• 제목/요약/키워드: Fractured Surface

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유구치 I급 와동에서 와동벽 위치와 중합광원에 따른 Microtensile Bond Strength 비교 연구 (MICROTENSILE BOND STRENGTH ACCORDING TO DIFFERENT DENTIN WALL POSITIONS AND CURING LIGHTS IN CLASS I CAVITY OF PRIMARY MOLAR)

  • 이현헌;장철호;김영재;김정욱;장기택
    • 대한소아치과학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.62-72
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    • 2007
  • 이번 실험에서는 중합수축 응력이 가장 크게 나타나는 유구치 I급 와동에서 와동벽의 위치와 중합광원의 변화에 의해 다르게 나타나는 응력의 차이를 microtensile bond strength (MTBS)를 이용하여 알아보는 것을 목적으로 하였다. 교합면 법랑질을 제거한 하악 제 2유구치 30개를 준비하여 I급 와동을 형성하였다. 제조사의 지시에 따라 상아질 접착제를 도포 후 3가지 중합광원: 할로겐 램프, 플라즈마, 발광다이오드를 이용하여 10개씩 광중합하였다. 복합레진을 한꺼번에 충전 후 각각의 중합기로 광중합하였다. 동일 치아에서 각각 치수벽과 축벽의 MTBS 측정용 시편을 제작하고 각 군을 중합광원과 와동벽 위치에 따라 할로겐 램프 - 축벽군, 할로겐 램프 - 치수벽군, 플라즈마 - 축벽군, 플라즈마 - 치수벽군, 발광다이오드 - 축벽군, 발광다이오드-치수벽군의 6개 군으로 분류하였다. 만능시험기에서 MTBS를 측정하고 파절편과 와동의 단면을 SEM을 이용하여 관찰하였다. 동일 중합광원에서 와동벽 간 비교는 T-test, 동일 와동벽에서 중합광원 간 비교는 One-way ANOVA와 Tukey's post hoc test를 이용하였고 Weibull 분포분석을 하였다. 동일 중합광원 군간 비교에서 모두 치수벽 시편의 접착강도가 축벽 시편에 비해 유의하게 높았으며 동일 와동벽 군간 비교에서 모두 중합광원에 따른 접착강도가 유의한 차이를 보이지 않았다. 축벽 시편이 치수벽 시편보다 낮은 Weibull 변수(m)를 나타내었고 SEM 관찰 결과 축벽 시편에서 보다 더 불균일한 접착이 이루어진 것을 알 수 있었다.

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티타늄에 대한 레진과 도재의 결합 강도에 관한 연구 (The study on the shear bond strength of resin and porcelain to Titanium)

