• 제목/요약/키워드: 저온 석영

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산소 K-전자껍질 에너지-손실 흡수끝-부근 구조 양자계산을 이용한 $SiO_2$ 동질이상 광물의 전자구조 연구 (Local Electronic Structures of $SiO_2$ Polymorph Crystals: Insights from O K-edge Energy-Loss Near-Edge Spectroscopy)

  • 이유수;이성근
    • 한국광물학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.403-411
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    • 2010
  • 지구물질의 거시적 성질로부터 지구시스템 진화의 실마리를 찾을 수 있으며, 이런 거시적인 물성은 지구물질의 원자구조에 의하여 결정되기 때문에 지구물질의 원자구조(즉, 전자구조)를 파악하는 것은 지구시스템의 현상의 이해에 매우 중요하다. 지구내부의 잘 알려지지 않은 물질들의 원자구조를 규명하기 위하여 최근에는 범밀도함수 이론에 기반한 양자계산이 이용되고 있다. 본 연구에서는 온-포텐셜 선형화 보충 평면파가 이용된 양자계산을 통해 저온석영과 스티쇼바이트에 대한 산소원자 K-전자껍질 에너지-손실 흡수끝-부근 구조(energy-loss near-edge structure; ELNES) 스펙트럼과 각 전자 오비탈에 대한 국소상태밀도(partial local density of states; PLDOS)를 계산하였다. 산소원자 K-전자껍질 ELNES 스펙트럼은 저온석영과 스티쇼바이트의 결정구조에 따라서, 저온석영에서는 ~538 eV에서 세기가 강한 피크가 나타나고 스티쇼바이트에서는 ~537과 ~543 eV에 강한 피크가 나타난다. 이와 같은 결정구조에 따른 산소원자 K-전자껍질 ELNES 스펙트럼의 차이는 지구내부 다양한 결정질과 비결정질 규산염 물질의 산소원자 주변의 환경을 파악하는 중요한 지표로 이용될 수 있다.

GaOOH 분말로부터 GaN 단결정 성장에 관하여 (On the Growth of GaN Single Crystal from GaOOH Powders)

  • 이재범;이종원;박인용;김선태
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.96-96
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    • 2003
  • 벌크 형태의 CaN 단결정 성장은 매우 곤란한 관계로 아직까지 관련 기술의 개발이 미흡한 실정이다 오랜 기간동안 승화 (sublimation)법으로 대구경 벌크 GaN 단결정을 성장시키고자 하는 노력이 지속되었지만 최근까지도 만족할 만한 결과가 보고되지 않고 있다. 본 논문에서는 종래의 방법과는 달리 출발물질로서 GaOOH 분말을 채택하고, 이를 NH$_3$ 분위기에서 가열 반응시켜 GaN 결정을 성장시켰다. 반응온도와 반응시간 및 NH$_3$ 유량 등의 성장조건에 따른 GaN 결정의 성장거동과 광학적 특성을 조사하였다. 원료인 GaOOH 분말 1g을 석영 용기에 담아 직경이 35mm인 석영 보호관에 위치시키고, 1000~l17$0^{\circ}C$의 온도에서 NH$_3$ 가스를 100~1000 sccm으로 공급하면서 96시간 동안 반응시켰다. 실험이 종료되면 전기로의 온도를 상온까지 냉각시킨 후 석영 보호관 내벽에 성장된 Ga 결정을 채집하였다. 이와 같이 채집된 결정의 형태와 크기를 광학현미경을 사용하여 조사하였고, 결정표면의 상태를 전자현미경을 사용하여 관찰하였다. 시료의 결정성을 알아보기 위하여 X선 회절 분석을 하였고, 저온에서의 광루미네센스 (PL; photoluminescence) 특성을 조사하였다.

