• 전기화학회지
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• 제8권4호
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• pp.172-176
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• 2005

차세대 5V급 양극활물질로 각광받고 있는 $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$는 기존의 $LiMn_2O_4$ spinel 물질의 $Mn^{3+}$을 $Ni^{2+}$으로 치환하여 5V 영역에서 $Ni^{2+}/Ni^{4+}$ 산화/환원 반응이 가능하게 한 물질이다. 기존의 $LiMn_2O_4$는 낮은 초기 용량과 충 방전에 따른 빠른 용량감소를 보이는 단점을 가지고 있어 이 문제를 극복하기 위해 Mn의 일부를 다른 금속으로 치환하여 $LiM_yMn_{2-y}O_4$ (M=Cr, Al, Ni, Fe, Co, Cu, Ca)을 만드는 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 기계 화학적 합성법을 이용하여 합성한 $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$의 전기화학적 특성에 대해 연구하였다. 이 물질은 기존의 $LiMn_2O_4$보다 에너지 밀도가 높으며 저가 및 친환경성 등으로 앞으로 HEV 등에서 그 활용성이 크게 기대된다. 볼밀을 이용하여 여러가지 조건(출발물질 조건, 볼밀조건, 열처리조건 등)에서 $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$을 합성한 결과 기계화학적 방법으로는 $Ni^{2+}$가 $Mn^{3+}$를 완전히 치환하지 못하여 $4.0{\sim}4.1V$의 전압에서 $Mn^{3+}/Mn^{4+}$의 산화/환원과 관련된 peak가 발생하였다. Ni 원료 물질로써 수산화 물질을 사용하고 열처리 온도를 $800^{\circ}C$로 하였을 때 최상의 성능을 나타내었다.

• 자원환경지질
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• 제30권6호
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• pp.553-566
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• 1997

Origin, behavior and enrichment of environmental toxic elements from the Deokpyeong area were investigated on the basis of major, trace and rare earth element geochemistry. Coaly metapelites of the Deokpyeong area are subdivided into grey phyllite, dark grey phyllite, coaly slate and black slate, which are interbedded along the Ogcheon Supergroup. The coaly slate had been mined for coal, but mining is closed. The coaly and black slates are lower contents of $SiO_2$ and $Al_2O_3$, and higher contents of LOI, CaO, $Na_2O$ and BaO as compared with the phyllitic rocks. Rare earth elements are highly enriched in the coaly and black slate. Average compositions (ppm) of minor and/or environmental toxic elements in the coaly and black slate are revealed as As=127, Ba=30,163, Cd=18, Cr=740, Cu=84, Mo=378, Pb=43, Sb=12, Se=44, U=144, V=8,147 and Zn=292, which are extremely high concentrations than those in the NASC compositions. Major elements (average enrichment index; 5.34) in the coaly metapelites are mostly depleted, excepting $P_2O_5$ and BaO, normalized by NASC. Rare earth elements (average enrichment index; 1.48) are enriched in the coaly slate. On the basis of NASC, minor and/or environmental toxic elements in the coaly metapelites were strongly enriched of all the elements with the exception of Co, Cs, Ni and Sr. Average enrichment index of trace elements in coaly metapelite is 31.51 (coaly slate; 51.94 and black slate; 15.46). Especially, enrichment index of potentially toxic elements (As, Ba, Cr, Cu, Mo, Ni, Sb, Se, U, V and Zn) of the rock is 46.10 (grey phyllite; 7.15, dark grey phyllite; 4.77, coaly slate; 88.96 and black slate; 22.11). These coal formations were deposited in basin of boundary between terrestrial and marine environments deduced to carbon, sulfur (C/S=2.2 to 275.7), trace and rare earth elements characteristics. Irregular behavior and dispersion between major, minor and rare earth elements of those metapelites indicates a variable source materials, incomplete mixing of differential source and/or reequilibrium of diagenesis and metamorphism.

