• 대한환경공학회지
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• 제27권3호
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• pp.231-239
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• 2005

본 연구에서는 MTBE, 카드뮴의 점토광물 종류 및 물리화학적 특성에 따른 흡착 경향 및 계면동전위의 특성을 규명하고자 흡착시간, 혼합비(용매 대 흡착질 비), 오염물질의 농도, 휴믹산 및 pH 변화에 따른 회분식 흡착실험을 수행하였다. 혼합비가 증가할수록 초기농도에 상관없이 흡착량은 증가한 반면, 흡착 효율은 감소하였다. MTBE의 흡착량은 vermiculite> bentonite> CTAB-bentonite 순으로 높았으며, 카드뮴의 흡착량은 bentonite> vermiculite> CTAB-bentonite 순이었다. 이때 MTBE 흡착은 Freundlich 등온 흡착식에 가장 잘 부합되었으며, 카드뮴의 경우 Langmuir 등온 흡착식에 잘 적용되었다. 유기물 함량에 따른 MTBE의 흡착실험 결과 CTAB-bentonite는 유기물의 함량이 높을수록 흡착량이 증가하였으나 bentonite는 유기물 함량 1%, vermiculite는 5%에서 최대 흡착량을 보인 후 감소하였다. 반면 카드뮴은 유기물 함량이 증가할수록 모든 흡착제의 흡착량과 흡착율이 급격히 증가하였다. 카드뮴의 흡착량과 흡착율은 모든 흡착제에 대해 pH 8 이상부터 급격히 증가하였으며, pH 10 이상의 경우 흡착율이 90%까지 증가하였다. 또한 pH가 증가할수록 각 흡착제의 계면동전위는 감소하였고, 카드뮴의 농도가 증가할수록 계면동전위의 절대치가 감소하여 분산안정성이 낮아져 결과적으로 카드뮴의 흡착 효율이 증가하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.579-582
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• 2009

The thermal conductivity and viscosity(or workability) of graphite-added bentonite grouts and cementitious grouts have been evaluated and compared to determine the suitability of these materials for backfilling vertical boreholes of ground heat exchangers. Seven bentonite grouts from different product sources and a portland cement grout with various mixture ratios were considered in this paper. As a new additive for grout, we choose graphite which has high thermal conductivity. The bentonite grouts indicate that the thermal conductivity and viscosity increase with the content of bentonite or with an addition of Graphite compared with that of silica sand. In case of cementitious grout also increase the thermal conductivity and decrease the workability dramatically though an addition of Graphite. Therefore, we cautiously select the amount of graphite and mixture ratio of bentonite and cement considering not only thermal conductivity but also viscosity for the optimum condition of backfilling material.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권5호
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• pp.1091-1100
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• 2018

In this study, the relationships between hydraulic conductivity of GCLs and physico-chemical properties of bentonites were assessed. In addition to four factory manufactured GCLs, six artificially prepared GCLs (AP-GCLs) were tested. AP-GCLs were prepared in the laboratory without bonding or stitching. A total of 20 hydraulic conductivity tests were conducted using flexible wall permeameters ten of which were permeated with distilled deionized water (DIW) and the rest were permeated with tap water (TW). The hydraulic conductivity of GCLs and AP-GCLs were between $5.2{\times}10^{-10}cm/s$ and $3.0{\times}10^{-9}cm/s$. The hydraulic conductivities of all GCLs to DIW were very similar to that of GCLs to TW. Then, simple regression analyses were conducted between hydraulic conductivity and physicochemical properties of bentonite. The best correlation coefficient was achieved when hydraulic conductivity was related with clay content (R=0.85). Liquid limit and plasticity index were other independent variables that have good correlation coefficients with hydraulic conductivity (R~0.80). The correlation coefficient with swell index is less than other parameters, but still fairly good (R~0.70). In contrast, hydraulic conductivity had poor correlation coefficients with specific surface area (SSA), smectite content and cation exchange capacity (CEC) (i.e., R < 0.5). Furthermore, some post-test properties of bentonite such as final height and final water content were correlated with the hydraulic conductivity as well. The hydraulic conductivity of GCLs had fairly good correlation coefficients with either final height or final water content. However, those of AP-GCLs had poor correlations with these variables on account of fiber free characteristics.

