• 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.

• 한국해양학회지
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• 제27권3호
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• pp.210-227
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• 1992

태평양 클라리온, 클리퍼톤 균열대내 북서단에 위치해 있는 KODOS-89 지역에 분포 하는 망간단괴의 형태 및 화학적 성실은 해저지형에 따라 상이하다. 해저평원 지역은 토도로카이트/버나다이트 및 Mn/Fe 비가 크며, 망간, 구리, 니켈, 아연의 함량이 높 고, 철 및 코발트의 함량이 낮은 산화성 속성기원의 단괴가 지배적이며, 해저지역은 속성기원과 상반된 구성 광물 및 금속 함량을 갖는 수성기원의 단괴로 대표된다. 속성 기원의 단괴는 결정질 산화광물의 침전이 퇴적물내에서 이루어지기 때문에 거칠은 표 면조직(r-형)을 가지며, 단괴의 크기가 증가함에 따라 구형, 타구형, 쟁반형의 외형으 로 변모한다. 이에 비하여, 수성기원의 단괴는 해수로부터 미정질 산화광물이 흡착되 므로 매끈한 표면조직(s형)을 가지며, 다단괴형 또는 불규칙형의 외형으로 특징된다. 망간단괴의 분포밀도는 해저산 지역이 평균 13.3 kg/m$^2$로 높으며, 해저평원 지역은 평균 3.9 kg/m$^2$로 낮지만 고위로 지역에 비해 저위로 지역이 높다. 이러한 망간단괴 의 분포밀도 변화는 일차적으로는 씨앗효과에 의해 이차적으로는 위도에 따른 퇴적물 내 유기물 함량 차이에 의해 비롯되었다고 생각된다. 즉, 해져산 지역은 수성작용에 의한 단괴의 성장으로 기존의 단괴가 잘 쪼개지므로서 씨앗효과가 증대하여 분포밀도 가 높다. 해저평원 지역중 남부 지역은 주변에 해저산이 많이 분포되어 있어 핵물질의 공급이 용이하며, 이와 더불어 적도 고생산대로부터 원할한 유기물 공급으로 속성작용 이 촉진되어 북부 지역에 비해 높은 분포밀도를 갖는다. 화산응회암과 현무암이 흔재되어 있으면서 자성이 낮은 것으로 알 려져 있는 L-2층에 대비할 수 있다.화학 적 역할을 규명하는데 중요하게 이용될 것으로 판단된다.TEX>반찬젓갈${\lrcorner}$의 유리아미노산은 ${\ulcorner}$일본병조림젓갈${\lrcorner}$의 약 2배이다. 5) 아미노산 전체양에 점유하는 글루타민산은 ${\ulcorner}$일본병조림젓갈${\lrcorner}$이 45.5%, ${\ulcorner}$반찬젓갈${\lrcorner}$이 29.2%이다. 6) 주체적 아미노산은 ${\ulcorner}$시장젓갈${\lrcorner}$에는 글루타민산, leucine, alanine, lysine의 4종류, ${\ulcorner}$반찬젓갈${\lrcorner}$에는 글루타민산, leucine, alanine의 3종류, ${\ulcorner}$일본병조림젓갈${\lrcorner}$은 글루타민산이 현저하게 많다.회하였다.ollowed fro all Sullungtang samples from Hanwoo. The results showed that the overall quality of Sullungtang significantly decreased as the parity increased for Hanwoo cows. The Sullungtang extracted

• Ocean and Polar Research
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• 제28권4호
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• pp.475-484
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• 2006

In order to reveal the vertical variation of physical properties in deep-sea sediments, deep-sea sediment cores were collected at 78 stations using a multiple corer in the KR5 area, one of the Korea contract areas for manganese nodule exploration, located in the northeast equatorial Pacific. Based on the color of sediments, sampled sediment cores were characterized into three lithologic units (unit 1,2, and 3). In all sediment cores, three units appear systematically; unit 1 lies at the top of cores and unit 2 and/or unit 3 appear to underlie unit 1 or alternate with unit 3. Unit 1 layer from the top of cores shows dark grayish brown to dark brown with mean thickness of 10.2cm. Unit 2 and 3 layers show very dark brown to black color and yellowish brown to brown color, respectively. According to the physical properties of the deep-sea sediment cores, sediment column can be divided into three sections. Section A $(0{\sim}15cm)$ in subbottom depth consists mostly of unit 1. Mean values of physical properties of section B $(15{\sim}30cm)$ in subbottom depth are similar to those of section C (>30 cm) in subbottom depth. However, the physical properties of section B were more variable than those of section C because of the high activity of bioturbation in section B. These results will provide valuable information for selecting suitable sites for mining manganese nodules in the Korea contract areas.

