• 광물과 암석
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• 제35권1호
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• pp.51-64
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• 2022

포항 금광동층 함식물화석층 암석의 효과적인 보존을 위하여 구성암석의 특징과 보존처리제 적용을 인공풍화시험을 통해 살펴보았다. 화석지 구성암석은 규조토성 규질이암으로 팽윤성 광물인 스멕타이트를 약간 함유하고 있으며, 엽층리가 발달되어 있다. 화석지 암석은 물과 반응 후 팽윤성 광물의 d₀₀₁ 층간간격이 증가하였다. 에틸실리케이트 암석강화제를 적용한 후 시편의 경도는 향상되었으나 팽윤성 광물의 층간간격은 감소하였다. 팽윤저지제를 선처리한 후 강화제를 처리하였을 때 광물 층간간격의 변화는 강화제만을 처리하였을 때와 유사하여 팽윤저지제의 효과는 거의 없었다. 보존약품이 처리된 암석에 수분이 닿았을 경우, 강화제 또는 팽윤저지제를 선처리한 후 강화제를 처리한 암석 모두 엽층리 간격이 확대되었으나, 습기만 접했을 때는 변화가 적었다. 또한 보존처리 후 노천에 그대로 위치하여 풍화를 받게 되면, 약품이 처리되지 않은 암석에 비해 약간 느리게 발생하기는 하지만, 매우 빠른 시간 내에 엽층리면의 분리와 암석의 분말화가 발생하는 결과를 보였다. 화석지 암석의 원활한 보존을 위해서는 보존약품의 처리가 필요하나, 강우를 접하고 동결융해과정을 거치면 그 효과는 매우 빠른 시간에 소멸되기 때문에 약품처리에 상관없이 암석에 직접적인 강우의 접촉을 막는 것이 우선적으로 요구된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권5호
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• pp.191-198
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• 2022

치과용 임플란트 재료로 주로 사용되는 지르코니아 및 티타늄 합금은 생체불활성 특징으로 인하여 골유착 및 골형성 능력이 떨어진다. 이러한 문제를 쉽고 간단하게 해결하기 위한 방법으로는 생체활성 물질을 표면에 코팅하여 생체 활성을 높이는 방법이 있다. 본 연구에서는 우수한 골결합 능력을 가진 실리케이트계 세라믹인 아커마나이트(Ca₂MgSi₂O₇)를 고상반응법으로 합성하고, SBF 용액 내 침적실험을 통하여 합성 아커마나이트 분말의 생체활성을 분석하였다. 고상반응 출발원료로는 탄산칼슘(CaCO₃), 탄산마그네슘(MgCO₃), 이산화규소(SiO₂) 분말을 사용하였다. 분말을 혼합 및 건조한 후, 가압 성형하여 디스크 형태로 만든 후, 고상반응 온도를 변화시키며 아커마나이트 상의 합성을 유도하였다. 합성된 아커마나이트 펠릿의 용해 및 생체활성 분석을 위하여 SBF 용액 내 침적 시키고, 침적시간에 따라 아커마나이트의 표면 용해 및 하이드록시아파타이트 석출을 분석하였다. 합성반응 온도가 높아질수록 아커마나이트 상이 뚜렷하게 나타난 반면에, SBF 용액 내 용해는 천천히 진행되었다. 합성된 아커마나이트 분말의 생체활성도는 대체적으로 우수하였으나, 그 중에서도 1100℃에서 고상반응 하여 합성한 분말에서 적절한 용해 및 하이드록시아파타이트 입자의 석출이 잘 일어나는 것으로 분석되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권2호
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• pp.63-69
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• 2022

본 연구에서는 국내에 의치한 관인광산의 바나듐 함유 티탄철광(vanadium titanium magnetite, VTM) 광석 대상으로 기계적 분쇄에 의한 결정구조를 평가하고자 다양한 조건에서의 유성 볼밀을 통한 기계적 분쇄를 수행하였으며, 산물에 대하여 결정구조 거동을 평가하였다. 사용된 관인광산 VTM 광석은 자철석과 티탄철석이 주요 광종이며, 주요 맥석광종은 철기반 실리케이트로 확인되었다. 유성 볼밀에 의한 기계적 활성화 결과에 따르면 분쇄메디아(볼) 크기는 크기가 작을수록 결정화도 및 결정크기가 감소하였으며, 시료/볼 충전은 시료가 투입이 적을수록 무정형화가 크게 일어남을 확인되었다. 게다가, 분쇄운전 변수인 분쇄속도 및 시간은 증가할수록 결정구조의 변화가 크게 관찰되었으며, 볼 크기 및 시료/볼 충전비보다도 분쇄속도 및 시간에 의한 결정구조 거동의 영향을 크게 주는 것으로 확인되었다.