  • 박지만;김영순;전슬기;박은진
    • 대한치과보철학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.46-52
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    • 2009
  • 연구목적: 최근 임플란트 상부보철물의 주재료로서 티타늄의 수요가 증가하고 있고, 급속도로 발전하고 있는 CAD/CAM (computer - aided design/computer-aided manufacturing) 기술이 접목되어 티타늄을 절삭하여 제작하는 방법이 주목을 받고 있으며 치과 임상에서 점점 그 영역이 넓어지고 있다. 다만, 하나의 티타늄괴를 절삭하여 만드는 방법의 특성상 기계적 유지력을 얻을 수 있는 비드 등을 형성할 수 없고, 통상적인 재료인 금 합금이나 도재용 합금 주조체에 비해 도재와의 결합력도 떨어지는 것이 보완해야 할 점으로 지적되고 있다. 이에 본 연구는 절삭형 티타늄을 이용한 보철물 제작에 많이 사용되고 있는 열중합 의치상 레진, 간접 복합 레진, 도재와 Grade II 순수 티타늄 사이의 결합 강도를 비교 평가해 보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 지름 9 mm, 높이 10 mm의 Grade II 순수 티타늄 원통형 시편 37개를 3군으로 나누어 각각 직경 7 mm, 높이 1 mm의 열중합 의치상 레진 (Lucitone 199, DENTSPLY Trubyte, York, USA), 간접 복합 레진 (Sinfony, 3M ESPE, Seefeld, Germany), 도재 (Triceram, Dentaurum, Ispringen, Germany)와 결합시켰다. 시편은 $5-55^{\circ}C$에서 1000회 열순환 처리 후, 범용 시험기 (Instron, Universal Testing Machine, Model 4465, USA)를 이용하여 1 mm/min의 속도로 하중을 가하여 전단결합강도를 측정하였다. 파절된 단면의 양상을 관찰하고 각 군별 파절양상을 조사하였다. 측정값은 one-way ANOVA와 Scheffe's multiple range test (${\alpha}=0.05$)로 분석하였다. 결과: 열중합 의치상 레진인 Lucitone 199 ($17.82{\pm}5.13\;MPa$)의 결합 강도가 가장 높았으며, 도재인 Triceram ($12.97{\pm}2.11\;MPa$), 복합레진인 Sinfony ($6.00{\pm}1.31\;MPa$) 순으로 감소하였다. Lucitone 199와 Sinfony 군의 파절 양상은 대부분이 부착성 파절인 데에 반해 Triceram 군에서는 복합성 파절이 많았다. 결론: CAD/CAM을 이용한 절삭형 티타늄 구조물 상방에 전장용 심미 재료로는 열중합형 의치상 레진이 가장 강한 결합 강도를 보인다. 기존의 주조체의 유지구 등에서 얻는 강도에 비해 약하고, 부착성 파절이 많은 점 등은 향후 이들 재료와 티타늄간의 결합력을 높이기 위한 보다 많은 연구가 이루어져야 할 것을 시사한다.

구치부 복합레진의 인장강도에 관한 실험적 연구 (AN EXPERIMENTAL STUDY ON THE TENSILE STRENGTH OF POSTERIOR RESIN-BASED COMPOSITES)

  • 김재곤;이용희;양철희;백병주
    • 대한소아치과학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.464-470
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    • 2001
  • 1960년대 수복재로서 복합레진이 소개된 이래, 심미성이 우수하고 치질에 대한 접착성이 있는 복합레진이 전치부 수복용 재료로서 널리 사용되어 왔으며, 최근 레진과 필러의 개선에 의해 기계적 성질, 내마모성 등의 물리적 성질이 크게 증가하면서 구치부 수복용 재료로서도 점차 그의 응용이 확대되고 있지만, 높은 응력이 작용하는 구치부의 경우 그 사용이 제한적이고 임상적인 예후가 불확실하다는 단점이 있어왔다. 초기의 구치용 복합레진의 예후의 보고에 의하면 비교적 초기에 변연파절이 발현하고 있는 듯하다. 이런 원인으로써는 재료 자신의 강도 접착기법, 환경요인등 여러 가지 물성 이 복잡하게 영향하고 있다고 생각되어지기 때문에 간단히는 설명할수 없지만, 일반적으로 취성재료가 인장응력으로 파단하는 것을 생각하면 구치용 복합레진의 인장강도에 대해서 상세히 검사할 필요가 있다고 생각한다. 본 연구에서는 구치부 수복용 복합레진의 인장강도를 평가하기 위해 5종의 광중합 복합레진(Denfil(Vericom, Korea), P60(3M, U.S.A.), Unifil S(GC, Japan), Z100(3M, U.S.A.), Z250(3M, U.S.A.))을 시험재료로 선택하여 소형 인장시험편을 제작한 다음 thermal cycyling 및 과 시효처리를 시행한 후 직접인장시험법에 의해 인장강도를 측정하고 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. P60의 인장강도는 타 실험군인 Denfil, Unifil S, Z100에 비해 유의성 있게 높은 수치를 보였다(p<0.05). 그러나 Z250과는 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 2. Denfil은 타 실험군인 P60, Unifil S, Z100, Z250 모두에 비해 유의성 있게 낮은 수치를 보였다(p<0.05). 3. Unifil S와 Z100은 P60과 Z250보다 낮은 수치를 나타냈으나(p<0.05), Denfil보다는 증가된 수치를 나타냈다. (p<0.05) Unifil S와 Z100간의 유의한 차이는 없었다(p<0.05).

