• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권2호
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• pp.172-178
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• 2006

메조포러스 실리케이트 물질은 포어 내에 thiol(-SH)기나 amine($-NH_2$)기 등의 관능기를 도입하여 수중의 중금속이온을 제거하는 흡착제로 많이 활용되어왔다. 본 연구는 메조포러스 실리케이트 합성에서 구조형성 전구체로 사용되는 계면활성제가 중금속 이온의 흡착활성점으로도 작용하는지를 조사하고자 하였다. 서로 다른 계면활성제를 사용하는 세가지 메조포러스 실리케이트(SBA-15, MCM-41, HMS)을 합성하여 소성 전 계면활성제가 담지되어 있는 경우와 소성되어 계면활성제가 사라진 경우에 이들의 수중 납이온의 흡착거동을 살펴보았다. 먼저, X선 회절분석 실험과 질소 기체 흡착 거동으로 메조포러스 실리케이트의 메조포어 구조를 확인하였고, FT-IR 분석을 통해 소성 전의 계면활성제의 존재와 소성 후에 계면활성제의 제거를 확인하였다. 중금속인 납이온을 사용하여 이들의 흡착능을 측정한 결과, 모든 소성된 메조포러스 실리케이트 물질과 공중합 고분자를 계면활성제로 이용하는 SBA-15는 수중에서 납이온에 대한 흡착능이 극히 미비한 반면에 각각 dodecylamine과 hexadecyltrimethylammoniumbromide(HDTMA)를 계면활성제로 사용하는 HMS, MCM-41은 소정의 흡착능을 보여주었다. 초기 납이온 농도가 50 ppm, 용액 pH가 5인 흡착 조건에서 얻은 흡착 키네틱 데이터를 pseudo second order kinetic model에 적용하여 계산한 결과, 계면활성제가 담지된 HMS는 115.16 mg/g, 계면활성제가 담지된 MCM-41은 26.60 mg/g의 납이온 흡착능을 나타내었다. 이러한 흡착능은 기존의 다른 메조포러스 실리케이트 흡착제의 흡착능과 유사하며, 그들과 비교하여 계면활성제가 담지된 흡착제는 전처리나 후처리 없이 흡착제로 활용할 수 있는 장점을 가지고 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.260-260
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• 2010

In recent years, polymer/clay nanocomposites have generated a great interest, both in industry and in academia, because they often exhibit remarkable improvement in material properties when compared with the virgin polymer or conventional micro and macro-composites. Among these properties are stiffness, strength, dimensional stability and permeability. [1-3] The dispersion of hydrophilic silicates in a hydrophobic matrix like Polyethylene (PE) is difficult because of the difference in character between PE and Montmorillonite (MMT). Therefore, it is necessary to modify PE with polar groups, which can increase the hydrophilicity of PE. In this study, High density polyethylene (HDPE)/$Mg(OH)_2$/Montmorillonite (MMT) nanocomposites having a various compositions were prepared by a melt blending technique with an internal mixer and properties namely mechanical, morpology, rheological and thermal properties were investigated

• 한국세라믹학회지
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• 제44권11호
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• pp.597-606
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• 2007

With the advent of ubiquitous age, the high quality dielectric materials have been required for the wireless communications available to the millimeterwave as well as microwave frequencies. The utilizable region for the frequency has been expanding to the millimeter-wave region because of the shortage of radio frequency (RF) resources. These high frequencies would be expected for ultra high speed LAN, ETS and car anti-collision system on the intelligent transport system (ITS) and so on. Silicates are good candidates for microwave/millimeterwave dielectrics, because of their low dielectric constant ${\epsilon}_r$ and high quality factor (High Q). Forsterite ($Mg_2SiO_4$) is one of the silicates with low ${\epsilon}_r$ of 6.8 and Q f of 240000 GHz. In this paper, we reviewed following three categories for synthesis of forsterite: (1) Synthesis of high Q forsterite (2) Adjust the temperature coefficient of resonant frequency $TC_f$ (3) Diffusion of $SiO_{4^-}$ and Mg-ions on the formation of forsterite.

