• Geomechanics and Engineering
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• 제33권1호
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• pp.113-120
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• 2023

Coastal and offshore structures such as ports and offshore wind farms will often need to be built on fine-grained sediments. Geotechnical properties associated with sediment compressibility are key parameters for marine construction designs especially on soft grounds, which involve clay-mineral dominated fines that can consolidate and settle significantly in response to engineered and environmental loads. We conduct liquid limit tests and 1D consolidation tests with fine-grained soils (silica silt, mica, kaolin and bentonite) and biogenic soils (diatom). The pore fluids for the liquid limit tests include deionized water and a series of brines with NaCl salt concentrations of 0.001 m, 0.01 m, 0.1 m, 0.6 m and 2.0 m, and the pore fluids for the consolidation tests deionized water, 0.01 m, 0.6 m, 2 m. The salt concentrations help the liquid limits of kaolin and bentonite decrease, but those of diatom slightly increase. The silica silt and mica show minimal changes in liquid limit due to salt concentrations. Accordingly, compression indices of soils follow the trend of the liquid limit as the liquid limit determined the initial void ratio of the consolidation test. Diatoms are more likely to be broken than clastic sediments during to loading, and diatom-rich sediment is therefore generally more compressible than clastic-rich sediment.

• 한국세라믹학회지
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• 제19권2호
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• pp.139-144
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• 1982

This study has examined closely on the various foundamental conditions for the fitting in steatite porcelain as a industrial porcelain of superior quality, and as a decorated porcelain. The materials consisting of the Kyul Sung talc, and the sea water magnesia clinker power which was produced from Sam Hwa-Hwa Sung, as major constituents have been used, and also used Hyup Jin kaolin as clay minerals to give them plasticity. First, the mixture was made of corresponding in the theoretical composition of enstatite with Kyul sung talc and sea water magnesia clinker, and kaolin was added in various kinds of 1%, 2.5% 5%, 10%, and 20% by weight of the mixture. Next, the mixture was fired at the various temperatures from 1330 to 145$0^{\circ}C$. After we examined closely the physical properties and microstructures, we achieved the results that noted from this study were listed below. 1. The addition amount of kaolin should generally be from 5% to 10% by weight of the mixture to give mixture plasticity in steatite porcelain, but preferably about 20% to consider the firing temperature. 2. The temperature of the optimum firing range is from 1390 C to 142$0^{\circ}C$. 3. A case, which the $A_2$ composition had been fired at 142$0^{\circ}C$, showed a good effect in the strength, but showed a bad result in the absorption. Therefore, the specimens of $A_4$ the composition has excellent in properties of matters when the composition is fired at 142$0^{\circ}C$. Also, we consider that the specimens of the $A_5$ composition, which is fired at 139$0^{\circ}C$, is suitable for the $MgO-SiO_2$ porcelain bodies with respect to the various properties.

• 한국재료학회지
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• 제2권1호
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• pp.3-11
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• 1992

점토 광물로부터 황산 처리법을 이용하여 수화 황산 알루미늄을 제조하였다. 하동 카올린 을 황산 처리하였을 때 수화 황산 알루미늄 형성에 미치는 카올린의 하소 온도와 하소 시간, 산처리 반응 온도와 반응 시간 및 황산의 농도의 영향을 조사하였다. 또한, 황산 처리된 용액으로부터 수화 황산 알루미늄이 석출되는 최적 조건을 구하였으며, 생성된 수화 황산 알루미늄을 상온에서 $1200^{\circ}C$ 까지 각각의 온도 구간에서 열처리한 분말에 대해서 XRD, TG-DTA, FT-IR, SEM, 입도 분석 및 불순물 분석을 하였다. 최적 조건 하에서, 카올린 중의 알루미나가 수화 황산 알루미늄으로 생성되는 전화율은 약 60%였고, XRD, TG-DTA, FT-IR 등의 분석 결과로 부터 생성된 수화 황산 알루미늄의 열분해 반응은 $Al_2(SO_4)_3{\cdot}18H_2O{\rightarrow}Al_2(SO_4)_3{\cdot}6H_2O{\rightarrow}Al_2(SO_4){\rightarrow}\;amorphous\;alumina{\rightarrow}{\gamma}-alumina{\rightarrow}{\delta}-alumina{\rightarrow}{\theta}-alumina{\rightarrow}{\alpha}-alumina$이었다. 또한 생성된 수화 황산 알루미늄을 $1200^{\circ}C$에서 하소 하여 얻은 알루미나 분말의 순도는 99.99%였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.5-16
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• 2005

