• Ocean and Polar Research
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• 제25권4호
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• pp.529-543
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• 2003

Deep-sea surface sediments, acquired from 1997 to 2002 in the Clarion-Clipperton fracture zone of the northeast equatorial Pacific, were analyzed for index and geotechnical properties to provide background information for the design of manganese nodule minor. The sediments were classified into 16 types based on the measured properties and evaluated in terms of miner maneuverabillity and potential environmental impacts arising from mining activities. It was found that the middle part of the study area covered with coarse siliceous sediments is more favorable to the commercial production than the northern part of pelagic red clay. In particular, Area B2 in the middle part is considered the best mining site since it shows the highest abundance as well as it consists mostly of normally to over consolidated (types B, C, D) coarse siliceous sediments that are appropriate for effective minor movement and accompany weak environmental impacts. Taking account of all the analyzed core logs, the average shear-strength values are proposed as a practical guideline fur movements of a manganese nodule miner: 6.0 kPa at 10cm and 7.0kPa at 40cm below the seabed.

• 한국수산과학회지
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• 제20권4호
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• pp.355-359
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• 1987

(Type A, B 및 C)으로 분류되며, 이들 미끼구조들은 단일 단괴에서도 혼합구조로서 흔히 산출된다. 각 유형은 상이한 화학성분과 구성광물 및 결정도를 나타내며 이 중 A형은 조립질 조직을 갖고있고 다른 유형에 비해 결정도가 높은 Todorokite로 주로 구성되고 Mn의 함량도 놀은 반면에 B와 C형은 중간 내지는 세립질 조직을 갖고 있다$(Mn=30.6\%)$. 또한 A형은 상대적으로 빠른 성장속도를 나타내며, 보트리오이드 사이의 공극에서 Smectite와 규질화석이 나타난다. 이러한 특징은 A형 구조를 갖는 미세한 층(microlayer)의 성인이 해저에서의 열수작용과 관련된 것으로 생각되며, 열수용액은 주변 단열대와 해저확장대로부터 공급된 것으로 추정된다.

• 자원리싸이클링
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• 제9권3호
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• pp.3-12
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• 2000

철 성분을 미리 제거한 망간단과의 합성염산침출용액중에서 구리, 니켈 및 코발트 성분을 회수하기 위하여 금속망간분말을 이용한 세멘테이션 연구를 수행하였다. 합성염산용액의 pH와 반응온도를 변화시켜 실험한 결과 pH, 반응온도 그리고 염소이온농도가 증가할수록 망간분말에 의한 구리, 니켈 및 코발트의 회수율은 증가하였으며 망간분말의 첨가량을 각 금속함량의 1.0배 당량에서 2.0배 당량까지 변화시키면서 실험한 결과 니켈 및 코발트의 경우는 회수율이 증가하였으나 구리의 경우는 거의 일정하게 98%이상의 회수율을 나타내었다. 또한 망간분말에 의해 치환된 석출물의 크기는 약 $5\mu\textrm{m}$ 정도였다. 한편 본 연구결과 구리, 니켈 및 코발트의 혼합용액에서 망간분말에 의해 구리성분을 먼저 회수하고 남은 여액으로부터 니켈 및 코발트를 회수할 수 있는 2단계 세멘테이션 공정을 제시하였다.

• 자원환경지질
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• 제44권6호
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• pp.475-483
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• 2011

자유낙하식 망간단괴 채취기 (FFG)는 정점의 해저면에 분포하는 망간단괴를 모두 채취하기 어렵기 때문에 망간단괴의 부존률을 평가할 때 반드시 보정해서 사용해야 한다. 북동태평양에 위치한 대한민국의 망간단괴 광구 중에서 북쪽광구의 보정상수는 이미 해저면 영상분석으로 결정되어 있다. 그러나 남쪽광구는 망간단괴가 퇴적물에 피복되어 있어서 영상분석에의한 부존률 평가에 지장을 받을 가능성이 있다. 이번 연구에서는 과거에 남쪽광구에서 FFG로 획득한 부존률 자료에 사용한 보정상수를 검증하기 위하여 2007~2009년에 상자형 시료 채취기와 FFG를 동시에 운영하여 40개의 정점자료를 획득하였다. BC와 FFG의 상관분석을 통하여 BC가 FFG에 비하여 1.43배 부존률이 크게 나타났으며, 이것은 남쪽광구에서 실제 망간단괴 분포를 평가하기 위해서는 FFG 자료에 1.43의 보정상수를 곱해서 사용해야 되는 것을 의미한다. 이번에 획득한 보정상수는 기존에 영상분석을 통해 얻은 보정상수(1.42~1.45)와 유사한 결과로서 남쪽광구에서 사용할 보정상수가 검증되었다고 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권2호
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• pp.33-41
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• 2016