• 자원리싸이클링
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• 제21권5호
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• pp.3-17
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• 2012

암모니아 습식제련공정은 철과 칼슘의 용해를 억제하며 구리 등의 금속을 선택적으로 침출이 가능한 장점이 있어 구리, 금, 니켈 및 코발트 등의 금속을 선택적으로 침출하기 위한 연구가 수행되어왔다. 이 글에서는 모터스크랩과 폐인쇄회로기판으로부터 구리의 선택적 침출, 티오황산염 사용 등 시안의 대체 및 저감을 위한 금의 암모니아침출, 산화니켈광 및 망간단괴처리공정 중간산물로부터 니켈과 코발트를 회수하기 위한 암모니아침출 기술개발동향을 정리하고 국내 연구개발방향을 제시하고자 하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권4호
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• pp.383-394
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• 2014

The surface sediments from the manganese nodule exploration area of Korea in the Clarion-Clipperton fracture zone were investigated to understand the resource potential of and emplacement mechanism for rare earth elements (REEs). The sediments are categorized into three lithological units (Unit I, II and III from top to bottom), but into two groups (Unit I/II and Unit III) based on the distribution pattern of REEs. The distribution pattern of REEs in Unit I/II is similar to that of Post-Archean Australian Shale (PAAS), but shows a negative Ce anomaly and enrichment in heavy REEs (HREEs). In Unit III, the HREE enrichment and Ce anomaly is much more remarkable than Unit I/II when normalized to PAAS, which are interpreted as resulting from the absorption of REEs from seawater by Fe oxyhydroxides that were transported along the buoyant plume from remotely-located hydrothermal vents. It is supported by the PAAS-normalized REE pattern of Unit III which is similar to those of seawater and East Pacific Rise sediments. Meanwhile, the PAAS-normalized REE pattern of Unit I/II is explained by the 4:1 mixing of terrestrial eolian sediment and Unit III from each, indicating the much smaller contribution of hydrothermal origin material to Unit I/II. The studied sediments have the potentiality of a low-grade and large tonnage REE resource. However, the mining of REE-bearing sediment needs a large size extra collecting, lifting and treatment system to dress and refine low-grade sediments if the sediment is exploited with manganese nodules. It is economically infeasible to develop low-grade REE sediments at this moment in time because the exploitation of REE-bearing sediments with manganese nodules increase the mining cost.

• 자원리싸이클링
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• 제25권1호
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• pp.60-67
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• 2016

망간단괴 매트상 침출액 조성으로 제조 된 모의 용액(Cu 10.5 g/L, Co 2.0 g/L, Ni 15.0 g/L, Fe 0.2 g/L)으로부터 용매추출-전해채취 연속공정을 통해 구리를 분리-회수하기 위하여 규모 확대용 용매추출장치인 6단 혼합-침강기(mixer-settler : 추출 4단, 탈거 2단)와 전해조를 이용하였다. 용매추출의 경우 추출제로는 40%(v/v)의 LIX 84I, 탈거용액은 전해폐액(Cu 35.0 g/L, $H_2SO_4$ 180 g/L)을 사용하였으며 추출단과 탈거단의 O/A 비는 각각 1/1과 1.5/1 이었다. 용매추출공정의 구리의 추출율과 탈거율은 각각 96.7%와 91.0%이었으며 탈거액(전해액)의 구리, 니켈, 코발트 그리고 철의 농도는 각각 50~51 g/L, 25 ppm, 5 ppm 그리고 3 ppm 이었다. 전해채취공정은 $1.50A/dm^2$의 전류밀도에서 98.9%의 전류효율을 나타내었으며, 99.833% 순도의 금속 구리를 얻었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권3호
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• pp.229-236
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• 2008

심해저 망간단괴를 채집하기 위한 집광기는 궤도차량 형태로 해저면을 주행하면서 망간단괴를 채집한다. 집광기의 운영은 수상선에서 실시간 원격으로 제어되며, 이를 위해서는 운영 소프트웨어가 중요한 역할을 차지하게 된다. 현재는 실제 심해저 망간단괴 집광기의 개발에 앞서 시험집광기를 개발하여 근해역 성능 실증시험을 준비중에 있다. 이러한 시험집광기는 기계부와 전기 전자부로 구성되는데, 이를 원격으로 제어, 계측하기 위해서 운영 소프트웨어가 필수적이다. 본 논문에서는 시험집광기의 제어와 계측을 위한 실시간 운영 소프트웨어의 설계와 개발에 대하여 소개하였다. 임베디드시스템으로 PXI 컨트롤러가 사용되고, 소프트웨어 개발툴로는 LabVIEW를 사용하였다. 시험집광기의 효과적인 성능 실증시험을 위하여 본 실시간 운영 소프트웨어가 개발되었다. 아울러 시험집광기의 모니터링 데이터를 관리하기 위한 데이터베이스 관리시스템(DBMS)이 MS SQL과 LabVIEW를 사용하여 개발되었다.

