• 자원환경지질
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• 제56권6호
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• pp.781-797
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• 2023

최근 들어 첨단산업에 활용되는 핵심광물의 확보를 위한 광물수요국들의 대응이 빠르게 진행되고 있다. 흑연은 중국 생산량이 압도적 우위에 있지만, EV 배터리 부문의 기하급수적인 성장에 따라 글로벌 공급에서 변화가 초래되고 있으며, 동 아프리카에서의 활발한 탐사가 좋은 사례이다. 우리나라에서도 생산이 증가되고 있다. 희토류는 첨단산업에 폭넓게 사용되고 있는 핵심원료이다. 세계적으로 희토류를 생산하는 광상은 카보너타이트형, 라테라이트형 및 이온흡착형 광상이 개발 중에 있다. 중국의 생산이 다소 감소되는 추세이지만 여전히 압도적인 우위를 점하고 있다. 최근 수년간의 변화는 미얀마의 급부상과 베트남의 생산 증가이다. 니켈은 다양한 화학 및 금속 산업에 사용되어 온 금속이지만 최근 밧데리 비중이 점차 증가되고 있는 추세이다. 세계 니켈 광상은 초염기성암에서 유래된 유화형 광상과 라테라이트형 광상으로 크게 구분된다. 유화형 광상은 호주에서 개발이 지속적으로 증가 할 것으로 예측되며, 라테라이트형 광상은 인도네시아에서의 개발이 촉진 될 것으로 보인다. 리튬이온 배터리 수요에 따라 니켈 시장도 견인될 것으로 전망된다. 세계 리튬 광상은 염호형(78%)과 암석/광물형(스포듀민 19%), 점토형(3%)이 생산되고 있다. 암석형 광상이 염호형 광상보다 품위가 다소 높지만 매장량이 적고 페그마타이트에 함유된 스포듀민 리튬광물이 대상이다. 칠레, 아르헨티나, 미국에서는 염호형 광상을 주로 개발하고 있으며, 호주와 중국에서는 염호 및 암석/광물 두 근원으로부터 리튬을 추출하고 있고 캐나다에서는 암석/광물로부터만 생산한다. 바나듐은 전통적으로 강철 합금에 약 90% 이용되어 왔으나 최근 대규모 전력 저장을 위한 바나듐 레독스 흐름배터리 용도가 증가 추세에 있다. 세계 바나듐 공급원은 광산에서 생산하는 바나듐을 함유한 철광석(81%)과 부산물에서 회수하는 바나듐(2차 근원, 18%)으로 양대분 된다. 81%를 차지하는 바나듐-철광석 근원은 제강공정에서 유래된 바나듐 슬래그가 70%를 차지하고 광산에서 생산하는 1차 근원인 광석은 30%에 불가하다. 이러한 공급원으로부터 중간재인 바나듐 산화물이 제조된다. 바나듐 광상은 함바나듐 티탄자철석형 광상, 사암 모암형 광상, 셰일 모암형 광상과 바나듐산염형 광상으로 구분되는데 함바나듐 티탄자철석형 광상만이 현재 개발되고 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권6호
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• pp.399-407
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• 2008

농경지에서 발생되는 온실가스인 $CH_4$, $N_2O$의 배출제어 기술을 구명하기 위하여 수원시에 위치한 국립농업과학원 기후변화생태과 시험포장에서 온실가스 배출시험을 수행하였다. 고추밭에서 토성과 토양수분에 의한 온실가스배출 시험은 2004~2005년 2년간 고추 재배를 하여, 질소를 시용하지 않는 PK와 NPK+ 돈분퇴비 등으로 시비처리를 하였고 온실가스배출에영향을 주는 토양수분, 토양온도 그리고 무기태 질소($NH{_4}^+$, $NO{_3}^-$) 등 관련 요인별로 온실가스배출량을 측정하였다. 이와 같이 밭에서 온실가스 배출에 미치는 영향을 조사하여 온실가스 관리에 필요한 기초 자료로 활용하기 위해 시험한 결과는 다음과 같다. 1) 토성에 따른 $N_2O$ 배출량은 식양토에 비해 사양토에서 74.0~82.1% 적었고, 토양 수분장력 -30 kPa보다 -50 kPa에서 식양토는 13.2%, 사양토는 40.2%가 적었다. 2) $CH_4$ 배출은 식양토에 비해 사양토에서 45.7~61.6%, 그리고 수분장력에 따라 -30kPa보다 -50kPa에서 식양토 69.6%, 사양토 55.8%가 적었다. 3) $N_2O$ 배출에 영향을 미치는 요인은 식양토에서 무기태질소 (51.2%), 토양온도 (25.8%), 토양수분함량 (23.0%), 그리고 사양토에서는 토양수분함량 (39.3%), 토양온도 (36.4%), 무기태질소 (24.3%) 순으로 나타났으며, 식양토에 비해 사양토에서 $N_2O$ 배출에 대한 무기태질소의 기여도가 낮았다.

