• 지질공학
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• 제15권3호
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• pp.281-288
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• 2005

본 연구에서 는 복소유전율상수 반응으로부터 벤토나이트 공시체의 물성치인 체적함수비와 수분분포 특성 을 파악하기 위하여 수행되었다. 벤토나이트 재료는 현재 폐기물처분장에서 차수재료로 널리 이용되고 있다. 차수재료의 경우, 일반적으로 투수계수가 $10^{-7}\;cm/sec$ 이하로 작아야 한다. 난투수성 재료에 대해 온도구배 에 따른 수분분포 특성을 파악하기 위해 FDR-V 측정 장비를 적용해 이들을 측정하였다. 그 결과, 복소유전율상수는 체적 함수비와 온도 증가에 따라 함께 증가함을 알 수 있었다. 온도구배 에 따른 복소유전율상수 변화는 수분이동이 온도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 증가함을 확인하였으며, 이는 수분분포 특성을 보여 준 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권10호
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• pp.5-11
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• 2021

압축 벤토나이트 완충재는 원자력발전소에서 발생하는 고준위폐기물을 처리하기 위한 공학적방벽시스템의 가장 중요한 요소 중 하나이다. 압축 벤토나이트 완충재는 외부 하중이나 지하수 침투로부터 처분 용기를 보호하기에, 열-수리-역학적인 요구 조건을 충족하여야 한다. 이러한 완충재의 열-수리 물성에 관한 연구는 많이 진행되어 왔지만, 역학 물성 규명에 관한 연구는 많이 부족한 실정이다. 이러한 이유로, 본 연구에서는 건조밀도와 함수비에 따른 다양한 국내 압축 벤토나이트 시료를 조성하여 이에 대한 일축압축강도시험을 실시하였으며, 일축압축강도, 탄성계수, 그리고 포아송비를 도출하였다. 압축 벤토나이트의 일축압축강도와 탄성계수는 건조밀도에 따라 증가하였으며, 포아송비는 건조밀도가 증가할수록 약간 감소하는 것으로 나타났다. 일축압축강도, 탄성계수 및 포아송비는 건조밀도와 큰 상관 관계를 보였으나, 함수비와는 특별한 상관성을 나타내지는 않았다.

• 한국광물학회지
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• 제17권3호
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• pp.245-265
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• 2004

일본의 제3기 퇴적분지 내 분포하는 주요 벤토나이트 광상인 Myogi, Tsukinuno, Dobuyama 및 Kawasaki 광상의 산상과 성인을 비교하였으며, 각 광상에서 산출되는 대표적 벤토나이트를 대상하여 광물학적 특성 및 물리화학적 특성이 비교되었다. 일본에서 산출되는 벤토나이트 광상은 신생대 제3기 마이오세기～플라이오세기에 형성된 녹색응회암대 내에 주로 분포한다. Myogi, Tsukinuno 및 Kawasaki 광상은 속성변질작용에 의해, Dobuyama 광상은 열수변질작용에 의해 형성 되었다. 속성변질광상인 Myogi, Tsukinuno 및 Kawasaki 광상은 층상형 또는 성층형 광체형을 보이나 열수변질광상인 Dobuyama 광상은 콘형의 광체형을 나타낸다. 이 광상들의 형성 시기는 1.8～21 Ma까지 넓은 년대 범위를 보이나 대체로 초기～중기 마이오세기에 형성되었다. 몬모릴로나이트 함량비가 가장 높은 Dobuyama 광석이 높은 표면적, CEC, MB 흡착량 및 강도 값을 보인다 몬모릴로나이트 함량비도 다소 높고 Na-형인 Tsukinuno 광석은 강 알카리성, 높은 점도 및 팽윤도를 보인다. Na-Ca 혼합형인 Kawasaki 광석들은 Na-형에 비해서는 낮은 점도와 팽윤도를 보이나 Ca-형인 Dobuyama 보다는 다소 높다. 제올라이트 함량비가 높은 Myogi 광석은 Na-형이나 몬모릴로나이트 함량비가 가장 낮기 때문에 낮은 점도, MB 흡착량, 강도값을 나타내나 CEC와 표면적 값은 다소 높다. 이는 제올라이트의 영향으로 생각된다. 대체적으로 수용액계에서 Na-형은 강한 분산이 초래되나 Ca-형은 응집이 보다 강하게 일어나며, 두 유형 모두 매우 서서히 응집이 초래되었다. 벤토나이트의 물성은 몬모릴로나이트의 함량, 층간 양이온종이나 불순광물(특히 제올라이트)에 의해 주로 규제되는 시료도 있지만, 몇 시료는 이와 일치되지 않는다. 이는 이 연구에서 확인치 못한 몬모릴로나이트의 층전하 간과 같은 결정-화학적 및 몬모릴로나이트의 형상비와 같은 결정 형태적 특성에 의한 영향일 것으로 해석 된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제7권2호
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• pp.101-107
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• 2009

