• 한국지구과학회지
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• 제43권5호
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• pp.569-578
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• 2022

백악기 중기, 세노마눔절-투로니아절에 발생한 해양 무산소 사건인 Oceanic Anoxic Event 2 (OAE2)는 다량의 유기물을 포함한 흑색셰일이 전세계적으로 퇴적된 단기간의 탄소 순환 교란 사건이다. 백악기 후기의 온실 지구의 환경(높은 CO₂농도, 고해수면, 해양의 무산소 환경 확장)은 탄소, 황 및 여타 주요 원소의 생지화학 순환의 교란과 밀접하게 상호 작용하였다. 1970년대 최초 명명 이후 동위원소를 포함한 화학적 지시자 연구가 활발하게 진행되었으며, 그 결과 화산 활동과 해양 표층의 유기물 생산 증가가 무산소 환경 발달의 주된 원인으로 여겨진다. 본 논평에서는 OAE2의 기작을 탄소 및 황, 미량 금속원소의 순환을 중심으로 살펴보고자 한다.

• 분석과학
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• 제32권6호
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• pp.262-270
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• 2019

뼈에서 추출된 콜라겐의 탄소와 질소 안정동위원소 정보는 그 당시의 사람들이 섭취했던 식생활, 영양 상태, 고환경과 생활상을 연구하는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 출토 자료가 희박하여 아직까지 시도된 바가 없는 고려시대 피장자들에 대한 식생활과 모유수유 양상을 밝히고자 한다. 고려시대 경주 동궁과 월지 3호 우물에서 출토된 옛사람 뼈 4개체에서 추출된 뼈 콜라겐을 이용하여 안정동위원소 분석을 진행하였으며, 탄소와 질소 안정동위원소 분석 결과는 각각 다음과 같다(δ¹³C(‰) = -19.5 ± 0.9 ‰, δ¹⁵N(‰) = 11.1 ± 1.1 ‰, (n = 4)). 탄소 안정동위원소 분석 결과 벼, 보리 등 C₃ 작물군을 주로 섭취하였고, 질소 안정동위원소 분석 결과 동물성 단백질은 주로 육상 동물로부터 얻었을 가능성이 높다고 추정된다. 또한, 출토된 옛사람 뼈 4개체는 성인, 소아, 유아, 영아로 추정되는 다양한 연령대로 나타났으며, 유아와 영아로 추정되는 피장자들과 성인 피장자 간의 질소 안정동위원소 값 차이로부터 약 3세의 연령까지 모유수유가 진행되고 있었다고 추정된다. 모유수유와 이유 양상은 당시의 출산율, 인구역학, 이동 패턴, 질병 등 다양한 사회상을 반영하는 매우 중요한 정보이며, 다양한 연령대의 분석 결과로부터 의미 있는 정보를 밝혀냈다.

• 생태와환경
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• 제46권2호
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• pp.175-184
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• 2013

본 연구는 영산강하구역 입자물질 유입원의 시 공간적인 변화를 추정해 보고자 몽탄대교에서 영산강 하구둑에 이르는 영산강하구역 세 정점에서 연 6회에 걸쳐 수 층 부유 물질의 탄소 및 질소 안정동위원소 비를 비교하였다. 모든 정점에서 8월에 강우를 통한 외부기원 유기물의 유입이 증가하였으며, 이 때 암모니아성 질소 및 규산염의 유입 역시 함께 증가하였다. 탄소 안정동위원소 비 측정 결과 11월과 8월에 정점 별 유기물의 기원이 크게 차이 났으며, 안정동위원소 비 값을 이용하여 주요 유입원 추정이 가능하였다. 11월에 모든 정점에서 질소 안정동위원소 비가 무거운 값을 보였고, 인산염의 농도가 가장 높게 나타났는데 이는 축산폐수 및 농경지를 통한 유입이 영향을 준 것으로 판단된다. 또한 다른 정점에 비해 영산강 하구둑에서 모든 조사 기간 동안 비교적 높은 질소 안정동위원소 비를 보였으며, 이를 통해 축산폐수 및 농경지를 통한 유기물 유입이 다른 정점에 비해 높을 것으로 추정된다. 본 연구 결과를 통해 안정동위원소 비 분석은 입자성유기물의 기원을 추정하는데 유용한 방법임을 확인할 수 있었다.