• 자원환경지질
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• 제57권2호
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• pp.243-251
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• 2024

이번 연구에서는 전라남도 영암지역의 골재 자원조사를 위하여 먼저 지표지질조사를 실시하였고 지표지질조사로는 파악이 어려운 지표 하부에 대하여 시추조사를 실시하여 골재의 공간적인 분포를 파악하였다. 조사 지역의 지형 발달 및 제 4기 충적작용 특성들을 고려하여 시추지점을 선정하였고, 총 5 지점에서 하천 골재 시추조사와 총 28 지점에서 육상 골재 시추조사가 수행되었다. 시추코어 퇴적물은 골재로써의 활용 가능 여부를 파악하기 위하여 7개의 퇴적 단위로 분류하였으며, 대표 시추공을 대상으로 광여기루미네선스(OSL) 연대측정을 실시하여 퇴적 단위별 퇴적 시기를 측정하였다. 연구 결과, 영암지역 대부분은 하천 유역이 매우 넓어서 골재가 다량 부존될 것으로 추정되었지만 골재 부존량은 다른 시군에 비하여 매우 적은 편으로 평가되었다. 영암 지역 대부분의 미고화 퇴적층은 10 m 이상의 수직적 두께를 보이는 청회색 해성 점토로 구성되는데, 골재 부존구간에 해당하는 모래질 자갈층은 해성 점토 하부의 기반암 풍화대 위를 얇게 덮으며 분포한다. 이는 골재 부존 구간의 부존량 자체가 적고 대부분의 골재 부존 구간이 현재 개발이 어려운 지표하부 10 m 아래 심도에 위치하기 때문에 골재 개발 가능성도 매우 낮은 것으로 평가된다. 연대측정 결과, 청회색 해성 점토층은 약 10 ka 전부터 해수면이 급상승하면서 형성된 조간대성 퇴적층으로 퇴적 작용은 현재까지 지속되었고 그 결과로 매우 두꺼운 점토층이 형성되었음을 알 수 있다. 이러한 점토층은 약 6~8 ka 동안 매우 우세하게 퇴적되었다. 골재 부존 가능 구간의 모래질 자갈층은 약 13.0~19.0 ka, 그리고 약 50 ka에 퇴적된 것으로 추정되어 해침과정 이전의 플라이스토세 고기 하성 퇴적층으로 해석된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권3호
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• pp.322-328
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• 2010

This study was initiated to investigate the physical and chemical properties of the clay mineral illite and its effect on the growth of cherry tomato (Hongjak) as affected by the forms and concentrations of illite using the bed soil in the glass house. The composition of illite was analyzed by SEM(scanning electron microscope). The cherry tomato was cultivated in the bed soil in the glass house at Chungbuk National University for 10 weeks of total duration. The application rates of illite used as particulate and powder forms were standard 1:20 (w/w), two times 1:10 (w/w), four times 1:5 (w/w) of standard application, respectively. The surface of illite used in the study appeared to be hexagonal sheet and it included K and the variety of other elements. The growth lengths of cherry tomato were 11-23% greater in the pots treated than in the untreated pots. Based on the analyses of the major cations, K, Ca, and Mg from the cherry tomato the amounts of K taken in the leaf and stem of the cherry tomato were 8-45% and 3-30% greater than untreated pots, respectively. The amount of Ca in the leaf and stem taken up by the cherry tomato were 6-39% and 11-40% greater than untreated pots, respectively. The amounts of Mg in the leaf and stem taken up by the cherry tomato were 17-62% and 19-54% greater than untreated pots, respectively. Based on the analysis for the amount of cations, such as K, Ca, and Mg taken up by cherry tomato in treated and untreated bed soil, it appears that the illite treatment enhanced the early growth of cherry tomato.

