• 청정기술
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• 제25권1호
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• pp.14-18
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• 2019

여러 금속 부품을 가공하기 위하여 사용된 염화제이철 에칭 폐액은 유가금속인 니켈 등을 함유하고 있다. 본 연구에서는 식각공정을 완료한 에칭폐액을 재생하고 부산물로 나온 니켈 함유 폐액으로부터 정제하여 니켈 금속분말로 제조하는 공정을 개발하였다. 부산물인 니켈함유용액을 철 등의 불순물을 침전 제거하기 위하여 수산화나트륨 수용액을 실험을 통하여 가수분해 중화제로서 선정하였고, 이를 통하여 철 등의 불순물을 pH = 4 조건하에 침전 제거하였다. 그 후, 불순물로 잔류하는 망간 및 아연과 같은 금속이온들을 D2EHPA (Di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid)를 사용하여 용매추출 하였다. 정제된 염화니켈은 99% 이상의 순도를 가지고 있으며, 그 후 환원제로 하이드라진을 이용하여 99% 이상의 순도와 약 150 nm의 크기를 가지는 니켈 금속분말로 제조하였다. 염화니켈 및 니켈 금속분말의 성분은 EDTA 적정법과 유도결합 플라즈마 방출분광법(inductively coupled plasma optical emission spectrometer, ICP-OES)을 이용하여 확인하였으며, 전계방사 주사전자현미경(field emission scanning electron microscope, FE-SEM), X-선 회절분석기(X-ray diffraction, XRD) 및 투과전자현미경(transmission electron microscopy, TEM)을 통하여 금속분말의 형태, 입자 크기 및 결정성과 같은 물리적 특성을 확인하였다.

• 한국해양학회지
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• 제24권3호
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• pp.132-147
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• 1989

제주도 서남해역의 83개 정점의 표면퇴적물 시료와 55개 정점의 해수시료의 입도분석, 지화학적분석, 광물분석 및 총부유물질 분석을 각각 실시하였다. 연구해역의 북부지역은 소량의 역을 함유한 조립질과 니 점토질인 세립질 퇴적물이 혼합된 분포를 하고, 중남부지역에는 비교적 세립질인 사 니질형이 넓은 지역에 걸쳐 분포하며, 특히, 조사지역 남동부 끝 및 북부해역 일부 지역에는 소규모의 점토대도 존재한다. 해수 중의 총부유물질의 분포 양상은 제주도 연안 및 서쪽 외해에서는 비교적 낮은 함량을 포함하나, 서북쪽 외해와 남서쪽 외해로 향함에 따라 점차 증가하는 경향을 보인다. 분석된 14종의 지화학적 원소성분 중 Mn, Al, Zn, Cr, Cu, Sn은 남부지역 세립질 형이 분포하는 곳에서 그리고 Ca, Mg, Ag은 북부에서 높으며, 그 외 Ni, Na, Co, Fe, Pb은 비교적 균일하게 분포한다. 경광물은 소흑산도와 제주도 및 소코트라 암초(Socotra Rock) 부근에서는 Na-Ca 장석이 K-장석보다 많고, 암편의 양도 타지역에 비해 많으며, 추자도 주변해역에서는 K-장석이 높은 함량치를 보여 이곳 퇴적물 중의 일부는 인접 육지에서 운반 퇴적된 것으로 보여진다. 추자도 주변 및 제주도 북부해역의 니질퇴적물은 X-선 회절 분석 결과, 방해석 피크 강도가 약하고 녹니석과 고령토 함량이 다소 높아 이는 인접 육지지역의 지질을 잘 반영하며 한편, 소흑산도 주변 및 조사지역 남동쪽 끝 니와 점토대에서는 뚜렷한 방해석 피크가 존재하여 이 지역 세립질 퇴적물 중의 일부는 황하기원인 것으로 추정된다. 특히 소흑산도 주변, 제주도 북부 및 소코트라 암초 동부 시료에서 스멕타이트 함량이 다소 높은 경향을 보이는데 이는 인접 육지 지역의 화산활동과 관계가 있는 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.299-308
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• 2021

