• 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.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제41권1호
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• pp.5-19
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• 2008

경주 황남대총 남분에서 출토된 서역계 유리제품의 미세 단편(무색, 녹청색 및 감청색) 36점 각각에 대한 두께, 비중 및 기포 크기를 측정하고, 10종의 주요성분 및 13종의 미량성분 함량 데이터를 사용하여 색깔별로 유리편을 특성화하였다. 주요 성분중에서 MgO와 $K_2O$의 함량은 로마계유리 및 사산계유리를 구별하는 지표가 되는 산화물로서 본 분석을 통하여 황남대총 남분의 유리제품이 어떤 계통인지 분류하였다. 유리편은 모두 소다유리($Na_2O-CaO-SiO_2$)이며 용융제, 안정제 및 발색제의 특성에 따라 뚜렷이 분류되었다. 구성 성분 간의 상관관계가 높은 원소의 조합은 (MgO, $K_2O$), (MnO, CuO) 이었다. 또한 13종(Rb, Sr, Ba, Zr, Cr, Ni, Cs, Pb, Co, Cu, Fe, Mn, Ti)의 미량성분 함량은 색깔별로 무색, 녹청색 및 감청색 유리를 확연히 분류할 수 있어 향후 서역계 유리의 제작 원료 및 제작지를 정교하게 연구하는 데 중요한 원소들임을 알 수 있다. 무색(반투명)유리 : 비중은 $1.50{\pm}0.04$이며 내부에 원형 및 타원형의 기포들이 일정한 방향으로 길게 나열되어 있고 큰 것은 길이가 0.35mm 정도이다. 무색유리는 소다유리이면서 CaO 및 $Al_2O_3$ 농도 각각 5%를 기준으로 보면 HCLA(High CaO, Low $Al_2O_3$)이며 MgO 및 $K_2O$ 농도가 1.5 %이상인 HMK(High MgO, High $K_2O$)이다. 소다의 원료로서 식물 재를 사용하였으며 HMK이므로 사산계유리로 판단된다. 무색유리에서 착색제로 작용하는 성분의 총합은 1 %이하로서 그 값이 적어 유리의 색상에 관여도가 매우 적다고 할 수 있다. 녹청색(반투명)유리 : 비중 $1.58{\pm}0.06$이며 내부에 0.1~0.2mm 정도의 작은 기포가 분포하고 있다. 소다유리로서 HCLA이며 HMK로 분류된다. 따라서 이 녹청색 유리도 소다의 원료로서 식물 재를 사용한 것으로 생각되며 사산계유리로 판단된다. 녹청색을 내는 착색제로 작용하는 성분의 총합은 약 4%이며 MnO, $Fe_2O_3$ 및 CuO의 작용에 의한 것이다. 감청색유리 : 비중 $1.48{\pm}0.19$이며 내부에 기포가 거의 없다. 이 유리는 HCLA이며 LMK(Low MgO, Low $K_2O$)로 분류된다. 이 감청색 유리는 소다의 원료로서 광물(natron)을 사용한 것으로 로마계유리의 특성을 잘 나타낸 제품이다. 녹청색을 내는 착색제로 작용하는 성분의 총합은 약 3%로서 $Fe_2O_3$, CuO 및 Co가 그 역할을 한 것으로 보인다. 국내에서 출토된 서역계 유리제품이 실크로드를 경유해 동아시아로 유입되고 어떻게 한국 남부에 까지 오게 되었는지, 그 제작지는 어디인지에 대한 논의가 많이 이루어지고 있다. 본 연구는 황남대총의 유리제품을 물리 및 화학적으로 특성화한 결과이며 향후 국내 또는 국외에 있는 서역계 유리제품의 제작지 및 유통경위를 추적할 수 있는 과학적 지표가 될 것이다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권1호
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• pp.43-57
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• 2005