• 자원환경지질
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• 제21권1호
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• pp.1-15
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• 1988

This is a study on the mineral compositions, SK numbers of refractoriness and the genesis of the clay mineral deposits in Cheonnam Province and Handong area. 1. Jindo kaolin deposits: Chief clay minerals of the deposits are kaolinite, quartz and alunite. The SK number of the ore is from $34^+$(the highest) to 27(the lowest). On the genesis of the deposits some geologists believe that the deposits were formed by the alteration of the siliceous tuff. But the deposits seems to be formed by the hydrothermal alteration of the rhyolite lava beds. This area is formed by alternative beds of tuff; and kaoline deposits. 2. Hadong area: Chief mineralogy of Hadong kaolin area is $10{\AA}$ halloysite and kaolinite. The SK number of some of the ore is up to $36^+$. The theoretic SK number of kaolinitic composition is 35. So one of the highest alumina minerals of gibbsite is formed in the ores of $36^+$ SK numbers. 3. Hampyong kaolin deposits: Most of kaolin has black color. The chief minerals are kaolinite, quartz and muscovite. Some of the kaoline contains rutile crystals. SK number ranges from 30 to 17. The kaolin deposit is formed by the transported sedimentation in lower part of the seashore. 4. Jangsan kaoline deposits: Chief minerals of the kaolin is kaolinite, quartz and muscovite. Some kaoline contains small crystals of pyrite. This area consists almost of the tuffs. Kaolin deposits also would be formed by the alteration of the tuffs. 5. Nohwado pyrophyllite deposits: Quartz and pyrophyllite are chief minerals. SK number of the ore ranges from 32 to 30. The pyrophyllite deposits would be formed by the hydrothermal alteration of the rhyolitic lava beds. This area consists of alterative beds of tuffs and rhyolitic lavas. 6. Songsuk pyrophyllite deposits: Chief minerals are quartz, kaolinite, pyrophyllite and iron oxides. In the pyrophyllite deposits egg-like inclusions of diaspore and kaolinite in composition. This area almost consists of tuffs. Several faults are developed and along the fault the tuff would begin to alter to pyrophyllite and some parts to diaspore and kaolinite nodules by the acts of hydrothermal solution.

• 한국광물학회지
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• 제26권3호
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• pp.189-196
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• 2013

제주 남서 이질대에서 채취된 138개의 해양표층퇴적물 시료와 황하와 양쯔강 하천퇴적물 시료에 대하여 반정량 X선회절분석법에 의한 점토광물 상대조성을 바탕으로 주성분분석을 이용하여 퇴적물의 기원지를 연구하였다. 제1주성분과 제2주성분이 전체 자료의 90% 이상을 설명하기 때문에 두 주성분만을 가지고 R프로그램을 이용하여 주성분분석을 실시하였다. 제주 남서 이질대 내 각각의 점토광물의 분포양상은 매우 복잡하지만, 전체적인 분포양상을 고려할 때, 스멕타이트와 카올리나이트는 서부지역에서 높은 함량을 보였고 일라이트와 녹니석은 동부지역에서 상대적으로 높은 값을 나타냈다. 제주 남서 이질대의 동부지역에서 보여주는 상대적으로 높은 일라이트와 녹니석 함량은 양쯔강 퇴적물과, 서부지역에서의 높은 스멕타이트와 카올리나이트 함량은 황하 퇴적물과 더 유사한 양상을 나타낸다. 이러한 통계 처리 결과를 바탕으로 제주 남서 이질대의 동부지역은 양쯔강에서 유래하였고 서부지역은 황하로부터 기원했음을 추정할 수 있다. 추후 퇴적물 기원지 연구에 주성분분석이 유용하게 활용될 것으로 기대한다.

• 광물과 암석
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• 제36권2호
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• pp.107-115
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• 2023