광산 활동에서 비롯된 Fe(II)은 광산 배수를 따라 지표의 산화 환경에 노출되어 다양한 Fe(III)-산화수산화물로 침전된다. 대표적인 Fe(III) 침전 광물 중 하나인 페리하이드라이트는 결정도가 매우 낮아 비표면적이 크기 때문에, 중금속 및 다른 오염물질을 흡착하기에 용이하다. 페리하이드라이트는 자연 환경에서 열역학적으로 좀더 안정적인 침철석으로 전이된다. 페리하이드라이트에서 침철석으로 전이되는 동안 일어나는 중금속의 거동을 예측하기 위해서 산성광산배수에서 일어나는 페리하이드라이트에서 침철석으로의 전이와 이와 연관된 중금속의 유동성에 대한 정보는 중요하다. 광물 전이와 중금속 거동을 분석하기 위해 흥진태맥 석탄광의 산성광산배수 정화 시설의 코어 시료에 대하여 X-선 회절 분석(XRD), 화학 분석, 통계 분석이 시행되었다. XRD 결과는 페리하이드라이트가 코어 시료 상단에서 하단으로 점차 침철석으로 전이되었음을 보여주었다. 화학 분석 결과 코어시료에서 As의 상대적 농도는 배수에 비하여 매우 높아 As가 철옥시수산화물에 강하게 흡착 되었거나 공침되었을 가능성이 큼을 지시한다. 상관 분석 결과 또한 As와 Fe의 높은 친화도를 보여주어, 철광물이 침전하는 동안 As가 광산 배수에서 쉽게 제거될 수 있음을 나타냈다. 코어 시료에서 깊이가 깊어질수록 Fe에 대한 As, Cd, Co, Ni, Zn의 농도비는 대체로 감소하여, 광물 전이 시 배수 내 이들의 농도를 증가시킬 수 있음을 나타냈다. 이와 반대로 Fe에 대한 Cr의 농도는 깊이가 증가할수록 증가하였는데 이 것은 chromate과 철광물과의 화학결합과 페리하이드라이트와 침철석의 표면 전하로 인한 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제31권2호
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• pp.111-125
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• 1998

Dispersion, migration and enrichment of environmental toxic elements from the Samkwang Au-Ag mine area were investigated based upon major, minor and rare earth element geochemistry. The Samkwang mine area composed mainly of Precambrian granitic gneiss. The mine had been mined for gold and silver, but closed in 1996. According to the X-ray powder diffraction, mineral composition of stream sediments and soils were partly variable mineralogy, which are composed of quartz, orthoclase, plagioclase, amphibole, muscovite, biotite and chlorite, respectively. Major element variations of the host granitic gneiss, stream sediments and soils of mining and non-mining drainage, indicate that those compositions are decrese $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$, MgO, $TiO_2$, $P_2O_5$ and LOI with increasing $SiO_2$ respectively. Average compositional ranges (ppm) of minor and/or environmental toxic elements within those samples are revealed as As=<2-4500, Cd=<1-24, Cu=6-117, Sb=1-29, Pb=17-1377 and Zn=32-938, which are extremely high concentrations of sediments from the mining drainage (As=2006, Cd=l1, Cu=71, Pb=587 and Zn=481 ppm, respectively) than concentrations of the other samples and host granitic gneiss. Major elements (average enrichment index=6.53) in all samples are mostly enriched, excepting $SiO_2$, $Na_2O$ and $K_2O$, normalized by composition of host granitic gneiss. Rare earth element (average enrichment index=2.34) are enriched with the sediments from the mining drainage. Minor and/or environmental toxic elements within all samples on the basis of host rock were strongly enriched of all elements (especially As, Br, Cu, Pb and Zn), excepting Ba, Cr, Rb and Sr. Average enrichment index of trace elements in all samples is 15.55 (sediments of mining drainage=37.33). Potentially toxic elements (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn) of the samples revealed that average enrichment index is 46.10 (sediments of mining drainage=80.20, sediments of nonmining drainage=5.35, sediments of confluent drainage=20.22, subsurface soils of mining drainage=7.97 and subsurface soils of non-mining drainage=4.15). Sediments and soils of highly concentrated toxic elements are contained some pyrite, arsenopyrite, sphalerite, galena and goethite.