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기저재용 광중합형 글래스아이오노머의 치질 및 복합 레진 인레이에 대한 접착양상 (STUDY ON THE INTERFACE BETWEEN LIGHT-CURED GLASS IONOMER BASE AND INDIRECT COMPOSITE RESIN INLAY AND DENTIN)

  • 이송희;김동준;황윤찬;오원만;황인남
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제30권3호
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    • pp.158-169
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    • 2005
  • 본 연구는 간접 복합 레진 인레이 수복 시 기저재로 사용되는 광중합형 글래스아이오노머와 인레이 접착에 사용되는 레진 시멘트간의 접착 전까지의 시간 경과에 따른 전단 결합강도를 측정하고, 상아질과 글래스아이오노머, 글래스아이오노머와 레진 시멘트간 접착계면에 대해 SEM 관찰하였다. 2종의 광중합형 글래스아이오노머 시멘트 Fuji II LC (GC Co, Tokyo, Japan)와 Vitrebond$^{TM}$ (3M, Paul, Minnesota, U.S.A)의 시편을 제작하였다 5 mmx7 mm의 실리콘 주형에 Artglass$^{(R)}$ (Heraeus Kultzer, Germany)를 이용하여 레진 인레이를 제작하였다. 글래스아이오노머 베이스를 각 각 1시간, 24시간, 1주 및 2주 동안 37$^{\circ}C$ 증류수에 보관한 후 Variolink$^{(R)}$ II (Ivoclar Vivadent, Liechtenstein)를 적용하여 인레이를 접착하였다. 만능 물성시험기(Model 4302, Instron, U.S.A)를 이용하여 결합 면에 1 mm/min의 속도로 1000 kg 하중을 가하여 전단 결합강도를 측정하였고, one-way ANOVA를 이용하여 통계 분석하였다. SEM 관찰을 위해 발거된 제 3대구치에 2급 와동을 형성하였고, 기저재로 광중합형 글래스아이오노머 시멘트를 적용하였다. 인레이를 접착한 시편을 수직 절단하여 상아질, 글래스아이오노머, 및 복합레진 인레이 간의 계면을 SEM (JSM-5400$^{(R)}$ Jeol, Tokyo, Japan) 관찰하였다. 시간 경과에 따른 글래스아이오노머와 복합 레진 인레이 사이의 전단 결합강도는 통계학적으로 유의한 차이가 없었으며, 기저재 재료에 따른 전단 결합강도의 유의한 차이도 없었으며 대부분 시편에서 글라스아이오노머 내부에서 응집 파괴 (Cohesive failure)가 발생하였다. SEM 관찰 시 글래스아이오노머와 상아질 사이에 약 30-20 $\mu$rn 정도의 간극 (gap)이 형성되었으며 , 글래스아이오노머와 복합 레진 인레이 계면에서는 1시간 후 접착한 시편을 제외하고 간극은 발견되지 않았다.

컴포머에 대한 복합레진의 전단결합강도에 관한 연구 (A STUDY ON THE RELATIVE SHEAR BOND STRENGTH OF COMPOSITE RESIN TO COMPOMERS)