모형지반을 이용한 각종 모형말뚝실험에서 자주 문제가 되는 것이 크기효과에 따른 실험의 정량적 분석에 대한 한계성이다. 이러한 문제를 보완하기 위하여 본 연구에서는 대형의 원통형 토조에 인공지반을 제작함으로써 지반 특성에 대한 크기효과를 최소화하도록 노력하였다. 또한 지반의 자연생성과정을 재현하고 빠를 시간내에 방밀을 완펄하기 위하여 케올리나이트와 실리카를 1:1로 혼합한 슬러리를 토조에서 압밀하여 인공지반을 생성하였다. 본 연구에서 마련한 모든 인공지딴의 특성을 자세히 파악하고 실제의 지반특성과 비교하기 위하여 베인시험기, 피조프로브, 콘관입시험기 등 여러가지의 원위치 소형조사장비를 제작 및 사용하였다. 본 연구에서 행한 원위치 시험 결과, 앞선 연구에서 밝힌 시험결과와 일치하는 결과를 얻었다. 또한 인공지반에서 행한 모형실험결과와 실제 상황과의 차이를 규명함으로써 모형실험결과에 근거하여 실물의 거동을 예측하는 방법을 찾고자 차였다.

• 자원환경지질
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• 제30권2호
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• pp.81-87
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• 1997

전남 및 경상점토열수변질지역은 백악기 유천층군의 화산암지대내 분포한다. 전남 변질지역의 모암은 산성화산암류이며 경상 변질지역의 모암은 산성 및 중성화산암류이나 중성화산암류가 우세하다. 두 변질지역의 열수변질작용을 비교 하였을 때 중요한 차이는 열수용액의 기원으로 생각된다. 경상 열수변질지대는 마그마수가 열수의 주 기원으로서 고온성 변질광물인 엽납석이나 홍주석이 우세하게 산출되며 마그마수에서 특징적인 붕소 함유 광물인 듀모티어라이트와 전기석의 산출이 특징적이다. 이에 반해서 전남 열수변질지역은 천수와 열수의 혼합용액이 열수의 주 기원으로 천수가 중요한 역할을 하였으며, 저온성 광물인 카오린, 명반석 등이 우세하게 산출된다. 또 다른 중요한 차이는 pH 와 같은 열수용액의 화학성 차이이다. 전남 열수변질지역의 명반석-카오런-석영 변질광물군은 저온의 강산성 열수용액으로서 "산-황산염형" 으로 특징되며 이에 반해 경상 열수변질지역의 견운모-석영 변질광물군은 "석영-견운모형" 에 해당되며 고온의 중성 내지 약산성 열수용액에 의한 변질특성을 나타낸다. 또한 두 지역은 열수변질대 모암인 화산암류의 지질구조 환경에서 차이를 찾아 볼 수 있다. 전남 열수변질지역은 산성암질 돔과 성인적으로 관련되나 경상 열수 변질지역은 칼데라와 관련된 특성을 보인다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.181-187
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• 2003

이 연구는 기존터널과 근접하여 새로운 터널을 시공할 경우 이에 따른 터널의 상호거동에 대한 연구이다. 특히 이 연구는 연약지반내에서의 근접터널 시공에 따른 기존터널 라이닝의 변위 및 응력 영향에 대하여 수행되었다. 이와 같은 터널거동을 연구하기 위하여 시험실 모형시험을 수행하였다. 이 시험 결과는 터널의 상호 거동에 대한 보다 정확한 결과를 얻기 위한 시뮬레이숀 기법 개발을 위하여 유한요소기법을 이용하여 수치해석을 수행하여 비교 분석하였다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제7권2호
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• pp.107-120
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• 2017