코발트는 합금산업에서 발생되는 산업 폐기물과 산성광산배수로 자연에 유입될 수 있으며 또한 고준위 방사성 폐기물을 구성하는 방사성 핵종(⁶⁰Co)기도 하다. 스멕타이트는 이들을 흡착 격리하는데 유용하게 사용될 수 있는 광물이다. 본 연구에서는 기존에 특성이 잘 알려진 스멕타이트 중 The Clay Mineral Society (CMS)의 source clay인 Cheto-type montmorillonite (Cheto-MM)를 사용하여 가열에 의한 탈수 전후 광물의 층간수 존재 여부에 따른 흡착 자리가 코발트 흡착에 미치는 영향을 평가하고, 흡착 속도 및 등온흡착식 모델을 적용하여 Cheto-MM의 코발트에 대한 흡착 기작을 연구하였다. 본 연구 결과 탈수 및 이에 따른 층간 수축에 의해 흡착 특성이 달라지는 것을 확인할 수 있었으며, 코발트는 Cheto-MM의 층 모서리 자리에서의 흡착이 약 38%, 층간 내부에서의 흡착이 약 62%를 차지하는 것으로 확인되었고 Cheto-MM의 코발트 흡착은 층간 내부에 의한 영향이 큰 것으로 판단된다. 이러한 흡착에 있어 흡착 속도 모델을 적용한 결과, Cheto-MM의 코발트 흡착 속도는 pseudo-second-order 모델로 설명되며 농도에 따른 흡착은 Langmuir 등온흡착 모델로 가장 잘 설명되었다. 본 연구는 몬모릴로나이트의 흡착 자리에 따른 코발트의 흡착 양상에 대한 기본지식을 제공하고, 추후 고준위 방사성 폐기물 처분장에서의 스멕타이트의 흡착 거동을 예측하는데 유용하게 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권6호
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• pp.301-306
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• 2005

황사가 토양환경에 미치는 영향을 평가하고 우리나라 풍적모재 토양의 기원을 해석하기 위하여 2002년부터 2004년 사이에 채취한 국내 황사를 중국 북부건조지대 및 황토지대 토양의 광물조성과 물리 화학적 특성을 비교하였다. 중국 북부 건조지대 및 황토지대 토양의 화학적 특성은 pH 8.3-9.0, 유기물 $11-23g\;kg^{-1}$, CEC $7.1-18.4cmol_c\;kg^{-1}$으로 채취지역별로 차이를 보였다. 토양의 광물조성은 석영과 장석류를 주광물로하고 석회석, 백운석, 점토광물을 소량으로 수반하고 있었다. 국내에 강하한 황사의 입자 크기는 $50{\mu}m$ 이하 이었으며, 황사의 주요한 점토광물은 illite로 우리나라 일반농경지 토양에 비하여 illite 함량이 많고 kaolin은 적었다. 황사의 염기포화도가 약 260%로 과포화를 보이는 것은 황사 중 탄산염광물의 영향으로 생각된다. 황사의 미세형태는 국내 밭토양 (본량사양토, 수원)에 비하여 원마도 및 분급도가 양호한 구형의 형태를 띠고 있었으며, 강하 황사 중의 광물조성과 성분함량은 채취시기 및 지역별로 큰 차이가 없었다. 우리나라 강하 황사의 입경분포, 치환성 양이온 등 이화학적 특성은 중국 북부 건조지대 토양과는 차이가 있었으나 광물조성과 화학적 조성은 중국 황토지대 토양과 유사한 경향을 보였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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• pp.285-289
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• 2005

The Cenozoic Era consists of two period , the Tertiary and the Quaternary Period. Weak rock types may include areas containing: 1) poorly cemented or uncemented sediments, 2) highly weathered rock, or 3) fault lines. Especially this paper deal with poorly cemented or uncemented sedimentary rocks in slope. Mechanical weathering is caused by physical processes such as absorption and release of water, and changes in temperature and stress at or near the exposed rock surface. It results in the opening of discontinuities, the formation of new discontinuities by rock fracture, the opening of grain boundaries, and the fracture or cleavage of individual mineral grains. Decomposition causes some silicate minerals such as feldspars to change to clay minerals. There was a strong negative correlation between water absorption and important engineering properties such as strength and durability.

• 한국자기공명학회:학술대회논문집
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• 한국자기공명학회 2002년도 International Symposium on Magnetic Resonance
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• pp.72-72
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• 2002

In most traditional sorption study in environmental conditions, experimental sorption data have been measured and interpreted by empirical ways such as partition coefficient and sorption isotherms. A mechanistic understanding of heavy metal interactions with various minerals (metal oxides, clay minerals) in aqueous medium is required to describe the behavior of radioactive metal ions in the environment. Various spectroscopic methods provide direct or indirect information on sorption mechanisms involved. We applied EPR (Electron Paramagnetic Resonance) spectroscopy to investigate the nature of metal ion sorption at water/mineral interfaces using Cu(II) as a spin probe. The major sorbed species and their motional state was identified by their EPR spectra. They showed distinct signals due to their strength of binding, local structure and motional state. The EPR results together with macroscopic sorption data show that sorption involved at least three different mechanisms depending on chemical environments (1).