• 한국광물학회지
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• 제15권4호
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• pp.259-272
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• 2002

이 연구는 제 3기층 퇴적분지 내에 분포하고, 유사한 지질환경에서 형성된 일본의 2개 광상 (Tsukinuno 및 Tomioka)과 국내 5개 광상(두산, 나아, 옥산, 동양 및 연일16호)에서 산출하는 7개 벤토나이트를 대상으로 광물학적 특성 및 물리화학적 특성을 비교하여 벤토나이트의 물성을 주 지배하는 요인에 대한 분석을 시도하였다. 연구 대상 시료들 중 츄키누노(Tsukinuno) 광석은 천연산 Na-형 벤토나이트이며 나머지는 모두 Ca-형 벤토나이트이다. 벤토나이트의 물성을 지배하는 가장 중요한 요인은 몬모릴로나이트 함량비이지만 모든 물성이 몬모릴로나이트 함량비만으로는 설명되지 않는다. 이는 여러 가지 요인들이 복합적으로 벤토나이트의 물성을 지배하기 때문이다. 점토광물류의 경우는 입도 분포가 물성을 지배하는 주요한 요인으로 알려져 있다. 입도 분포와 같은 물리적 요인을 동일시한다면 광물학적 요인이 우세하게 영향을 미친다. 벤토나이트의 주성분광물인 몬모릴로나이트의 함량비와 층 전하에 따라 몇 가지 물성은 지배된다. 특히 층 전하값은 몬모릴로나이트의 양이온 교환능과 메틸렌블루 흡착량을 크게 지배한다. 부성분광물로 산출하는 불석과 황철석의 함량비가 물성을 크게 지배하며, 불석이 우세하게 산출하는 광석은 강한 알카리성을 띠며 양이온 교환능을 상승시키나 팽윤도, 점도, 강도 등의 다른 물성을 저하시킨다. 황철석이 함유된 시료 는 생형 압축 강도와 습태 인장 강도 값을 극히 저하시킨다. 층간 교환성 양이온 종에 따라 물성이 크게 달라지며, Na-형 벤토나이트는 Ca-형 벤토나이트보다 극히 향상된 팽윤도 및 점도를 보이며 보다 강한 알카리성을 띤다. 또한 몬모릴로나이트 결정크기와 형태가 물성을 지배하는 요인이 되며, 결정도가 우수하여 결정크기가 크고 얇은 엽편으로 구성된 광석에서 비 표면적, 양이온 교환능, 점도, 팽윤도, 메틸렌블루 흡착량, 생형 압축 강도 및 습태 인장 강도를 향상시킨다. 국내산 두산 벤토나이트가 가장 우수한 물성을 보이는 주 요인은 높은 몬모릴로나이트 함량비와 우수한 결정도에 기인된 것으로 해석된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제1권1호
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• pp.75-84
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• 2009

Artificial neural networks (ANNs) are a new type of information processing system based on modeling the neural system of human brain. The prediction of swell pressures from easily determined soil properties, namely, initial dry density, initial water content, and plasticity index, have been investigated by using artificial neural networks. The results of the constant volume swell tests in oedometers, performed on statically compacted specimens of Bentonite-Kaolinite clay mixtures with varying soil properties, were trained in an ANNs program and the results were compared with the experimental values. It is observed that the experimental results coincided with ANNs results.

• KCI Concrete Journal
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• 제14권4호
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• pp.151-159
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• 2002

This study investigates experimentally the optimum mix proportion and design factors of the stabilizing liquid used for excavation of the massive and deep slurry wall in LNG in-ground tank before pouring concrete. Considering those site conditions, the stabilizing liquid used for excavation of slurry wall has to be satisfied with some requirements including specific gravity, fluid loss, cake thickness, funnel viscosity and sand content in order to construct the safe and qualified slurry wall. For this purpose, we select materials including bentonite, polymer and dispersion agent. After performing many tests for materials and mix design process, we propose the optimum mix proportion that the upper limit ratio of bentonite is $2.0\%$, polymer is $0.1\%$ considering the funnel viscosity and dispersion agent is $0.05\%$considering the fluid loss of the stabilizing liquid. Also, we select all materials which are consisted of GTC4 as bentonite, KSTP as polymer and Bentocryl 86 as dispersion agent. Based on the results of this study, the optimum mix proportion of the stabilizing liquid is applicable to excavate the deep and massive slurry wall in LNG in-ground tank successfully.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 Proceedings of The 6th korea-china joint workshop on nuclear waste management
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• pp.236-244
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• 2005

