• 한국지구과학회지
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• 제41권5호
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• pp.437-446
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• 2020

전기차, 에너지저장시스템의 수요급증으로 에너지 저장장치에 대한 관심이 세계적으로 증가해 왔다. 에너지 저장장치의 핵심원료인 리튬과 바나듐 등과 같은 에너지저장광물 자원을 안정적으로 공급하기 위하여 새로운 기술적 대안이 필요하다. 이미 리튬과 바나듐을 직접 확보할 수 있는 기술에 대한 여러 국가들의 연구개발 활동이 이루어지고 있다. 이에 따라 효과적인 연구개발 전략을 수립하기 위해서 특허 및 논문 분석을 통해 각 국의 기술동향을 분석하고 향후 기술발전방향을 설정하는 것이 중요하다. 본 연구는 1970년부터 2019년 10월까지 출원 공개 또는 출원 등록된 한국, 미국, 유럽, 일본의 특허자료와 2000년 1월부터 2019년 10월까지의 논문을 대상 검색된 자료를 통해 신기술 개발동향 및 국내외 연구개발 현황을 분석하였다. 분석결과, 현재 에너지저장광물과 관련된 기술의 성장단계는 태동기 단계에 있는 것으로 분석되었다. 따라서 기술시장 선도와 기술 경쟁력 강화를 위해 새로운 기술의 개발과 개발된 기술에 대한 실증을 병행하여 빠르게 기술을 고도화 하는 전략이 필요하다고 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제28권6호
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• pp.613-621
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• 1995

한국의 상동광상을 비롯한 일본, 미국, 구러시아 등지의 중석광상은 백악기 후기에 형성되었다. 그러나 세계 매장량의 반을 차지하는 중국의 중석광상은 쥬라기 후기로부터 백악기 초기에 형성되었다. 백악기 후반의 중석광상에서는 휘수연의 광화작용이 중석광화작용과 밀접히 수반되는 한편 중국의 중석광상에서는 휘수연 뿐만 아니라 주석도 밀접한 수반관계를 보인다. 중국의 중석광상은 세계 매장량의 과반수를 차지하기 때운에 이들의 산상은 다양하며 대체로 세계 중석광상의 성인을 대표하고 있다고 하겠다. 한국의 경우 90% 이상의 생산량을 보인 상동광상에서는 휘수연석이 부산물로 생산되었다. ppm 단위의 주석이 감지되지만 실제 석석은 상동광체에서 관찰되지 않았다. 수집된 기존 자료를 확인하기 위해 중국의 모평광상과 한국의 대화광상을 비교해 보았다. 두 광상의 석영맥에서 산출되는 광물은 거의 유사하나 특이한 점은 중국 모평에서는 진발다이트와 석석이 다량 산출된다는 점이다. 모평광상의 휘수연-석영맥중 채취한 진발다이트와 백운모의 연령은 181.1 Ma와 167.8 Ma 이고, 대화의 휘수연-석영맥중 백운모는 80.9 Ma와 80.2 Ma를 각각 얻었다. 한국의 백악기 후기 마그마로부터 공급된 중석 광화용액 중에는 주석이 중국처럼 그 양이 증가하여 중석광화작용에 후속되리만큼 충분히 공급되지 않았기 때문에 한국의 중석광상에서는 주석이 수반되지 않았다고 추정된다.

• 자원환경지질
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• 제38권1호
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• pp.1-22
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• 2005

이산화탄소($CO_2$)는 기후협약에 관한 교토의정서에서 적시한 온실가스 중에서 가장 중요한 물질이다. 이에 세계 각 국은 화석에너지 사용의 효율성 증가, 저탄소 함량의 에너지원, 대체에너지원 개발 등 이산화탄소 배출량을 조절하고 줄이기 위한 기술 개발에 상당한 노력을 기울이고 있다. 그러나 교토의정서에서 제시한 배출량을 만족시키기 위해서 는 이산화탄소 처분 기술의 개발과 적용이 필수적으로 요구된다. 현재까지 개발된 이산화탄소 처분 기술 중에는 심부 대수층 처분, 심부 석탄층 처분, 유전 및 가스전 처분, 탄산염광물화 처분 등의 지중(지질) 처분 기술이 그 안정성 및 환경적 친화성으로 말미암아 가장 적극적으로 고려되고 있다. 본 논문에서는 이산화탄소 지중 처분 기술, 특히 대수 층 처분 및 탄산염광물화 처분 기술의 지구화학적 개념과 기술개발 동향에 대하여 알아보고 또한 각 지중 처분 기술 의 장점과 단점에 대하여 검토하고자 한다.