• 천문학회보
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• 제44권2호
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• pp.72.2-72.2
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• 2019

보현산 천문대 1.8-m 망원경과 고분산 에셀 분광기 BOES를 이용하여 장기간 관측한 공생별 AG Draconis 방출선들의 모니터링을 통해 분광학적 특성을 보이고자 한다. 특히, 공생별 AG Draconis의 활동성 및 등급 변화에 따른 중성수소 Balmer 선과 주요 원소에 의한 방출선들의 특징과 변화 양상에 대해 살펴본다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권2호
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• pp.69-79
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• 2009

동해 울릉분지 퇴적물의 원소 함량 특성과 제4기 후기 동안의 퇴적물 기원 변화를 파악하기 위해 남.서쪽 사면을 포함한 울릉분지에서 총 3개의 주상시료를 채취하여 주요원소 및 미량원소를 분석하였다. 울릉분지 퇴적물을 황해와 남해 퇴적물과 비교하면 주요원소는 함량 범위가 유사하였으나 미량원소 함량의 경우 해역별로 큰 차이를 보였고, 조사지역인 울릉분지 내에서도 큰 차이를 보였다. 울릉분지 서쪽사면(WS) 퇴적물에서는 Mo의 함량이, 분지평원(Basin) 퇴적물에서는 Zr, Nb, Hf, 그리고 Ta의 함량이 다른 지역에 비해 상대적으로 높게 나타났으며, 남쪽사면(SS) 퇴적물에서는 Ca와 Cs의 함량이 높은 특징을 보였다. 분석된 원소들 중 생물기원이나 자생 및 속성기원의 영향을 받지 않은 것으로 판단되는 원소(K, Ti, Cs, Zr, Nb, Hf 및 Ta)들은 원소/Al 비율 크기와 수직적 변화를 기준으로 3가지 형태로 구분되었다. 첫 번째는 모든 주상시료에서 유사한 비율을 보이며 수직적인 변화가 크지 않은 원소(K, Ti), 두 번째는 서쪽사면(WS)과 남쪽사면(SS) 퇴적물에서 차이를 보이는 원소(Cs), 그리고 분지평원(Basin) 퇴적물에서 사면 퇴적물보다 상대적으로 높은 비를 보이는 원소(Zr, Nb, Hf, La)이다. 이들 분포형태별 원소들의 특성에 근거할 때 울릉분지의 분지평원(Basin) 퇴적물은 퇴적시기에 따라 기원이 변화된 것으로 해석될 수 있다. 분지평원(Basin) 퇴적물은 해수면이 상대적으로 낮은 약 $10,000{\sim}7,000\;yr$ BP 동안 서쪽사면(WS) 퇴적물과 화산재가 혼합된 특징을 보였으며, 7,000 yr BP 이후는 남쪽사면(SS) 퇴적물과 화산재가 혼합된 특징을 나타내었다. 이러한 결과는 기존에 연구된 대마난류의 동해 유입시기와 매우 유사한 결과로, 해수면 상승에 의한 울릉분지의 퇴적환경변화에 의한 것으로 해석된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.62-62
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• 2010

