과학교과의 지질단원 학습은 야외학습과 지역의 자료를 활용한 수업이 학습 동기를 유발하고 학습에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 알려졌다. 이 연구에서는 전라남도 자은도를 중심으로 과학교과 지질단원 학습을 위한 지역화 자료를 개발하고 그 사례를 제시하였다. 연구결과는 다음과 같다. 연구지역의 3개 장소(남진 선착장 부근, 양산 해변 지역, 둔장 해변 지역)를 중심으로 지질관련 지역화 자료를 개발하였다. 남진선착장 부근지역에는 해식애, 모래해안, 갯벌이 분포하고 있다. 해식애 노두에서는 퇴적암인 역암, 사암, 이암이 분포하며, 암석의 풍화 현상 그리고 끊어진 지층 및 휘어진 지층을 관찰할 수 있다. 양산 해변 지역에서는 약 1.5km 길이의 모래해안과 해식애가 발달하며 역암, 사암, 이암의 퇴적암과 화성암인 유문암 그리고 풍화에 의한 풍화혈이 발달한다. 둔장 해변 지역에선 약 2km 길이의 모래해안과 해식애 그리고 퇴적암과 다양한 지층이 분포하고 있다. 또한 해식동굴이 긴 시간의 침식으로 인해 변화해 가는 과정을 이해할 수 있는 시스택이 분포하고 있다. 3개의 장소에 분포하는 지형 및 지질현상은 자은도에 분포하는 독특한 현상으로 과학 교과서의 지질단원에 제시된 지질현상을 이해할 수 있는 지역화 자료로 활용할 수 있다. 이러한 지역화 자료는 사진으로 제작하여 교과서 사진과 비교하여 학습에 이용할 수 있으며 더 나아가 야외지질학습장으로서 활용할 만하다.
전라남도 신안군 자은도의 둔장해수욕장 해변으로부터 채취한 해빈사로부터 중광물 회수공정을 실시하여, 중광물의 특징 및 회수 가능성에 대한 연구를 수행하였다. 채취 시료는 깊이별로 상부, 중부 및 하부시료로 구분한 뒤 각각에 대하여 spiral separation을 실시하여 얻은 중광물군을 초기물질로 3차에 걸친 중광물 선별작업을 실시하였다. 본 역에서 배태되어 있는 중광물로 티탄철석, 저어콘, 금홍석, 아나타제, 모나자이트 및 제노타임 등이 관찰되었다. 3차에 걸친 Table separation을 실시한 결과, 맥석광물인 석영, 정장석, 알바이트 및 백운모가 여전히 존재하였다. 따라서 부가적으로 비중선별이 추가적으로 요구된다. 수선을 통한 중광물의 선별을 실시한 결과, 각 중광물의 다양한 원마도 및 색깔을 보임으로써, 배태된 중광물들이 다양한 성인에 의해 형성되었음을 시사하고 있다.
싸이클론은 제작 및 운전이 간단하고 비용이 적게 늘기 때문에 대기오염물질의 샘플링과 여러 산업 공정에서 분진을 제어, 분리하는데 널리 사용되고 있다 하지만 자은 입자에 대한 분리효율이 낮기 때문에 싸이클론의 구조 및 형태를 변화시키거나 싸이클론내에 전기장을 형성시키는 등의 운전조건을 변화시켜 높은 분리효율을 얻으려는 연구가 수행되어 왔다. (Plucinski et al., 1990) 본 연구에서는 싸이클론 입구측의 구조를 변화시켜 싸이클론에 유입되는 기체의 조건을 다르게 하여 분리효율 특성을 알아본다. (중략)
연구지역의 철-희토류광상은 선캄브리아기의 편마암류내에 맥상으로 배태되어 있으며, 크게 두 개의 광체, 즉 자은광체(북부광체)와 홍천광체(남부광체)로 나뉜다. 광상에서 산출되는 경제적인 광물로는 자철석, 모나자이트, 스트론티아나이트 및 중정석이다. 산출광물의 공생관계 및 조직을 근거로 본다면, 광화작용은 카보나타이트의 분화작용과 관련되어 Na-카보나타이트 단계와 Fe-카보나타이트 단계로 나눌 수 있다. 주된 희토류광물은 Fe-카보나타이트 시기 동안에 침전되었다. 이처럼 철-희유광물이 카보나타이트와 관련되어 침전되었다고 고찰하는 증거로는 1) 스트론티아나이트와 모나자이트가 용리조직을 갖으며 산출되는 점, 2) 스토론티아나이트와 중정석이 용리조직을 갖는점, 3) 희토류광물이 주로 산출되는 지역에서 화성기원의 액마이트가 산출되는 점, 4) 탄산염광물-자철석-희토류광물의 공생 및 공존관계 등으로 볼 때 이 지역의 철-희토류광화작용은 화성기원의 카보나타이트에서 기원되었음을 암시하고 있다.
열처리에 따른 함수 티타니아의 구조변화를 X-선 회절, 투과전자현미경, 적외선 흡수 및 라만 분광분석 등을 통하여 조사하였다. 과산화수소와 사염화티타의 혼합용액으로부터 $30^{\circ}C$, pH 9에서 함수 티타니아를 제조하였다. 침전물은 완전하게는 결정화되지 않은 anatase형의 티타니아였다. $700^{\circ}C$까지 열처리온도가 증가함에 따라 anatase의 결정성은 증가하였으며, 입성자은 높은 온도에서 일어났다. $700^{\circ}C$에서 anatase로부터 rutile형이 생성되었다.
The separation of rare earths minerals is very difficult because of their similar chemical properties. The rare earth minerals are used as the mixed rare earth minerals or the misch metal without separation to each element. However, the high purity rare earths are recently produced commercially to each element so they there are used as the materials for high tech. Based on the characterization results for the raw minerals, we have developed a combined process containing gravity seperation, magnetic seperation and flotation. The result obtained from this study is monazite concentration of TREO grade 69.11% and Recovery 56.02%.
The variations of the mold compression strength were studied by varing the contents of the silicon powder and water glass, silion purities, and molecule rates of the water glass, when domestic JA EUN DO sand is mixed with water glass (sodium silicate) and metallic silicon or ferro - silicon powder by the self - hardening N - PROCESS method. The results obtained from this experiment are as follows; 1) The compression strength of the mold used with metalic powder was higher and more stable than to be used ferro - silicon powder. 2) 6% water glass of 2.8 molecule rate and 1.5% of ferro - silicon of 75% purity for the N - PROCESS used with JA EUN DO sand was suitable mixing rate. 3) The compression strength increased with self - hardening time, and the PH values of the mixture of silicon powder and water glass did not change after 2 hours, but the compression strength increased steadily due to the reaction of remained silicon. 4) It is recommended to take 24 hours for self - hardening time at least.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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