  • 정송란;최남기;양규호;김선미;송호준
    • 대한소아치과학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.509-516
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    • 2005
  • 컴포머(compomer) 충전물이 파절될 경우 즉, 컴포머 수복이 실패했을 때 기존 컴포머의 파절된 부분(aged compomer)을 복합레진으로 수복해야 하는 경우를 고려해야 한다. 본 연구에서는 컴포머의 표면처리 방법에 따른 수리(repair)를 위한 복합레진과의 전단결합강도 변화를 알아보기 위해 두 개의 mold를 만들어서 Dyract AP, F2000를 컴포머 수복재료로, Z250을 수리용 복합레진 재료로 사용하여 컴포머와 레진을 부착시킨 시편을 제작하였다. 컴포머와 복합레진의 종류 조합, 본딩레진 사용유무, 열순환 처리 유무, 표면거칠기 부여 유무, 기존 수복물의 시효(aging)에 따라 10개의 군으로 나누어, 컴포머와 복합레진간의 전단결합강도를 측정하고 그 파절양상을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 컴포머의 복합레진에 대한 전단결합강도를 측정한 결과, Dyract AP가 F2000 보다는 높은 전단강도 값을 보였으나 통계적으로 유의한 차이는 없었으며(p>0.05), fresh 컴포머군이 aged 컴포머군보다 결합강도가 높았다(p<0.05). 2. 각 군간의 전단결합강도를 측정한 결과 Dyract AP에 접착제를 도포하고 Z250을 접착시킨 제 5군이 가장 높았으며, Dyract AP를 충전하고 1주일간 물에 보관한 후 건조시켜 표면을 roughening 한 후 Z250을 충전시킨 제 9군에서 가장 낮았다(p<0.05). 3. 열순환을 시행한 군이 시행하지 않은 군보다 전단결합강도가 낮게 나타났으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 4. 각 재료들의 결합실패가 일어난 파절단면을 조직학적으로 관찰한 결과, 전반적으로 접착파괴를 보였으나, 접착제를 도포한 군에서는 응집파괴가 우세하게 나타났다. 이상의 결과 fresh 컴포머 위에 접착제를 도포한 다음 수리용 복합레진 재료를 사용함으로써 컴포머와 복합레진간의 결합력을 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다. 그리고 fresh 컴포머 위에 복합레진을 즉시 충전한 경우가 높은 결합력을 얻을 수 있었다. Aged 컴포머와 복합레진간의 성공적인 결합력을 얻으려면 aged 컴포머의 표면을 mechanically roughening하고 접착제를 도포한후 복합레진을 충전해야 할 것으로 사료된다.

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CAD/CAM 의치상 레진과 열중합 의치상 레진의 두께에 따른 굴곡 강도 비교 (Comparison of flexural strength according to thickness between CAD/CAM denture base resins and conventional denture base resins)

  • 이동형;이준석
    • 구강회복응용과학지
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    • 제36권3호
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    • pp.183-195
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    • 2020
  • 목적: 이 논문의 목적은 CAD/CAM 의치상 레진과 열중합 의치상 레진의 굴곡 강도를 비교해보고, 두께에 따른 굴곡 강도 변화도 비교해보는 것이다. 연구 재료 및 방법: 열중합 의치상 레진은 Lucitone 199® (C-LC)을 사용하였다. 3D printing 의치상 레진으로는 DIOnavi - Denture (P-DO)와 DENTCA - Denture Base II (P-DC)를 사용하였다. 밀링 PMMA 블록으로는 Vipi Block Gum (M-VP)과 M-IVoBase® CAD (M-IV)를 사용하였다. 시편의 최종 규격은 65.0 mm × 12.7 mm × 1.6 mm / 2.0 mm / 2.5 mm였다. 굴곡 강도와 굴곡 탄성율을 측정하기 위해 3점 굽힘 시험을 실시하였다. 그리고 파절된 시편의 단면을 주사전자현미경 (SEM) 을 사용하여 분석하였다. 데이터의 정규성을 확인한 뒤 일원분산분석(one-way ANOVA)을 사용하여 유의 수준 P = 0.05로 설정하여 그룹 간의 차이를 평가한 뒤, 사후 분석을 위해 Tukey HSD test를 시행하였다. 결과: 동일 두께 내에서, P-DO를 제외한 나머지 CAD/CAM 의치상 레진들과 열중합 의치상 레진의 굴곡 강도는 유의한 차이를 나타내었다. M-VP는 열중합 의치상 레진 보다 굴곡 강도가 높게 나타났고, P-DC와 M-IV는 낮은 굴곡 강도를 보였다. 굴곡 탄성률은 M-VP에서 제일 높게 나타났고 C-LC, P-DO, P-DC, M-IV 순으로 낮아졌으며 재료간에 모두 유의한 차이가 나타났다. 두께에 따른 굴곡 강도는, C-LC에서는 2.5 mm가 1.6 mm보다 유의하게 높은 굴곡 강도를 보였고, P-DC, M-VP는 2.5 mm와 2.0 mm에서 1.6 mm보다 유의하게 높은 굴곡 강도가 나타났다. M-IV에서는 두께가 증가할수록 유의한 굴곡 강도 증가가 나타났다. SEM 분석 결과 서로 다른 재료들의 파절된 단면은 각기 다른 양상을 띄었다. 결론: 본 연구에서 사용된 CAD/CAM 의치상 레진의 굴곡 강도는 각 재료의 성분 및 특성에 따라 다양하게 나타났다. CAD/CAM 의치상 레진의 굴곡 강도는 두께가 감소하여도 1.6 mm 이상의 두께에서는 ISO 20795-1:2013에서 제시하는 굴곡 강도보다 높게 나타났다. 하지만 보다 얇은 두께의 의치를 임상적으로 사용하기 위해서는, 더 낮은 두께의 의치상 레진의 다른 특성들에 관한 추가적인 연구가 필요하다.

