는 공주시 장기면이 알려져 있다. 한편 청동기시대 천하석제 옥기가 다량 출토된 지역은 경남 서부 및 전남 동부의 남해안 연변으로서, 이 지역에서도 천하석의 원료가 될 만한 원광석의 산지는 알려져 있지 않다. 일반적으로 청동기시대 천하석제 식옥은 부장품으로 출토되지만, 시전리 유적에서는 옥기의 생산 및 가공흔적을 찾아볼 수 없고 유일하게 한 점이 주거지에서 수습된 것으로 볼 때, 시전리에 옥기 원료의 산지가 있거나 공방이 있었을 가능성은 없어 보인다. 따라서 이 옥기의 원산지와 유입경로 및 제작과정을 설명하기 위한 고고학적 연구가 필요하다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권8호
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• pp.566-573
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• 2012

본 연구에서는 적니와 석회석을 이용하여 혼합중금속의 제거능을 평가하였다. 적니의 중금속 흡착은 $Pb^{2+}$ (94.0%), $As^{3+}$ (67.1%), $Cu^{2+}$ (37.5%), $Cr^{6+}$ (36.6%) 순의 흡착률 나타났으며, 석회석은 $Pb^{2+}$ (30.8%), $Cu^{2+}$ (16.5%), $Cr^{6+}$ (11.5%), $As^{3+}$ (8.9%)의 흡착률을 나타내었다. 동적흡착 실험결과를 유사 1차 모델과 유사 2차 모델로 분석한 결과 두 모델 모두 실험결과에 잘 부합하는 것으로 나타났으며 평형흡착 실험결과 Freundlich 모델은 적니와 석회석의 $Cr^{6+}$, $Pb^{2+}$ 흡착에 부합하며, $Cu^{2+}$ 흡착은 Langmuir 모델에 부합하였다. 용액의 pH가 5에서 9로 증가함에 따라서 흡착률은 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 적니의 양이 증가함에 따라서 중금속의 흡착률은 증가하였지만, 단위 질량당 흡착량은 조금 감소하였다. 반면, 석회석의 양이 증가하여도 흡착양에 변화가 없는 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 통해 적니와 석회석은 중금속을 효율적으로 제거할 수 있는 흡착제로 판단된다.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.138-156
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• 2002

소백산 육괴 중 남동부 지역의 선캠브리아 변성암류는 화강암질 편마암, 반상변정질 편마암과 석영장석질 편마암 등으로 이루어져 있으며, 하동-산청 회장암 복합체 서편에 남북방향의 대상으로 사방휘석을 함유한 차노카이트가 폭 3km, 길이 12km의 규모로 분포한다. 차노카이트는 조직에 따라 괴상 차노카이트와 엽리상 차노카이트로 분류된다. 성분상 차노카이트의 원암은 화강섬록암에서 석영 몬조나이트에 대비되고 비알카리질이며. 이들의 주원소 및 미량원소의 함량 변화양상은 전형적인 마그마 분화 경향을 보여준다. 한편, 조구조 판별도에 도시된 지구화학적 자료는 이들 차노카이트가 활동적인 조구조 환경에서 형성되었음을 보여준다. 괴상 및 엽리상 차노카이트에서 관찰되는 주구성 광물은 사장석, 사방휘석, 미사장석 석류석 석영 등이며, 석류석은 산점상으로 산출한다. 석류석은 대체로 성분 누대구조가 잘 나타나고, $X_{alm}$ / (0.74~0.83)와 $X_{py}$ (0.07~0.12), $X_{Mg}$ (0.12-0.08) 성분은 주변부로 가면서 감소하고, $X_{grs}$ /(0.03~0.15)는 중심부에서는 낮고 주변 부로 가면서 크게 증가하는 특징적인 변화를 보인다. 사방휘석-석류석-사장석-석영 공생광물군을 이용하여 계산된 차노카이트의 변성조건은 시료에 따라 2.5-7.5kb, $600-900^{\circ}C$의 큰 범위로 변화하지만, 석류석의 중심부 성분을 사용하였을 경우 약 $800^{\circ}C$의 정점온도를 보인다. 그리고 석류석의 누대구조 특성이 뚜렷한 시료 MS2-1에서는 3.5kb, $800^{\circ}C$에서 6kb, $600^{\circ}C$로 후퇴한 반시계 방향의 진화경로가 인지된다.

• 자원환경지질
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• 제45권6호
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• pp.623-641
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• 2012

장군 연-아연-은 광상은 열수교대형 광상이다. 모암변질시 원소 분산을 알아보기 위해 모암, 열수변질대 및 연-아연-은 광맥에서 시료를 채취하였다. 이 광상은 능망간석화작용과 돌로마이트화작용으로 구성된 열수작용이 현저히 인지된다. 모암은 돌로마이트와 석회암이며 구성광물은 방해석, 돌로마이트, 석영, 금운모 및 흑운모 이다. 연-아연-은 광맥과 접촉한 부분에서 관찰되는 능망간석대는 주로 능망간석이 산출되며 소량 방해석, 돌로마이트, 쿠트나호라이트, 유비철석, 황철석, 황동석, 섬아연석, 방연석 및 황석석 등이 산출된다. 연-아연-은 광맥으로부터 멀어짐에 따라 관찰되는 돌로마이트대는 주로 돌로마이트가 산출되고 소량 방해석, 능망간석, 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석 및 황석석 등이 산출된다. 모암변질시 주원소, 미량 및 희토류원소들간의 상관계수는 $Fe_2O_3(T)$/MnO, Ga/MnO 및 Rb/MnO(돌로마이트 및 석회암)가 정의 상관관계를 갖고 MgO/MnO, CaO/MnO, $CO_2$/MnO 및 Sr/MnO(돌로마이트)와 CaO/MnO 및 Sr/MnO(석회암)가 부의 상관관계를 갖는다. 모암변질시 이득원소들은 $Fe_2O_3(T)$, MnO, As, Au, Cd, Cu, Ga, Pb, Rb, Sb, Sc, Sn 및 Zn 이고 손실원소들은 CaO, MgO, $CO_2$ 및 Sr 이다. 따라서 CaO, $CO_2$, $Fe_2O_3(T)$, MgO, MnO, Ga, Pb, Rb, Sb, Sn, Sr 및 Zn 등의 원소들은 모암이 돌로마이트내지 석회암인 열수교대형 광상의 탐사에 지시원소로서 활용될 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권5호
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• pp.371-377
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• 2009

순산소연소 배가스 중 $CO_2$ 농도는 가스의 재순환으로 인해 95%까지 농축 가능하며, $CO_2$ 농도가 높은 조건에서 석회석의 소성특성은 기존의 공기 연소와 다르게 나타난다. 본 연구에서는 흡수제로 특성이 다른 세 종류의 국내산 석회석을 이용하여, 소성온도에 따른 석회석의 소성특성에 대해 알아보았다. 또한 흡수제 종류, 반응온도 등의 운전변수가 $SO_2$ 제거효율에 미치는 영향에 대하여 알아보고, 반응생성물을 포집하여 황 함량을 측정하였다. 소성온도가 증가함에 따라 석회석의 소성율 및 비표면적은 증가하는 경향을 보였으며, 반응온도가 증가함에 따라 $SO_2$ 제거효율은 증가하였으며 석회석의 종류에 따라 $SO_2$ 제거효율이 뚜렷한 차이를 보였다. 최고효율 나타낸 석회석 시료에 대한 반응생성물 분석결과 시료 내 황 함량은 약 10% 정도인 것으로 나타났다.