주암댐에 유입된 호저퇴적물의 입도(2mm-200{\mu}m,\;200-100{\mu}m,\;100-50{\mu}m,\;50-20{\mu}m,\;<20{\mu}m)별 중금속(As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn)의 이동과 퇴적 후 중금속의 수직적 분산 특성을 규명하기 위하여 12개 지점의 호저퇴적물과 3개 지점의 코아시료를 채취하였으며, 코아시료는 2-5 cm 간격으로 절단하여 깊이별 간극수와 퇴적물의 중금속 함량을 측정하였다. 호저퇴적물의 퇴적속도를 측정하기 위하여 코아시료에 대한 $^{210}Pb$ 동위원소 연구를 수행하였다. 주암댐 호저 퇴적물의 중금속 및 미량원소의 함량은 퇴적위치와 상관없이 거의 일정한 함량을 보이며.,평균 함량은 $As\;14.9\;{\mu}g/g,\;Cd\;0.81\;{\mu}g/g,\;Cu\;30.7\;\;{\mu}g/g,\;Ni\;34.7\;{\mu}g/g,\;Pb\;63.3\;{\mu}g/g,\;Zn\;87.9\;{\mu}g/g$이다. Cu, Pb, Zn, Ni 및 Cd의 함량은 $20\;{\mu}m$ 이하 입도의 퇴적물에서 가장 높은 반면, As는 $2mm-200{\mu}m$ 혹은 $200-100\;{\mu}m$ 입도의 퇴적물에서 가장 높다. 간극수에 용해된 원소 중에서 가장 함량이 높은 것은 Fe와 Mn 이었으며, 코아시료의 상부로부터 심부로 갈수록 함량이 증가하는 수직적 분산특성을 나타낸다. 반면에 용존 Zn과 Cu함량은 코아시료의 최상부에서 가장 높게 나타나며, 이는 산화:환원 전위차에 따른 유기물질 및 산화광물의 용해작용과 관련이 있다. 코아시료의 퇴적물 내 Cu, Ni, Pb 및 Zn 함량은 0-4 cm구간에서 가장 높은 표면집적 현상이 관찰되며, Pb와 Cu 함량이 현저하게 높은 데, 이는 인위적인 오염에 기인하는 것으로 해석된다. $'unsupponed\;^{210}Pb'$을 이용하여 계산된 호저퇴적물의 퇴적 속도는 $\omega=0.91\;cm\;year^{-1}$ 이며, 이를 적용하면 주암댐이 완공된 이후 약 10 cm의 퇴적물이 평균적으로 퇴적된 것으로 추정된다. 이러한 자료는 주암댐 호수 바닥에 퇴적된 퇴적물의 관리방안을 마련하는 데 중요한 정보로 사용될 수 있을 것이다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제5권1호
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• pp.10-20
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• 1998

상곡광상은 캄브로-오르도비스기의 석회질암내에 발달된 열극을 교대한 다금속광상이다. 광산부근에는 상당량의 폐석과 광미가 방치되어 있으며, 폐갱도에서 유출되는 갱내수는 여과없이 하천을 따라 이동되어 상수원 및 농경지로 유입되고 있다. 토양과 퇴적물의 주성분 원소는 시료에 따라 조성 차이가 심하나 Fe, Mn, Ca 및 Na이 부화되어 있고, 특히 광미야적장 토양에서는 Fe (평균 18.58 wt.%)와 Mn (4.18 wt.%)의 함량이 아주 높다. 광미야적장 토양에서 검출된 중금속의 평균함량은 Ag=10, As=2278, Cd=7, Cu=206, Pb=1372, Sb=14 및 Zn=2231 ppm이며, 광산수계의 퇴적물에는 Ag=1, As=146, Cd=1, Cu=39, Pb=146, Sb=2, Zn=259 ppm이 함유되어 있는 것으로 보아, 독성원소들은 적어도 수 km 하류까지 이동되었을 것으로 보인다. 비광산수계 퇴적물의 조성으로 표준화한 주원소의 부화지수는 광산수계 퇴적물=1.54, 광미야적장 토양=6.84로서 높은 이상치를 갖는다. 희토류원소의 부화지수는 광산수계 퇴적물=0.92, 광미야적장 토양=0.52이다 환경적 독성원소 (As, Cd, Cu, Pb, Sb, Zn)를 비광산수계 퇴적물의 조성으로 표준화한 부화지수는 광산수계 퇴적물=2.42, 광미야적장 토양=25.47 이다. EPA의 환경오염 기준치로 표준화된 부화지수는 비광산수계 퇴적물=0.53, 광산수계의 퇴적물=1.84, 광미야적장 토양=23.71 이다. 퇴적물과 토양의 X-선 회절분석 결과, 구성광물의 함량비는 다소 차이가 있으나 모든 시료에서 동일한 광물조성(방해석, 돌로마이트, 마그네사이트, 석영, 운모, 녹니석 및 점토광물)을 갖는다. 중금속 오염이 심한 토양과 퇴적물을 비중분리하여 반사현미경으로 관찰하면 황철석, 유비철석, 섬아연석, 방연석, 침철석 및 수산화 광물들이 많이 관찰되는 것으로 보아, 이 광물들이 오염원으로 작용하고 있음을 보인다.

