• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권9호
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• pp.31-44
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• 2012

김해 딴섬 지역 지하수는 갈수기와 홍수기의 계절에 따른 지구화학 특성의 변화를 보인다. 농번기인 4월의 이온의 공간적 분포를 보면 $Fe^{2+}$, Fe(total), $Mn^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $SiO_2$, ${HCO_3}^-$ 및 ${NO_3}^-$는 딴섬의 중앙부에서 높고 $Na^+$ 및 $K^+$는 딴섬 중앙부가 낮은값을 보이는데 높은 ${HCO_3}^-$ 및 ${NO_3}^-$는 딸기 재배용 비료에 의한 오염을 지시한다. 4월에 비하여 8월의 이온 농도의 지역별 편차가 적고 비료 등에 의한 인위적인 영향이 적어 강우에 의한 계절적 요인이 나타난다. 지하수의 수질 유형을 보면, 딴섬 중앙부는 함양 특성을 부분적으로 보이며 외곽부는 하천수와 상호 혼합되는 특성을 보여준다. Fe 및 Mn 이온 종에 대한 포화지수 계산결과, Fe의 광물종인 적철석, 침철석은 모두 과포화상태에 있어서 침전 가능한 상태이며, 능철석과 $Fe(OH)_3$, 일부는 불포화 상태로써 용존 이온상태로 존재할 가능성이 있다. Mn의 광물종인 능망간석은 불포화상태 및 과포화상태가 공존하며, 수망간석, 연망간석 및 수산화망 간석은 불포화상태로써 용존 이온 상태로 존재할 가능성이 크다.

• 한국광물학회지
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• 제13권3호
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• pp.121-137
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• 2000

공주군 유구 일대의 화강암질편마암은 온대습윤기후의 지형적 영향에 기인한 산성환경 및 양호한 배수조건에서의 풍화작용으로 두께가 8m인 깊은 saprolite층과 50cm 이상의 두꺼운 토양층을 형성하였다. 풍화단면에서는 흑운모/질석혼합층 광물, 삼팔면체, 할로이사이트, 캐올리나이트, 일라이트, 이팔면체질식, 스백타이트, 깁사이트, 침철석 등의 풍화광물이 확인되었다. 흑운모의 변질은 질석화작용이 미약한 반면에 풍화단면 전반에서 고령토화작용이 매우 현저한 풍화양상을 보여주며, 흑운모-흑운모/질석 혼합층 광물-질석, 흑운모-할로이사이트, 캐올리나이트, 깁사이트 및 흑운모-일 라이트의 풍화과정을 나타낸다. 흑운모의 풍화작용으로 생성된 고령토광물은 주로 할로이사이트이며, 고령토화작용으로 방출된 Fe는 변질된 흑운모 주변에서 침철석을 형성한다 사장석은 용해-침전작용으로 관상의 할로이사이트를 형성한다. 할로이사이트의 산출양상은 사장석의 용해유형에 따라 방향성이 강한 할로이사이트 집합체와 매우 구불구불한 할로이사이트 집합체로 나타난다. 모암에서 철을 함유하고 있던 광물은 용해되어 모암광물의 가상을 유지한 채 또는 그 주변에서 침철석을 형성한다. 연구지역 화강암질편마암의 단면은 풍화도가 증가할수록 모암 구성광물이 감소하는 반면에 점토광물의 양이 증가하는 전형적인 풍화 양상을 보여주며, 광물의 풍화작용은 산성환경과 양호한 배수환경과 같은 지역적인 조건에 영향을 받아 복잡하고 다양한 풍화광물을 형성하였다.

• 한국광물학회지
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• 제2권2호
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• pp.90-99
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• 1989