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포항 법광사지 출토 녹유전의 자연 과학적 조사 (The Scientific Analysis of Floor Tile Excavated from the Beobgwangsa Temple Site in the Pohang)

  • 문환석;한민수;황진주;김호상
    • 고문화
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    • 60호
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    • pp.101-120
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    • 2002
  • 고대건축에 있어 중요부재로 사용되었던 전돌은 의장이 화려하고 섬세하여 통일신라시대에는 당${\cdot}$일본의 수준을 훨씬 능가하였다. 이 중 녹유전은 그 사용례가 특별한 건축물에 한정하여 사용하였으며 남겨진 자료 또한 소량일 뿐만 아니라, 현재까계 녹유전과 관련된 연구는 거의 이루어지지 않고 있어 분석을 시도하여 보았다. 조사된 녹유전은 통일신라시대의 가장 대표적인 포항 법광사지 출토 녹유전이다. 녹유전의 성분분석은 미소부X선회절분석기, 유도결합플라르마발광분석기, 미소부형광X선분석기, 열중량/시차별분석기/열이온화질량분석기의 방법으로 이루어졌다. 현미경관찰 결과, 단면구조는 대부분이 석영, 장석이며 주변에서 쉽게 관찰할 수 있는 보통의 점토입자로 구성되어 있었다. 태토의 성분 분석예는 거의 없음으로 기존에 조사 발표된 경주 및 장도 출토 토기와 비교하여 시 Al2O3와 Fe2O3가 조금 낮고 SiO2 성분이 더 높게 분석되었다. 또한 녹유의 성분분석 결과, PbO $70.2wt\%$를 함유한 순수한 납 유리질이었다. 전돌의 소성온도는 TG/DTA를 통해 $573^{\circ}C$에서의 흡열피크$(\alpha-quartz\rightarrow\beta-quartz)$$870^{\circ}C$에서 석영의 상전이$(\beta-quartz{\rightarrow}tridymite)$에 따른 발열피크가 관찰되었다. 이는 $900^{\circ}C$ 이전에는 특이한 열적 변화가 없고 이 온도 범위 이상에서 변화가 일어났다는 것을 의미하므로 $900^{\circ}C$ 이하에서 소성된 것이라 사료된다. XRD를 이용한 광물분석에서는 전형적인 점토광물인 quartz와 feldspar, muscovite peak가 동정되고, 고온 소성시 보여지는 tridymite, mullite와 cristobalite peak가 동정되지 않은 것으로 석영의 결정구조 변화에 따른 소성온도 추정으로 보아 $900^{\circ}C$ 이하의 저온소성으로 볼 수 있다. 전돌 녹유의 납동위원소비 분석결과는 한국중남-남부광산연과 일치하고 있으며, 따라서 포항 법광사지의 녹유전돌의 제작산지는 한반도 남부의 원료를 사용하여 제작했음을 추정할 수 있다.

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전남 및 경상 열수변질 점토광상의 생성환경 비교 (Comparative Anatomy of the Hydrothermal Alteration of Chonnam and Kyongsang Hydrothermal Clay Alteration Areas in Korea)

  • 고상모;장호완
    • 자원환경지질
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    • 제30권2호
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    • pp.81-87
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    • 1997
  • 전남 및 경상점토열수변질지역은 백악기 유천층군의 화산암지대내 분포한다. 전남 변질지역의 모암은 산성화산암류이며 경상 변질지역의 모암은 산성 및 중성화산암류이나 중성화산암류가 우세하다. 두 변질지역의 열수변질작용을 비교 하였을 때 중요한 차이는 열수용액의 기원으로 생각된다. 경상 열수변질지대는 마그마수가 열수의 주 기원으로서 고온성 변질광물인 엽납석이나 홍주석이 우세하게 산출되며 마그마수에서 특징적인 붕소 함유 광물인 듀모티어라이트와 전기석의 산출이 특징적이다. 이에 반해서 전남 열수변질지역은 천수와 열수의 혼합용액이 열수의 주 기원으로 천수가 중요한 역할을 하였으며, 저온성 광물인 카오린, 명반석 등이 우세하게 산출된다. 또 다른 중요한 차이는 pH 와 같은 열수용액의 화학성 차이이다. 전남 열수변질지역의 명반석-카오런-석영 변질광물군은 저온의 강산성 열수용액으로서 "산-황산염형" 으로 특징되며 이에 반해 경상 열수변질지역의 견운모-석영 변질광물군은 "석영-견운모형" 에 해당되며 고온의 중성 내지 약산성 열수용액에 의한 변질특성을 나타낸다. 또한 두 지역은 열수변질대 모암인 화산암류의 지질구조 환경에서 차이를 찾아 볼 수 있다. 전남 열수변질지역은 산성암질 돔과 성인적으로 관련되나 경상 열수 변질지역은 칼데라와 관련된 특성을 보인다.