• Toxicological Research
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• 제21권1호
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• pp.15-21
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• 2005

There is now a growing concern about the possible toxicity of heavy metals in cosmetics. Heavy metals can be used as cosmetic ingredients or may be present as low level impurities in some of the raw materials. Chromium derivatives are used as pigments in cosmetics. Chromium is essential and toxic trace elements. Chromium may cause skin allergy. However, the regulations related to cosmetic products give no limit values for Chromium. Hexavalent chromium is significantly more toxic than trivalent chromium. Hexavalent chromium may present a carcinogenic risk at high concentrations. Therefore, it is important to consider oxidation state of chromium when analyze chromium. The purpose of this study is to determine the concentrations of water-soluble trivalent and hexavalent chromium in samples of makeup products, and to assess the safety of cosmetics on the basis of animal sensitization tests using guinea pig. The present study of chromium in 48 makeup products of 12 manufacturers provides a basis for assessing safety of makeup products. Water-soluble hexavalent chromium was not detected in any product. Water-soluble trivalent chromium was detected in only 9 eye shadows out of 48 makeup products, and could not be quantified 3 out of 9 eye shadows. The highest level of water-soluble trivalent chromium was about 10 mg/kg in spite of 90,000 mg/kg of total chromium. The results of animal sensitization tests show that 200 mg/kg of trivalent chromium and 5 mg/kg of hexavalent chromium have no harmful effect. No cross-reaction among these metals was found. Accordingly, the concentrations of water-soluble chromium in makeup products seemed to be safe. The overall results indicate that chromium in cosmetics probably have no significant toxicological effects. However, It is necessary to set guidelines on the maximum permissible concentration of water-soluble chromium in cosmetics.

• 자원환경지질
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• 제36권5호
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• pp.357-363
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• 2003

이 연구의 목적은 2000년도에 국내에서 생산된 백미에 함유된 As, Cd, Cu, Pb 및 Zn의 자연함유량과 백미의 섭취에 의한 이들 미량원소들의 인체섭취량을 추정하는 것이다. 논농사의 빈도가 낮은 제주도를 제외한 8개도에서 총 63개의 시료를 채취하였다. 채취된 시료는 건조, 미분쇄 및 산처리 이후, ICP-AES를 활용하여 화학분석을 하였다. 화학분석 결과, 백미에 함유된 As, Cd, Cu, Pb 및 Zn에 대한 건조중량 기준의 평균함량은 각각 0.126, 0.040, 1.96, 0.361 및 16.6 mg/kg으로 조사되었다. 이들 함량은 전세계에서 조사된 백미 내의 미량원소 자연함유량의 평균함량과 유사한 범위이다. 우리 국민의 1일 평균 쌀소비량을 256 g으로 가정하면, 조사된 쌀의 섭취에 의한 As, Cd, Cu, Pb 및 Zn의 1일 섭취량은 각각 32.3, 10.2, 502, 92.4 및 4,250 ${\mu}g$/day으로 계산되었다. 이 값들은 세계보건기구의 미량원소 1일 섭취 최대허용량 기준 이내이지만, 쌀의 소비는 우리 국민에게서 가장 중요한 미량원소 섭취 경로중의 하나이다.

• 분석과학
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• 제9권2호
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• pp.145-160
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• 1996

한국표준과학연구원 무기분석그룹에서는 1994년과 1995년도에 카나다 퀘백주 독성센터에서 실시한 혈액시료의 국제공동분석프로그램에 참여하였다. 이 프로그램의 목적은 생체시료에 있는 미량의 독성원소에 대해 참여하는 각국 실험실의 재현성과 정확도의 평가이다. 본 실험실에서는 3개 농도수준의 Pb과 Cd이 함유된 혈액시료를 동위원소희석 유도결합플라스마 질량분석법으로 분석하였다. 0.5mL의 혈액시료에 농축 동위원소를 첨가하고 질산 2mL와 함께 마이크로파 가압분해장치에서 분해한 후 약 10mL로 묽힌 후 ICP-MS에 주입하였다. 각국 실험실에서 보고한 Pb과 Cd의 농도를 나타내고 서로 비교하였으며 본 실험실에서 보고한 값은 모두 목표값에 매우 가까운 값을 얻었다.