동남광산(東南鑛山)의 망간 광석(鑛石)은 조선계(朝鮮係) 대석회암통(大石灰岩統)의 풍촌석회암내(豊村石灰岩內)에 모암(母岩)의 구조(構造)를 횡단(橫斷)하면서 맥상(脈狀)으로 산출(産出)한다. 망간광석(鑛石)은 열수기원(熱水起源)의 탄산(炭酸)망간광석(鑛石)과 표성기원(表成起源)의 산화(酸化)망간광석(鑛石)으로 구성(構成)되어 있다. 탄산(炭酸)망간 광석(鑛石)은 주(主)로 능(菱)망간석(石)으로 구성(構成)되어 있지만 파이록스만자이트, 자유석, 방해석(方解石), 석영(石英), 황철석(黃鐵石), 방연석(方鉛石), 섬아연석(閃亞鉛石)을 소량(小量) 함유(含有)한다. 산화(酸化)망간광석(鑛石)은 란시아이트, 부서라이트, 버네사이트, 버나다이트, 토도로카이트, 연(軟)망간석(石), 엔소타이트, 하이드로헤테롤라이트 및 침철석(針鐵石)으로 구성(構成)되어 있다. 산화(酸化)망간광물(鑛物)들은 탄산(炭酸)망간광물(鑛物) 및 규산(硅酸)망간 광물(鑛物)의 산화작용(酸化作用), 용액(溶液)으로부터의 침전작용(沈澱作用)에 의(依)하여 생성(生成)되었으며 생성순서(生成順序)는 1)능(菱)망간석(石)${\rightarrow}$버나다이트${\rightarrow}$버네사이트${\rightarrow}$엔소타이트${\rightarrow}$연(軟)망간석(石), 2) 파이록스만자이트${\rightarrow}$버네사이트, 3) 부서라이트${\rightarrow}$란시아이트이다. 부서라이트, 토도로카이트, 히이드로헤테롤라이트는 용액(溶液)으로부터 침전작용(沈澱作用)에 의(依)하여 생성(生成)되었다. 이 광산(鑛山)에서 산출(産出)되는 각(各) 광물(鑛物)에 대(對)하여 현미경, X-선, IR, DTA, TG, 전자(電子)현미경에 의(依)한 광물학적(鑛物學的) 특성(特性)이 연구(硏究)되었다.

• 한국광물학회지
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• 제16권4호
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• pp.321-331
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• 2003

경남 하동군 옥종 일대에서 회장암의 풍화산물로 산출되는 황토에 대하여 깊이에 따른 광물 조성의 변화와 구리 흡착 특성에 대하여 연구하였다. 지표로부터 10 cm, 25 cm, 2∼3 m 및 3 m 이하에서 채취한 시료를 정량 XRD 분석한 결과 대부분의 시료는 카올리나이트와 할로이사이트로 구성되어 있었다. 상부에서 채취한 시료에는 침철석이나 깁사이트 같은 수산화 철­알루미늄 광물이 포함되어 있는데 반하여 하부에서 채취한 시료에는 이 광물들이 거의 포함되어 있지 않았다. 석영의 함량은 심도가 얕을수록 그 양이 많아지고, 카올리나이트의 함량은 반대되는 경향을 가진다. 구리용액의 흡착 실험 결과, pH 4부터 제거량이 급증하기 시작하여 pH 6에 도달하면 90％에 도달하며, pH 7 이상일 될 경우 99％ 이상 제거됨을 알 수 있다. 광물 조성의 차이가 흡착­제거 특성에 어느 정도 영향을 미치는 것으로 판단된다. 구리 이온의 농도가 높은 경우, 흡착 실험 결과와 MINTEQA2 프로그램에 의한 계산값은 잘 일치하였다. 그러나 구리 이온의 농도가 묽어질수록 일치하는 정도는 감소하였다. 이번 연구의 결과 침전은 구리 이온의 제거에 매우 결정적인 역할을 하는 것으로 밝혀졌으며, 구리 이온의 농도가 진한 경우 그 양상은 특히 더 심하였다. 구리 이온의 농도가 묽은 경우 실험값과 계산값 사이의 불일치는 변수값들의 선택, 충분하지 못한 반응 시간, 반응 자리에 대한 철저하지 못한 고려 등 여러 가지 원인이 있을 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제22권3호
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• pp.261-277
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• 2009

현재 국내에서 생석회 제조 용도로 사용되는 세립질 석회석을 대상으로 이들의 소성 특성을 규제하는 원광의 응용광물학적 세부 영향 요인들의 관여 정도를 평가함으로써, 생석회 제조 과정에서 원광 선택의 중요성을 고취시키고자 하였다. 이를 위해서 원광의 조성 및 조직적 특성과 동일한 가열처리 조건(온도: $1000^{\circ}C$ 시간: 30분, 2, 4, 10, 16 시간) 하에서 합성된 소성 산물들의 품질 특성을 체계적으로 분석 및 계측하고 그 결과를 비교 검토 하였다. 선정된 광석들은 모두 방해석 품위가 98 wt%를 상회하는 고품위 석회석이지만 결정도, 조직 및 불순물의 조성에 있어서 다소간의 차이를 나타낸다. 이 같은 원광 특성상의 차이에 따라 합성된 생석회는 다양한 품질 특성을 보인다. 석회석이 산출되는 암층별로는 풍촌층 석회석이 상대적으로 매우 낮은 소성율을 나타내는 것이 특징이고, 갑산층과 정선층 석회석은 소성율과 분화율에 있어서 좋은 품질 특성을 보였다. 소성율과 소결 정도 및 분화율 등에 있어서 전반적으로 정선층에서 산출된 석회석이 고반응성 생석회의 원료로서 가장 적합한 것으로 평가되었다. 또한 소결 현상은 상대적으로 황철석 및 침철석과 같은 함철광물의 함량이 높은 갑산층 석회석에서 보다 두드러지게 나타나는 것이 특징이다.

