• 한국광물학회지
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• 제31권1호
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• pp.33-46
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• 2018

단청, 불화, 벽화 등에 사용된 전통 무기질 안료는 대부분 광물이었으나, 근현대에 저렴한 화학안료로 대체되어 광물안료 제조법의 맥이 끊어졌다. 이 연구에서는 문화재 보존에 필요한 전통 광물안료 중 녹색-청색 계열 안료자원의 국내 산출과 광물학적 특성을 규명하고자 하였다. 구리를 함유한 녹색 - 청색 안료광물들은 구리-납-아연을 채굴하는 금속광산의 폐석장이나 갱내 풍화대에서 이차광물로 산출되었다. X선회절과 주사전자현미경 분석을 이용하여 광물동정을 실시한 결과, 녹색은 brochantite, devilline, 청색은 linarite, bechererite, schulenbergite 등의 함수구리황산염이 대표적인 발색광물이었으며, 그 외 소량의 녹색 antlerite, atacamite가 확인되었다. 이들 녹색-청색 안료광물과 함께 cerussite, smithsonite, anglesite, cuprite 등이 이차광물로 흔히 수반되었다. 녹색 규산염 안료인 뇌록은 현무암 파쇄대의 교대산물로 산출되며, 주발색광물인 celadonite 외에 단백석이 다양한 비율로 혼재되어 있었다. 녹색 규산염 안료인 해록석은 사질 서해 퇴적물 내에서 산출이 확인되었다. 이번 조사에서 대표적인 구리계열 녹색-청색 전통안료로 알려진 공작석과 남동석의 산출을 확인할 수 없었다.

• 한국광물학회지
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• 제29권1호
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• pp.23-34
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• 2016

반암동 광화작용이 수반된 관입암체로 이루어진 촉트체치 지역은 몽골 남부 중앙아시아 조산대의 구르반사이한 호상열도 지형에 위치한다. 이러한 촉트체치 지역에서 예비조사를 수행하였다. 촉트체치 지역의 동 광화작용은 페름기에 관입한 알칼리 화강암과 관련된 반암동 광상이다. 공작석이 산출되는 알칼리 화강암 지역에서 프로필리틱 변질대가 넓게 분포한다. 편광현미경에서 확인된 광석광물은 자철석, 황철석, 반동석이다. 프로필리틱 변질대 시료에서는 석영, 견운모, 녹니석, 녹렴석 등이 관찰되었다. XRD와 SEM-EDS 분석 결과 동 광물은 주로 공작석과 적동석으로 이루어진다. 공작석 산출지에서 채취한 시료의 평균 동 함량은 759 ppm이고 최대 동 함량은 6190 ppm이다. 촉트체치 지역의 광화작용 특성은 촉트체치 지역으로부터 남쪽으로 56 km 떨어진 오유 톨고이 동-금(-몰리브덴) 광상 및 북동쪽으로 120 km 떨어진 차간 수바르가 동-몰리브덴 광상과 유사하다. 조사지역의 지질, 지구조 환경, 암상, 광물, 변질 등이 다른 반암동 광상과 유사한 특성을 갖는다. 따라서 촉트체치 동 광화 지역에 대해 지하 광체 확인을 위한 IP 탐사를 포함한 추가 광물자원 탐사가 필요하다.

• 보존과학회지
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• 제35권6호
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• pp.600-611
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• 2019

국내에서 황색 내지 적갈색 토양을 일반적으로 황토라 지칭하며 산업 곳곳에서 황토가 활용되고 있다. 그 중 단청에 무기안료로서 황토가 이용되고 있음에도 불구하고 황토에 대한 토양학적 및 광물학적 특징과 연계된 안료의 특성연구는 미비하다. 이번 연구에서 황토의 토양학적 및 광물학적 특징이 안료 특성에 어떠한 영향을 미치는지 고찰하였다. 연구결과 적색계열의 황토와 황색계열의 황토는 토성, 구성광물, 흡유량, 안정성에서 차이를 보였다. 대부분 적색계열 황토는 clay가 우세한 영역에 도시되나 울릉도 황토는 loam 영역에 도시된다. 황색계열 황토는 대부분 clay loam~loam 영역에 도시되지만 해남 황토는 sandy clay loam 영역에 도시된다. 광물학적 분석결과 적색계열의 황토는 장석질, 점토질 토양으로 구분되며 황색계열의 황토는 대부분 주구성광물이 유사하지만 점토광물의 구성에 차이를 확인 할 수 있었다. 수비법으로 제조된 안료의 특성 분석결과 평균 10~20 ㎛ 이내의 평균입도를 보이며, 흡유량은 적색계열의 황토가 황색계열의 황토보다 평균 20 ml/100 g 높은 값을 가진다. 또한 황색계열의 황토는 적색계열의 황토보다 빛에 의한 변색 및 변질에 대해 보다 안정하다. 본 연구는 황토의 토양학적 및 광물학적 특징은 제조된 안료의 물성 및 안정성에 영향을 미친다는 것을 확인 할 수 있었으며 앞으로 황토를 이용한 천연 무기 안료의 사용에 대한 기초자료로 활용하고자 한다.

