• 한국광물학회지
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• 제29권4호
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• pp.209-220
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• 2016

점토광물은 대기부터 지하수에 이르는 크리티컬존(critical zone) 영역에서 금속과 탄소 순환을 결정짓는 역할을 한다. 계산광물학 연구방법 중에 하나인 분자동역학(molecular dynamics) 시뮬레이션은 지구물질을 원자단위로 계산하기 때문에, 점토광물의 물리화학적 현상들에 대해 원자수준의 자세한 정보를 제공할 수 있다. 이번 연구에서는 clayFF 힘 장(force field)을 사용한 분자동역학 시뮬레이션을 이팔면체 점토광물인 깁사이트(gibbsite, $Al(OH)_3$), 카올리나이트(kaolinite, $Al_2Si_2O_5(OH)_4$), 파이로필라이트(pyrophyllite, $Al_2Si_4O_{10}(OH)_2$)에 적용하여 300 K, 1기압조건에서 각 광물이 가지는 격자상수와 원자간 거리를 계산하고 실험결과와 비교하였다. 더불어 수산기의 방향성 및 수소결합의 양상 그리고 파워스펙트럼(power spectrum)을 추가적으로 계산하였다. 계산 결과, 격자상수는 기존의 실험결과와 약 0.1~3.7% 미만의 오차율을 보였으며, 원자간 거리는 실험결과와 약 5% 미만의 차이를 가졌다. 깁사이트나 카올리나이트의 팔면체층 표면에 존재하는 수산기가 가지는 신축진동파수(stretching vibrational wavenumber)는 실험값 보다 약 $200-300cm^{-1}$ 높게 계산되었지만, 팔면체층 표면에 존재하는 수산기들의 상대적 크기의 경향은 기존 실험 결과와 일치하였다. 팔면체층 표면의 수산기가 (001)면과 이루는 각도도 기존 실험결과와 상당부분 일치한 반면에 내부 수산기의 경우는 다소 차이를 보였다. ClayFF를 사용한 분자동역학 시뮬레이션 연구 방법은 이팔면체 점토광물 표면 내(층간) 금속이온 흡착에 대한 수산기의 역할을 규명하는데 유용한 연구방법이 될 수 있음을 시사한다.

• 한국광물학회지
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• 제31권2호
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• pp.75-86
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• 2018

본 연구는 강원도 도계광업소 수계에 발생한 적갈색침전물을 대상으로 침전환경을 파악하고, 중금속함량, 광물조성 및 그에 따른 분광학적 특성을 분석하였다. 적갈색침전물의 pH 범위는 7.59-7.94로 침전환경은 중성에 해당한다. X선형광분석 결과 철이 평균농도보다 높게 검출되었으며, 니켈, 구리 및 아연의 오염도가 높은 것으로 판명된다. X선회절분석 결과 돌로마이트, 방해석, 침철석, 자철석, 고령토, 엽납석, 석영 및 알루미늄 이소프로폭사이드의 광물이 확인되었다. 중금속 오염에 따른 분광학적 특성을 분석한 결과, 중금속함량이 증가함에 따라 가시광선 영역에서는 반사도가 증가하는 추세를, 적외선 영역에서는 반사도가 감소하는 추세를 보인다. 적갈색침전물의 분광특성은 침철석, 자철석, 고령토, 엽납석 및 알루미늄 이소프로폭사이드에 의해 발현되는 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제6권1호
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• pp.27-37
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• 1993

본 광산에서는 견운모, 엽납석, 녹니석, 스멕타이트 등의 점토광물이 다량 산출되고 있다. 이들 광물의 산상 및 특성을 조사하여 광물의 형성과정을 고찰하였다. 본 광산의 도석은 견운모와 석영을 주성분으로 하는 것이 특징이다. 도석 중의 견운모는 주로 $2M-{1}$형이며, 석영은 수 미크론 이하의 미립의 것도 다량 포함된다. 또 도석에는 소량의 엽납석 및 백운모가 수반되기도 한다. 도석광상은 백악기층인 유문석영안산암 내에 배태되어 있고, 이 유문석영안산암을 관입한 석영반암의 인접부에 도석화된 부분이 많은 것으로 보아 석영반암의 관입에 의한 열수작용으로 유문석영안산암이 변질되어 도석광상이 형성된 것으로 사료된다. 본 도석광상의 도석화작용은 모암 내 성분의 용탈작용에 따라 장석과 녹니석이 분해되었고 이에 수반하여 견운모 및 석영의 침전이 일어났다. 변질암석 내에서 국부적으로 스멕타이트, 로먼타이트, 카오리나이트 등의 광물이 산출된다. 이들의 광물은 주 도석화작용의 이후에 형성되었다. 본 광산에서 변질암 내에 담홍색의 점토질물질로서 바이델라이트가 산출되는데 이는 특기할 만하다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권5호
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• pp.192-202
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• 2019

