• 한국환경과학회지
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• 제8권4호
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• pp.497-502
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• 1999

Removal of Pb(Ⅱ), Cu(Ⅱ), Cr(Ⅲ), and Zn(Ⅱ) ions from aqueous solutions using the adsorption process on domestic loess minerals has been investigated. Variations of contact time, pH, adsorption isotherms and selectivity of coexisting ions and leachate were experimental parameters. YDI, YPT and KRT samples diluted in 1% aquous solution which was adjusted pH 10.8, 8.0 and 6.50, respectively. The result of XRD measurement, Quartz was mainly observed in all samples. In the case of KRT sample, Kaolinite, Feldspar, Chlorite consisting of clay minerals shows almost same pattern with YPT samples. Different properties showed from the YDI sample containing Iillite, remarkably. For all the metals, maximum adsorption was observed at 30min∼60min. Adsorption of metal ions on loess minerals were reached an equilibrium by shaking the solution for about 30min. Removal efficiency of Pb(Ⅱ) ion for KRT, YPT and YDI were 84.7%, 92% and 100%, respectively. The Cu(Ⅱ) and Zn(Ⅱ) adsorptivity on KRT showed the low in various pH solution However, those on YPT and YDI were high than 90% except for the pH 2 solution. The orders of adsorptivities for domestic loess minerals showed as following : YPT>KRT>YDI. The adsorption isotherms of Cu(Ⅱ) and Zn(Ⅱ) ions on clay minerals were fitted to a Freundlich's. Freundlich constants(1/n) of KRT and YPT domestic loess minerals were 0.63, 0.97 and 0.36, 0.25, respectively.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권1호
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• pp.64-71
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• 2020

A total of 262 bacterial strains were isolated from clay minerals, bentonite and zeolite, in Gyeongsangbukdo, Republic of Korea, and their hydrolytic enzyme activities were analyzed. Most of the isolated strains belonged to Micrococcales and Bacillales order. Of strains, 96 strains produced α-amylase activity, 42 strains showed cellulase activity, 111 strains had pectinase activity, and 70 strains showed protease activity. Among them, 177 isolates exhibited one or more of the hydrolytic enzyme activities and in particular Bacillus cereus MBLB1321, B. albus MBLB1326 and KIGAM017, B. mobilis MBLB1328, MBLB1329 and MBLB1330 showed all of the enzyme activities. These results demonstrate the diversity of functional Bacillus species in clay minerals as vital sources for the discovery of industrially valuable hydrolytic enzymes, which have a great commercial prospect in various bio-industrial applications.

• 상하수도학회지
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• 제26권6호
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• pp.747-756
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• 2012

The purpose of this study was to investigate adsorption characteristics of organo-clays for removal of p-xylene. As part of efforts to examine the adsorption capacities of some organo-clays for p-xylene, batch isotherm tests were carried out. Organo-clay minerals were synthesized under hydrothermal conditions using Na-montmorillonite as host clay and dimethyldioctadecylammonium (DMDA) bromide and benzyldimethyldodecylammonium (BDDA) chloride as organic surfactants, respectively. All synthetic organo-clay minerals were characterized by powder x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM) and energy-dispersive x-ray spectroscopy (EDX). The modification using dimethyldioctadecylammonium (DMDA) bromide showed the higher adsorption ability for p-xylene than benzyldimethyldodecylammonium (BDDA) chloride. On the other hand, the maximum adsorption capacity, $Q_{max}$ of DMDA modified montmorillonite estimated by Langmuir model was 27.0 mg/g, which was the higher value than other organo-clays.

