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FT-IR을 이용한 터키석의 감별에 관한 연구 (A study on the identification of turquoise by FT-IR)

  • 김영출
    • 한국결정성장학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.272-276
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    • 2004
  • 보석을 포함한 무기물질은 적외선 영역에서 특성적인 진동 에너지를 가지고 있으며 이를 이용하여 감별에 응용 되기도 한다. 결정격자의 진동과 관련이 있는 적외선 분광기의 흡수 에너지는 보석의 구성원자의 결합과 관련된 특징이다. 천연 터키석[$CuAl_6(PO_4)_4\cdot(OH)_8\cdot 5H_2O$]은 이러한 적외선의 고유한 특성에 의해 2000~450$\textrm{cm}^{-1}$ 중적외선 범위에서 천연 보석에 처리된 터키석과 합성 터키석, 모조 터키석으로부터 감별 할 수 있었다. 합성 Gilson 터키석의 스펙트럼은 천연 터키석과 비교하였을 때 보다 부드러운 스펙트럼이 나타났으며 이는 집합체의 상태가 천연 터키석과 다르기 때문이었다. 또한 천연 터키석과 외관이 매우 유사한 gibbsite는 다른 화학조성을 지니고 있음으로 인해 적외선 스팩트럼 역시 매우 다름을 보여 주었다. 적외선 분광기는 비파괴 검사로서 빠른 분석이 가능하였다.

대구 대덕산 규장암체에서 산출되는 전기석에 대한 광물화학적 연구 (Mineralogical and Geochemical Studies on Tourmaline in Felsite from the Daeduk Mountain, Daegu, South Korea)

  • 우현동;박성은;장윤득;김정진
    • 한국광물학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.85-95
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    • 2014
  • 백악기 말기 불국사 관입암류에 해당하는 대구 대덕산 규장질 관입암체 내에서는 구형, 방사형의 두 가지 형태의 전기석 결정이 발견된다. 이 연구에서는 두 가지 형태를 보이는 전기석의 광물화학적인 특징과 더불어 결정화 환경이 형태적인 차이점에 끼친 영향에 대해 알아보았다. 두 전기석은 화학적으로 모두 철전기석에 해당하며, 구형 전기석은 방사형 전기석에 비해 Al이 풍부하고 Ca, Na, K, Fe, Mn, Mg 등이 결핍되어 X 및 Y 사이트가 채워져 있지 않음을 알 수 있었다. 한편 확산규제결합(DLA) 모델에 의하면 결정의 성장형태가 불규칙적일수록 마그마의 유동이 활발하다고 알려져 있다. 따라서 방사형 전기석이 비교적 유동적인 환경에서 결정화되었음을 알 수 있으며, 마그마의 분화에 따라 고철질 성분에 비해 규장질 성분이 농집되면서 마그마 환경이 안정되고 구형의 전기석을 만들어 내기에 적합한 환경이 조성되었을 것이라 판단된다.