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기계적 Damage 활성화 효과에 대한 수소화 및 비수소화 비정질 규소 박막의 고상 결정화 거동 (Behavior of Solid Phase Crystallizations in Mechanical Damage Induced Hydrogenated and Non-Hydrogenated Amorphous Amorphous Silicon Thin Films)

  • 김형택;김영관
    • 한국재료학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.436-445
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    • 1996
  • 비정질 실리콘박막의 고상결정화 특성에 대한 비정질 박막의 증착방법, 수소화 정도, 표면결정 활성화 에너지 변화 및 열처리 환경 영향을 X선 회절, EDAX, Raman 분광 분석으로 조사하였다. 저온(58$0^{\circ}C$)열처리 corning 시료에서 기판 barium(Ba), aluminum(AI) 성분의 막내 확산 임계열처리시간 및 확산에 기인 한 불안정 결정화 특성을 관찰하였다. 화학기상증착 석영 수소화 시료에서 hard damage 기계적 활성화 효과로 얻어진 조대결정립 결정화 특성을 X선 회절의 (111) 배향 상대강도 변화로 관찰 할 수 있었으며, 이는 활성화 효과에 의한 고상 결정화 시 핵생성과 성장속도변화로 다결정 실리콘의 전기적물성 향상 가능성을 보여주었다. Soft damage, bare 활성화 처리 수소화막의 결정화는 비정질 상의 혼재, 박막 응력등의 저품위 입계특성 및 미세결정립 성장 특성으로 관찰되었으나, 활성화 전처리에 의한 저온 및 고온(875$^{\circ}C$)단시간(30분) 결정화는 확인 되었다. 스퍼터링 비수소화 막의 결정화는 상변태 상태의 Raman 결정피크로 분석 되었으며, 결정화 거동에 선행막의 스퍼터링 및 비수소화 영향은 활성화효과에 관계없이 불완전 저품위 결정특성으로 확인되었다. AFM 표면형상은 3차원 island 성막특성을 보여주었고 표면거칠기정도는 높은 것으로 관찰되었다.

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극저온 절삭공구에 의한 가공특성의 규명과 예측 (Searching and Prediction of Cutting Characteristics Using Cryogenic Tool)

  • 오석영;정우섭;김칠수;이소영
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.36-43
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    • 1998
  • We experimented turning SCM440, called difficult-to-cut materials in general, using tungsten carbon tool(PIO) in order to elevate machinability by a new cutting method. The cutting tool designed and made to study was cooled to -17$0^{\circ}C$ in about 1 minute by liquid nitrogen. Then, we operated cryogenic cutting by cooling tool with liquid nitrogen and stuided the effect about cutting force, chip thickness, surface roughness, behavior of tool wear and cutting temperature. In addition, we investigated the possibility that sur face roughness of workpiece can be predicted analyzing cutting characteristics.