• 광물과 암석
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• 제34권2호
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• pp.121-131
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• 2021

마그네슘(magnesium; Mg)은 탄산염 광물이 침전된 과거의 환경 조건을 유추하기 위한 지화학 지시자로 활용되어오고 있다. Mg를 신뢰도 높은 지화학 지시자로 활용하기 위해서는 Mg의 화학종을 근거로 한 Mg의 광물 함유 기작이 반드시 규명되어야만 하며, 관련 실험 연구들은 주로 고해상도(high resolution)의 방사광가속기(synchrotron) X-선 흡수 분광(X-ray absorption spectroscopy; XAS) 기법을 통해 Mg의 화학종을 유추한다. 그러나, Mg가 미량 함유된 광물의 XAS 스펙트럼 해석의 높은 불확실성 때문에 화학종 유추가 어려운 경우가 많다. 양자역학 밀도범함수이론(density functional theory; DFT)은 결정구조에 대한 흡수 스펙트럼을 예측할 수 있기 때문에, XAS 스펙트럼 해석의 불확실성을 줄일 수 있다. 이번 논문에서는 DFT 기반의 제일원리 내각 준위 분광법(ab initio core-level spectroscopy method)을 통해 Mg 규산염 및 (수)산화광물에 대한 Mg K-edge 흡수 스펙트럼을 계산하여 Mg의 배위 결합 환경을 나타내는 구조 인자와의 상관관계를 분석하였다. 계산 결과, DFT 계산으로 얻은 Mg 규산염 및 (수)산화물의 이론 Mg K-edge 흡수 스펙트럼은 기존 XAS 실험으로 얻어진 스펙트럼의 주요 형태를 상당 부분 재현해낼 수 있었다. 계산으로 얻은 광물의 제일원리 Mg K-edge 흡수 스펙트럼의 흡수-끝(absorption edge)과 평균 Mg-O 결합거리 및 Mg 유효배위수를 비교 분석한 결과, 약한 양의 상관관계를 보여주었다. 이번 연구 결과는 DFT 계산이 다양한 광물 내 Mg의 화학종에 대한 표준 스펙트럼 세트를 제공할 수 있는 강력한 도구임을 보여주며, 추후 탄산염 광물에 함유된 정확한 Mg의 화학종을 동정하는데 DFT 계산이 큰 역할을 할 수 있음을 제시한다.

• 한국세라믹학회지
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• 제13권4호
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• pp.15-19
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• 1976

Mutual interferences of alkali and alkali-earth metals in atomic absorption were examined. For determination of Na or K interfering elements increase the absorbancy, and for Ca or Mg decrease. Since influences of coexisting elements become nearly constant by addition of large amount of same coexisting element, could be use mixed standard solution for alkali or alkali-earth metal determination in the presence of other alkali and alkali-earth metals. The metals can be readily incorporated into scheme of rapid silicate analysis. Precision and accuracy are good.

• 한국세라믹학회지
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• 제49권4호
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• pp.301-307
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• 2012

SiAlON glasses are silicates or alumino-silicates, containing Mg, Ca, Y or rare earth (RE) ions as modifiers, in which nitrogen atoms substitute for oxygen atoms in the glass network. These glasses are found as intergranular films and at triple point junctions in silicon nitride ceramics and these grain boundary phases affect their fracture behaviour. This paper provides an overview of the preparation of M-SiAlON glasses and outlines the effects of composition on properties. As nitrogen substitutes for oxygen in SiAlON glasses, increases are observed in glass transition temperatures, viscosities, elastic moduli and microhardness. These property changes are compared with known effects of grain boundary glass chemistry in silicon nitride ceramics. Oxide sintering additives provide conditions for liquid phase sintering, reacting with surface silica on the $Si_3N_4$ particles and some of the nitride to form SiAlON liquid phases which on cooling remain as intergranular glasses. Thermal expansion mismatch between the grain boundary glass and the silicon nitride causes residual stresses in the material which can be determined from bulk SiAlON glass properties. The tensile residual stresses in the glass phase increase with increasing Y:Al ratio and this correlates with increasing fracture toughness as a result of easier debonding at the glass/${\beta}-Si_3N_4$ interface.