상아질-복합레진 접착계면의 파괴거동에 대한 연구 (A STUDY ON FRACTURAL BEHAVIOR OF DENTIN-RESIN INTERFACE)

  • 류길주;최기운;박상진;최경규
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제32권3호
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    • pp.208-221
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    • 2007
  • 파괴 인성 실험은 상아질-복합레진 계면의 파절 저항성을 평가할 수 있는 임상적으로 신뢰 할 만한 방법이다. 본 연구의 목적은 상아질-레진 계면의 파괴인성과 미세인장결합강도를 측정하여 이 두 실험방법이 상아질-레진 결합을 평가하는 데 가지는 유용성을 비교, 평가하는 것이다 파괴 인성 측정에는 short-rod 시편 형태를 이용하였다. 각 시편에서는 소의 하악절치에서 절단한 치아 절편을 포함시켜 결합면을 얻었다. 미세인장 결합강도 또한 소의 하악절치 순면을 연마하여 상아질을 노출시킨 후 상아질 접착제를 도포하고 레진 블록을 축조하여 측정하였다. 각 시편들은 $37^{\circ}C$ 증류수에 24시간 보관한 후 각 실험방법에 맞게 인장력을 가하여 측정치를 구하였다. 통계분석은 95% 신뢰수준의 ANOVA와 Tukey's test를 이용하였으며, 두 실험방법의 상관관계를 보기 위해 Pearson's 상관계수를 계산하였다. 전자현미경 검사를 통해 미세구조 또한 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 파괴인성은 SE군이 가장 높은 값을 나타냈으며, Adper Single Bond 2 (SB), OptiBond Solo (OB) ONE-STEP PLUS (OS), ScotchBond Multi-purpose (SM)군 순으로 나타났고, Clearfil SE Bond (SE)군은 다른 실험군에 비해 유의하게 높은 값을 나타내었으나 (p <0.05), 다른 실험군 사이에는 유의차가 없었다 (p > 0.05). 2. 미세인장결합강도는 SE군이 가장 높은 값을 나타냈으며, SB, OB, SM, 그리고 OS 순으로 나타났다. SB, OB, SM, SE군 사이에는 통계학적인 유의차가 없었으나 (p > 0.05), OS군의 미세인장결합강도는 다른 4개의 실험군에 비해 낮은 값을 나타내었다 (p < 0.05). 3. FE-SEM관찰에서 피막도가 두껍게 나타난 SM군, SE군과 피막도가 얇은 OS군, OB군, SB군 간에 파괴양상이 다르게 나타났다 즉 전자는 접착층 내 파괴가 일어난 반면, 후자는 resin tag나 레진 침투층 내에서 파절되는 양상을 나타내었다. 4. 파괴 인성과 미세인장결합강도 사이에는 통계학적으로 유의 한 상관 관계가 없었다 ($r^2=0.223$, t=0.927). 이와 같은 결과를 토대로, 상아질 접착제의 임상적 효율성을 평가하고자 할 때는 결합강도 뿐만 아니라. 파괴인성도 함께 고려하여 임상적용의 예견성을 높여야 한다고 결론내릴 수 있다.