• 한국산림과학회지
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• 제76권1호
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• pp.33-40
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• 1987

잣나무(Pinus koraiensis) 파종상(播種床)에 인공산성우(人工酸性雨)로 처리(處理)하고 생장(生長), 엽내함유성분(葉內含有成分) 그리고 배지(培地) 토양(土壤)의 화학적(化學的) 성질(性質)에 미치는 영향(影響)을 산도수준(酸度水準)에 따라 평가(評價)하였다. 잣나무 종자(種子)를 1985년(年) 봄에 묘포토양(苗圃土壤)을 채운 pot에 파종(播種)하고, 해당지역(該當地域)의 30년간(年間)의 강우양식(降雨樣式)에 모의(模擬)(simulation)해서, 황산(黃酸)과 질산(窒酸)의 비율(比率)을 3:2로 혼합(混合)하여 지하수(地下水)로 희석(稀釋)한 pH 4.0 및 pH 2.0의 산성우(酸性雨)와 지하수(地下水)(pH 6.5)를 5월(月)부터 8월(月)까지 4개월간(個月間)에 걸쳐 살포(撒布)하고, 동년(同年) 10월(月) 30일(日) 시료(試料)를 채취(採取)하여 분석(分析)한 결과(結果)는 다음과 같았다; 1) 잣나무 파종묘(播種苗)의 엽내함유성분(葉內含有成分)의 함량(含量)은 산성우(酸性雨)의 pH 값이 저하(低下)됨에 따라 S와 $K_2O$는 증가(增加)를, MgO 와 $P_2O_5$는 감소(減少)되었다. 2) 산성우(酸性雨)의 pH 값이 낮아짐에 따라 토양산도(土壤酸度)는 저하(低下)되었고, 치환성(置換性) Al 함량(含量)은 크게 증가(增加)하는 상반(相反)된 반응(反應)을 보였다. 3) 토양(土壤)의 치환성(置換性) Ca, Mg 및 K의 함량(含量)과 염기총량(鹽基總量), 염기포화도(鹽基飽和度)는 산성우(酸性雨)의 pH 값이 낮아짐에 따라 현저(顯著)하게 감소(減少)되었다. 4) 토양내(土壤內) sulfate 함량(含量)은 산성우(酸性雨)의 pH 값이 저하(低下) 될수록 크게 증가(增加)하였다.

• 암석학회지
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• 제18권1호
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• pp.31-47
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• 2009

영남(소백산)육괴 북동부의 고원생대 변성퇴적암류(평해층과 원남층)를 관입한 평해 화강편마암과 하다 우백질화강편마암에 대해 암석기재적, 지구화학적 및 지구연대학적 연구를 수행하였다. 평해 화강편마암은 하다 우백질화강편마암에 비해 대체로 흑운모 등 유색광물의 함량이 약간 높으며, 화학조성에서 $SiO_2$와 $K_2O$ 함량은 낮고 ${Fe_2}{O_3}^t$, MgO, CaO, $TiO_2$, $P_{2}O_{5}$ 등의 함량은 높다 하다 우백질화강편마암이 음(-)의 Eu 이상치가 다소 크지만 전체적인 희토류원소의 함량과 패턴은 평해 화강편마암과 매우 유사하다. 성분분화도에서 두 암체는 대체로 흑운모와 사장석, 인회석 또는 스핀의 정출에 의한 분화경향을 보인다. 두 화장편마암 모두 과알루미나질의 칼크-알칼리계열로 섭입대와 관련된 대륙화산호 조구조환경을 지시한다. 저어콘 U-Pb SHRIMP 연대측정의 결과를 보면 평해 화강편마암과 하다 우백질화강편마암의 상부교점연대는 각각 $1990{\pm}23\;Ma$ ($2{\sigma}$)와 $1939{\pm}41\;Ma$ ($2{\sigma}$)이고 $^{207}Pb/^{206}Pb$ 가중평균연령은 각각 $1982{\pm}6.3\;Ma$ ($2{\sigma}$)와 $1959{\pm}28\;Ma$ ($2{\sigma}$)로 오차범위에서 서로 겹치는 연대를 보인다. 따라서 이 지역에서의 선캠브리아기 화강암류의 관입시기는 분천화강편마암의 관입과 동시대이며, 태백산지역에서의 화강암질마그마작용은 대부분 이 시기에 대륙화산호 환경에서 있었던 것으로 해석된다.