망간단괴 매트상 모의 침출용액에서 구리 용매추출과 수산화 침전법에 의해 구리와 철이 제거 된 용액(Co 1.91 g/L, Ni 14.65 g/L)으로부터 용매추출-전해채취 연속공정을 통해 코발트를 분리, 회수를 위한 규모확대 실험(망간단괴 기준 380 kg/day)을 수행하였다. 용매추출의 경우 추출제로는 NaOH로 45% 비누화 된 0.22 M Cyanex 272, 세정용액은 코발트 2 g/L(pH : 3.0), 탈거용액은 코발트 전해폐액(Co 36.0 g/L, $Na_2SO_4\;70g/L$, pH : 1.5)을 사용하였으며, 탈거된 유기상은 산과 증류수의 세척 공정을 통해 재사용하였다. 추출단, 세정단 그리고 탈거단의 O/A 비는 각각 1/1.5, 10/1 그리고 1.5/1 이었으며, 산세척과 수세척단의 O/A 비는 각각 1/1, 6/1이었다. 용매추출공정의 코발트의 추출율과 탈거율은 각각 99.8%와 99.88%이었으며 탈거액의 코발트와 니켈의 농도는 각각 40.27 g/L, 4 ppm이었다. 전해액의 pH 조절을 위해 전해폐액 순환 방식을 도입한 전해채취공정은 $0.563A/dm^2$의 전류밀도에서 67.0%의 전류효율을 나타내었으며, 99.963% 순도의 금속 코발트를 얻었다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제34권4호
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• pp.771-780
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• 2004

Chronic exposure to high levels of manganese (Mn) leads a pronounced and debilitating disorder known as manganism. Research on the toxic manifestation of manganese have focused primarily on its neurological effects because exposure to high levels of the metal produces a distinct and irreversible extrapyramidal dysfunction resembling the dystonic movements associated with Parkinson's physiological and biochemical systems in the body. The purpose of this study is to determine the effects of Mn on mineralization in primary rat calvarial cells. The experimental groups were in concentration of 0, 10, 30 and 60 ${\mu}M$. The results were as follows: 1. ALP activity was decreased in concentration of 30 and 60 ${\mu}M$ (p<0.01). 2. Bone nodule formation was depressed in concentration of 30 and 60 ${\mu}M$ at day 14 and 21 (p<0.01). 3. RT-PCR results showed an altered expression of bone matrix proteins. These result suggested that manganese might decrease or alter the expression of the osteoblast phenotype.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.45-50
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• 2002

This study presents a modeling method to predict fate of resuspended sediment in the development of deep-sea mineral resources. Resuspended deep-sea sediment during the development is considered a major environmental problem. In order to quantitatively analyze the resuspended sediment in the water column, particle size distribution (PSD) is considered an important factor. The model developed here includes PSD and coagulation process, as well as sedimentation process. Using the model, basic simulation was performed under representative environmental setting. The simulation showed the dynamics of change of particle size distribution for 50 m depth of water column up to 10 days of simulation time. Coagulation seemed an important factor in the fate of resuspended deep-sea sediment.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권3호
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• pp.168-177
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• 2008

망간단괴를 상업적으로 개발하기 위해 고려할 사항은 망간단괴의 부존량과 금속함량 외에 채광기의 주행성과 채광시 발생하는 환경충격의 최소화를 들 수 있다. 특히 환경충격의 최소화를 위해 우선 채광지역의 해저면 특성을 이해하는 것은 필수적이다. 해저면의 특성 중 해저퇴적물의 물리적 특성과 전단강도는 주행성과 환경변화를 예측하는 중요한 기준이 된다. 이들 특성을 파악하기 위하여 2004년부터 2006년 사이에 북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대의 대한민국 광구에서 채취한 주상시료 퇴적물의 함수율, 입도, 밀도, 공극률 및 전단강도를 분석하였다. 분석결과, 퇴적물의 물리적인 특성은 경도 변화에 따른 동서간의 차이(KR1과 KR2 차이)보다 위도 변화에 따른 남북간의 차이(KR1 또는 KR2와 KR5 차이)가 뚜렷한 것으로 나타났다. 남쪽 지역의 함수율, 공극비, 공극률은 북쪽 지역보다 높게 나타난 반면에 입자밀도는 남쪽 지역이 북쪽 지역에 비해서 상대적으로 낮게 나타났다. 퇴적물 주상시료의 전단강도는 $0{\sim}10$ cm에서 북쪽 지역이 조금 높지만 10 cm 하부의 깊이에서는 남쪽지역이 뚜렷이 높게 나타났다. 또한 채광기의 정상주행에 필요한 전단강도를 5 kPa라고 가정하면 KR1, KR2, KR5 지역에서 평균적으로 5 kPa에 도달하는 깊이는 각각 18, 13, 10 cm로 나타났다. 채광기가 정상 주행하는 동안 같은 부피의 퇴적물이 교란된다면 함수율이 높은 퇴적물에서 교란되는 퇴적물의 양이 적을 것이다. 또한 채광기의 정상주행에 필요한 전단강도에 도달하는 퇴적층의 깊이가 얕을수록 교란되는 퇴적물의 부피가 작을 것으로 예상된다. 따라서 채광작업은 연구지역 중에서 함수율이 높고 10 cm 하부의 전단강도가 큰 남쪽 지역이 북쪽지역에 비해 유리할 것으로 판단된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권4호
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• pp.447-454
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• 2014