• 자원환경지질
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• 제26권2호
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• pp.145-154
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• 1993

Gold-silver deposits in the Kwangyang-Seungju area are emplaced along $N4^{\circ}{\sim}10^{\circ}W$ to $N40^{\circ}{\sim}60^{\circ}W$ trending fissures and fault in Pre-cambrian Jirisan gneiss complex or Cretaceous diorite. Mineral constituents of the ore from above deposits are composed mainly of pyrite, arsenopyrite, pyrrhotite, magnetite, sphalerite, chalcopyrite, galena and minor amount of electrum, tetrahedrite, miargyrite, stannite, covellite and goethite. The gangue minerals are predominantly quartz and calcite. Gold minerals consist mostly of electrum with a 56.19~79.24 wt% Au and closely associated with pyrite, chalcopyrite, miargyrite and galena. K-Ar analysis of the altered sericite from the Beonjeong mine yielded a date of $94.2{\pm}2.4\;Ma$ (Lee, 1992). This indicates a likely genetic tie between ore mineralization and intrusion of the middle Cretaceous diorite ($108{\pm}4\;Ma$). The ${\delta}^{34}S$ values ranged from +1.0 to 8.3‰ with an average of +4.4‰ suggest that the sulfur in the sulfides may be magmatic origin. The temperatures of mineralization by the sulfur isotopic composition with coexisting pyrite-galena and pyrite-chalcopyrite from Beonjeong and Jeungheung mines were $343^{\circ}C$ and $375^{\circ}C$ respectively. This temperature is in reasonable agreement with the homogenization temperature of primary fluid inclusion quartz ($330^{\circ}C$ to $390^{\circ}C$; Park.1989). Four samples of quartz from ore veins have ${\delta}^{18}O$ values of +6.9~+10.6‰ (mean=8.9‰) and three whole rock samples have ${\delta}^{18}O$ values of +7.4~+10.2‰ with an average of 7.4‰. These values are similar with those of the Cretaceous Bulgugsa granite in South Korea (mean=8.3‰; Kim et al. 1991). The calculated ${\delta}^{18}O_{water}$ in the ore-forming fluid using fractionation factors of Bulgugsa et al. (1973) range from -1.3 to -2.3‰. These values suggest that the fluid was dominated by progressive meteoric water inundation through mineralization.

• 자원환경지질
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• 제46권6호
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• pp.477-484
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• 2013

산성광산배수로부터 형성되는 철수산화물로부터 납-시금법을 이용하여 금을 회수하고자하였다. 폐광석으로부터 산성광산배수가 생성되고 있으며 이로부터 철수산화물이 침전되어 주변지역이 심각하게 오염되고 있다. 철수산화물에는 Fe가 평균 520.29 mg/kg, 황이 평균 4,414.62 mg/kg 그리고 금이 평균 16.19 mg/kg이 각각 포함되어 있다. 철수산화물에 대하여 XRD분석을 수행한 결과 석영과 침철석이 나타났다. 철수산화물에 대하여 납-시금법을 수행한 결과 평균 0.174 g/ton의 순수한 금을 회수 하였고, 유리질 슬래그로 평균 1.37 mg/kg의 금이 손실되었다. 유리질 슬래그로 금이 손실되는 원인은 유리질 슬래그에 방연석과 납이 형성되었기 때문이다. 유리질 슬래그에 방연석과 납이 포함되어 있는 것을 XRD분석으로 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제53권3호
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• pp.297-306
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• 2020

보오크사이트로부터 알루미나를 생산하는 Bayer 공정 부산물인 레드머드는 높은 pH와 나트륨(Na)의 함량으로 폐기물로 분류되어, 발생량을 줄이거나 재활용하는 공정의 개발은 환경적으로 중요한 이슈이다. 본 연구에서는 레드머드 내 다량 함유된 철(Fe)을 자원가치를 갖는 품위(56wt.%) 이상으로 향상시키고자 레드머드에 활성탄과 황을 혼합하여 마이크로웨이브 가열 시험을 수행하였다. 가열 소성과정에서 레드머드 혼합물 분말시료는 유리화된 다공성 구조의 결합체로 변화되었으며, X-선 회절분석을 통하여 산출물은 침철석, 영가철(Fe⁰, iron), 자류철석(Fe_1-xS) 및 황철석(FeS₂) 등으로 구성됨을 확인하였다. 가열 소성 결과물은 왕수분해를 통하여 Fe을 용해시키고, NaCl을 첨가하여 Fe을 침전 회수하였다. 레드머드 내 Fe의 회수는 시험 조건별로 상이하게 나타났으며, 단순히 레드머드를 마이크로웨이브 가열한 시료 내 Fe은 그 함량이 49.0wt.% 였다. 그러나, 활성탄을 첨가한 시료 및 활성탄과 황을 첨가한 레드머드 시료의 가열 소성 결과물 내 Fe의 함량은 각각 58.0wt.%, 59.5wt.% 로서 철 자원가치 품위인 56wt.%를 초과하였다.