• Nutritional Sciences
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• 제2권2호
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• pp.88-92
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• 1999

The purpose of this study was to study the intake of heavy metals such af arsenic, lead and cobalt and the relationship of dietary heavy metals with serum iron, topper, and zinc, which play important roles in hematopoiesis, in healthy college women living in Choongnam Korea, where we have detected heavy metals (As, Pb, Co) in some marine products in previous studies. The nutritional status of the subjects (35 women) was evaluated by anthropometric measurements, 24-hr dietary recall for 3 days. And 3-day diets (by weighing method) and blood were collected to analyze As, Pb, Co, Fe, Cu, Zn, Hb, Hct, and MCHC. The mean age, height, weight, and BMI were 20 years, 158 cm, 55 kg and 22.42 kg/$m^2$, respectively. The mean daily energy intake was 85.85% of RDA for Koreans. The ratio of energy from carbohydrate, protein, and fat was 60 : 24 : 16. The mean daily intake of heavy metals (As, Pb, Co) was 1.77 mg/day, 75.21 $\mu$g/day and 21.12 $\mu$g/day. And the mean daily intake of iron, copper, and Zinc concentrations were 97, 68, and 92% of normal values. The mean serum heavy metals (As, Pb, Co) were 16.14 $\mu$g/dl, 4.32 $\mu\textrm{g}$/dl and 0.02 $\mu$g/dr, respectively Mean blood levels of Fe, Cu, Zn, Hb, Hct, and MCHC were at normal levels. Dietary heavy metals except Co were not significantly different from serum Fe, Cu, Zn and Hb, Hct, and MCHC. However, there was a tendency toward lower serum concentration of Fe, Hb, Hct, and MCHC in the subjects with higher heavy metals (As) intake. Among heavy metals, only dietary Co showed a significant negative correlation with Hb (p< 0.001) and Hct (p < 0.001).

• 자원환경지질
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• 제27권5호
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• pp.469-477
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• 1994

Many researchers have investigated most representative sequential extraction method using various reagents for determining the chemical forms of metals in soils and sediments. In this paper, a newly modified method for sequential extraction scheme based on Tessier's method by Environmental Geochemistry Research, Centre for Environmental Technology, Imperial College, was introduced and examined. In comparison with Tessier's method, originally designed for sediment analysis by Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS), the sequential extraction scheme has been developed for the multi-element analysis by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES). The partitioning of particulate trace elements was classified into five fractions: (i) exchangeable, (ii) bound to carbonates or specially adsorbed, (iii) bound to Fe and Mn oxides, (iv) bound to organic matter and sulphides and (v) residuals. The experimental results of the pilot study for in-house reference material (HRM2) and certified international standard reference material (SRM2711) using the modified method showed not only reasonable precision and accuracy but also acceptable overall recovery rates. In addition, mine dump soils sampled in the Dalsung Cu-W mine, Korea were prepared and sequentially extracted using the method. Most of Cu was bound to organic matter/sulphides and residual fractions. The dominant fraction of soil Pb and Zn in the study area was found in the residuals. The fraction of Cd showed a wide variation between samples and could be found bound to the carbonates or specially adsorbed, oxides, organic fraction and residuals. The recovery rates of Cd, however, were poor due to relatively low Cd concentrations in soils. The heavy metals in these mine dumps appear to be in the more inert forms and should not be readily bioavailable. The soils, however, had very low pH values (average 4.1) and had sandy textures; consequently, rapid infiltration of rainfall may increase leaching of Zn and Cd which were found to be around 5 to 10% of the exchangeable fraction. As a result of the investigation of this study, it has been strongly recommended that these mine waste materials should still be considered a significant contaminant source and will need environmental remediation to prevent pollutants from being released into the environment.

• 자원환경지질
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• 제29권4호
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• pp.483-493
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• 1996

중부 옥천대에 분포하는 대보 화강암질 저반의 주원소, 미량원소 조성으로부터 조구조환경과 기원물질의 특징을 연구하였다. 화강암류는 흑운모 화강암, 조립질 반상화강암 및 화강섬록암으로 나눌 수 있다. 화강암류의 불규칙적인 Na, K 함량변화는 분별정출작용만으로 설명될 수 없고 기원물질의 불균질성이나 다양한 기원물질의 불완전한 혼합을 반영하는 것으로 생각된다. 대보 화강암에서 나타나는 친석 원소(LIL element)의 부화와 낮은 Ta/Hf비는 정상적인 칼크 알칼리 계열의 대륙 연변부 호 화강암의 특징과 부합된다. 희토류원소 변화양상으로 보아 $SO_2$ 함량이 높은 흑운모 화강암을 보다 염기성인 화강섬록암의 후기 분화체로 보기는 어렵다. 대보 화강암의 ${\varepsilon}_{Nd}(t)$값과 친석 원소의 함량은 서로 체계적인 변화를 보이지 않아 그들의 지화학적 특징이 초생적인 용융체와 지각 물질 사이의 혼합에 의해 규정되었을 가능성을 배제한다. 대보 화강암의 지구화학적 특징은 주로 기원물질의 고유한 불균질성을 반영한다고 보아진다.