• 대한소아치과학회지
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• 제50권3호
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• pp.277-291
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• 2023

본 연구는 치수 재혈관화 과정 중 상아질 접착제 도포 유무 및 종류가 치아 변색과 미세 누출에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 시편은 사람의 발거된 소구치 120개로 제작하였으며, 상아질 접착제 종류에 따라 다음과 같이 분류하였다. Group I. No bonding; Group II. One-Step; Group III. Clearfil SE Bond; Group IV. Single Bond Universal. 각 그룹은 칼슘 규산염계 시멘트인 Endocem MTA^® Premixed Regular와 Biodentine의 사용에 따라 Subgroup a와 Subgroup b로 나뉘어 총 8개의 그룹으로 분류되었다. 치관변색 평가를 위해 초진(S0), 항생제 도포 1주(S1), 2주(S2), 4주 경과(S3)와 칼슘 규산염계 시멘트 적용 2주 경과(S4) 각 시점에서 사진을 촬영해 CIE L^*a^*b^*를 측정하였다. 모든 시편은 2% 메틸렌 블루 용액에 침적 후 30배율로 관찰하여 미세누출을 평가하였다. 상아질 접착제 도포는 치관 변색을 감소시켰고, Biodentine은 상아질 접착제의 도포 유무 및 종류와 상관없이 최소한의 변색을 보였다. 또한 상아질 접착제 도포는 미세 누출을 증가시키지 않았다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권6호
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• pp.52-59
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• 2022

이산화탄소 반응경화 시멘트(Calcium silicate based cement, CSC)는 제조 전 공정에서 보통 포틀랜드 시멘트 대비 최대 70% 가량의 CO₂ 감축을 기대할 수 있는 저탄소 시멘트로 해외 선진국가에서는 이미 상용화 단계에 도달하였으나 국내에서는 제조특성 및 기초물성연구가 시작되고 있는 단계이다. 이에 본 연구에서는 국내산 원료물질을 활용한 CSC 제조 가능성을 검토하고, 제조한 CSC의 기초물성평가를 통해 CSC의 국산화 가능성을 조사하고자 하였다. 실험결과, 국내산 고품위 석회석과 실리카흄을 활용해 제조한 CSC의 주요광물상은 CS, C₃S₂, C₂S 및 미반응 SiO₂로 이론적인 CSC 주요광물상과 유사한 특성을 나타내며, 국내산 원료물질을 활용한 CSC 제조가능성을 확인할 수 있었다. 제조한 CSC의 경화특성 조사를 위해 양생분위기에 따른 광물상 변화특성을 조사하였으며, TG/DSC 열분석결과, 탄산화양생을 실시한 샘플에서만 탄산화반응 결과생성물로서 다량의 CaCO₃가 생성된 것을 확인할 수 있었다. 이러한 특성은 압축강도에서 뚜렷한 차이를 나타내었는데, 습윤양생 시 재령 7일 기준 압축강도 1MPa 이하로 수화반응 및 탄산화반응에 의한 물성발현이 거의 없는 반면에 탄산화 양생 시 재령 7일 기준 압축강도 56MPa 이상으로 조기강도 특성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.153-160
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• 2023

본 연구에서는 액상반응법을 이용하여 나노 크기의 C-S-H 결정을 합성하고 그 특성을 조사하였다. 합성한 C-S-H 결정을 현탁액 형태로 시멘트 복합체에 첨가하여 시멘트의 수화특성에 미치는 영향을 확인하였다. 최적 응집 형태의 나노 크기 C-S-H 결정을 도출하기 위해 화학혼화제의 양을 변수로 제조하였으며, SEM 사진 분석을 하였다. 합성된 C-S-H 결정외 유해물질을 제거하기 위해 세척 과정을 추가하였다. 세척과정을 거친 C-S-H 결정의 경우 유해물질의 농도가 낮아짐을 확인하였다. 합성된 C-S-H 현탁액은 세척 과정 유무에 따라 제조하였으며, 시멘트 중량대비 함유량을 주요 변수로 하여 시멘트 복합체를 제조하였다. 미소수화열 분석을 통해 C-S-H 결정이 시멘트의 초기 수화특성에 미치는 영향을 확인하였다. 또한, 모르타르 시험체를 제작하여 시간에 따른 압축강도를 측정하였다. 실험결과 나노 크기의 C-S-H 결정이 시멘트 페이스트 내에서 핵 생성처 역할을 하여 시멘트의 초기 수화를 촉진시키며, 초기 압축강도 또한 증가하는 것을 확인하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제53권2호
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• pp.138-143
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• 2015