처분장 완충재의 재포화 및 열-수리-역학적 거동 규명을 위해서는 압축벤토나이트의 함수율 측정이 필수적이다. 본 연구에서는 고온, 고압 조건에서 실시간 자동계측이 가능한 습도센서를 이용하여, 여러 가지 온도와 함수율 (이하 중량함수율을 말함)을 갖는 압축벤토나이트를 대상으로 상대습도를 측정하고, 다중회귀분석으로부터 압축벤토나이트의 함수율과 상대습도 및 온도의 상관관계식을 결정하였다. 결정된 상관관계식은 건조밀도가 1,500 $kg/m^3$, 1,600 $kg/m^3$인 압축벤토나이트의 경우 각각 ${\omega}=0.196RH-0.029T+1.391({r^2=0.96)}$ 과 ${\omega}=0.199RH-0.029T+2.596({r^2=0.98)}$ 로 표시되었고, 이 관계식은 KENTEX실증실험의 벤토나이트블록 재포화 현상을 해석하는데 활용되었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권3호
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• pp.777-782
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• 2013

In order to further reduce the sulfur content in liquid hydrocarbon fuels, a desulfurization process by adsorption for removing dimethyl sulfide (DMS) and propylmercaptan (PM) was investigated. Bentonite adsorbents modified by $CuCl_2$ for the desulfurization of model oil was investigated. The results indicated that the modified bentonite adsorbents were effective for adsorption of DMS and PM. The bentonite adsorbents were characterized by X-ray diffraction (XRD) and thermal analysis (TGA). The acidity was measured by FT-IR spectroscopy. Several factors that influence the desulfurization capability, including loading and calcination temperature, were studied. The maximum sulfur adsorption capacity was obtained at a Cu(II) loading of 15 wt %, and the optimum calcination temperature was $150^{\circ}C$. Spectral shifts of the ${\nu}$(C-S) and ${\nu}$(Cu-S) vibrations of the complex compound obtained by the reaction of $CuCl_2$ and DMS were measured with the Raman spectrum. On the basis of complex adsorption reaction and hybrid orbital theory, the adsorption on modified bentonite occurred via multilayer intermolecular forces and S-M (${\sigma}$) bonds.

• 방사성폐기물학회지
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• 제6권2호
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• pp.101-109
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• 2008

고준위폐기물 처분장의 완충재 및 뒷채움재 후보물질로 고려되고 있는 경주벤토나이트를 대상으로 압축 벤토나이트 및 벤토나이트-모래 혼합물의 열전도도가 측정되었다. 압축벤토나이트는 건조밀도가 $1.2\;Mg/m^3$에서 $1.8\;Mg/m^3$범위에 대해, 압축 벤토나이트-모래 혼합물은 건조밀도가 $1.6\;Mg/m^3$에서 $1.8\;Mg/m^3$ 사이이고, 모래의 함량이 중량비로 10 wt%에서 30 wt%인 범위의 혼합물에 대해 측정하였다. 측정시료의 수분 함량은 중량비로 10 wt%에서 20 wt% 까지 변화시켰다. 압축 벤토나이트 및 벤토나이트-모래 혼합물의 열전도도는 수분함량이 일정할 때, 건조밀도가 증가할수록, 모래 함량이 많을수록 증가하였으며, 건조밀도가 일정한 경우에는 수분 함량과 모래 함량이 증가할수록 증가하였다. 각 건조밀도에서의 수분함량의 증가에 따른 열전도도 변화를 나타낼 수 있는 실험적 관계식들이 제시되었다. 이 관계식들은 10% 오차 범위에서 압축벤토나이트 및 벤토나이트-모래 혼합물의 열전도도 값을 예측할 수 있다.