• 자원환경지질
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• 제37권5호
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• pp.477-497
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• 2004

충남 홍성 및 광천 지역에는 두 초염기성암들이 선캠브리아기의 편마암 복합체내에서 격리된 암체로서 산출된다. 이 암체들은 북북동 방향으로 수백 미터 신장되었고, 인접한 변성퇴적암류와 거의 수직 단층관계로 접해 있다. 이 암석들은 듀나이트 및 하즈버자이트로 등립상-모자이크 조직 및 원생입상 조직을 보이고, 드물게 잔쇄반상조직을 보이기도 한다. 이 암석들은 다양한 양의 높은 포스테라이트 조성의 감람석, 마그네슘비의 사방휘석과, 트래모라이트에서 마그네시안 조성의 각섬석, 부 구성광물로 첨정석, 사문석, 녹리석, 자철석, 금운모, 활석 등을 포함하는데 이는 주변암인 편마암 복합체 및 변성 염기성암(각섬석, 흑운모, 사장석, 알칼리 장석, 석영)과 구분이 된다. 화학적으로 이들 초염기성암은 높은 마그네슘비 및 전이 원소 함량, 낮은 알칼리원소 함량, 결핍된 비호정 원소 함량을 보인다. 상관계수에서 높은 정의관계가 함철 원소 쌍, 비호정 원소 쌍, 함철원소와 SiO$_2$ 또는 $Al_2$O$_3$ 원소 사이에서 나타났고 부의 상관관계가 Ni 및 주 원소 사이에서 나타났다. 이들 결과들은 변질의 증가에 따른 함 철 및 $Al_2$O$_3$광물의 증가와 함마그네슘 광물의 감소를 의미한다. 계산된 지질온도계와 광물 조합은 초염기성암이 녹색편암상에서 각섬암상 범위 조건에서 변성 받았음을 암시한다. 전 세계 유사암체와 비교해, 홍성 및 광천 초염기성암들은 희토류를 포함한 비호정성원소에서 결핍된 특징을 보였는데 이는 이 암석이 결핍된 맨틀로부터 유래되었음을 암시한다. 이런 홍성 및 광천 지역 초염기성암의 전체적인 특징은 알파인형 초염기성암 중 특히 천부 맨틀 판 형의 경우와 유사하다.

• 자원환경지질
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• 제46권3호
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• pp.235-246
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• 2013

전 세계적으로 연구개발의 중요성에 대한 인식이 높아지고 있으며, 우리나라의 경우 연구개발 투자액이 비약적으로 증가하여 왔다. 이에 따라 전략화된 연구개발 투자에 대한 관심이 증가하고 있다. 이 분석연구는 KIGAM의 연구과제 추이를 파악하고자 수행하였다. KIGAM은 1976년부터 2011년까지 총 36년간 5,228과제에 약 1조 1,933억원을 집행하였다. 이를 할인율 5%를 적용한 2011년 현재가로 환산할 때 투입한 총 연구비는 약 1조 7,958억원이었다. 연구개발비는 1976년 8.85억원에서 2011년 1,176.0억원으로 약 132.9배 증가하였고, 2011년 현재가로 환산할 때, 1976년 48.82억원에서 약 24.1배 증가하였다. 1976년 28과제에서 2011년 189과제로 6.75배만 증가하였다. 지난 36년간 연구 추이 분석결과, 연구과제수에서는 5,228과제 중에서 광물자원(39.5%) > 지구환경(28.8%) > 국토지질(15.6%) > 석유해저(12.1%) > 정책분야(3.1%) 순이었고, 예산에서는 광물자원(33.1%) > 지구환경(25.6%) 석유해저(22.8%) > 국토지질(15.9%) > 정책분야(2.1%) 순이었다. 연구비 배분은 해당 분야의 정부 우선지원 분야 및 향후 유망 연구 분야를 반영하여 이루어지게 된다. KIGAM은 그간 KIGAM이 수행해온 연구과제 추이에 대한 충분한 이해와 함께 체계적인 분석결과를 활용한 미래 연구수행 포트폴리오를 마련하여야만 한다.