• 한국광물학회지
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• 제10권2호
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• pp.139-147
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• 1997

The Janghang smelter is the first lead, zinc and copper smelting facility in Korea which was operated for a half century from 1936 to 1989. The clay minerals and their heavy metal association in the soil profile around the smelter have been studied using XRD, EPMA, SEM-EDS, TEM, EPR and sequential extraction techniques. The soils in A horizon are highly acidic showing pH 4.45. The pH is going up with increasing depth. They have residual water contents of 1.18-1.51 wt%, loss on ignition of 6.32-7.79 wt%, and carbon contents of 0.08-0.88 wt%. Soils consist of quartz, feldspar, muscovite, kaolinite, vermiculite, biotite, chlorite, goethite and hematite in the decreasing abundance. The contents of clay minerals, especially vermiculite and chlorite, decrease with increasing depth. Sequential extraction experiments for the profile samples show that heavy metals (Zn, Cu, Pb, Cd) are highly concentrated in the A horizon of the soil profile as water-extractable (mostly amorphous), MgCl2-extractable (exchangeable in clay minerals), and organic phases. The heavy metal contents decrease with increasing depth. It suggests that the heavy metals are mainly associate with clay minerlas in an exchangeable state. It is also noted that heavy metals are highly concentrated in the manganese and iron oxide phases.

• 한국광물학회지
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• 제27권4호
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• pp.271-281
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• 2014

점토광물의 물리화학적 특성에 대한 분자 또는 원자 스케일의 연구 중요성이 강조되고 있다. 그러나 실험만으로는 광물의 미시적 현상을 이해하기 어려운 경우가 많다. 특히 2:1 점토광물 팔면체에 존재하는 수산기(hydroxyl)가 금속 양이온 흡착과정에 큰 역할을 한다는 가정은 X-ray를 이용하는 실험만으로는 명확하게 테스트하기 어렵다. 이번 논문에서는 점토광물 내의 수산기 연구에 대한 전산광물학(computational mineralogy) 이용 가능성에 대하여 조사하였다. 점토광물의 기본구조인 팔면체 층만으로 구성된 광물, 1:1 구조를 갖는 광물, 2:1 구조를 갖는 광물 중 대표적인 이팔면체 및 삼팔면체 층상규산염 광물을 선별하여 구조최적화를 실시하였다. 분자역학적(molecular mechanics) 계산과 양자역학적(quantum mechanical) 계산 모두 실험값의 격자상수(lattice parameters)를 잘 재현할 수 있었다. 그러나, 사면체층과 팔면체의 구조적 뒤틀림(structural distortion) 등 광물 내부구조를 기존 실험결과와 비교했을 때, 양자역학적 계산결과가 분자역학적 방법을 이용한 결과 보다 더 낮은 오차를 보였다. 파이로필라이트(pyrophyllite) 수산기가 (001)면과 이루는 각은, 수산기의 H(proton)과 사면체의 Si 양이온 간의 척력으로 결정되는데, 양자역학적 방법은 약 $25-26^{\circ}$로 예측하였고, 분자역학적 방법은 약 $35^{\circ}$ 정도로 양자역학계산 결과와 무려 $10^{\circ}$의 큰 차이를 보였다. 전산광물학은 점토광물 구조연구에 신뢰성이 매우 높은 연구방법으로 양이온 흡착과정 중 수산기의 역할 규명에 사용될 수 있다.

• 한국환경농학회지
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• 제22권3호
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• pp.177-184
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• 2003

Although clay can sorb significant amounts of inorganic contaminants from soils and wastewater, the hydration of exchangeable cations in clay minerals makes it hydrophilic at the clay mineral surfaces and interlayers. Thus, natural clays are often ineffective in complexing and stabilizing toxic organic contaminants in soils and groundwater environment. But, substituting these hydrated cations with cationic surfactant such as QAC(Quaternary ammonium Compound) can change the natural clay from hydrophilic to hydropobic. Furthermore functionalized organoclay can act as a powerful dual function sorbent for both toxic metals and organic compounds. It also can be used as landfill clay liners, slurry walls, nano-composite materials, petroleum tank farms, waste treatment, and filter systems. To use this modified clay minerals effectively, it is required to understand the fundamental chemistry of organoclay, synthetic procedures, its engineering application, bioavailability of sorbed ion-clay complex, and potential risk of organoclay. In this review, we investigate the use, application and historical background of the organoclay in remediation technology. The state-of-the-art of organoclay research is also discussed. Finally, we suggest some future implications of organoclay in environmental research.