• 박물관보존과학
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• 제4권
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• pp.23-32
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• 2003

경주 황남동의 통일신라시대 생활유적에서 출토된 철솥을 유리공방에서 사용된 도가니로 추정하고 있어, 이에 대한 과학적인 분석을 통해 철솥의 용도를 밝혀보기로 하였다. 우선 보존처리를 실시해 철솥의 원형을 찾아주고, 철솥 표면에 발생한 부식물 5점에 대해 SEM-EDS 분석 및 XRD 분석을 수행하였다. 철솥의 외형에 있어 도가니로 추정하는 데 가장 큰 역할을 했던 주구부분의 편이 보존처리 과정에서 발견되어 구연부는 완전한 상태로 복원되었다. 금속시편의 조직을 관찰한 결과 열처리없이 서서히 냉각시킨 주조철제로 밝혀졌다. 부식물의 성분원소는 Fe과 O를 주성분으로 한 P, Si, Ca, S 등으로서, 주요 구성 화화물은 quartz, vivianite, goethite, akaganeite, lepidocrocite, hematite 등이었다. 이와 같은 구성 성분들은 유리의 제조원료로서 이들이 철솥 외부표면의 부식물층에서 용융상태가 아닌 원료로 확인되었다는 것은 철솥이 출토된 유적이 유리제조와 관련된 공방지였다는 것을 알려주는 증거가 될 수는 있으나, 철솥이 유리 용융 도가니로 사용되었다는 증거가 될 수는 없다. 또한 철솥 출토 당시 우물지 안에 퇴적되어 있던 유기물 부식토와 사질점토 등을 고려해 보면 이들이 철솥의 부식물 형성인자로 작용한 것으로 볼 수도 있다. 따라서 철솥은 전형적인 주조철제로 도가니로 사용되지는 않은 것으로 결론지을 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제31권2호
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• pp.111-125
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• 1998

Dispersion, migration and enrichment of environmental toxic elements from the Samkwang Au-Ag mine area were investigated based upon major, minor and rare earth element geochemistry. The Samkwang mine area composed mainly of Precambrian granitic gneiss. The mine had been mined for gold and silver, but closed in 1996. According to the X-ray powder diffraction, mineral composition of stream sediments and soils were partly variable mineralogy, which are composed of quartz, orthoclase, plagioclase, amphibole, muscovite, biotite and chlorite, respectively. Major element variations of the host granitic gneiss, stream sediments and soils of mining and non-mining drainage, indicate that those compositions are decrese $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$, MgO, $TiO_2$, $P_2O_5$ and LOI with increasing $SiO_2$ respectively. Average compositional ranges (ppm) of minor and/or environmental toxic elements within those samples are revealed as As=<2-4500, Cd=<1-24, Cu=6-117, Sb=1-29, Pb=17-1377 and Zn=32-938, which are extremely high concentrations of sediments from the mining drainage (As=2006, Cd=l1, Cu=71, Pb=587 and Zn=481 ppm, respectively) than concentrations of the other samples and host granitic gneiss. Major elements (average enrichment index=6.53) in all samples are mostly enriched, excepting $SiO_2$, $Na_2O$ and $K_2O$, normalized by composition of host granitic gneiss. Rare earth element (average enrichment index=2.34) are enriched with the sediments from the mining drainage. Minor and/or environmental toxic elements within all samples on the basis of host rock were strongly enriched of all elements (especially As, Br, Cu, Pb and Zn), excepting Ba, Cr, Rb and Sr. Average enrichment index of trace elements in all samples is 15.55 (sediments of mining drainage=37.33). Potentially toxic elements (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn) of the samples revealed that average enrichment index is 46.10 (sediments of mining drainage=80.20, sediments of nonmining drainage=5.35, sediments of confluent drainage=20.22, subsurface soils of mining drainage=7.97 and subsurface soils of non-mining drainage=4.15). Sediments and soils of highly concentrated toxic elements are contained some pyrite, arsenopyrite, sphalerite, galena and goethite.