• 자원환경지질
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• 제30권1호
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• pp.35-49
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• 1997

The coal formation of the Deokpyeong area are interbedded along metapelites of the Ogcheon Supergroup, which are composed mainly of graphite, quartz, muscovite and associated with small amounts of biotite, chlorite, pyrite and barite. The ratios of $SiO_2/Al_2O_3$, $Al_2O_3/Na_2O$ and $K_2O/Na_2O$ of the coaly metapelite are variable and wide range from 1.80 to 10.21, from 27.8 to 388.8 and from 7.6 to 61.8, respectively. These coal formation were deposited in basin of marine environments, and the REE of these rocks are not influenced with metamorphism and hydrothermal alterations on the basis of $Al_2O_3$ versus La, La against Ce, the ratios of La/Ce (0.19 to 0.99) and Th/U (0.02 to 4.75). These rocks also show much variation in $La_N/Yb_N$ (1.19 to 22.89), Th/Yb (0.14 to 21.43) and La/Th (0.44 to 13.67), and their origin is explained by derivation from a mixture of sedimentary and igneous rocks. The wide range in trace and REE element characteristics as Co/Th (0.12 to 2.78), La/Sc (0.33 to 10.18), Sc/Th (0.57 to 5.73), V/Ni (8 to 2347), Cr/V (0.02 to 0.67) and Ni/Co (1.56 to 32.95) of these coaly metapelites argues for inefficient mixing of the various source lithologies during sedimentation. Deep to pale green barium-vanadium muscovites (vanadium-oellacherite) have been found in this coal formations. Modes of occurrence and grain size of muscovite are heterogeneous, but most of the barium and vanadium-bearing muscovites occur along the boundaries between graphite and quartz grains, ranging from 200 to $350{\mu}m$ in length and from 40 to $60{\mu}m$ in width. Results of X-ray diffraction data of the minerals characterized to be monoclinic system with $a=5.249{\AA}$, $b=8.939{\AA}$, $c=20.924{\AA}$ and ${\beta}=95.894^{\circ}$. Representative chemical formula of the muscovite was $(Na_{0.09}K_{1.44}Ba_{0.46})(Al_{2.75}Ti_{0.07}V_{0.56}Fe_{0.08}Mg_{0.50})(Si_{6.12}Al_{1.88})O_{22}$. The V possibly substitute octahedral Al, and the Ba is coupled substitution of $K^+Si^{4+}=Ba^{2+}Na^+Ca^{2+}$, which compositional ranges of V and Ba are from 0.42 to 0.69 and from 0.34 to 0.56 based on $O_{22}$, respectively. Formation mechanism of the barium-vanadium muscovites in the coaly metapelite is shown that the formed by high pressure and temperature from regional metamorphism origanated during diagenesis at the interface between a basinal brine and organic matter.

• 한국광물학회지
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• 제6권2호
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• pp.57-79
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• 1993

백운암질 대리암의 다변성 교대 작용에 의해서 생성된 춘천 연옥은 산출 상태, 광물상 및 조직상의 특징에 따라 연녹색 연옥, 녹색 연옥, 암녹색 연옥, 및 회색 연옥으로 구분된다. 연옥은 주로 극미립상(대개 $2{\mu}m$ 이내의 결정폭)의 침상 내지 섬유상(결정의 길이/폭 비>10) 투각섬석 결정들로 구성되고 미립의 투휘석, 방해석, Mg-녹니석, 스핀 등이 불순물로서 극소량 수반된다. 연옥 특유의 강한 인성은 편향 결정화된 연옥질 투각섬석 결정들이 다소 만곡된 형태로 섬유상의 치밀한 조직을 이루는 것에 기인한다. 춘천 연옥 특유의 녹색은 발색소로서 Cr이나 Ni보다 Fe 함유 정도에 보다 의존되는 경향을 보인다. 그러나 연옥의 다양한 색깔과 색조는 그외에 연옥의 결정도 및 조직 그리고 불순 광물의 종류 및 함유 정도에도 영향을 받는 것으로 나타난다. 연옥질 투각섬석은 주요 성분들의 함유도에 있어서 다소 산포되는 양상을 나타내고, 녹색의 색조가 상대적으로 짙은 연옥일수록 Al과 Mg/Ca의 함유 정도가 보다 높은 경향을 보인다. 또한 Fe의 함유 정도는 전반적으로 낮은 수준이지만 암녹색 연옥에서의 투각섬석이 상대적으로 다소 높게 함유되는 특징이 있다. 연옥질 투각섬석은 고분해능 투과 전자현미경 하에서 주로 3중의 쇄형 격자 단위가 불규칙하게 정상의 2중 쇄형 격자들 사이에 개재되어 소위 피리볼 구조형을 이루는 현상이 흔히 관찰된다. 이와 같은 일종의 혼성 격자 구조는 모든 유형의 춘천 연옥에서 나타나는 것으로, 3중 쇄형 격자 이외에 5중 쇄형 격자와 드물게 4중 쇄형 격자(회색 연옥)도 정상적인 2중 쇄형 격자들 사이에서 불규칙적으로 다양하게 혼재한다. 연옥질 투각섬석의 2중 쇄형 격자에서 보다 폭이 넓은 쇄형 구조 단위들의 불규칙한 혼재 양상은 연옥의 녹색이 짙을수록 심화된다. 이는 투각섬석의 결정 화학적 측면에서 Al과 Mg/Ca의 함유비 증가, 화학적 일정성의 저하, (110) X-선 회절선의 강도 저하, 및 b축 단위포 격자 상수 값의 증가와 밀접히 연관된다. 춘천 연옥에서 관찰되는 혼성 격자 구조의 존재 형식과 빈도 추이는 연옥의 생성이 Mg이 풍부한 광화 용액의 급격한 확산과 이에 따른 높은 준안정도 조건에서 이루어졌음을 시사하는 것으로 해석된다.