In August, 2013, we collected epifaunal megabenthos using a deep sea camera (DSC) around a benthic impact study (BIS) site. This was located in the KR5 block of the Korea Deep Ocean Study (KODOS) area in the Northeastern Pacific. The DSC was positioned at $6.8{\pm}2.9m$ (SD) from the sea bottom and was operated from a position at $131^{\circ}56.85^{\prime}-131^{\circ}55.02^{\prime}W$ for 2.3 h at a speed of 1-2 knot. The geographical features of the study area consisted of two structures; a trough in the middle and hills at the east and west sides. Sediment conditions were consistent within six blocks and were affected by slope and polymetallic nodule deposits. We analyzed 226 megafaunal species. Sipunculida comprised the highest percentage of individuals (39%), and the dominant epifaunal megabenthos were Hormathiidae sp., Primnoidae sp., Hexactinellida sp., Hyphalaster inermis, Freyella benthophila, Paelopatides confundens, Psychropotes longicauda, and Peniagone leander. More than 80% of the total density of megafauna occurred on sea plain (D- and E-blocks). We found two distinct groups in the community, one located on sea plains and the other along both sides of the sea slop. Our results suggest that geographical features such as slope and polymetalic nodule deposits are important in controlling the distribution of the epifaunal megabenthos around the KODOS area.

• 광물과 암석
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• 제35권4호
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• pp.409-421
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• 2022

자연계에서 산출되는 망가니즈단괴 내 광물종 및 원소의 공간적 분포를 규명하는 것은 단괴의 형성 과정 중 변화하는 생성 환경 및 지화학적 조건에 대한 이해를 가능하게 한다. 최근의 라만 분광분석을 이용한 연구에서 구형으로 성장한 단괴의 성장에 따른 산화망가니즈 광물종의 변화에 대해 연구한 바 있으나, 상대적으로 천해에서 획득되는 비구형 단괴 내 광물종의 분포는 자세히 연구되지 않았다. 이에 본 연구에서는, 동시베리아해 천해(수심 약 73 m)에서 산출되는 판상의 비구형 망가니즈단괴 내 서로 다른 성장 방향에서 획득된 라만 분광분석 결과를 바탕으로 단괴 내 광물종 및 해당 광물의 구조적 특성에 대하여 면밀히 연구하였다. 또한 에너지분산형 X-선 분광분석(energy dispersive spectroscopy, EDS)을 통하여 단괴 내부 구조 및 부수광물의 존재에 대하여도 관찰을 수행하였다. 그 결과, 본 연구에서 사용한 비구형 단괴의 내부는 중심으로 부터 외곽 방향으로 크게 핵, 철 기질부, Mn-Fe 층으로 구분되었다. Mn-Fe 층 내 서로 다른 성장 방향에서 획득된 라만 분광분석 결과는 모든 방향에 대하여, 단괴 중심부로부터 외곽부로 신호 획득위치가 옮겨감에 따라 산화망가니즈 광물의 경우 터널형 광물의 비율이 감소하는 경향성을 관찰할 수 있었다. 이 때, 단괴 내 성장 방향에 따라 구성 광물의 상대적 비율 및 구조적 특성이 크게 다르다는 것이 확인되었다. 총 3가지의 실험 방향 중, 한 방향에서 획득된 라만 분광분석 결과는, 철 수산화물의 비율이 낮고, 버네사이트나 토도로카이트와 같은 산화망가니즈 광물들의 결정도가 상당히 높다는 것을 보여주었다. 반면, 나머지 두 방향에서 획득된 신호를 분석한 결과, 산화망가니즈 광물들의 결정도가 매우 낮으며 비정질 내지는 결정도가 낮은 철 수산화물들의 비율이 높다는 것이 확인되었다. 이러한 결과는 비구형 단괴가 속성 과정으로 형성되는 동안 단일 단괴 내에서도 지화학적 조건에 차이가 있었다는 것을 지시한다. 더하여, 부수광물로서 암염이 일부 층에서 관찰되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 단괴 내 존재하던 해수의 증발로 인해 암염 결정이 형성되었음을 지시한다. 이처럼 본 연구에서는 라만 분광분석을 통해 비구형 단괴 내 광물종의 분포 및 구조적 특성에 대해 제시하였고 향후 본 연구 방법은 다양한 단괴 연구에 적용되어 지구물질의 지질학적 형성 과정에 대한 보다 세밀한 이해를 가능하게 할 것으로 기대된다.