국내 석회석의 활용현황

  • 채영배;정수복;김완태
    • 한국광물학회:학술대회논문집
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    • 한국광물학회.대한자원환경지질학회.대한광업진흥공사 2002년도 추계 공동 심포지엄 논문집: 국내 자원의 현황과 전망
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    • pp.93-101
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    • 2002
  • 석회석은 우리나라 광업법 제3조에서 규정한 법정광물로써 백운석, 대리석, 방해석 및 코퀴나 등을 포함하며, 최근 우리나라 전체 광산물 생산량의 $75\%$를 상회하는 단일광종 최대생산량을 나타내고 있는 광종이다. 이외에도 석회석 광은 여러 가지 통계적으로도 국내 최대임을 나타내는데, 즉, 2001년도 우리나라 일반광(66종) 등록광구수 5,242개소 중에서 1,494개소를 차지하여 $28.5\%$를 차지하며, 가행광산 수에서도 320개소 중 109개소$(34\%)$, 근로자 수에서는 4,291명중에서 2,748명$(64\%)$으로 최대의 규모를 가지고 있다. 실제로 석회석 및 관련제품은 오늘날 화학공업이나 환경산업 등 각종의 산업에 널리 이용되고 있으며, 그의 이용 역사에서도 유구한 역사를 가지고 있다. 즉, 고대 유적분석 결과는 이미 신석기 시대에도 석회 재료가 쓰였을 것으로 보고되고 있으며, 성경(신명기 27장 1-5절)에도 소개되고 있고, 우리나라에서의 석회 사용의 역사도 동국여지승람(성종16년), 세종실록, 문종실록 등에 석회 산지가 자세히 조사 기록되어 있으며 소성석회의 제조, 사용에 대하여도 기록하고 있다. 이외에도, 그리이스, 로마, 중국 등지의 역사에서는 건축재, 농업, 표백 및 제혁공업 등에 사용되었다는 사실이 발견되고 있지만, 석회석의 용도가 크게 증가된 것은 역시 산업혁명 이후 20세기가 시작되면서부터 라고 할 수 있다. 석회석은 국가산업구조 및 인간의 삶의 양식에 따라 그의 용도가 다양하고, 광범위하게 변화하는 만큼, 그의 품질 또한 중요하게 취급되어야 하지만, 우리나라의 경우에는 아직도 시장규모가 큰 일부용도이외에 사용자의 요구에 부합되는 다양한 품질의 석회제품을 제조하는 데에는 인색하고, 또한 사용자의 대부분은 용도가 명시되어 있는 외국의 제품을 선호하는 경향에 따라 석회석 및 관련제품의 수입량이 감소하지 않고 있다. 최근 우리나라는 국제통화기금(IMF)이후에, 국내산업을 보호하는 정부의 규제나 지원은 폐지 또는 축소되고, 외국회사의 시장참여에 의한 국제경쟁기반이 약화되고 있는 것도 사실이지만, 고 환율에 의하여 일부제품의 수입은 자제되고, 국내산 대체 방향으로 진행되고 있기 때문에, 안정되고 신뢰할 수 있는 품질의 제품을 제조하는 경우에는 오히려 국내시장의 확장에는 좋은 시기가 될 수도 있다고 판단된다. 이에 본고에서는 최근 국내 석회석 관련제품을 활용하는 사례를 분석하고 향후 유효 이용을 도모하는 데에 참고가 되었으면 하는 마음에서 작성하였다.

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밀양 고알루미나 점토광상 다이아스포아 단괴내의 진동누대 전기석의 화학적 특징 (Chemical Characterization of Oscillatory Zoned Tourmaline from Diaspore Nodule, an Aluminum-rich Clay Deposit, Milyang, South Korea)

  • 추창오;김영규
    • 한국광물학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.227-236
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    • 2005
  • 밀양점토광상의 알루미늄이 풍부한 다이아스포아 단괴에서 열수변질 기원 전기석은 집합체나 미립으로 산출한다 대부분의 전기석 결정은 미세한 대구조가 특징적인데, 이는 열수변질 작용동안 개방계의 유체혼합과 같은 변동이 심한 환경에서 형성되었음을 지시한다. 본 전기석의 화학적 진동누대 구조의 양상은 결정축의 방향과는 무관하게 흡사한 특징을 보인다. Mg는 결정성장 초기, Fe는 후기 단계동안에 부화되었으며, Fe/Mg의 비는 규칙적으로 진동함을 보여 준다. 화학분석, 후방산란영상(BSE), X-선 화학분석도에 따르면 전기석내 진동누대구조는 Fe와 Mg 함량변화에 주로 제어되었으며 봉소함량의 기여도는 미미하다. 전기석이 다이아스포아와 딕카이트로 변질되는 것으로 볼 때 전기석은 B, Fe, Mg의 활동도가 감소하면서 이들 고알루미나 광물에 비하여 불안정해 진다. 그러므로 열수계내 알루미늄 활동도가 전기석의 안정성을 제어하는 것으로 볼 수 있다.