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2001년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.45-47
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• 2001

Jeju island is composed mainly of volcanic rocks such as basalts, trachytic andesites, tracytes, and sedimentary rocks. About 80% of Jeju soils are classified as Andisols. The amount of annual precipitation in Jeju island is about 1872mm, which is 1.5 times the annual precipitation of south Korea. There is a significant difference In amount of precipitation with regions even within Jeju island. In study area, the annual amount of rainfall is about 1280mm, the lowest in Jeju island while south part of the island has the annual precipitation of 2056mm, though they are only tens of kilometers apart. The parent materials of soils in study area are pyroclastic rocks and tuffs. The soils of non-andic properties have developed in this area since pedogenic process of pyroclastic materials is strongly influenced by climatic factor, especially precipitation. In order to investigate the mineralogical characteristics of soils, X-ray analysis for <0.2 and 2-0.2$\mu\textrm{m}$ size fractions was performed with ethylene glycol solvation, K-, Mg-saturation, heat treatment(110, 330, 550$^{\circ}C$). Acid-oxalate and DCB(sodium hydrosulfite, sodium citrate, sodium bicarbonate) dissolution method was used to assess tile total amounts or Al, si, and hydroxy interlayer or 2:1 layer silicates. XRD was also applied for samples treated with DCB only and DCB-oxalate sequentially. XRD patterns showed that 2:1 and 1:1 layer silicates were found, which are different from soils of Andisols. Vermiculite, chlorite, hydroxy interlayered minreals, and interstratified minerals(vermiculite/chlorite) were observed in 2-0.2$\mu\textrm{m}$ size fractions. After DCB treatments, ethylene glycolated samples with Mg-saturation showed expanded d-spacing, suggesting the possibility of hydroxy interlayered minerals. The amounts of hydroxy interlayered minerals increased in surface soil. Unlike Andisols, short range ordered minerals such as allophane, imogolite and gibbsite were hardly found. Mica and kaolinte existed in small amounts. Results are summarized in Fig 1 and Fig. 2.

• 자원환경지질
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• 제35권6호
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• pp.491-508
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• 2002

화산 쇄설물을 모재로 하여 발달한 제주도 토양은 많은 양의 비정질 물질을 포함하는 Andisols이 대부분을 차지하고 있으나, 강수량이 상대적으로 적은 제주도 서부 지역에서는 Andisols의 특징을 보이지 않는 토양이 발달하고 있다. 서부 해안에 접해 있는 당산봉에는 이와 같이 층상규산염광물이 우세한 non-Andic토양이 나타난다 본 연구는 당산봉 토양에 나타나는 층상 규산염 광물의 조성 및 풍화에 따른 이들 점토광물의 진화 과정을 밝히는데 그 목적이 있다. 연구 지역 토양은 A층과 C층이 발달해 있으며 B층은 나타나지 않는다. pH(($H_{2}0$)는 일반적인 화산 쇄설물 기원 토양(<6.0)보다 높은 6.6-7.3으로 하부로 갈수록 증가한다. pH(NaF)는 9.49-9.81로 비정질 물질의 존재를 지시하는 9.4보다 높게 나타나며, 선택적 용해법을 이용하여 구한 비정질 물질의 양은 0.55-1.02 wt%로 매우 낮다. 유기물 함량은 표토에서 2.00wt%로 Andisol에 비해 매우 낮다. 주 구성 광물은 석영, 장석, 감람석이며, 점토 입도를 구성하는 층상규산염 광물은 입도와 풍화정도에 따라 차이를 보인다. <0.2$\mu\textrm{m}$ 입도의 주 구성 점토 광물은 스멕타이트, 카올리나이트/스멕타이트 혼합층광물, 일라이트이다. 카올리나이트/스리타이트 혼합층광물의 카올리나이트의 비율은 85-86%로 깊이에 관계없이 일정하다. 풍화가 진행될수록 스멕타이트의 함량은 감소하며, 카올리나이트/스멕타이트 혼합층광물의 함량은 증가한다. 2-0.2$\mu\textrm{m}$ 입도의 주 구성 점토 광물은 질석, 스멕타이트, 일라이트, 카올리나이트, 녹니석이다. 녹니석은 표토에서만 나타나며, 하부에서는 나타나지 않는다. 녹니석/스멕타이트 혼합층광물 내의 녹니석 함량은 59-70%이며 풍화가 진행될수록 양은 증가한다. 그러나 풍화의 정도가 낮은 제일 하부에서는 녹니석/스멕타이드 혼합층광물이 나타나지 않는다. 질석과 스멕타이트의 일부는 층간이 hydroxy-Al/Mg/Fe으로 채워진 hydroxy-interlayered vermiculite(HIV)와 hydroxy-interlayered smectite(HIS)의 형태로 나타난다. HIV는 A층과 C층 모두에서 나타나며, 층간 물질은 hydroxy-Fe/Al이다. 층간의 hydroxy-Fe/Al의 양은 표토로 갈수록 증가하며, HIV를 형성하는 질석의 층 전하도 표토에서 높게 나타난다. HIS는 C층에서만 나타나며, 층간 물질은 hydroxy-Mg/Al이며, hydroxy-Mg가 우세하다. 본 지역의 토양에서는 풍화가 진행될수록 스멕타이트는 카올리나이트와 질석, HIS로 진화하였으며, 질석은 HIV를 거쳐 녹니석으로 진화하였을 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제30권4호
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• pp.327-340
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• 1997