목적: 본 연구의 목적은 두 종의 라미네이트 세라믹 비니어의 글레이징 여부에 따른 반투명도 변화를 비교하는데 있다. 재료 및 방법: IPS e.maxPress (IEM)와 Styleveneers (STV)를 대상으로 하여 각각 0.3 mm와 0.6 mm 두께의 한 변이 10 mm인 정사각형 형태의 시편을 글레이징을 시행한 군과 하지 않은 군으로 나누어 제작하였다(n=80). 각 시편은 측색기를 이용하여 색좌표(CIE $L^*a^*b^*$)를 측정하였다. Translucency Parameter (TP)는 측정한 색차를 계산하여 얻었다. 각 제조사별 차이와, 글레이징 여부에 관한 통계 분석을 위해 독립표본 t-test를 시행하였다(P=.05). 결과: IEM의 0.3 mm 두께에서 TP값(평균${\pm}$표준편차)은 글레이징을 시행하지 않은 군에서 $45.99{\pm}3.00$, 글레이징을 시행한 군에서 $49.53{\pm}2.28$이었으며, 0.6 mm 두께에서는 각각 $32.82{\pm}2.59$과 $43.02{\pm}0.98$이었다. 마찬가지로, STV의 0.3 mm 두께에서 TP값은 글레이징을 시행하지 않은 군에서 $47.03{\pm}3.65$, 글레이징을 시행한 군에서 $50.95{\pm}3.05$이었으며, 0.6 mm 두께에서는 각각 $34.48{\pm}1.28$과 $43.39{\pm}1.20$이었다. 세라믹 비니어의 글레이징 여부에 따라, 세라믹 비니어의 TP값은 통계적으로 차이가 나타났다. 그러나 제조사간의 통계적 유의성은 없었다. 결론: 한계는 있지만, 본 연구에서, 라미네이트 세라믹 비니어는 글레이징 과정을 거치면 반투명도가 변화되며, 제조사간의 차이는 없다는 결론을 얻었다.

• 대한화장품학회지
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• 제44권3호
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• pp.211-218
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• 2018

즉각 리프팅 화장품은 피부 표면에 주름을 펴주는 다양한 필름 형성제를 함유하고 있다. 그러나 대부분의 필름 형성 고분자는 점착성이 있으며, 피부에 문지르면 밀려 나오는 현상이 있다. 본 연구에서는 신속한 박막 형성 효과가 있는 규산나트륨이 피부 표면에 미치는 영향 및 즉각적인 주름 감소 효과에 초점을 두었다. 물유리 또는 가용성 유리로도 알려진 규산나트륨은 산화나트륨과 실리카를 함유한 화합물이다. 규산나트륨은 물에 쉽게 용해되어 알칼리성 용액을 생성하는 흰색 분말이다. 규산나트륨은 중성 및 알칼리성 용액에서 안정적이며, 규산나트륨 용액은 공기 중에서 건조되어 경화되고 박막을 신속하게 형성한다. 해당 용액을 피부에 도포할 경우, 물 증발 및 이온 결합 재형성에 의해 얇은 막이 형성된다. 또한 피부 표면에 강한 실록산(Si-O) 결합을 형성한다. 이러한 고착성을 화장품에 적용하면 탁월한 피부 수축 효과를 나타낼 수 있다. 규산나트륨 용액은 적절한 농도로 배합될 경우, 피부에 필름을 형성하여 리프팅 효과를 제공할 수 있다. 그러나 높은 농도의 규산나트륨이 적용될 경우, 피부 자극을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 끈적임이 없고, 밀림 현상이 없는 피부 탄력 관리 제형을 개발하기 위해 규산나트륨의 농도 및 다른 고정제와의 바람직한 조합을 연구했다. 규산나트륨과 다양한 증점 시스템을 사용하여 즉각적인 리프팅 효과가 있는 젤 제형을 개발했다. 다양한 증점제 중에서 알루미늄 마그네슘 실리케이트는 단시간에 느껴지는 리프팅 효과를 위해 규산나트륨과 가장 우수한 상용성을 지닌다. 즉각적인 물리적 리프팅 젤은 피부 임상 시험을 통해 낮은 자극성을 지니고 있음을 확인했다.