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신경회로망을 이용한 극저온 절삭특성의 예측 (The Prediction of the Cutting Characteristics in Cryogenic Cutting Using Neural Network)

  • 김칠수;오석영;오선세
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권10호
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    • pp.62-70
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    • 1996
  • We experimented on cutting characteristics-cutting force, behavior of cutting temperature, surface roughness. chip thickness under low temperature, which generated by liquid nitrogen(77K). The work-pieces were freezed to-195 .deg. C and liquid nitrogen was also sprinkled on cutting area in order to decrease an experimental error of machining in low temperature. The workpiece was became to -195 .deg. C in5 minutes. In cooled condition surface roughness of workpiece was better than normal condition. In addition, we investigated the possibility that surface roughness of workpiece and cutting force can be predicted analyzing cutting conditions by the trained neural network.

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한국 서남부, 해남지역에서 백악기 산성마그마티즘에 관련된 열수점토광상의 누대분배, 광물조합의 지구화학적 연구 (Alteration Zoning, Mineral Assemblage and Geochemistry of the Hydrothermal Clay Deposits Related to Cretaceous Felsic Magmatism in the Haenam Area, Southwest Korea)

  • 김인준
    • 자원환경지질
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    • 제25권4호
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    • pp.397-416
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    • 1992
  • 본 논문에서는 해남지역의 점토광상인 성산, 옥매산 및 해남광상을 연구대상으로 하였다. 열수변질을 받은 각 점토광상은 중심으로부터 주변부로 감에 따라 변질대를 형성하고 있는데, 성산광상의 경우 카올린대, 카올린-석영대, 견운모대 및 녹니석대의 변질대가, 옥매산광상의 경우 석영대, 명반석대, 카올린대, 견운모대 및 녹니석대의 변질대가, 그리고 해남광상의 경우 석영대, 납석대, 견운모대 및 녹니석대의 변질대가 각각 나타나고 있다. 이같은 변질대들은 두 종류의 변질작용으로 구분될 수 있는데, 하나는 납석대, 명반석대, 석영대, 카올린대 및 카올린-석영대와 같은 산변질작용 (acidic alteration)이고, 다른 하나는 녹니석대와 일부 견운모대와 같은 프로필리틱 (prophylitic alteration) 이다. 모든 점토광상은 high sulfidation (acidic-sulfate) 계에 속한다. 산변질작용의 암석은 납석, 명반석, 카올린광물, 견운모, 석영 및 황철석 등으로 구성되어 있다. 전암화학분석의 결과 $SiO_2$, $TiO_2$, $Fe_2O_3$, MgO, CaO, $K_2O$$Na_2O$와 같은 원소들은 원암의 조성과 상당한 차이를 보여주고 있는데, 이같은 주원소들의 유동성은 각 변질대의 광물조합과 관련되어 이들에 영향을 주고 있다. 견운모의 폴리타잎(polytype) 은 X-선 회절분석결과, $2M_1$ 및 1M 형으로 밝혀졌다. 성산광상의 경우 $2M_1$ 및 1M 형이 거의 같은 비율로 나타나고, 옥매산광상의 경우 1M 형이 우세한 반면, 해남광상의 경우 $2M_1$ 형이 우세하게 나타나고 있다. 이같은 현상은 견운모의 형성온도를 반영하는 것으로, 해남광상이 가장 고온에서, 성산광상은 중간온도에서, 그리고 옥매산광상이 가장 저온에서 형성되었음을 지시해 준다. 전자현미 분석결과, 면반석의 Na/(K+Na)의 비율이 옥매산광상의 것이 성산광상의 명반석이 성산광상의 것보다 높은 것으로 나타났는데, 이는 옥매산광상의 것보다 상대적으로 고온에서 높은 Na/(K+Na) 값과 낮은 pH 값을 갖는 용액에서 형성되었음을 시사해 준다. 모든 분석결과를 종합하여 볼 때, 명반석은 hypogene 기원이며, steam-heated 환경에서 hydrogen sulfide의 산화작용에 의하여, 그리고 오늘날의 열수계에서 관찰할 수 있는 solfataric alteration의 결과로 형성되었음을 알 수 있다.