• 한국수산과학회지
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• 제21권4호
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• pp.259-268
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• 1988

광포만 집수유역에 분포된 점토광상들은 회장암질 암체에 제한되어 산출된다. 광체의 최상부에서는 로몬타이트와 메타-할로이사이트가 가장 우세하게 발달되고 철산화물이 수반되며, 하부에서는 녹니석과 할로이사이트가 우세하게 산출된다. 주점토층 아래에 놓인 일부 회장암질 암류는 열수맥을 따라 석영, 견운모, 녹니석, 황철석 및 몬모릴로나이트 등으로 실하게 변질되어 있다. 연수와 강우를 각각 $100^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$에서 회장암질암과 반응시킨 다성분 평형 반응계산에 의해 열수변질과 풍화변질 기원의 가설들을 시험해본 결과 강우와의 반응결과가 야외에서 산출되는 점토광물군과 보다 유사함을 보인다. 이는 본역 점토광상의 주성인이 풍화변질작용임을 나타낸다.

• 한국토양비료학회지
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• 제10권3호
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• pp.135-151
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• 1977

우리나라 토양(土壞)의 점토(粘土) 광물(鑛物) 특성(特性), 점토(粘土) 광물(鑛物)과 가리(加里), 점토(粘土) 광물(鑛物)의 가리(加里) 방출(放出) 특성(特性), 점토(粘土) 광물(鑛物)과 토양비옥도(土壤肥沃度), 점토(粘土) 광물(鑛物)을 이용(利用)한 토양(土壤) 개량(改良)에 관(關)해서 지금까지 행(行)하여진 연구(硏究) 결과(結果)를 종합(綜合)한 것을 요약(要約)하면 다음과 같다. 1) 밭 토양(土壞)은 대부분(大部分)이 적황색토(赤黃色土)이며 이들 토양(土壞)의 주(主) 점토(粘土) 광물(鑛物)은 kaolin 광물(鑛物)(halloysite)과 운모(雲母) 류(類)의 풍화(風化) 중간(中間) 생성물(生成物)인 illite, vermiculite이다. 2) 토양(土壞) 모재별(母材別)로 보면 kaolin 광물(鑛物)은 화강암(花崗岩)과 화암(花岩) 편마암질(片麻岩質)과 토양(土壞)에 많고 운모(雲母)는 현무암질(玄武岩質) 토양(土壞)에 많다. 제(第) 3 기층(紀層)에 기인(基因)된 토양(土壞)은 ontmorillonite를, 제주도(濟州道) 화산회토(火山灰土)는 allophane을 주(主) 점토(粘土) 광물(鑛物)로 하고 있다. 3) 지방(地力)은 토양(土壞)의 점토(粘土) 광물(鑛物)에 크게 의존(依存)하고 있다. 적황색(赤黃色) 토양(土壞)의 생산력은 이 토양(土壞)의 점토(粘土) 광물(鑛物)의 주체(主體)가 kaolin 광물(鑛物)이므로 저위(低位) 생산성을 나타내고 있는데 비(比)해서 montmorillonite 토양(土壞)은 kaolin광물(鑛物) 토양(土壞)보다 생산력이 높다. 4) 토양(土壞) 고상(固相)에 있는 가리(加里)(운모류(雲母類)와 고정가리(固定加里))의 평형액(平衡液)($IN-NH_4OAc$)에의 방출(放出) 속도(遠度)는 1차(次) 반응식(反應式)에 따르고 있으며 가리(加里) 방출(放出) 정수(定數)는 점토(粘土) 중(中)의 운모(雲母) 함량(含量)과는 정(正)의 상관(相關)이 있고 점토(粘土) 중(中)의 $14.5{\AA}$ 광물(鑛物) 함량(含量)과는 부(負)의 상관(相關) 관계(關係)가 있다. 또한 가리(加里) 방출(放出) 정수(定數)는 치화성(置換性) 가리(加里)(Kex)와 전(全) 가리(加里)(Kt)와의 비(比) 즉 Kex/Kt와도 고도(高度)의 상관(相關)이 있다. 5) Kex/kt는 토양중(土壞中)의 운모(雲母) 함량(含量), 점토(粘土) 중(中)의 운모(雲母) 함량(含量) $14.5{\AA}$ 광물(鑛物) 함량(含量)과 고도(高度)의 상관(相關) 관계(關係)가 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권5호
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• pp.293-303
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• 2004