국내 석회석의 활용현황

  • 채영배;정수복;김완태
    • 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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    • 대한자원환경지질학회 2002년도 추계 공동 심포지엄 논문집
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    • pp.93-101
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    • 2002
  • 석회석은 우리 나라 광업법 제3조에서 규정한 법정광물로써 백운석, 대리석, 방해석 및 코퀴나 등을 포함하며, 최근 우리 나라 전체 광산물 생산량의 75%를 상회하는 단일광종 최대생산량을 나타내고 있는 광종이다. 이외에도 석회석 광은 여러 가지 통계적으로도 국내 최대임을 나타내는데, 즉, 2001년도 우리 나라 일반광(66종) 등록광구수 5,242개소 중에서 1,494개소를 차지하여 28.5%를 차지하며, 가행광산 수에서도 320개소 중 109개소(34%), 근로자 수에서는 4,291명중에서 2,748명(64%)으로 최대의 규모를 가지고 있다. 실제로 석회석 및 관련제품은 오늘날 화학공업이나 환경산업 등 각종의 산업에 널리 이용되고 있으며, 그의 이용 역사에서도 유구한 역사를 가지고 있다. 즉, 고대 유적분석 결과는 이미 신석기 시대에도 석회 재료가 쓰였을 것으로 보고되고 있으며, 성경(신명기 27장 1~5절)에도 소개되고 있고, 우리 나라에서의 석회 사용의 역사도 동국여지승람(성종16년), 세종실록, 문종실록 등에 석회 산지가 자세히 조사 기록되어 있으며 소성석회의 제조, 사용에 대하여도 기록하고 있다. 이외에도, 그리이스, 로마, 중국 등지의 역사에서는 건축재, 농업, 표백 및 제혁공업등에 사용되었다는 사실이 발견되고 있지만, 석회석의 용도가 크게 증가된 것은 역시 산업혁명 이후 20세기가 시작되면서부터 라고 할 수 있다. 석회석은 국가산업구조 및 인간의 삶의 양식에 따라 그의 용도가 다양하고, 광범위하게 변화하는 만큼, 그의 품질 또한 중요하게 취급되어야 하지만, 우리 나라의 경우에는 아직도 시장규모가 큰 일부용도이외에 사용자의 요구에 부합되는 다양한 품질의 석회제품을 제조하는 데에는 인색하고, 또한 사용자의 대부분은 용도가 명시되어 있는 외국의 제품을 선호하는 경향에 따라 석회석 및 관련제품의 수입량이 감소하지 않고 있다. 최근 우리 나라는 국제통화기금(IMF)이후에, 국내산업을 보호하는 정부의 규제나 지원은 폐지 또는 축소되고, 외국회사의 시장참여에 의한 국제경쟁기반이 약화되고 있는 것도 사실이지만, 고 환율에 의하여 일부제품의 수입은 자제되고, 국내산 대체 방향으로 진행되고 있기 때문에, 안정되고 신뢰할 수 있는 품질의 제품을 제조하는 경우에는 오히려 국내시장의 확장에는 좋은 시기가 될 수도 있다고 판단된다. 이에 본고에서는 최근 국내 석회석 관련제품을 활용하는 사례를 분석하고 향후 유효이용을 도모하는 데에 참고가 되었으면 하는 마음에서 작성하였다.

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폐광산 광미의 무해 처리를 위한 분말 석회석의 활용에 관한 연구 (A Study on the Recycling of Powdered Limestone for the Stable Reclamation of Tailings in an Abandoned Mine)

  • 김영석;오종기;김성규;이화영;한춘
    • 자원리싸이클링
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    • 제9권2호
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    • pp.26-32
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    • 2000
  • 복구되지 않은 폐광산 광미에 의한 산성광산매수가 문제를 일으킬수 있는 기간에 대하여 column 실험에 의한 모델링을 통하여 규명하였고, 이러한 문제를 해결하고자 석회석을 이용한 경제적이고도 환경 친화적인 기술을 제시하였다. 이 방법은 원천적으로 중금속이 침출 수나 유입 수에 미 반응하여 영구히 안정상태를 유지하는 것인데, 석회석을 주 혼화재로 하여 석회석과 광미를 교차로 적층하는 복구기술이다. 이렇게 석회석으로 복구하면 국내에 대량으로 부존되어 있는 거 품위 석회석 자원을 활용할 수 있어 경제적일 뿐만 아니라 환경 친화적이다.