• 통상정보연구
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• 제15권3호
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• pp.313-332
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• 2013

풍부한 자원과 우수한 과학기술력, 거대한 내수시장을 보유한, 잠재력이 큰 동토의 제국 러시아가 빠르게 변화하고 있다. 즉, 원유, 가스, 광물 등 풍부한 에너지자원을 바탕으로 대외교역이 활성화되면서 거대한 자본이 움직이고 있다. 강력한 법, 제도 개선을 통한 사회간접자본(SOC)을 투입해 러시아 경제구조를 변화시키고 있는 것이다. 그중의 하나가 1993년부터 추진해온 WTO(세계무역기구) 가입을 19년 만에 결실을 보게 된 것이다. 2012년 7월 10일 러시아 의회는 WTO 가입 비준안을 통과시켰으며 8월 22일 공식 발효됨에 따라 156번째 WTO 회원국으로 공식 가입되었다. 세계 11위의 경제규모인 러시아가 WTO에 가입함에 따라, 러시아로 수출되는 한국산 자동차 관세가 30%에서 15%, TV부품이 10%에서 0%로, 철강제품이 20%에서 5%로 감소하는 등 러시아로 수출하는 우리나라 수출기업에게 새로운 기회의 땅이 될 전망이다. 러시아는 WTO 가입을 통해 거시경제 부문에서 투자환경 개선, 서비스산업 개방, 제조업 활성화 등 변화를 기대하고, 실물경제에는 관세율 인하, 수입가격 하락 등에 따른 수입과 소비증대를 전망하고 있으나 제조업 기반이 취약해서 한편에서는 우려의 시각도 있다. 아무튼 러시아 WTO 가입은 시장개방으로 공정성과 투명성 등이 개선되어 우리나라 기업의 대러시아 진출이 용이해질 것으로 사료되며, 특히 제조업과 기술이 강한 우리나라와 상호보완적 협력이 기대된다. 이에 본 논문은 러시아 WTO 가입 이후 무역자유화, 대외개방이 확대되는 시점에서 한국과 러시아 간 새로운 경제협력시대를 준비하고, 특히 우리나라 기업의 러시아 교역의 증가가 예상되기에 진출시 대응전략을 제시하고자 한다.

• 자원환경지질
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• 제8권2호
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• pp.63-71
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• 1975

장군광산(將軍鑛山)에서 산출(産出)되는 암석(岩石)으로서 능(菱)망간석(石)이 주구성광물(主構成鑛物)인 탄산염암(炭酸鹽岩)에 대(對)하여 장미암(薔薇岩)(Rhodochrostone)이라는 신암석명(新岩石名)을 명명(命名)하는 바이다. 이 장미암(薔薇岩)은 석탄암(石炭岩)과 마찬가지로 해저(海底)에서 퇴적작용(堆積作用)에 의(依)하여 생성(生成)된 퇴적암(堆積岩)의 일종(一種)임에도 불구(不拘)하고 이 암석(岩石)에 대(對)하여 지금까지 합리적(合理的)이고 체계적(體系的)인 암석명(岩石名)이 세계(世界)에 걸쳐 없었다. 필자(筆者)가 장미암(薔薇岩) 및 이와 관련(關聯)있는 각종암석(各種岩石)에 대(對)한 광물학적(鑛物學的), 암석학적(岩石學的) 및 화학적(化學的)인 연구(硏究)로서 이들에 대(對)하여 새로운 암석명(岩石名)을 명명(命名)함으로서 망간을 함유(含有)하는 탄산염암(炭酸鹽岩)의 체계적(體系的)인 연구(硏究)가 용이(容易)하게 되었다. 세계각지(世界各地)에서 산출(産出)되는 유사(類似)한 탄산(炭酸)망간암(岩)에 대(對)해서도 필자(筆者)의 분류법(分類法)과 명명법(命名法)이 적용(適用)된다. 필자(筆者)의 분류법(分類法)에 따르면 장군광산(將軍鑛山)의 탄산(炭酸)망간층(層)은 주(主)로 장미암(薔薇岩), 규질장미암(珪質薔薇岩)으로 구성(構成)되어 있다. 탄산(炭酸)망간층(層)의 상반(上盤)과 하반(下盤)의 암석(岩石)은 함(含)망간돌로마이트로 구성(構成)되어 있다. 장군광산산(將軍鑛山産) 탄산(炭酸)망간암(岩)의 평균화학분석치(平均化學分析値)는 Si 3.58, Al 0.34, Fe 3.51, Mn 30.38, Mg 0.49, Ca 3.75, Pb 0.57, Zn 0.48, As 1.53, S 1.84 및 P 0.016%이다. 함유원소(含有元素)들간(間)의 상호관계(相互關係)는 Si/Al=11.31, Mn/Fe=8.34, Mg/Fe=0.14, Ca/Mg=7.70 및 Mn/Ca=8.10이다.