• 한국광물학회지
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• 제23권1호
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• pp.51-61
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• 2010

에트린자이트(ettringite, $Ca_6[Al(OH)_6]_2(SO_4)_3{\cdot}26H_2O)$는 콘크리트 내에서 특이한 성질을 나타내는 황산염광물이다. 팽윤성 결정구조로 인해 경화된 콘크리트에 이차적으로 생성되면 팽창과 균열을 발생하여 콘크리트 내구성을 저하함으로써, 흔히 콘크리트의 암으로 불려진다. 본 연구에서는 국내에서 상업적으로 스케일링 방지제 혹은 청관제로 활용되고 있는 일부 결정성장억제제를 선택 적용하여, 콘크리트에 유해한 황산염이차 광물인 에트린자이트의 결정성장억제 가능성을 시험하였다. 시험을 위한 에트린자이트 용액합성법을 개발하고, 세 가지 유형의 결정성장억제제들의 에트린자이트 결정성장에 대한 억제 효과를 검토하였다. 에트린자이트의 용액합성시험 결과, 수산화칼슘 포화용액에 대한 황산알루미늄 용액의 양적 균형이 이루어진 상태에서 순수한 에트린자이트가 생성되며, 용액 중 ${SO_4}^{2-}$ 이온에 대해 $Ca^{2+}$ 이온의 비율이 증가함에 따라 모노설페이트(monosulfate) 혹은 세미설페이트(semisulfate)가 생성된다. 용액합성법에 의한 에트린자이트의 결정 생성은 용액들의 반응 시작과 거의 동시에 일어나며 (induction time < 2min.), 반응 시작 1시간 정도 지나면 반응이 거의 완료되는 것으로 나타났다. 결정성장억제제들의 에트린자이트 결정성장억제 효과에 대한 실험결과, 폴리카르복시산염 (Polycarboxylate) 계의 PBCT (2-Phosphonobutane-1,2,4-Tricarboxylic Acid)와 무기인산염 (inorganic phosphate)계의 SHMP (Sodium Hexametaphosphate)는 실험조건에서 상대적으로 에트린자이트 결정성장억제의 효과는 적은 것으로 나타났다. 반면에 유기인산염 (organic phosphate)계의 HEDP (1-Hydoxyethylidene-1, 1-Diphosphonic Acid)는 0.1 vol.% 이상의 농도에서 효과적으로 에트린자이트 및 기타 황산염광물들의 결정성장을 억제하여 비정질의 겔(gel) 상의 물질을 생성하였다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제9권3호
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• pp.381-390
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• 2015

Investigating the microstructure of hardened cement mixtures with the aid of advanced technology will help the concrete industry to develop appropriate binders for durable building materials. In this paper, morphological, mineralogical and thermogravimetric analyses of autoclave-cured mixtures incorporating ground dune sand and ground granulated blast furnace slag as partial cementing materials were investigated. The microstructure analyses of hydrated products were conducted using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), differential thermal analysis (DTA), thermo-graphic analysis (TGA) and X-ray diffraction (XRD). The SEM and EDX results demonstrated the formation of thin plate-like calcium silicate hydrate plates and a compacted microstructure. The DTA and TGA analyses revealed that the calcium hydroxide generated from the hydration binder materials was consumed during the secondary pozzolanic reaction. Residual crystalline silica was observed from the XRD analysis of all of the blended mixtures, indicating the presence of excess silica. A good correlation was observed between the compressive strength of the blended mixtures and the CaO/$SiO_2$ ratio of the binder materials.