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시판 동물성 식품의 오염지표세균 분포 및 저장온도, 기간별 오염지표세균의 변화 (Distribution of Indicator Organisms and Influence of Storage Temperature and Period in Commercial Animal Foods)

  • 이용욱;박석기
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.430-440
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    • 1998
  • 식육류에서의 오염지표세균의 분포를 보면 돈육에서는 일반세균 19/g, 대장균군 1.8/g, 저온세균 15/g, 종석영양세균 12/g, 분원성연쇄상구균 6.2/100 g, 슈도모나스 13/100 g이었으며, 내열성세균 및 포도상구균은 검출되지 않았다. 우육에서는 일반세균수 $1.3{\times}10^{2}/g$, 대잔균군 5.2/g, 저온세균 $1.4{\times}10^{2}/g$, 종속영양세균 28/g, 포도상구균 1.2/g, 분원성연쇄상구균 9.5/100 g, 슈도모나스균 1.9/100 g이었으며 내열성세균은 검출되지 않았다. 계육은 일반세균수 $8.8{\times}10^{3}/g$, 대장균군 53/g, 저온 세균 $4.6{\times}10^{3}/g,\;종속영양세균\;4.7{\times}10^{3}/g$ 분원성연쇄상구균 9.9/100g, 슈모나스균 1.5/100 g이었으며, 내열성세균 및 포도상구균은 검출되지 않았다. 우유에서는 일반세균 $4.7{\times}10^{3}/m;\l,\;저온세균\;1.2{\times}10^{2}/ml,\;종속영양세균\;4.2{\times}10^{2}/ml$이었으며, 대장균군, 내열성세균, 포도상구균, 분원성연쇄상구균 및 슈도모나스균은 검출되지 않았다. 치즈에서는 일반세균 3.2/g, 저온세균 2.3/g, 종속영양세균 1.6/g, 포도상구균 1/g, 분원성연쇄상구균 9.1/100g 이었으며, 대장균군, 저온세균, 종속영양세균, 포도상구균 및 슈도모나스균은 검출되지 않았다. 치즈에서는 일반세균 3.2g, 저온세균 2.3/g, 종속영양배균 1.6/g, 포도 상구균 1/g, 분원성연쇄상구균 9/100 g이었으며, 대장균군, 내열성세균 및 슈도모나스균은 검출되지 않았다. 발효유에서는 유산균의 영향을 받아 일반세균수 $1{\times}10^{7}/ml,\;내열성세균\,1.0{\times}10^{6}/ml,\;분원성연쇄상구균\;2.4{\times}10^3/100\,m;,\;유산균수\;3.2{\times}10^{15}/ml$이었으며, 대장균군, 저온세균, 종속영양세균, 포도상구균 및 슈도모나스균은 검출되지 않았다. 그 밖의 햄, 소시지, 버터, 계란, 메추리알에서는 오렴지표세균이 모두 검출되지 않았다. 시판동물성 식품을 $10^{\circ}C,\;20^{\circ}C\;30^{\circ}C$에서 보관하면서 저장기간별로 오염지표세균의 변화를 조사한 결과 식육류는 $10^{\circ}C$에서 보존할 경우 일반세균, 대장균군, 저온세균 및 종속영양세균은 시간이 지날수록 급격히 균수가 증가하였으나 내열성세균, 포도상구균, 분별성연쇄상구균 및 슈도모나스균은 거의 변화하지 않았다. $20^{\circ}C$에서 보존할 경우 일반세균, 대장균군, 저온세균, 종속영양세균 및 분변성연쇄상구균은 7일 보존시 가장 높은 균수를 나타내었으며, 내열성세균, 포도상구균 및 슈도모나스균은 약간 증가하였다. $30^{\circ}C$에서 보존할 경우에는 3일부터 7일 사이에 가장 높은 균수를 나타내었고, 7일부터 급격히 감소하는 경향을 나타내었다. 식육가공품은 $10^{\circ}C$에서 보존할 경우 17일 보존시 $10^{1}/g$ 수준까지 증가하였을 뿐이었고, $20^{\circ}C$에서 보존할 경우 일반세균, 저온세균 및 종속영양 세균이 $10^{5}/g$ 수준정도 증가하였으며, 나머지 지표세균은 거의 변화가 없었다. $30^{\circ}C$에서 보존할 경우 $20^{\circ}C보다\;10^{2}/g$ 수준 더 증가하는 경향을 나타내었을 뿐이었다. 우유류는 저온 살균처리에 의해 일반세균, 저온 세균 및 종속영양세균이 $10^{\circ}C\;보존시\;10^{4}/ml$ 수준까지 증가하였을 뿐 대장장균군, 포도상구균, 분변성연쇄상구균 및 슈도모나스균은 전혀 검출도지 않았다. $20^{\circ}C와\;30^{\circ}C$에서는 빠른 속도로 균수가 증가한 후 일정한 상태를 유지하였다.