화강암 지역 암반 지하수 내 불소 이온의 기원 및 거동: 충북 보은 삼승면 일대의 현장 조사와 실내 실험 연구 (The Origin and Geochemical Behavior of Fluoride in Bedrock Groundwater: A Case Study in Samseung Area (Boeun, Chungbuk))

  • 채기탁;고동찬;최병영
    • 지질공학
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    • 제18권4호
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    • pp.555-566
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    • 2008
  • 불소 오염이 심각한 곳으로 파악된 충북 보은 삼승면 일대 지역의 오염의 현황과 원인 규명을 위하여 수리지구화학적 연구와 물암석 반응 실험 연구가 수행되었다. 조사 지역 암반 지하수의 불소 함량은 최대 3.9 mg/L에 이르며, 먹는물 수질기준의 불소 항목(1.5 mg/L)을 초과율은 23%에 이른다. 불소 이온의 평균 함량은 1.0 mg/L이나, 낮은 값으로의 왜도(1.3)가 크기 때문에 중앙값은 평균에 비하여 크게 적은 0.5 mg/L으로 나타난다. 불소 농도는 화강암 분포 지역에서 심부 지하수에 해당하는 $NaHCO_3$ 유형 지하수에서 상대적으로 높게 나타나고 있다. 불소와 질산염 이온($NO_3$)은 뚜렷한 부의 상관관계를 나타내고 있어 불소는 지표 오염과 상관없는 지질기원이며, 상대적으로 심부 암반 지하수에 부화되었을 가능성을 지시한다. 이것은 조사 지역의 암석을 사용한 실내 실험에서 확인되었다. 순수흑운모 화강암 반응 실험 결과 불소 함량은 96시간 후에 최대 1.2 mg/L까지 증가하였다. 그러나 불소 농도와 지하수 관정 심도, 지구화학적으로 물암석 반응의 정도를 지시할 수 있는 인자($Na^+$, $HCO_3$, pH 등)들의 값과는 뚜렷한 상관관계를 나타내고 있지 않았다. 이는 불소 이온이 물암석 반응 정도와 상관없이 함불소 광물의 국지적인 분포에 영향을 받을 수 있다는 것을 암시한다. 고농도의 불소를 함유하는 지하수의 공간분포는 선구조 분포와 연관되어 있음을 보여주고 있어, 물암석 반응이 상당히 진행되어 불소 함량이 높은 심부 암반 지하수가 선구조 분포 지역의 파쇄대를 통하여 배출되었음을 지시한다. 하지만, 선구조 분포와 불소 농도는 전체적으로는 일치하지 않아, 파쇄대의 분포가 불규칙적이고, 심부 지하수와 천부 지하수의 혼합과 정도 불균질함을 지시하는 것으로 추정된다.

파쇄대 응회암 대수층의 지하수 유동 특성화 기법 (Analysis of Groundwater Flow Characterization in Fractured Aquifer System)