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방해석 결정 성장시 금속 양이온의 분해 현상에 대한 연구 (Partitioning of Metal Cations During Synthetic Calcite Growth)

  • 윤혜온;김수진
    • 한국광물학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.31-38
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    • 2001
  • 방해석 결정 성장시 나타나는 미량금속 양이온의 분배현상을 표면침전 및 연속 결정 성장과정을 통하여 관찰하였다. A, B, C 유형의 순수한 방해석이 각각 3가지 다른 초기 농도 즉 0.02, 0.2, 0.4M의 $CaCl_2$.$2H_2$O로부터 형성되었으며 이들의 표면 형태는 합성용액의 조성과 성장 속도에 의해 조절됨을 알 수 있었다. B 유형이 표면형태가 좀더 복잡하지만 A, B 유형은 대체로 단순한{1014}면을 가진 방해석과 유사한 표면형태를 보여준다. 이에 반해 C 유형에서는 {0112}면이 주로관찰되었다. 순수한 방해석 위에 $(Ca, Me)CO_3$층의 대해 {1014}면 3 방향에 대한 전자현미분석 결과 금속이온의 특징적인 분배현상을 알수 있었다. $Mn^{2+}$ /과 $Co^{2+}$ 는 {0112} 에 수직으로 반면 $Sr^{2+ }$ /는 {1014}에 수직 또는 평행한 방향으로 선택적으로 분배되는 현상이 관찰되었다. 합성 방해석 표면 형태에 따른 금속 이온들의 분배 친화도를 Mn$^{2+}$ 이 C 유형>B 유형 >A 유형 그리고 $Co^{2+}$ 은 B 유형 >A 유형 >C 유형이다. 이들중 $Sr^{2+}$는 특히 {1014}면이 잘발달된 A유형에 더 많은 친화도를 갖는 것으로 나타났다.

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변성암석학과 구조지질학에서 석류석 반상변정의 중합적인 의의: 조산운동의 온도-압력-변형-시간 경로 해석

  • 김형수
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 한국지구과학회 2005년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.138-144
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    • 2005
  • 석류석은 변성 온도와 압력을 계산하는 지온지압계에 널리 사용되며, 또한 이들 내부엽리와 외부엽리와의 접촉 관계를 이용하여 상대적인 변형작용의 시기를 밝히는 데 이용되어져 왔다. 석류석 반상변정 내의 내부 엽리 조직에 대한 정량적인 해석과 내부 미세 구조와 화학적 누대구조와의 관계에 대한 접근 방법은 석류석이 형성되는 동안에 온도-압력-변형작용의 진화 과정을 보다 정량적으로 해석할 수 있을 뿐만 아니라, 절대 연령 자료와 결합은 조산 운동 동안 발생하는 다변성/다변형 작용의 특징 보여주는 온도-압력-변형-시간 경로를 규명할 수 있다. 미국 메사추세츠 주 북중부 지역에서 십자석, 남정석과 함께 산출되는 석류석 반상변정은 온도-압력이 증가(540-570 $^{\circ}C$, 4.0-5.0 kbar에서 620-637 $^{\circ}C$, 7.9-8.8 kbar 까지) 하면서 성장하였다. 또한 이와 같은 변성작용 동안 압축 변형 방향은 다음과 같은 순서로, NE-SW, NW-SE, N-S 그 다음 E-W 방향으로 변화하였다. 결론적으로 이와 같은 변성작용과 변형작용은 주로 고생대 중기 데본기 동안에 일어났던 아카디안 조산운동으로 특징 지워 지며, 후기 알레게니안 조산운동에 부분적으로 영향을 받은 것으로 판단한다.

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익산 미륵사지 석탑 석인상의 조영시기와 훼손도 진단 및 보존관리 (The Damage Assessment, Construction Point of Time and Deterioration Diagnosis and Conservation Maintenance of Stone Statues Around the Stone Pagoda in Mireuksaji Temple in Iksan)