• 자원환경지질
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• 제53권1호
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• pp.1-9
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• 2020

이산화탄소 고정화 및 탄산화 반응에는 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg)과 같은 알칼리토류 금속을 함유하고 있는 사문석(serpentine, Mg₃Si₂O₅(OH)₄) 규회석(wollastonite, CaSiO₃), 감람석(olivine, Mg₂SiO₄)과 같은 칼슘/마그네슘 실리케이트 광물(Ca/Mg-silicate mineral)들이 주로 이용되어 왔다. 특히 사문석은 탄산화가 가능한 자연물질 중 자연계 내에 풍부한 매장량을 갖고 있으며, 우수한 반응성 때문에 광물탄산화에 가장 적절한 출발물질로 인식되어 있다. 따라서 본 연구는 사문석을 출발물질로 사용하여 산성 용액 내에서 이산화탄소의 압력이 탄산화 효율에 미치는 영향력을 확인하고자 하였다. 탄산화 실험 조건은 황산용액 0.3~1 M, 반응온도 100℃ 및 150℃ 그리고 이산화탄소의 부분압력 0~3 MPa이며, 탄산화법은 수정된 직접탄산화법(modified direct method)으로 실시하였다. 또한 탄산화 효율을 높이고자 liquid pump로 NaOH 용액을 주입하여 pH를 13으로 조절하였다. 탄산화율은 황산의 농도 및 반응온도에 비례하여 증가하였으며, 3 MPa의 이화탄소를 주입한 조건에서의 탄산화율이 이산화탄소를 첨가하지 않은 조건의 탄산화율보다 높았다. 반응결과 황산용액 1 M과 이산화탄소 부분압 3 MPa, 반응온도 150℃에서 용출 및 탄산화 실험 후 약 85%의 상당히 높은 탄산화율이 분석되었다. 따라서 산성용액에서 이산화탄소의 압력이 사문석 내의 Mg 용출에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. Mg의 용해속도는 Si의 용해속도보다 높아 반응 후 사문석의 Mg : Si의 비가 약 1.5에서 0.1미만으로 급속하게 감소하여, 사문석의 구조 내에 불완전한 Si 사면체 층 골격구조(Mg-depleted skeletal phase)가 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.104-111
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• 2015

본 연구는 혼합 활성화제에 의한 알칼리 활성화 슬래그 시멘트(AASC)의 역학적 특성에 관한 연구이다. 사용된 활성화제는 황산칼슘($CaSO_4$, 이하 CS), 황산나트륨($Na_2SO_4$, 이하 SS) 및 수산화나트륨(NaOH)이다. 황산염은 슬래그 중량의 2.5, 5.0, 7.5 및 10.0%로 치환하여 사용하였으며, NaOH는 2M 및 4M 농도의 수용액으로 사용하였다. 본 연구에서는 황산염(CS 및 SS) 치환율에 따른 배합(4가지 배합)과 2M 및 4M의 각각의 NaOH 수용액에 치환된 황산염을 혼합하여 시험체를 제작하였다. 시험체는 총 24가지의 배합에 따라 페이스트로 제작되었으며, 물-결합재 비는 0.5로 하였다. 경화된 시험체에 대해서 압축강도, 휨강도, 초음파속도(UPV), 흡수율 및 XRD 분석을 수행하였다. CS의 활성화제를 사용한 경우는 7.5% CS 치환율, 2M NaOH 수용액 + 5.0% CS 치환율 및 4M NaOH 수용액 + 5.0% CS 치환율의 시험체에서 최고의 압축강도를 나타내었다. 또한, SS의 활성화제를 사용한 경우는 10.0% SS 치환율, 2M NaOH + 7.5% SS 치환율 및 4M NaOH + 2.5% SS 치환율에서 최고의 압축강도 발현을 나타내었다. 휨강도, UPV 및 흡수율은 압축강도 발현 결과와 유사한 경향을 나타내는 것을 알 수 있었으며, XRD 분석결과 시험체 내에 생성된 반응물질은 ettringite, CSH 및 실리케이트계 수화물인 것으로 나타났다. AASC에서 황산염과 NaOH의 혼합 사용은 황산염의 단독 사용의 경우와 비교하여 일정 수준의 농도 범위에서 강도를 향상시키고 조직을 치밀화 시키는 등의 긍정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다.