• 자원환경지질
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• 제17권3호
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• pp.179-195
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• 1984

쥬라기(紀) 대전복운모화강암(大田複雲母花崗岩)과 논산화강섬록암(論山花崗閃綠岩)은 Syntectonic 칼크-알카라인 subsolvus 화강암류(花崗岩類)에 속(屬)한다. 본(本) 화강암류(花崗岩類)들은 CaO, $Al_2O_3$, LIL/HFS 원소비(元素比), 전(全) REE 함량(含量)과 ($^{87}Sr/^{88}Sr$) 초생치(初生値)가 높고 Eu 루상치(累常値)가 거의 없으며 HREE[(Ce/Yb)N=20~120]와 Y함량(含量)이 낮은것은 선(先)-캠브리아기(紀) Granulite(예(例) ; 회색편마암(灰色片麻岩))의 부분용융(部分熔融)에 의(依)하여 형성(形成)된 것으로 사료(思料)된다("S-type"). 특(特)히, 희토류원소(稀土類元素)의 분석결과(分析結果)에 의(依)하면 본(本) 화강암류(花崗岩類)가 형성(形成)되는 과정(過程)에서 hornblende와 garnet가 근원암(根源岩)(선(先)-캠브리아기(紀) Granulite)으로 부터 분리(分離) 용융(熔融)되지 않고 residue로 남았으며, 또한 장석(長石)은 부분용융(部分熔融)에 의(依)하여 형성(形成)된 magma내(內)에서 분결(分結)(fractionation)되지 않고 incompatible behaviour를 취(取)했음이 밝혀졌다. 이들 두 화강암류(花崗岩類)는 희토류원소(稀土類元素)의 분포상(分布相)에 있어서 거의 동일(同一)하지만, 그들의 광물조성(鑛物組成) 및 주원소(主元素)등의 차이(差異)는 근원암(根源岩)의 부분용융(部分熔融) 과정중(過程中) 용융비율상(熔融比率上)의 차이(差異)때문이다. 즉(卽), 대전복운모화강암(大田複雲母花崗岩)은 논산화강섬록암(論山花崗閃綠岩)에 비(比)하여 "낮은 비율(比率)"로 부분용융(部分熔融)되어 형성(形成)된 것으로 생각(生覺)된다. 근원암(根源岩)이 부분용융(部分熔融)될 수 있는 열원(熱源)은 microcontinental collision과 basement 재활성화(再活性化)에 따라 옥천지향사(沃川地向斜)가 closing 되는 지각변동(地殼變動)에 의(依)하여 공급가능(供給可能)할 것이다. 특(特)히, 대보조산운동(大寶造山運動)에 수반된 광역변성작용시(廣域變成作用時) 운모(雲母)와 같은 함수광물(含水鑛物)들의 탈수작용(脫水作用)에 의(依)하여 생성(生成)된 수분(水分)은 부분용융(部分熔融)을 더욱 용이(容易)하게 했다. 각(各) 화강암체내(花崗岩體內)에 함유(含有)된 퍼시틱 알카리-장석(長石)들의 Exsolution 온도(溫度)가 대체(大體)로 작은 변화폭(變化幅)을 가지는 것은 화강암류(花崗岩類) 매입시기(買入時期)에 주위모암(母岩)들도 열류량(熱流量)이 높은 지역(地域)에 위치(位置)해 있었으며, 그후(後) 화강암류(花崗岩類)와 함께 천천히 영각되었기 때문인 것으로 사료(思料)된다.

• 보존과학회지
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• 제26권2호
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• pp.157-169
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• 2010

이 연구는 부여 쌍북리유적에서 출토된 도가니 내부 유리 및 청동용융물질과 금동보살입상의 재료학적 특성 및 고고과학적 상관관계를 규명한 것이다. 도가니 내부의 유리질 용융물질은 주로 황록색과 적갈색을 띠는 PbO-$SiO_2$계의 납유리로서 바륨과 안정제의 함량이 낮은 특징이 있다. 금속용융물질은 Cu, Sn, Pb의 합금으로 이루어진 청동으로 밝혀졌으며, 낮은 불순물 함량으로 미루어 고순도로 정련된 구리를 이용하여 제작되었음을 알 수 있다. 주석의 원광석으로는 석석이 이용된 것으로 판단된다. 금동보살입상의 청동소지도 구리의 함량이 높고 불순물의 함량이 낮아 고도로 정련된 원료를 사용하였으며, 쌍북리 유적의 공방에서 숙련된 기술을 바탕으로 제작되었을 가능성이 충분하다. 또한 표면에는 고순도의 금을 아말감기법으로 도금한 것으로 밝혀졌다. 한편 도가니 내 납유리와 청동물질 및 금동보살입상의 납동위원소비는 일관된 결과를 보여주지 않는 것으로 보아 납광석의 원산지 해석에는 무리가 있는 것으로 판단된다.