우리나라 점토집적층 토양의 분류체계를 보완하고 점토집적의 미세형태를 구명하기 위하여 52개 점토집적층의 모재별로 20개 토양통을 대상으로 토양 층위별로 시료를 채취하여 토양의 이화학적 특성, 토양 중점토의 광물조성과 화학성분을 분석하였다. 미세형태에 관한 분석은 토양 원상시료를 채취하여 박편을 제작한 후 편광현미경을 이용하였으며 그 결과는 다음과 같다. 점토집적층의 점토함량은 28% 이상으로 표토의 점토함량에 비하여 평균 1.33배 높았으며, 토양의 pH는 점토집적층에서 높았으나 CEC는 유기물의 감소로 점토함량이 증가함에도 불구하고 표토보다 작았다. 모든 공시토양의 점토집적층에서 피막의 점토집적현상을 관찰할 수 있었으나 3기층 유래 반곡통 토양집적층의 점토함량의 증가에도 불구하고 점토집적현상을 관찰할 수 없었다. 점토광물 종류별 이동성 정도를 보면 팽창형 2:1 광물, 비팽창형 2:1광물, 1.1형광물의 순이었다. 점토집적층에서는 점토이외에 비정질의 철 또는 망간, 불투명 광물 및 유기물이 토양공극 표면피막, 토양공극 충진, 광물입자 외부피막 형성하고 있었다. 잔적토나 붕적토에서는 점토집적층과 토양기질 사이에 경계의 발달이 뚜렷한 반면에 충적토의 점토집적층에서는 점토함량이 높은 토양기질이 오랜 기간 외부로부터 물리적인 작용을 받아 절단된 배열면이 형성되었다.

• 한국광물학회지
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• 제22권1호
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• pp.49-61
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• 2009

2000년과 2007년 한국해양연구원에서 채취한 황해남동부, 한국남해 및 제주도 남단 해역의 표층 퇴적물 시료 131정점에 대하여 정량X선 회절분석법을 이용하여 광물조성을 구한 후, 이를 이용하여 각광물의 분포도를 작성하여, 연구 해역 퇴적물의 근원지를 추정하였다. 연구지역 표층퇴적물은 조암광물(석영 37.4%, 사장석 11.7 %, 알카리장석 5.5%, 각섬석 3.1%), 점토광물(일라이트 19.2%, 녹니석 4.7%, 카올리나이트 1.8%) 및 탄산염광물(방해석 10.7%, 아라고나이트 3.4%)로 구성되어 있다. 점토광물의 분포는 세립질 퇴적물의 분포 양상과 거의 비슷한데, 특히 흑산니질대(HSMD: Hucksan Mudbelt Deposit), 한국남해니질대(SSKMD: South Sea of Korea Mudbelt Deposit) 그리고 제주니질대(JJMD: Jeju Mudbelt Deposit)의 분포 양상과 대부분 일치한다. 지난 최후 빙기의 잔류퇴적물로 생각되는 연구지역 내 조립질 퇴적물은 조암광물을 많이 포함하며, 그 상부에 퇴적된 세립질 퇴적물은 점토광물을 많이 포함하고 있다. 연구해역의 점토광물 조성과 주요해류의 흐름 및 지리적인 요소를 고려하면 흑산니 질대와 한국남해니질대는 주로 한반도 기원의 세립질 퇴적물이 퇴적된 것으로 추정되며, 제주니질대는 한반도뿐만 아니라 원양의 부유퇴적물이 복합적으로 퇴적된 것으로 판단된다.