Geochemical characteristics of groundwater, based on chemical analyses of 54 water samples, differ among main rocks of Haman formation, Panyawoel formation, andesite and granite in Daegu area in relation to mineralogical and chemical compositions of the rocks. Concentrations of most solutes are higher in groundwaters of Haman and Panyawoel formations than in those of andesite and granite. High concentrations of $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$ in groundwaters of the sedimentary rocks result mainly from reaction of $CO_2$-charged water with calcite and weathered feldspars. Average groundwaters in the sedimentary rocks are oversaturated with respect to calcite. Major types of groundwaters are hard $Ca(HCO_3)_2$ and $CaSO_2-CaCl_2$ with hardness of 442 mg/l for Haman formation and 275 mg/l for Panyawoel formation whereas they are soft $Ca(HCO_3)_2$ with hardness 35 mg/I for andesite and 39 mg/I for granite. $Ca(HCO_3)_2$ type results mainly from calcite-dissolution and $CaSO_4-CaCl_2$ from pyrite and partly from domestic pollutants. $CaSO_4-CaCl_2$ type may indicate that groundwaters in the sedimentary rocks are more evolved geochemically than those in the igneous rocks, but it is not obvious because the type might be affected by pyrie dissolution and domestic pollutions. Acid rain is buffered by active calcite in the sedimentary rocks. In the igneous rocks acid rain might react with gibbsite and other forms of $Al(OH)_3$ that might have accumulated as weathering products of primary silicates, and is buffered.

• 환경생물
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• 제24권4호
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• pp.408-415
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• 2006

Serpentines soil have high values of magnesium and low values of calcium, and are usually deficient in N and P, but rich in iron, Ni, silicates. We investigated serpentine soil properties and measured the content of nutrient elements and heavy metals in shoots and root of plant species which were in common at serpentine and non-serpentine areas in Andong, Korea. The soils showed higher pH value above 6.9. The contents of Ni, Cr, Fe and Mg of serpentine soils exhibited 77, 27, 5.5 and 12.5 times more than in non-serpentine soils, respectively. The content of Na was almost same but K was two times higher in non-serpentine soil, compared with serpentine soil. The contents of nutrient element such as K, Ca, Na and P in serpentine plants did not show conspicuous differences with non-serpentine plants. On the other hand, the concentrations of Ni, Cr, Fe, Mg and Mg/Ca were very high in plant on serpentine area. The all plant species collected at the serpentine site were bodenvag plants, which are not restricted to a specific type of substrate. By the plant species and parts of plant tissues, the absorption levels and patterns showed high variation and were species-specific. Carex lanceolata, Lysimachia clethroides and Cynanchum paniculatum contained much chromium and Eupatorium chinense and C. paniculatum exhibited high contents of Ni. In leaf tissue, C. lanceolata, Rubus parvifolius, Festuca ovina, Quercus serrata, and L. clethroides took comparatively large amount of Cr in serpentine area. E. chinense contained large amount of Ni, Cr and Fe in a leaf tissue. The stem of Galium verum, Juniperus rigida included high amount of Cr, Ni and Fe. And C. paniculatum absorbed large amount of Ni and Cr in the stem.