• 한국산업보건학회지
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• 제8권1호
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• pp.50-66
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• 1998

This study was conducted to estimate crystalline silica contents in airborne respirable dust from various manufacturing industries and to compare analytical performance of two methods of quantifying crystalline silica, X-ray diffraction(XRD) and Fourie transform infrared spectroscopy (FTIR). For this study, various manufacturing industries with a history of having pneumoconiosis cases and also known to generate dusts containing crystalline silica were investigated. These industries include: foundry, brick, potteries, concrete, and abrasive material, etc. Both personal and area respirable dust samples were collected using 10 mm, Dorr-Oliver nylon cyclone equipped with 37mm, $5{\mu}m$ pore size, polyvinylchloride (PVC) filters as collection media. In addition, total dust samples were collected side-by-side to the respirable samples. All samples were weighed before and after sampling and were pretreated according to the NIOSH sampling and analytical methods 0500, 7500, and 7602 for dust collection and quartz analysis. In addition, bulk samples were collected and analyzed by X-ray fluorescence (XRF) for minerals. In this article, only the results obtained from foundry are reported. The results from various other industries will be published in future articles. The respirable dust concentrations from personal samples by cyclone were $0.46-1.06mg/m^3$ and those from area samples were $0.34-0.73mg/m^3$. Dust concentrations of personal samples were significantly higher than those of area samples. The highest dust concentration was obtained from the personal samples of the finishing operation. Total dust concentration ranged $1.24-3.40mg/m^3$. The mean quartz contents estimated by FTIR and XRD in the personal respirable dust samples were 5.12% and 4.41%, respectively, without significant difference between them. For quartz analyses, the two techniques were highly correlated with $r^2$ ranged 0.803-0.920. But the results by FTIR were mostly higher than those by XRD. In addition, cristobalite was not detected by FTIR. Significant correlations between contents of crystalline silica and such minerals as $Al_2O_3$, CaO, $TiO_2$, and $K_2O$ suggest possible interferences from these minerals.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.367-376
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• 2022

본 연구는 섭입대 환경에서 다양한 액체들과 제올라이트와의 반응을 이해하기 위한 선행단계로, 섭입대 내 대표 제올라이트 중 하나인 스틸바이트(NaCa₄(Al₉Si₂₇)O₇₂·28(H₂O))의 압축거동을 관찰하였다. 물과 NaHCO₃ 용액을 매개체로 사용하였으며, 상압에서 최대 2.5 GPa까지 가압하였다. 1.0 GPa 이하에서는 두 실험 모두 0.001~0.004 GPa^-1 범위의 낮은 선형압축률과 220(1) GPa의 높은 체적탄성률을 보였다. 이는 물분자 또는 양이온이 스틸바이트의 채널 내부로 유입되면서 구조가 매우 치밀해졌기 때문으로 추측된다. 반면, 1.0 GPa 이상에서는 두 실험의 경향이 다르게 관찰되었다. 물의 실험에서는 c축, NaHCO₃의 실험에서는 b, c축의 선형압축률이 모두 0.006(1) GPa^-1으로 급격하게 증가하였다. 체적탄성률은 물과 NaHCO₃의 실험에서 각각 40(1), 52(7) GPa의 값을 보여, 1.0 GPa 이전과 비교했을 때 압축률이 4배 이상 높아졌다. 이는 1.0 GPa 이상의 압력에서 압력매개체 내 물이 얼기 시작하면서 스틸바이트 내부로 유입이 멈추었고, 단지 채널 내에서 양이온 및 물분자가 이동함에 따라서 생기는 현상으로 판단된다. 특히 NaHCO₃의 실험에서는 소듐 양이온이 치환됨에 따라 구조 내부의 분포가 달라졌을 것으로 추측되며, 이는 (001)과 (020)피크의 상대강도 비율이 물의 실험과 다른 경향으로 나타난 것을 근거로 예상해볼 수 있다.