국내에서 생산되는 태백도석, 해남도석, 압해도석, 행남도석을 수집한 후, 정제되지 않은 원료는 산처리 공정을 수행하고 도자기용 소지로 제조한 후, 산화 및 환원 소성하여 소성체의 물성을 평가하였다. 정제되지 않은 태백, 압해도석의 경우, 산처리 공정을 통하여 철분 함량을 1.0 % 이하로 감소시켰다. 또한, 산처리 전 도석의 입도는 mean size $8{\sim}18{\mu}m$으로 정제된 도석의 $5.7{\sim}10{\mu}m$에 비교하여 입도가 크고 굵은 입자가 많아 넓은 입도분포를 가졌다. X선 회절법을 이용한 결정상 분석결과에 따르면 대부분의 도석은 소성 전에는 석영(Quartz)을 주상(main phase)로 하고 납석(Pyrophyllite)를 포함하는 결정구조를 보이고 있으며, 해남도석의 경우에는 할로이사이트(halloysite) 결정상을 포함하고 있음을 알 수 있다. 소성체의 흡수율은 태백A/B/C~압해A/B < 태백특A < 행남 < 해남 순으로 나타났으며 환원 소성한 경우가 더 낮은 흡수율을 보였다. 이러한 흡수율 경향은 도석 광물에 포함된 장석(융제)의 함량 때문인 것으로 판단된다. 소성체들의 색상을 비교하면 산처리 공정후, 정제원료(태백특A, 해남, 행남)가 산처리한 비정제 원료(태백A/B/C, 압해 A/B)에 비하여 백색도가 높음을 알 수 있다. 소성체의 비교에서 정제원료의 백색도의 인자인 L* 값이 95~97 %로 비정제 원료(산처리 공정후)의 82~96 % 보다 높은 것을 확인할 수 있다. 이것은 비정제 원료를 산처리하여 철분을 제거하였음에도 불구하고 철분 함량(0.41~1.91 %)이 정제원료의 철분함량(0.11~0.58 %) 보다 높기 때문으로 판단된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제49권3호
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• pp.221-225
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• 2012

It is possible to enhance the color of the natural diamond with a high pressure high temperature(HPHT) process. We employed a pyrophyllite tube cell and cubic press apparatus for HPHT treatment on the brown colored Type II (5.6 GPa/ $1700^{\circ}C$/ 52 min), and Type I aB(5.6 GPa/ $1650^{\circ}C$/ 30 min) diamond samples. We investigated the microstructure, Types, fluorescence, properties of the diamonds with an optical microscopy, FT-IR, photoluminescence(PL) spectroscopy, Diamond-View, and micro-Raman spectroscopy. Two tinted brown diamonds changed into colorless just after the HPHT process. Optical microscopy showed that no crack and significant inclusion evolution occurred during the HPHT process except the small graphite spot appeared in Type I aB sample. FTIR spectrum confirmed that no Type, amber center, and platelet defect change with the HPHT treatment. Diamond-View could not distinguish the HPHT treated diamonds from the naturals. PL spectroscopy showed that N3 and H3 color centers remained even after HPHT process. Consequently, we successfully changed the color of diamonds into colorless by 5.6 GPa HPHT process.

• 터널과지하공간
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• 제8권2호
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• pp.118-129
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• 1998

A three dimensional boundary element method-BEAP3D was applied to the stability analysis of the mine openings not only to improve the stability during mining operations but also to serve the evaluation of the mine openings for further utilization. Stability analysis on the stability of the room-and-pillar stopes underneath of the old mine openings and the openings to be created by the newly proposed sublevel stoping method at the Nowhado Pyrophyllite Mine, showed that rock mass around the old and new stopes would be stable. Six stopes of a sublevel stoping designed for the Choongmu Limestone Quarry would be stable, too. A sublevel stoping method consisting of six stopes was similarly suggested for the Keumpyung Quartzite Mine. The stability can be guaranteed through out six stopes. Since mining starts from the bottom 1st sublevel to the uppermost sublevel, the safety of the stopes will improve together with the mining process. It would highly be recommended to investigate in-situ rock properties and the rock stresses for future studies. Even though the rock around the uppermost part and bottom of all the stopes have a very high factor of safety, spot reinforcements such as rock bolting would be recommended to mitigate the intermediate and minor principal stresses acting in a tensile mode.