• 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.

• 한국광물학회지
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• 제15권1호
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• pp.22-32
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• 2002

Mineral composition and chemistry of the clay minerals in the three cores from the continental shelves of South Shetland Islands (NCS09) and Anberse Island (GC98-2), and from the fjord of King George Island (A10-01) were determined by X-ray diffraction and electron microprobe analysis in search of the distributions and origin of the clay minerals in the Antarctic marine sediments. Smectite content is relatively high in NCS09 regardless of core depths (av. 8.3%), but low in GC98-2 (1.1%). In Al0-01, smectite content is higher in the upper section than in the lower section. Kaolinite was not detected from all the cores in this study Yellow to yellowish green clay granules were commonly scattered in the sediments of NCS09 cores. The clays contain 16.97% and 2.53% $Fe_2$$O_3$와 $K_2$O. Average structural formula of the clay indicates ferrian beidellite . The (Fe, K)-rich smectite of NSC09 must have been derived from relatively young basaltic volcanics altered by reaction with seawater near Shetland Islands by glacial erosion or eolian process related to volcanic eruption. GC98-2 nearer to Antarctic continent is very low in smectite content. In A10-01, the lower diamicton was deposited from the glacial erosion of smectite-free ancient volcanics in the interior of King George Island, while the upper section was derived from the smectite-bearing terrestrial debris and eolian materials after retreat of glaciers in Marian Cove and ice cover in Barton Peninsula. Thehigh K contents of smectites suggest the interstratification of illite and smectite layers, which might be observed by future TEM lattice fringe imaging.

• 한국광물학회지
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• 제17권1호
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• pp.85-97
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• 2004

경주시 양남면의 해안단구퇴적층에 풍부히 함유된 혼펠스 자갈의 풍화작용을 X선회절분석, 주사전자현미경관찰, 화학분석을 이용하여 조사하였다. 분석결과, 혼펠스 자갈 풍화 초기에 사장석이 가장 먼저 용탈되어 공극을 형성하며, 그 후 풍화가 진행됨에 따라 흑운모는 흑운모-버미큘라이트 혼합층(hydrobiotite)으로 그리고 녹니석은 녹니석-버미클라이트 혼합층 광물로 변질되며, 사장석의 풍화산물로 할로이사이트가 부분적으로 침전되었다. 그러나 석영과 K장석은 거의 변질되지 않았다. 단구의 고도 차이에 따른 풍화각 두께와 생성되는 광물종의 차이가 인지되었다. 하부의 제2단구에서는 대체로 사장석의 약한 풍화작용이 주를 이루고 흑운모와 녹니석의 풍화작용은 관찰되지 않았으나, 상부의 제3단구에서는 사장석의 심한 풍화작용과 함께 흑운모와 녹니석이 혼합층으로 풍화되었다. 그러나 동일 단구퇴적층내에서도 풍화각 두께와 생성되는 광물종의 변화가 있으며, 이는 국지적인 지형변화에 따른 배수조건의 차이에 기인한 것으로 보인다.

• 한국광물학회지
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• 제27권4호
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• pp.293-299
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• 2014

고준위폐기물의 심지층 처분을 위해 완충재인 벤토나이트가 반드시 필요하고, 지하 환경에서 이 물질의 장기적 특성 변화를 아는 것은 매우 중요하다. 본 실험에서 폐기물 금속용기의 구리코팅 성분이 부식되면서 구리이온 농도가 증가한다고 가정하였을 때, 완충재인 벤토나이트 점토(몬모릴로나이트)의 층간 양이온들의 이온교환 및 용출 특성 등을 실험을 통해 살펴보았다. 용존 구리와 벤토나이트와의 반응실험에서 팽창성 점토의 Na가 선택적으로 먼저 Cu에 의해 치환되었고 Ca는 상대적으로 시간을 두고 이온교환되었다. 그리고 구리로 치환된 몬모릴로나이트는 X-선회절 분석결과 원시료에 비해 층간간격이 다소 줄어든 특징적인 비대칭 회절형태로 관찰되었다. 이러한 실험결과는 지하처분조건에서 고유 벤토나이트 성질의 점진적인 변화를 간접적으로 지시하는 것으로, 향후 다양한 추가실험을 통해 처분장 완충재의 화학적 광물학적 특성 변화를 연구할 계획이다.