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현동 광산의 열수 안티모니 광화작용 : 지화학적 연구 (Hydrothermal Antimony Deposits of the Hyundong Mine : Geochemical Study)

  • Seong-Taek Yun
    • 자원환경지질
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    • 제32권5호
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    • pp.435-444
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    • 1999
  • 현동 안티모니 광상능 소백산 육괴의 북동부 지역에 위치하며, 선캠브리아기 변성암류(주로 화강암질 편마암)에 발달하는 단층 열극을 단층 열극을 충진한 석영+탄산염 광맥 및 망상맥으로 산츨된다. 광맥 인접부에는 견운모화 및 규화 작용으로 특징되는 열수 변질대가 발달된다. 변질대 견운모의 K-Ar 연령은 139.2$\pm$4.4 Ma로서 백악기초의 광화 시기를 나타내는데, 광화작용은 산성 암맥(주로 석영 반암)의 관입과 관련되었으리라 사료된다. 열수 광화작용은 5회에 걸쳐 진행되었다. 광화1기에는 옥수질 석영이 침전되었다. 광화 2기에는 천금속(base-metal) 황화 광물 및 휘안석을 수반한 석영맥이 형성되었다. 광화 3기에는 휘안석, 농홍은석, 버티어라이트, 자연 안티모드, 구드문다이트, 울마나이트 등 다양한 함안티모니 광물이 석영 및 탄산염 광물(방해석, 돌로마이트, 앵커나이트, 능망간석)에 수반되어 정출되었다. 광화 4기에는 휘안석을 수반한 방해석이, 그리고 광화 5기에는 barren한 방해석이 침전되었다. 안티모니느 광화 2기에소 4기에 걸쳐 주로 휘안석으로 산출되며, 산점상, 세맥상 및 조립질 자형 결정 등 다양한 형태를 갖는다. 유체 포유물 연구에 의하면, 열수 광화작용은 $\leq$ 5.3wt % NaCl 상당 염농도의 유체로부터 120~$330^{\circ}C$의 온도에서진행되었다. 광화 유체의 온도 및 염농도는 광화작용의 진행과 더불어 점진적으로 감소하였는데, 이는 열수계 내로 다량의 순환 강우가 유입되었음을 지시한다. 함안티모니 광물의 침전은 비교적 저온(<$250^{\circ}C$)에서 주로 유체의 냉각 및 휘석 작용에 의해 진행되었다. 광화 2기 초기에는 인지되는 유체의 비등현상에 의하여, 광화적용의 압력에 의하여, 광화작용의 압력은 비교적 낮았음(정수압 조건에서 약 350m의 심도에 해당하는 약 80 bar)을 알 수 있다. 광석광물의 조합에 대한 열역학적 고찰 결과, 안티모니 침전은 열수 유체의 온도 및 유황 분압의 감소에 기안하였다. 광화 유체의 활동위원소 조성($\delta^{34}S_{\Sigma s}$)은 5.4~7.8$\textperthousand$이었으며, 이는 화성 기원을 지시한다.

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