• 자원환경지질
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• 제26권2호
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• pp.155-166
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• 1993

Gold contents with major and trace elements have been determined in 67 fresh igneous and altered wall rocks in the acid-sulfate alteration zone of the Ogmaesan-Seongsan pyrophyllite deposits in the Haenam area of the south-western part of Korean peninsula. The results are as follows; (1) Li contents have a tendency to show high value in dickite and altered rocks with dickite, while As, Mo and Sb contents have tendencies to show high values in alunite vein and silicified zone. F contents are higher in the altered rocks compared to fresh rocks. (2) Gold contents are enriched in alunite vein and silicified zone of the Seongsan deposit, but depleted in dickite and altered rock with dickite. Gold contents are especially concentrated in fault or conjunction area of two faults. (3) Gold contents are higher values in the mineral assemblages of alunite-quartz-pyrite and alteration zone of the Seongsan deposit among the studied deposits. (4) Gold contents in samples of silicified zones tend to show positive correlations with Ag, As, Co, Hg, Sb and V content, but negative correlations with Y and Zr contents, while on the other gold contents of silicified tuffs tend to show positive correlations with Hg and Sb contents. Therefore it is important to survey alunite vein and silicified zone at the conjunction of faults, and to analyze pathfinder elements such as Ag, As, Hg and Sb for geological and geochemical exploration of gold in the studied deposits.

• 한국세라믹학회지
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• 제44권6호
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• pp.331-337
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• 2007

High temperature reaction behaviors of various oxide materials (such as bauxite, pyrophyllite, mullite and fused silica powders) used in the refractory materials for tap-hole plugging of blast furnace were investigated with varying temperature in the carbon surrounding. Kinetics of carbothermal reduction of $SiO_2$ for forming SiC with high corrosion resistance were strongly dependent on it's crystalline phase. SiC generation yield increased with increasing catalyst amount in oxide regardless of generated SiO gas amount at temperature of $<1500^{\circ}C$. However, in case of fused silica over $1500^{\circ}C$, SiC generation yield was dominantly influenced by SiO amount without catalyst effect. Bauxite showed the most effective carbothermal reduction reaction, since bauxite have a large amount of catalyst and well-dispersed $SiO_2$ phase in oxide matrix.

• 대한원격탐사학회지
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• 제3권1호
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• pp.1-10
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• 1987

The study was performed to recognize the most preferable spectral chennels for discriminating geological materials using the portable radiometer. The portable radiometer covers the visible and short infrared regions from approximately 0.4 to 2.5 microns which are coincided with Landsat TM, and the rock samples used for the study are pyrophylites, andesites, granite, granodiorite and silicified sedimentary rocks which are collected in Yangsan-Dongrae fault area. The analysis of the rock sample provides a preliminary basis for determining the wavelength regions showing diagnostic spectral features and for discriminating hydrothermal altered rocks from the unaltered rocks. The measurement of spectral of spectral reflectance for the rock samples was carried out in the laboratory which environment condition such as temperature, light sources, and humidity are constant. The analysis of the measured data was based on correlation between the reflectance value of the rock samples, and the follow discriptions are output of the study. 1) Pyrophyllite shows absorption at 0.83 $\mu\textrm{m}$ due to the oxidation of pyrite, and absorption at 2.22 $\mu\textrm{m}$ due to OH. 2) The altered rocks have generally higher reflectance than the unaltered rocks. 3) The ratio mesurement of pyrophyllites shows strong absorption at band 5/6 and band 6/4(in Landsat TM 5/7, 7/4). The ratio 1/5(Landsat TM 1/5) may be useful to discriminate andesite from the granite.

• 자원환경지질
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• 제30권5호
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• pp.443-450
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• 1997

The main purpose of this study is to investigate mineralogical and chemical changes during natural weathering, and assess the mobility of major and trace elements. Yongwol power plant utilize anthracite coal which is mainly composed of illite, kaolinite, pyrophyllite and quartz in mineralogy. Coal and coal-derived fly ash samples were sampled by the electrostatic precipitator in Yongwol coal-fired power plant in Korea. Short term weathered fly ash were also collected in ash disposal mound, and two profile soil samples were taken from an ash near the power plant. Amorphous materials are the main component of the fly ash, and mullite, quartz, magnetite and heamatite are present in all coal-derived fly ash. In chemistry, Si and Al are the most abundant elements of the total content. The ash samples were fractionated into upper $90{\mu}m$ and under $45{\mu}m$ size. Finer particles show higher concentrations in metal contents including Co, Cr, Cu, Ni, V, Zn and Pb. Concentration of Zn and Pb are nearly 4 times higher concentration in the finer particles. For the profile samples, the concentrations of $SiO_2$, $Na_2O$, MgO and $K_2O$ generally show increasing trends with depth, whereas those of $Fe_2O_3$ and $TiO_2$ appear to decrease with depth. Content of MnO does not show any specific depth trend. For the trace elements, Co, Cu, Ni and V show increasing concentrations with depth.