• 한국제4기학회:학술대회논문집
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• 한국제4기학회 2004년도 하계학술대회
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• pp.49-50
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• 2004

푸른 진주라 불리는 훕스굴호는 러시아 국경에 인접한 몽고 북부의 청정호수로 해발 약 1,645m 지점에 위치한다. 훕스굴호의 길이는 약 136km이고, 폭은 20-40km이며, 최대수심은 약 262m 이다. 이 호수의 물은 세계에서 가장 깨끗한 담수 중 하나로 몽고 지표수원의 약 70%를 공급하고 있다. 훕스굴호는 바이칼 열곡대내에 형성된 일종의 구조호로 약 240만년 내지 400만년전에 형성된 것으로 추정되고 있다. 훕스굴호는 자연공원으로 지정되어 보호되고 있으며, 따라서 호수의 유역은 다행스럽게도 인간활동에 오염되거나 교란되지 않아 다양하고 흥미로운 육상/수성 생물상을 보유하고 있으며, 퇴적물 기록 역시 후기 신생대 동안의 중앙아시아의 지구환경 및 기후변화 연구에 매우 적합하다. 바이칼 시추사업 (Baikal Drilling Project)은 신생대 후기 동안의 중앙아시아의 지구조진화 및 전지구적 기후변화를 규명하기 위해 미국, 러시아, 일본, 독일 등이 참여한 다국가 공동사업이다. 바이칼 시추사업 연구팀은 지난 15년간 많은 노력과 예산을 투자하여 바이칼 호로부터 총 1,600m에 이르는 방대한 양의 퇴적물 코아를 성공적으로 회수하였고, 이 시료를 이용하여 후기 신생대 동안의 중부 유라시아 대륙의 고기후/고환경 진화과정을 성공적으로 규명하였다. 바이칼 시추사업이 성공적으로 진행됨에 따라, 이 사업에 참여했던 러시아와 일본의 과학자들은 바이칼호의 서쪽에 위치한 몽고 북부의 훕스굴에도 많은 관심을 가지게 되었으며, 동시에 바이칼 시추사업의 후속사업으로 훕스굴 시추사업을 새롭게 추진하게 되었다. 한편, 대륙내부에서의 제4기 지구환경 및 기후 변화 과정에 많은 관심을 가지고 연구해 오던 한국지질자원연구원도 2003년에 정식 회원으로 훕스굴 시추사업에 합류하였다. 훕스굴 시추사업 연구팀은 몽고의 지질광물자원연구소 (대표연구기관), 러시아의 지구화학연구소, 일본의 나고야대학교 그리고 한국의 지질자원연구원 등 4개국의 연구기관으로 구성되어 있다. 이들 4개 연구기관은 시추획득 및 기초연구 수행에 필요한 연구비를 현금 혹은 현물 (장비 포함)의 형태로 공동부담하고 있으며, 따라서 획득한 시추코아에 대해서도 각 연구기관이 전 구간에 대해 동일하게 25%의 소유권을 가지고 있다. 훕스굴 시추사업은 2008년까지 수행될 계획이며, 시추작업은 2005년까지 완료될 계획이다. 연구 진행과 관련하여, 공동연구의 명분을 높이고 분석의 효율성을 높이기 위해서 시료채취 및 기초자료 획득은 4개국의 연구원이 모여 공동으로 수행한 후의 결과물을 서로 공유하고, 자세한 전문분야 연구는 각 국의 대표기관이 독립적으로 수행하는 방식을 택하였다. 훕스굴에 대한 제1차 시추작업은 2004년 3월 말에 실시하였다. 시추작업 결과, 약 80m의 시추 코아가 성공적으로 회수되어 현재 러시아 이르쿠츠크 지구화학연구소에 보관중이다. 이 시추코아는 2004년 8월 중순경에 4개국 연구팀원들에 의해 공동으로 기재된 후에 분할될 계획이다. 분할된 시료는 국내로 운반되어 다양한 전문분야별 연구에 이용될 것이다. 한편, 제2차 시추작업은 2004년 12월에서 2005년 2월 사이에 실시될 계획이다. 수백만년에 이르는 장기간에 걸쳐 지구환경변화 기록이 보존되어 있는 훕스굴호에 대한 시추사업은 후기 신생대 동안 유라시아 대륙 중부에서 일어난 지구환경 및 기후변화를 이해함과 동시에 이러한 변화가 육상생태계 및 지표지질환경에 미친 영향을 이해하는데 크게 기여할 것이다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권6호
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• pp.68-75
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• 2018