Spud-can is used for fixing jack-up rig on seabed. It needs to be inserted up to the required depth during the installation process to secure enough soil reaction and prevent overturning accidents. On the other hand, it should be extracted from seabed soils as fast as possible during the extraction process to minimize the corresponding operational cost. To achieve such goals, spud-can may be equipped with water-jetting system including monitoring and control. To develop such a smart spud-can, a reliable numerical simulation tool is essential and it has also to be validated against physical model tests. In this regard, authors developed a numerical simulation tool by using a commercial program ANSYS with extended Drucker-Prager (EDP) formula. Authors also conducted small-scale (1/100) physical model tests for verification and calibration purpose. By using the numerical model, a systematic parametric study is conducted both for sand and K(kaolin)-clay with varying important soil parameters and the best estimated soil properties of the physical test are deduced. Then, by using the selected soil properties, the numerical and experimental results for a sand/K-clay multi-layer case are cross-checked to show reasonably good agreement. The validated numerical model will be useful in the next-stage study which includes controllable water-jetting.

• 한국광물학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-10
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• 2002

이 논문은 온산공업단지 내 화강암의 풍화 및 토양화 과정, 그리고 토양 내 중금속 오염과 토양 광물간의 관계에 관한 연구이다. 프로화일 연구를 위해 각 깊이별로 토양시료를 채취하여 각 샘플에 대한 실험분석을 실시하였다. X선 회절분석 결과 주 구성 점토광물은 캐올린 광물과 버미큘라이트, 그리고 미량의 일라이트이다. 포름아마이드 처리를 통해 프로화일 내 토양 중의 캐올린 광물의 종류에 대해 분석한 결과 프로화일 하부에 존재하는 캐올린 광물은 대부분 할로이사이트 임이 밝혀졌으며, 지표면으로 갈수록 상대적으로 캐올리나이트에 대한 할로이사이트의 양이 감소하는 경향을 보이는데, 이는 상부로 갈수록 할로이사이트에서 캐올리나이트로의 전환이 이루어지고 있음을 의미한다. $110^{\circ}C,\;300^{\circ}C,\;550^{\circ}C$ 열처리를 한 결과 X선회절분석 그래프 상의 $10\;{\AA}에서\;14\;{\AA}$ 사이의 피크가 분화된 형태를 보여주는 것이 관찰된다. 이는 시료상에 수산화알루미늄 혼합층 버미큘라이트가 존재함을 지시한다. 이것은 구연산나트륨 처리실험을 통해 버미큘라이트 층간 불순 알루미늄 이온을 추출하여 원형상으로 전환시킴으로써 열처리시 $14\;{\AA}$피크가 다시 $10\;{\AA}$으로 변화하는 것을 관찰함으로써 재확인하였다. 토양의 수소이온농도 분포 양상이 하부에서 3.9, 상부에서 3.6으로 상부로 갈수록 산성화경향이 심해지는 경향을 보여주는데, 이는 산성화된 토양에서 안정적으로 나타나는 수산화알루미늄 혼합층 버미큘라이트의 존재를 뒷받침하고 있다. 토양 내 중금속 이온의 존재양상에 대한 연구를 위해 연속추출실험을 실시하였다. 그 결과 상대적으로 많은 양의 중금속 이온이 프로화일의 상부의 철/망간 산화물과 유기물에 흡착되어 있으며 점토광물에는 적은 양만이 흡착되어 있는 것으로 밝혀졌다. 이러한 결과는 대부분의 중금속 오염물들이 상부 토양에 농집되어 있고 점토광물에는 낮은 중금속 함량을 보여주는 것은 산성화된 토양을 이루고 있는 주 점토광물인 캐올린광물과 수산화알루미늄 혼합층 버미큘라이트가 낮은 흡착능력을 가지고 있기 때문인 것으로 판단한다.