• 한국광물학회지
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• 제19권2호
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• pp.63-69
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• 2006

암석은 지표환경에 노출되면 오랜 세월동안 여러 요인에 의해 물리적 화학적 품화과정을 겪는다. 암석을 구성하는 광물 중 장석과 운모는 다른 광물들에 비해 가장 먼저 풍화되는 광물들이다. 자연계 풍화 화강암내에 존재하는 풍화 광물과 유사한 풍화 광물을 재현하기 위해 실내에서 신선한 광물과 산성용액과의 반응실험을 실시하였다. 흑운모의 경우, 낮은 pH조건에서 광물 용해 및 표면구조 파괴 현상이 초기에 시작되어 점차 진행되었고 사장석에서는 표면 침상 용해구조 발달 및 다량의 Al 성분의 침전물 형성이 두드러졌다. 강산조건에서는 모든 광물의 용해가 심화되었고 표면 용해구조가 뚜렷이 나타났다. 야외에서 관찰되는 광물표면의 용식각(etch pit) 및 표면 용해구조가 본 실험에서도 비슷하게 관찰되었고 광물 용해 및 풍화 조직이 광물 고유의 특성에 따라 발달됨을 알 수 있었다.

• 한국광물학회지
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• 제24권3호
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• pp.217-224
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• 2011

철환원 박테리아인 미시가넨시스를 이용하여 용존 셀레늄을 제거할 때, 물 속의 다른 금속성분들인 철, 황산염, 그리 구리가 미칠 수 있 영향을 살펴보았다. 미시가넨시스 박테리아는 산화수가 4가인 산화 셀레나이트(2 mM)를 셀레나이드로 환원시키고 물속의 셀레늄 농도를 점차 감소시켰다. 환원된 셀레나이드는 용존 2가 철과 결합하여 나노입자 크기의 철-셀레나이드로 침전되었다. 용존 황산염과 구리는 미생물의 셀레나이트 환원작용에 부정적인 영향을 끼쳤는데, 특히 구리 성분은 미생물에 대해 독성으로 작용하여 셀레나이트 제거가 원활히 이뤄지지 못하게 하였다. 이러한 결과로부터 알 수 있는 것은 셀레늄으로 오염된 현장을 미생물로 정화할 때 황산염 혹은 구리의 농도 분포와 양을 충분히 고려해야 한다는 사실이다. 궁극적으로 미생물에 의한 철-셀레나이드 광물형성작용은 지하수를 따라 원거리로 이동할 수 있는 셀레늄의 확산을 억제하는 중요한 수단이라고 볼 수 있다.

• 한국광물학회지
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• 제11권1호
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• pp.20-31
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• 1998

Adsorption of metal elements onto illite and halloysite was investigated at $25^{\circ}C$ using pollutant water collected from the gold-bearing metal mine. Incipient solution of pH 3.19 was reacted with clay minerals as a function of time: 10 minute, 30 minute, 1 hour, 12 hour, 24 hour, 1 day, 2 day, 1 week, and 2 week. Twenty-seven cations and six anions from solutions were analyzed by AAs (atomic absorption spectrometer), ICP(induced-coupled plasma), and IC (ion chromatography). Speciation and saturation index of solutions were calculated by WATEQ4F and MINTEQA2 codes, indicating that most of metal ions exist as free ions and that there is little difference in chemical species and relative abundances between initial solution and reacted solutions. The adsorption results showed that the adsorption extent of elements varies depending on mineral types and reaction time. As for illite, adsorption after 1 hour-reaction occurs in the order of As>Pb>Ge>Li>Co, Pb, Cr, Ba>Cs for trace elements and Fe>K>Na>Mn>Al>Ca>Si for major elements, respectively. As for halloysite, adsorption after 1 hour-reaction occurs in the order of Cu>Pb>Li>Ge>Cr>Zn>As>Ba>Ti>Cd>Co for trace elements and Fe>K>Mn>Ca>Al>Na>Si for major elements, respectively. After 2 week-reaction, the adsorption occurs in the order of Cu>As>Zn>Li>Ge>Co>Ti>Ba>Ni>Pb>Cr>Cd>Se for trace elements and Fe>K>Mn>Al, Mg>Ca>Na, Si for major elements, respectively. No significant adsorption as well as selectivity was found for anions. Although halloysite has a 1:1 layer structure, its capacity of adsorption is greater than that of illite with 2:1 structure, probably due to its peculiar mineralogical characteristics. According to FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy) results, there was no shift in the OH-stretching bond for illite, but the ν1 bond at 3695 cm-1 for halloysite was found to be stronger. In the viewpoint of adsorption, illite is characterized by an inner-sphere complex, whereas halloysite by an outer-sphere complex, respectively. Initial ion activity and dissociation constant of metal elements are regarded as the main factors that control the adsorption behaviors in a natural system containing multicomponents at the acidic condition.