국내 순환유동층보일러(CFBC)발전소로부터 발생된 석탄재의 희토류 성분, 함량 및 분포특성을 평가하여 희토류 회수 개발 가능성을 검토하였다. 국내 CFBC발전소에서 확보한 6 종 석탄재의 희토류 함량은 82.2 ~ 311.7 ppm으로, 세계 석탄재 희토류 평균값으로 제시된 403.5 ppm에 비해 낮게 확인되었다. 희토류 농도와 Outlook coefficient값을 이용한 분석 결과, 6 종의 석탄재 모두 unpromising area (I)로 분류되었다. 현재 단계에서 석탄재의 희토류 회수를 위한 개발은 어려운 상태임을 확인하였고, 향후 석탄재 중 희토류 성분의 회수를 위해서는 critical 희토류를 주요 대상으로, 이를 농축하기 위한 전처리 및 선별 공정 개발이 필요한 것으로 확인되었다.

• 자원환경지질
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• 제47권6호
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• pp.563-569
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• 2014

루비는 유색보석 중에서 가장 선호도가 높은 보석인 동시에 열처리에 의해 부가가치를 높일 수 있어 학문적인 연구 대상으로서도 그 관심이 높다. 세계적으로 많은 지역에서 루비가 산출되고 있음에도 불구하고, 고품질의 천연 루비는 미얀마, 스리랑카, 태국, 탄자니아 등 일부 제한된 국가에서만 산출되며, 오랜 기간 채광으로 인해 고품질의 원석이 고갈되어가고 있는 실정이다. 이 연구에서는 최근 새로운 산지가 확인되어 관심이 높은 탄자니아산 루비 원석을 사용하여 전통적인 단순 열처리방법과 화학적 열처리 방법에 의한 광물학적 및 보석학적 특성을 파악하고, 열처리에 의한 탄자니아산 루비의 품질개선 효과를 검토하였다. 미얀마의 Mogok산과 Mong Hsu산 루비에 효과적인 방법으로 알려진 전통적인 단순 열처리 실험은 T=$1,600^{\circ}C$에서 6시간 동안 실시하였다. 그 결과, 비교적 균일한 암적색을 지닌 탄자니아산 루비의 색상과 투명도는 색채 색차계와 자외선-가시광선 분광분석(UV-Vis Spectrometry) 결과, CIE 1931 color space 상의 적색과 청색의 좌표값(X, Y)이 원시료 (0.365, 0.321) 및 (0.346, 0.363)에서 (0.337, 0.322)로 감소함이 확인되어, 전통적인 단순 열처리 방법이 탄자니아산 루비의 품질개선에 적합하지 않은 것으로 판단되었다. 단순 열처리를 수행한 탄자니아산 루비의 X-선형광분석(XRF) 결과, 루비의 적색을 발현 시키는 $Cr^{3+}$함량이 0.72~1.04 wt.%로 증가 되었으나, 갈색의 보조색상을 발현시키는 Fe의 함량이 함께 증가되어 순수한 적색이 아닌 어두운 적색을 띄는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 단순 열처리에 의해 루비에 함유되어 있는 $Fe_2O_3$의 응집현상으로 어두운 색으로 변한 것이라 판단된다. 또한 열처리에 의해 $SiO_2$의 함량이 특징적으로 높게 나타났는데, 이는 열처리 과정동안 용융되었다가 다시 재결정화 되면서 생기는 현상으로 투명도의 개선에 효과적이지 않음을 알 수 있었다. 탄자니아산 루비 중 표면에 균열이 있는 시료를 선별하여 납(Pb)을 주성분으로 하는 화학적 첨가제를 사용한 열처리 실험 결과, 색상 뿐 만아니라, 투명도가 현저하게 개선되었다. CIE 1931 color space 상의 적색과 청색의 좌표값이 원시료 (0.386, 0.304) 및 (0.395, 0.313)에서 (0.405, 0.308)로 적색영역에 도시되었다. 이는 첨가제가 열처리 과정동안 용융되어 루비의 균열부분을 채워준 것으로 확대경으로도 관찰이 가능하다. 또한 루비의 표면과 균열부분에 대한 전자현미분석(EPMA)의 선분석(line scanning)에 의해서도 확인되었다. 이 첨가제는 균열부분을 충진함으로써 내구성과 투명도가 개선되었다. 첨가제의 용융체는 루비와 굴절률이 매우 비슷하기 때문에 입사된 빛이 루비 내부로 더 쉽게 통과하여 전반적으로 색상이 향상된 것으로 판단된다. 이 연구에서 화학적 열처리가 탄자니아산 루비의 품질향상에 적합한 방법임을 확인할 수 있었으며, 사파이어 등 강옥군 광물의 유색보석에 대한 색과 투명도 개선에 매우 유용할 것으로 생각된다.