  • 이동식;이연경
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제47권4호
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    • pp.74-91
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    • 2014
  • 익산 미륵사지 석탑 석인상은 639년경 석탑이 조영된 이후 고려 말이나 조선 초기에 탑 주변에 조성되었다. 이 석인상은 동물에서 사람으로 변화하는 과도기적인 모습을 보이며, 탑을 수호하는 역할을 하였을 것으로 추정된다. 현재 석인상의 표면은 삭박되어 뚜렷한 도상을 알 수 없을 정도로 뭉그러져 있다. 그러나 남서 석인상은 세 방위(서북 북동 동남)에 놓인 석인상에 비해 물성은 약하지만 도상이 뚜렷하게 잘 남아 있다. 이러한 석인상의 표면 상태는 석인상이 위치한 노출환경과 직접적인 관련이 있다. 세 방위에 놓인 석인상은 그동안 외부에 노출되어 있었지만, 남서쪽에 놓인 석인상은 17세기경 석탑 주변에 석축을 축조하면서 석축 안에 들어가게 됨에 따라 외부 저해환경으로부터 차단될 수 있었기 때문이다. 이와 같이 약 400여 년간 다른 환경에 놓여 있었던 석인상은 차별적인 풍화현상을 보인다. 즉 세 방위(서북 북동 동남; $176{\cdot}109{\cdot}273kgf/cm^2$)에 놓인 석인상은 원래 물성이 좋았지만 삭박에 의해 도상이 불분명하고 생물의 침해가 심한 반면, 남서쪽에 놓인 석인상은 원래 물성($133kgf/cm^2$)은 좋지 않았지만 흑색오염물과 입상 분해 현상이 관찰될 뿐 도상형태가 잘 남아 있다. 석인상을 외부에 그대로 노출시켜 보존하는 것은 석인상의 형태적 보존을 위해서 권장할 만한 보존 관리방안이라 할 수 없다. 미륵사지 주변에 대한 미기후 환경 데이터를 적용해볼 때 미륵사지는 해를 거듭할수록 강산성비가 내리는 강한 풍화영역에 속하기 때문이다. 따라서 석인상의 형태적 보존을 위해서는 석인상이 있었던 원래의 위치를 고려한 보존 관리방안보다는 현재의 도상을 유지하고 보존할 수 있는 보존 관리방안을 생각해 볼 필요가 있다.

국내산 고품위 석회석의 광물상 및 광물특성에 관한 응용광물학적 연구 (Applied-mineralogical Study on the Mineral Facies and Characteristics of Domestic High-Ca Limestone)

  • 노진환;오성진;김경진
    • 한국광물학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.339-355
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    • 2004
  • 국내산 고품위 석회석은 그 지질 배경과 광상 유형에 따라 (1) 제천-단양 지구, (2) 삼척-태백-정선 지구 및 (3) 울진-안동 지구의 유형들로 구분된다. 제천-단양 지구에서 산출되는 석회석을 제외한 대부분의 국내산 고품위 석회석들은 석회암이 열수변질작용과 열변성작용을 받아 재결정되고 Ca이 부화된 양상을 이룬다. 국내산 고품위 석회석은 광물조성, 화학조성, 결정도 및 광물상의 차이에 따라 결정질 석회암형, 대리암형, 미정질 및 거정질 방해석 유형으로 구분된다. 이들에 대해 응용광물학적 관점에서 그 조성과 특성을 밝히기 위한 체계적인 시험 및 분석이 이루어졌다. 제천-단양 지구의 고품위 석회석들은 외견상 원암에 가까운 결정질 석회암 유형으로서, 낮은 결정도와 세립질 조직, 비교적 높은 CaO 함량(51~54 wt.%) 및 낮은 백색도의 광석 특성을 갖는다. 삼척-태백-정선 지구에서 산출되는 미정질(대개 0.2~0.3 mm) 및 거정질(2~15 cm) 고품위 석회석은 전형적인 열수변질형 광석으로서, 결정도에서 유형별로 서로 현격한 차이를 보이고 다소 편차가 심한 CaO 함유도(50~55 wt.%) 및 높은 백색도를 보이는 것이 특징이다. 특히 이 지역의 주된 광체인 미정질 방해석형 광석은 미세하고 균일한 결정도와 보다 균질한 조성(대개 > 52 wt.%)을 이룬다. 울진-안동 지구의 변성퇴적암류에서 산출되는 석회석들은 그 광상 유형과 산출상태에 따라 품위와 품질면에서 현격한 차이를 보인다. 이 같은 국내산 고품위 석회석의 광물특성과 화학조성상의 특징에 의거하여 지역별로의 광석 유형에 따라 적절한_개발 용도를 제시하였다.