• 자원환경지질
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• 제56권1호
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• pp.1-11
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• 2023

이번 연구에서는 2021년 ARA12B 탐사를 통해 동시베리아해 대륙붕의 서로 다른 수심을 갖는 2개의 정점에서 수집한 망가니즈단괴 440개[ARA12B-St52 (150 m, n = 239), ARA12B-St58i (73 m, n = 201)]에 대하여 형태학적·지화학적 분석을 수행하고, 수심에 따른 단괴의 특성 변화를 고찰하였다. 단괴의 크기는 두 정점 모두에서 3 cm 이상의 크기가 일반적이다. 그러나 단괴의 외형적 특징은 수심에 따라 크게 차이가 있다. 수심 150 m에서 획득된 단괴의 일반적인 형태는 거친 표면조직을 가지는 갈색-흑색의 판상형, 원통형 및 타원체형이다. 반면, 수심 73 m에서 회수된 단괴들은 매끄러운 표면을 가지는 노랑-갈색의 판상형 단괴가 대부분을 차지한다. 또한 단괴의 내부조직, 공극률 및 구성원소와 관련이 있는 크기와 무게 간 추세선의 기울기는 150 m의 단괴의 경우 약 1.60, 83 m 단괴는 약 0.84로 큰 차이가 있음이 확인되었다. 이는 단괴의 내부조직 및 화학조성에 차이로부터 기인한다. 단괴의 내부조직과 화학조성 분석 결과, 수심 150 m의 단괴들은 핵을 중심으로 두꺼운 Mn층과 얇은 Fe층들로 이루어진 반면, 83 m의 단괴들은 핵을 중심으로 얇은 Mn 및 Fe층이 교호하며 성장한다. 마이크로 X선 형광분석(µ-XRF)을 통해 단괴의 절개면에서 분석된 평균 화학조성은 150 m 단괴의 경우 Mn 40.6 wt%, Fe 5.2 wt%, Mn/Fe 비 7.9이며, 83 m 단괴의 경우 Mn 10.3 wt%, Fe 19.0 wt%, Mn/Fe 비 0.6이다. 타 해역 단괴들의 화학조성과 비교한 결과 수심 150 m에서 회수된 단괴의 조성은 태평양의 페루 분지의 단괴들과 유사한 반면, 83 m에서 획득된 단괴의 조성은 태평양의 쿡 섬 또는 발트해의 단괴들과 유사하다. 관찰된 단괴들의 형태학적·지화학적 특성은 두 정점에서 뚜렷한 차이를 나타내며, 이는 북극해 대륙붕의 수심에 따라 단괴의 형성 당시의 환경적 조건에 명확한 차이가 있음을 지시한다.

• 한국환경과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1125-1139
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• 2020

This study investigated the distributional pattern of meiobenthos associated with future deep-sea mining in the Korea Deep Ocean Study area present in the Clarion-Clipperton Fracture Zone (CCFZ) located in the southeastern part of the North Pacific Ocean. Standing stocks of meiobenthos were investigated in benthic impact experiment sites (BIS) and Korea Institute of Ocean Science & Technology long-term monitoring (KOMO) sites during the 2008-2014 annual field survey. A total of 14 taxa of meiobenthos were identified. Nematodes were the most abundant taxon (60-86%). Harpacticoid copepods (5-26%) and benthic foraminifera (1-12%) were also dominant at all sites. The total meiobenthic densities varied from 4 to 150 ind./10 cm2. The mean value of total meiobenthic abundance was higher at BIS than at KOMO sites, but there was no significant difference between the two sites. The mean values of the number of taxa and biomass at BIS and KOMO sites were similar. The mean abundance of nematodes that were the most dominant taxa was also higher at BIS than at KOMO sites. The standing stocks in our study sites were relatively lower than those previously reported at other CCFZ sites. These results seem to reflect a low organic concentration in the study area.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1305-1310
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• 2012

제품의 성능은 시스템에 작용하는 환경인자, 재료 물성치와 같은 잡음인자의 변동에 큰 영향을 받는다. 제품의 성능을 위해서, 이러한 잡음인자의 변동에 따른 영향을 줄이는 것이 필요한데 이를 강건설계라 한다. 하지만 기존의 강건설계는 잡음인자의 변동이 아닌 설계변수의 변동을 중요하게 생각했다. 또한 변수와 인자의 분포를 정규분포로 가정해야 하는데 이는 실제 잡음인자의 분포와 맞지 않는 경우가 많다. 본 논문에서는 비 정규분포의 잡음인자의 분포를 고려하는 강건최적설계 기법을 제안한다. 제안된 기법은 실험을 통해 추정된 잡음인자의 비 정규분포 변동을 고려할 수 있다. 제안된 기법의 유용성을 확인하기 위해 공학예제로 심해저 망간 채집장치의 강건설계를 수행하였다.