• 자원환경지질
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• 제52권4호
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• pp.259-274
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• 2019

휴대용 X선 형광분석기(XRF)와 단파장 적외선 분광분석기(SWIR)를 이용하여 조산형 금광상인 삼광광상의 열수유체와 모암의 반응에 의한 원소분산과 모암변질 양상을 파악하고 이를 통해 광상탐사인자를 추정하고자 하였다. 이를 위해 편암 및 편마암, 그리고 석영맥과의 접촉변질대 등으로 구성된 삼광광상 본항갱에서 일정간격으로 804개 지점에 대해 총 4,824회 측정하였고, 이 결과를 XRF 및 ICP 정량분석결과와 비교하였다. 회귀분석결과 현장측정 주원소 결정계수는 0.88, V을 제외한 미량원소는 0.56를 보인다. 일부 시료를 연마한 후 측정한 결과 주원소 결정계수는 0.97, 미량원소는 0.65로서 현장측정결과보다 높게 나타난다. 석영맥 변질대 분석결과 As는 Fe, Zn, Rb와 양의 상관관계를 보이며, V과는 음의 관계를 나타낸다. 컨투어맵 분석결과에서 As는 Zn, Rb, Fe, Ti, Cr, Ni 등과 함께 석영맥 부근에서 함량이 증가하는 것으로 나타나 상호 유사한 경향성을 보인다. 휴대용 SWIR을 이용한 현장측정결과 편암 및 편마암에는 운모, 일라이트, 녹니석, 견운모, 각섬석, 녹염석 등의 조합을 보이고, 석영맥과 접한 변질대에서는 일라이트, 견운모, 석고 및 운모 등이 검출된다. 컨투어맵 작성결과 녹니석은 대부분 모암에서 산출되는 반면, 견운모는 석영맥 부근에서 높게 나타난다. 휴대용 분석기기를 이용한 이러한 결과는 기존의 원소분산 및 열수변질 연구결과와 유사하며 조산형 금광상 탐사에 효과적으로 사용가능할 것으로 여겨진다.

• 한국대기환경학회지
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• 제22권5호
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• pp.590-603
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• 2006

Size-and time-resolved aerosol samples were collected using an eight-stage Davis rotating unit for monitoring (DRUM) sampler from 23 March to 29 April 2001 at Gosan, Jeju Island, Korea, which is one of the super sites of Asia-Pacific Regional Aerosol Characterization Experiment(ACE-Asia). These samples were analyzed using synchrotron X-ray fluorescence for 3-hr average concentrations of 19 elements including Al, Si, S, Cl, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, As, Se, Br, Rb, and Pb. The size-resolved data sets were then analyzed using the positive matrix factorization(PMF) technique to identify possible sources and estimate their contributions to particulate matter mass. PMF analysis uses the uncertainty of the measured data to provide an optimal weighting. Twelve sources were resolved in eight size ranges($0.09{\sim}12{\mu}m$) and included continental soil, local soil, sea salt, biomass/biofuel burning, coal combustion, oil combustion, municipal incineration, nonferrous metal source, ferrous metal source, gasoline vehicle, diesel vehicle, and volcanic emission. The PMF result of size-resolved source contributions showed that natural sources represented by local soil, sea salt, continental soil, and volcanic emission contributed about 79% to the predicted primary particulate matter(PM) mass in the coarse size range ($1.15{\sim}12{\mu}m$) while anthropogenic sources such as coal combustion and biomass/biofuel burning contributed about 58% in the fine size range($0.56{\sim}2.5{\mu}m$). The diesel vehicle source contributed mostly in ultra-fine size range($0.09{\sim}0.56{\mu}m$) and was responsible for about 56% of the primary PM mass.