인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등에 의한 관절의 손상 부위를 대체하기 위해 고안된 관절의 인공대용물로써 최근 인구의 고령화와 질병, 사고의 증가에 따라 그 수요가 급격히 증가하는 추세를 보이고 있다. 인공관절의 소재로는 현재 metal-on-polymer(MOP) 소재가 가장 많이 사용되고 있는데, metal 소재로서는 Co-Cr계 합금이, polymer 소재로서는 초고분자량 폴리에틸렌 (ultra high molecular weight polyethylene) 이 주로 사용되고 있다. MOP 소재의 경우 충격흡수의 장점이 있는 반면 wear debris에 의한 골용해로 인해 관절이 느슨해지는 문제점이 발생하여 재시술의 주요 원인이 되고 있다. 또한 metal 소재로 주로 사용되고 있는 Co-Cr계 합금의 경우 인공관절의 마모, 부식 현상에 의해 Co, Cr등이 체내에 용출되어 세포독성의 문제를 일으킬 수 있다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 고체원소 이온주입 기술을 이용하여 316L stainless steel 기판에 niobium을 이온 주입 한 후 niobium nitride (NbN) 박막을 증착하여 counterpart 소재인 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 의 마모를 줄이는 실험을 진행하였다. Pin-on-disk tribometer를 통해 마모 테스트를 진행하여 NbN 박막의 내마모특성을 평가하였으며, 박막의 결정구조 및 화학적 특성을 평가하기 위해 XRD, AES 분석을 수행하였다. 또한 박막의 경도와 표면조도를 측정하기 위해 micro hardness tester, AFM을 이용하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.526-531
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• 1996

국내의 방사성 동위원소 (Radioisotope; RI) 사용기관에서 발생, 수거되어 현재 원자력연구소 저장고 내에 보관중인 폐기물중 가연분을 대상으로 소각실증실험을 수행하였다. 폐기물 발생일을 기준하여 최소 2년이상이 경과한 RI 폐기물을 소각한 결과 폐기물의 부피와 무게를 각각 약 1/250, 1/30로 줄일 수 있었으며, 소각운전중 배출기체의 농도는 환경관련법상의 배출허용기준치 이하, 배출방사선량은 검출기의 측정한계 이하였다. 방사성동위원소 추적자로 I-131 ($Na^{131}$ I형태, 총 2mCi)을 사용한 모의 폐기물을 소각한 결과 대부분의 방사능은 소각재에 잔존하기 보다는 휘발되어 배기체와 함께 거동하며 주로 포대여과기의 여과층에서 잡히는 것으로 나타났다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.282-282
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• 2015

전자분광 화학분석(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis : ESCA)은 고체표면의 구성원소 및 원소간 화학 결합 상태를 분석할 수 있는 효율적인 방법이다. ESCA 분석은 재료의 극표면층 (약 $20{\sim}100{\AA}$)에 분포되어 있는 원소 및 화학상태를 정성 정량적으로 확인할 수 있다. 또한, $Ar^+$이온을 충돌시켜 재료 표면을 ㎚단위로 식각 할 수 있기 때문에 수직분포 분석(Depth profiling)이 가능하여 나노재료가 활용되는 촉매, 반도체소자 그리고 박막 재료 등의 분석에 유용하게 활용될 수 있다. 이와 같은 분석적 장점에도 불구하고, ESCA 분석은 표면특성 분석에 주로 활용되는 주사전자현미경 및 X-선 미소분석(EDS, WDS) 등에 비하여 폭 넓게 사용되고 있지 못하다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.173-173
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• 2012

사이클로트론은 암진단에 사용되는 방사성동위원소를 생산하기 위한 중요한 입자 가속장치이다. 현재 핵의학 의료진단에 필요한 방사성동위원소를 제공하기 위해 세계적으로 사이클로트론의 활용도가 점점 증가하고 있다. 한국원자력의학원에 설치된 MC50 (양성자 최대 가속에너지 50 MeV, 60 uA)과 C30 (양성자 최대 에너지 30 MeV, 250 uA) 사이클로트론은 생명의학, 반도체 검출기, 핵자료 데이터, 방사성동위원소 개발 등 다양한 분야의 연구를 지원하고 있다. MC50 사이클로트론은 수소 입자를 포함하여 중양자, 알파 입자를 가속할 수 있으며 중성자 빔을 인출 할 수 있다. 수소 음이온 또는 양이온을 가속 할 수 있으며 표적에는 고에너지의 양이온이 조사되며, 핵반응을 통해 방사성동위원소가 생성된다. 양성자 빔을 이용하여 암세포를 사멸 시키는 치료법, 돌연변이로 새로운 종의 개발 등 다양한 응용성이 있다. 하전입자를 가속하는 사이클로트론의 주요 구성요소는 (1) 진공시스템, (2) 전자석 시스템, (3) 고주파 시스템, (4) 이온원 (5) 빔 인출장치 (6) 빔전환 장치 (수직에서 수평 방향으로 전환), (7) 빔 집속 및 진단 장치 등 이다. 본 발표에서는 85년부터 운영한 MC50 사이클로트론과 02년부터 가동된 사이클로트론의 운영 현황 및 다양한 응용분야와 향후 RI 빔 인출을 위한 계획을 소개하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.502-502
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• 2011