  • 김용제;김태희;김구영;황세호;채병곤
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제10권4호
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    • pp.33-44
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    • 2005
  • 국내 수리지질환경에 적합한 다양한 방법론적 접근을 통해 균열암반에서의 지하수 유동 특성을 해석하기 위하여 금산군 남이면 남이자연휴양림 내 연구지역에서 시험시추공 5개(BH-1, -2, -3, -4, -5)를 대상으로 연구를 수행하였다. 연구지역의 균열발달 특성을 파악하기 위한 기초조사로서 광역 선구조선 분포를 분석한 결과 북서-남동 방향의 연장 성이 좋은 구조선들이 우세하게 분포하는데, 이 영향으로 남북방향으로 배열된 시추공들 사이에 파쇄대의 발달과 연 결성이 좋다. 현장 지질조사, 시추코아 로깅, 물리검층, 전기비저항 토모그래피, 열추적자시험, 유향 유속검층을 통해 각 시추공에 대한 파쇄대 특성 및 시추공 간의 투수성과 상호 연결성을 해석하였다. 시추공 간의 파쇄대 연결성음 분석한 결과 주입정인 BH-1 호공과 BH-2, BH-3은 연결성이 매우 나쁜 반면에 BH-1, BH-4, BH-5 호공은 연결성 이 매우 좋다. 특히, BH-1 호공과 BH-5 호공의 수리적 연결성을 파악하기 위하여 BH-1에서 양수하고 BH-5에서 측정한 경우 심도 12 m 지점에서 강한 지하수의 유출이 있으며 이 외의 지점에서는 부분적인 지하수의 유출업이 있다. 주된 지하수 유입은 심도 65 m와 70 m 지점에서 발생하는 것으로 나타났다. 반면에 BH-5에서 양수하고 BH-1에서 측정한 경우에는 심도 17 m 지점에서 시추공으로부터 강하게 지하수의 유출이 발생하고 있음이 확인되었고, 이외에 70 m 지점에서도 유출이 일어나고 있다. 또한 투수성을 가지는 균열대 중 공간 상호 연결성을 가지는 것으로 확인된 것은 BH-1의 경우 15 m, 67 m, 71 m 지점이며, BH-5는 15 m, 17 m, 22 m, 72 m, 83 m 심도의 균열 혹은 균열대에서 BH-1과 상호 연결성이 있다.

무산소 환경에서의 화강암에 대한 세슘 수착 특성 연구 (Cesium Sorption to Granite in An Anoxic Environment)

  • 조수빈;권기덕;현성필
    • 광물과 암석
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    • 제35권2호
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    • pp.101-109
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    • 2022
  • 고준위방사성폐기물 내에 핵분열 생성물로 존재하는 방사성 세슘의 이동은 화강암을 기반으로 하는 고준위방사성폐기물 처분장의 안전성 평가를 위한 중요한 고려 항목이다. 지하수의 수리화학적 특성과 모암을 이루는 광물과의 반응 특성은 처분장에서 방출된 세슘의 이동 속도를 결정하는데 있어서 중요한 요소이다. 알칼리 금속인 세슘은 지하수 내의 주요 양이온들과 수착 자리를 놓고 경쟁하는 것으로 알려져 왔고, 흑운모는 화강암의 핵종 수착 특성에 중요한 기여를 하는 구성광물로 알려져 왔다. 이 논문은 심부 처분장의 무산소 환경을 모사하기 위해 혐기성 챔버에서 전형적인 중생대 원주화강암에 대한 세슘 수착특성을 연구한 결과를 보고한다. 분쇄한 화강암에 대하여 전해질(NaCl, KCl, CaCl2) 용액과 합성지하수를 사용하여 세슘 초기농도(10-5, 5×10-6, 10-6, 5.0×10-7 M)를 달리하여 세슘 수착속도와 수착량을 측정하였다. 세슘 수착 실험 결과는 유사 2차 속도 모델(r2 = 0.99)과 프로인들리히(Freundlich) 등온선 모델(r2 = 0.99)로 잘 모사되었다. 특히 염화포타슘(KCl)은 모든 이온강도 및 세슘 초기농도에서 다른 전해질에 비해 가장 강력하게 세슘 수착을 제한하였다. 이는 포타슘 이온(K+)이 세슘의 가장 효과적인 경쟁 이온임을 지시하는 것으로 판단된다. 흑운모 함량에 따른 세슘 수착 실험 결과 흑운모의 세슘 수착 분배계수는 화강암 자체의 값보다 약 2배 이상 높았으며 선형관계를 나타냈다. 포타슘 이온은 주로 흑운모에 의해 공급되기 때문에, 이러한 결과는 처분심도 ~500 m 깊이에서 화강암체 내에 존재하는 흑운모가 세슘의 효율적인 수착재로 작용하지만 또한 지하수의 수리화학 조건에 따라 세슘의 수착을 저해하는 역할을 할 수 있음을 지시하며, 향후 이에 대한 상세한 후속 연구가 필요함을 보여준다.