Radioactive wastes arising from a wide range of human activities are in many different physical and chemical forms, contaminated with varying radioactivity. Their common feature is the potential hazard associated with their radioactivity and the need to manage them in such a way as to protect the human environment. The geological disposal is regarded as the most reasonable and effective way to safely disposal high-level radioactive wastes in the world. The conceptual model of geological disposal in China is based on a multi-barrier system that combines an isolating geological environment with an engineered barrier system. The buffer is one of the main engineered barriers for HLW repository. The buffer material is expected to maintain its low water permeability, self-sealing property, radio nuclides adsorption and retardation property, thermal conductivity, chemical buffering property, overpack supporting property, stress buffering property over a long period of time. Benotite is selected as the main content of buffer material that can satisfy above. GMZ deposit is selected as the candidate supplier for Chinese buffer material of High Level Radioactive waste repository. This paper presents geological features of GMZ deposit and basic property of GMZ Na bentonite. GMZ bentonite deposit is a super large scale deposits with high content of Montmorillonite (about $75\%$) and GMZ-l, which is Na-bentonite produced from GMZ deposit is selected as reference material for Chinese buffer material study.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권11호
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• pp.7-14
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• 2019

압축 벤토나이트는 고준위폐기물을 처분하기 위한 공학적방벽 시스템에서 중요한 구성요소 중 하나인 완충재의 후보물질로 가장 적합한 것으로 고려되고 있다. 완충재는 처분공 내 사용후핵연료가 담긴 처분용기와 근계 암반 사이에 채워지는 방벽재로서 지하수 유입으로부터 처분용기를 보호하고, 방사성 핵종 유출을 저지한다. 처분 초기에는 처분용기로부터 발생하는 고온의 열량으로 인해 완충재의 포화도는 감소하지만, 그 후 주변 암반으로부터 유입되는 지하수로 인해 완충재의 포화도는 증가한다. 이렇듯 완충재는 처분 운영 조건에 따라 불포화에서 포화 상태로 도달하게 되기에 완충재의 불포화-포화 거동 특성은 공학적방벽의 전체 안전성을 좌우할 수 있는 중요한 입력자료이다. 따라서 본 연구에서는 국내 압축 벤토나이트 완충재에 대한 수분보유특성을 규명하고자 하였다. 처분 초기 온도 증가에 따라 완충재의 포화도가 감소하는 상황을 고려하여 상온에서부터 125도까지 압축 벤토나이트의 온도 증가에 따른 체적 함수비와 수분흡입력을 측정하였다. 또한 이를 상온에서 동일한 함수비에서의 수분보유능과 비교하였으며 상온에서의 수분흡입력은 1~15% 정도 크게 측정되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권4호
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• pp.366-371
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• 1999

점토광물을 혼합한 사료를 급여하여 발생한 우분을 토양에 혼합하여 14, 18, 22, $25^{\circ}C$로 배양하면서 토양 중에서의 질소의 변화과정을 추적하였다. 사료에 혼합한 점토광물은 벤토나이트, 지올라이트, 맥반석이었는데 CEC는 Bentonite> Zeolite > Pophyry로 맥반석은 세 점토광물 중 가장 낮은 값인 12.02이었다. 점토광물을 혼합한 사료 급여후에 배출된 분의 CEC는 Bentonite, Zeolite, Porphyry급여의 경우 147.5, 137.0, 114.0cmol/㎏로 점토광물이 혼합되지 않은 일반분의 107.5cmol/㎏보다 높은 수치를 나타냈다. 분과 토양을 혼합하여 $18^{\circ}C$이상의 온도에서 배양되면 8주후에는 처리구간의 차이가 적어져서 안정화되는 것으로 나타났다. 분 배양후 $NH_4\;^+-N$ 함량은 처리구별로 차이를 크게 보이지 않은 반면에 $NO_3-N$ 함량은 Zeolite > Bentonite > Porphyry > 일반분의 순으로 나타났다. 점토광물이 혼합된 분이 처리된 토양에서 NO₃^--N의 함량이 높게 유지된 것은 점토광물에 $NH_4\;^+-N$이 흡착되어 휘산 등에 의한 손실이 줄어들었기 때문이라고 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.17-24
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• 2008

본 연구는 화강토에 벤토나이트와 석분을 혼합하여 차수구조물을 조성할 때 구조물의 기능 및 안정을 확보할 수 있는 혼합토를 개발하고자 일련의 시험을 통하여 혼합비에 따른 혼합토의 다짐특성, 투수특성, CBR 및 압축강도특성을 밝혀 혼합토가 차수 재료로서 활용가능성을 검토하였다. 석분 함유량이 증가하면 최대건조밀도는 감소하고 최적함수비는 미소하게 증가하는 경향을 보이며 일축압축강도와 CBR값은 감소하고 점착력, 내부마찰각 그리고 팽창비는 증가하였다. 또한 벤토나이트 함유량이 증가하면 최대건조밀도는 감소하고 최적함수비, 일축압축강도, 점착력, 내부마찰각, CBR값과 팽창비 등은 증가하였다. 그리고 차수재로서의 투수계수 규정을 충족하는 혼합토의 혼합비는 벤토나이트를 10%이상 함유하고 석분함유율이 10% 이내 임을 알 수 있었다.