• 한국환경농학회지
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• 제11권2호
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• pp.155-162
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• 1992

수용해도가 2.53ppm인 KC-6620을 수중용출기간이 20일 정도인 입제로 제제하기 위하여 원제에 대한 용출지연효과가 가장 큰 다공성 증량제를 선발하고, PEG를 부제로 첨가한 흡착식 입제를 제제하여 실내에서 수중용출속도를 측정하였다. 1. 다공성 증량제중 KC-6620에 대하여 용출지연효과를 나타낸 것은 bentonite 소결공립이었으나 수중에 침적 20일후의 용출율이 매우 낮았다. 2. Bentonite에 pyrophyllite를 혼합하고 조립한 다음 소결시킴으로써 흡유가가 증가하였으며, 이 공립으로 제제한 KC-6620 입제의 수중용출속도도 증가하였다 BP60 입제의 경우 침적 20일후에 85% 이상의 용출율을 보여 시험한 입제중 단기용출지연제제로 가장 적합하였다. 3. BP입제는 PEG를 부제로 첨가하여 용출속도를 증가시킬 수 있었으며, PEG의 첨가비가 공립의 흡유가까지 증가할수록 용출속도도 증가하였다. 4. BP40 입제는 입제중의 유효성분함량이 높을수록 수중용출속도가 느려져서 제제농도가 용출속도를 좌우하는 가장 큰 요인이었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제14권2호
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• pp.135-147
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• 2016

심지층 처분시스템에서 완충재는 지하수 유입으로부터 처분용기를 보호하고, 방사성 핵종 유출을 저지하기 위한 중요한 방벽의 하나이다. 이에 완충재는 장기 건전성, 낮은 수리전도도, 낮은 유기물의 함량, 높은 핵종저지능, 높은 팽윤성, 높은 열전도도 등 기술적 요건을 충족시켜야 하며 이는 정량적 분석결과를 바탕으로 결정될 수 있다. 국내의 경우 한국원자력연구원에서는 1997년부터 경주지역에서 생산되는 벤토나이트를 완충재 후보물질로 연구를 지속하고 있다. 본 논문에서는 최근 동일 지역에서 생산된 벤토나이트(KJ-II)의 7가지 물리적 및 화학적 특성을 평가하였다. 분석 결과, 국내산 벤토나이트의 몬모릴로나이트 함량은 약 65% 정도이며, 벤토나이트는 Ca형 벤토나이트이다. 본 논문을 통해 완충재 후보물질의 성능평가 항목과 분석 방법에 대한 기준을 제시하고자 하였다.

• 지질공학
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• 제9권2호
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• pp.89-100
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• 1999

핵폐기물 처분장 공학방벽재로서의 우리나라 제 3 기층에서 산출되는 벤토나이트와 제올라이트의 활용 가능성을 물리화학적 특성을 중심으로 평가하였다. 연일 및 감포일대 제 3 기층의 9개 대표적인 벤토나이트 광산과 6개의 제올라이트 광산에서 채취한 자연산 시료와 관련회사의 추천상품시료에 대해 X-선 회절 분석, 팽윤도 측정, 양이온교환능 측정, 비표면적 측정, 몬모릴로나이트의 함량계산, 유기탄소함량 분석, 시차 열분석(DTA), 편광현미경 관찰, 주사전자현미경(SEM)관찰 및 전자현미분석(EPMA)을 실시하여 각 분석항목을 비교 평가하였다. 연구결과를 종합하면 U-41 및 G-46의 광산에서 산출되는 벤토나이트와 대도 및 Y-1호 광산의 제올라이트가 인공방벽재료로 갖추어야할 물리화학적 특성이 최적인 것으로 평가된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제8권3호
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• pp.51-60
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• 1992

요지 국내 폐기물 매립장에서 캡 및 바닥차수재로서 이용이 기대되는 혼합차수재를 선정하여 이들의 재료 특성을 살펴보기 위하여 물리, 역학적시험을 실시하였다. 혼합차수재의 주재료로는 플라이애쉬와 화강토 그리고 첨가제로는 벤토나이트와 시멘트를 선정하였다. 본 차수재에 대한 시험결과 최대건조밀도는 서천 및 삼천포 플라이애쉬 혼합재의 경우 벤토나이트 함량이 5%와 25%인 지점을 전후로 하여 증가 감소하고 화강토 혼합재의 경우 벤토나이트의 함량이 증가함에 따라 증가하였다. 강도는 벤토나이트 첨가의 경우 증감현상이 뚜렷하지 않았지만 시멘트 첨가의 경우는 크게 증가하였다. 혼합차수재의 투수계수가 1$\times$10-7cm/sec가 되기 위한 벤토나이트의 첨가량은 서천 및 삼천포 플라이애쉬 그리고 화강토의 경우 각각 18, 30, 10%로나타났으며 주재료의 입도분포, 점토성분함유정도에 따라 첨가제의 필요 함량이 큰 차이가 있음을 알 수 있었다.