• 한국산림과학회지
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• 제90권5호
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• pp.608-618
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• 2001

SEM이나 TEM에 의하여 토양의 풍화과정을 구명하는 것은 토양의 성질을 파악하는데 아주 중요하다. 본 연구에서 우리나라 남부지역 화강암질 삼림토양의 물리 화학적 성질과 초현미경적 특성을 파악하여 토양 형성 과정에서 여러 가지 정보를 제공해주고 있다. O층과 E층에서 삼림 소동물의 적극적인 활동을 증명 해주고 있는 동물 배설물인 fecal pellets의 외부형태를 상세히 관찰 할 수 있는데, 외부형태는 spherical, ellipsoidal, cylindrical, platy, threadlike의 5가지로 알려져 있는데(Mermut, 1985) 본 연구에서 doughnutlike 형태가 발견되었다. 토양 미세립자(微細粒子)는 투수(透水)에 의하여 상부 A층에서 용탈(溶脫)되어 B층이나 BC층에서 집적(集積)하는데 B층이나 BC층에서 Ped 표면에 집적(集積)되어 있는 cutan과 kaolinite가 퇴적(堆積)되어 있는 것을 관찰할 수 있고 cutan은 312cm나 되는 깊은 곳에서도 형성되고 있으며 이 cutan의 표면은 높은 배솔(倍率)로 관찰하여보니 fine silt, coarse clay, fine clay로 구성되고 있으며 rod-like halloysite를 관찰할 수 있다. Fine clay에서 TEM에 의해서 halloysite를 관찰할 수 있는데 halloysite는 장석(長石)에서 풍화 생성되는 것으로 널리 알려져 있으며 화강암에서 유래된 ferruginous chlorites에서도 생성되는 사실이 Cho와 Mermut(1992a, b)에 의하여 보고된바 있지만 Jackson(1962)에 의하여 kaolin의 풍화과정이 추론되고 Wada와 Kakuto(1983a, b)에 의하여 우리나라 Alfisols와 Ultisols에서 intergradient vermiculite-kaolin mineral의 생성과정이 추론된 바 있다. 따라서 본 연구에서도 많은 양의 halloysite가 ferruginous chlorite에서 풍화 생성됨을 확인할 수 있었다. 일차광물(一次鑛物)인 chlorites의 구성원소(構成元素)인 Fe가 풍화 과정에서 Iron oxides가 형성되어 토양을 붉은색을 띄게 하여 주는데 Bt층에서 ferruginous chlorites가 exfoliation이 생기며 1층(層)의 가장자리에 Iron oxides가 결품집합(結品集合)된 형태로 관찰(SEM)되었으며 fine clay에서 Hematite와 Goethite을 관찰(TEM)할 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제10권2호
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• pp.67-75
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• 1966

Four kinds of clays from Sinyewon mine which is located in Chungchoungnam-Do district and two kinds of Japanese clays (Gairome, Kibushi) were selected and studied on the fundamental properties of these clays and those which are refined by the elutriation method. Chemical analysis, grading analysis such as refractoriness, specific gravity, color, fired color and plasticity, particle size distribution, various thermal tests, X-ray diffraction analysis and electron microscopic survey were carried out on these clays. The comparison of domestic clays with Japanese clays was made. 1. In chemical composition and physical properties, these four kinds of Sinyewon clays are almost similar to each other and also to Gairome and Kibushi clays. In refractoriness, Gairome and Kibushi clays have relatively high value such as SK 34 and 35, while Sinyewon clays have the value of about SK 32. Especially Sinyewon clay B has the low refractoriness (SK 18) and plasticity. Refined clays have the tendency of somewhat higher value than crude ones in refractoriness. 2. When burnt up to $900^{\circ}C$, the coefficients of contraction of Sinyewon clays were under 1.5%, Gairome under 1.3%, Kibushi under 3.0%. Only Sinyewon clay B showed expansion (1.0%) instead of contraction. 3. X-ray diffraction analysis and electron micrography showed that all of four Sinyewon clays and two Japanese clays are mainly composed of poorly crystallized kaolin, containing small amount of halloysite, sericite and considerable amount of quartz and feldspar. Sinyewon clay B contains especially large amount of quartz and feldspar. In general, it has been found out that the refined clays were free from large amount of iron oxide, quartz and feldspar.