기존 연구에서는 단일 타겟으로부터 증착된 코팅층 내에 다상으로 이루어진 나노 복합구조를 형성하기 위하여, 나노 합금분말을 방전플라즈마 소결법 등으로 급속 소결하여 타겟을 제조하는 방법이 고려되어 왔다. 반면, 비정질 재료가 우수한 비정질 형성능을 가지는 경우 주조 방법에 의해서도 타겟 제조가 가능하며, 특히 최근 들어 금속 비정질 합금에서 합금의 주요 구성 원소들이 양의 혼합열을 가지는 경우, 액상 또는 과냉각 액상에서 상분리 현상이 발생한다는 것이 밝혀졌다. 이러한 사실에 기초하면, 우수한 비정질 형성능을 가지는 합금 시스템에 합금 구성 원소와 양의 혼합열 관계를 갖는 원소를 첨가함으로써, 비정질 기지 내에 화학적 불균일성을 유도하여 다상으로 이루어진 복합 구조를 형성시키는 것이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 합금 설계법을 이용하여, 비정질 기지 내에 존재할 수 있는 불균일성 정도를 합금 조성과 주조 조건의 변화를 통하여 나노 크기에서 원자 크기까지 조절하고, 이에 따른 재료 특성과의 상관관계를 밝히고자 하였다. 이를 위하여 우수한 비정질 형성능을 가지는 Cu-(Zr, Hf)-Al 벌크 비정질 합금계에서 (Zr, Hf)과 (Y, Gd)간의 양의 혼합열 관계에 주목하여 Cu-(Zr, Hf)-(Y, Gd)-Al 벌크 비정질 형성 합금계를 설계하였으며, 이 합금계 내에서 조성과 냉각속도의 조절에 따라 나타나는 불균일성의 정도와 특성변화의 영향을 체계적으로 고찰하였다. 결과로서, Cu-(Zr, Hf)-Al 합금계에서 (Zr, Hf)을 (Y, Gd)으로 15 at.% 이상 치환한 경우, Cu-(Zr, Hf)-rich 와 Cu-(Y, Gd)-rich 비정질상으로 이상분리가 일어났으며, 이렇게 생성된 비정질-비정질 복합재는 응력 하에서 소성 변형을 거의 보이지 않았다. 반면, 5 at.% 이하로 (Zr, Hf)을 (Y, Gd)으로 치환한 경우에는 비정질 기지에 SAXS 혹은 WAXS로 확인 가능한 원자 크기의 불균일성이 나타났으며, 이 경우 비정질 합금의 점성 유동의 변화를 통해 합금의 연신 특성이 향상되었다. 특히, 본 연구에서는 비정질 기지내 불균일 제어를 통한 기계적 특성 향상을 위해서 조성 제어뿐 아니라 동역학적인 요소를 고려한 냉각속도 조절을 통한 원자단위 불균일성의 최적화가 필요함을 규명하였다. 이러한 연구 결과는 분말화 및 소결 과정을 배제하고 제조된 단일 타겟을 통해 코팅층에 다수의 합금원소를 혼합하고 나노/원자 스케일의 복합구조 형성 및 고집적화가 가능한, 타겟 모물질 설계의 새로운 방향을 제시함으로써 다기능성 복합소재 코팅층의 연구에 크게 기여할 것으로 사료된다.