• 한국결정성장학회지
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• 제30권6호
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• pp.244-250
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• 2020

β-삼인산칼슘(β-tricalcium phosphate, β-TCP, Ca3(PO4)2)은 뼈와 유사한 성분을 가지는 인산 칼슘계 세라믹 중 하나로, 생분해성과 골 전도성을 가지고 있어 골 대체재 등으로 다양하게 사용된다. 이러한 β-TCP의 생체 활성과 골유도성을 향상시키기 위해 다양한 이온 치환 연구가 진행되어왔으며 그 중 철 이온은 필수 미량 원소로 체내에서 다양한 기능을 한다. 본 연구에서는 β-TCP에 철 이온이 치환되었을 때 열처리 온도에 따른 구조의 변화를 분석하고, 이에 따른 생분해 특성을 평가하였다. 또한 분해 후의 구조를 분석하여 분해 거동을 확인하였다. 철 이온을 치환한 β-TCP는 공침법으로 합성을 하였고, 925℃와 1100℃에서 하소 처리를 실시하였다. X-선 회절 분석과 Rietveld refinement를 이용하여 구조 분석을 실시하였다. 철 이온은 온도에 따라 Fe2+ 또는 Fe3+ 상태로 바뀌기 때문에 β-TCP에 치환되었을 때 열처리 온도에 따라 치환 위치(Ca(4), Ca(5))가 바뀌고, 1100℃에서 열처리를 실시한 철 이온 치환 β-TCP의 분해 속도가 가장 빨랐다. 또한 세포 증식 특성이 향상된 것을 통해 β-TCP에 철 이온을 치환하는 것이 생체적합성과 생체 활성 특성을 향상시키고 골 결손부 회복 등 더욱 다양한 분야에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제62권6호
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• pp.812-823
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• 2020

The aim of this study was to investigate the effects of Korean rice wine residue (RWR) on the growth performance and blood profiles of Hanwoo steers in the fattening stage. In situ and in vivo experiments were conducted to analyze rumen fermentation characteristics and total tract digestibility, respectively. Three cannulated Hanwoo steers (mean body weight: 448 ± 30 kg) were used in both analyses. The growth performance of 27 experimental animals in the fattening stage (initial body weight: 353.58 ± 9.76 kg) was evaluated after 13 months of feeding. The animals were divided into three treatment groups (n = 9/group). The treatments comprised total mixed ration (TMR) only (CON), TMR + 10% RWR (10% RWR), and TMR + 15% RWR (15% RWR). The diets of equal proportions were fed daily at 08:00 and 18:00 h based on 2% of the body weight. The animals had free access to water and trace mineral salts throughout the experiment. Supplementation of 15% RWR significantly decreased (p < 0.05) the rumen fluid pH compared with the control treatment, but there was no significant difference in the total volatile fatty acid concentration. It also significantly increased (p < 0.05) dry matter digestibility compared with the other treatments. The total weight gain and average daily gain of the animals in the RWR-supplemented groups were significantly higher (p < 0.05) than those in the control group. Furthermore, the feed intake and feed efficiency of the RWR-supplemented groups were higher than those of the control group. Supplementation of RWR did not affect the alcohol, albumin, glucose, total cholesterol, triglyceride, and low-density lipoprotein concentrations, and aspartate aminotransferase and alanine transaminase activities in the blood; these parameters were within the normal range. The high-density lipoprotein and creatinine concentrations were significantly higher in the 15% RWR group, whereas the blood urea nitrogen concentration was significantly higher in the 10% RWR group than in the other groups. These results suggest that TMR with 15% RWR can serve as an alternate feed resource for ruminants.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제55권4호
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• pp.430-440
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• 2022

셀레늄은 산화스트레스 방어 기능으로 인체의 면역기능 유지에 필수적 역할을 하고, 세포의 항산화기능, 면역기능, 갑상선호르몬 조절, 약물이나 중금속 위해에 대한 방어, 만성질환의 위험 감소에 필수 역할을 하는 미량무기질이다. 셀레늄 섭취의 부족은 암, 심혈관질환, 당뇨병, 신경질환, 골관절 및 근육괴사와 약화, 갑상선질환, 염증성 질환 등 다양한 만성적 질환의 위험을 높인다. 본 논문은 2020 한국인 영양소 섭취기준에서 셀레늄의 제정과 개정 근거 기준에 대해 설명하고, 셀레늄 데이터베이스의 현황과 향후 2025 한국인 영양소 섭취기준 설정을 위한 필요 연구에 대해 논의하였다. 셀레늄의 2020 한국인 영양소 섭취기준은 2015년에 이어 혈장 셀레노프로테인 P 수준이 최대가 되는 셀레늄의 평균필요량을 지표로 사용하였고, 중국인 대상의 보고치에 한국인의 기준체중과 변이계수를 적용하는 방법이 적용되었으며, 2015년에 비해 참고체중치의 변경에 따라 성별, 연령별 셀레늄 섭취기준에서 약간의 개정이 있었다. 향후 셀레늄 섭취기준 설정의 발전을 위해서는 1) 한국인 대상의 혈장 셀레노프로테인 P의 최대수준을 나타내는 셀레늄 섭취량을 파악하기 위한 셀레늄 중재연구가 필요하고, 2) 셀레늄 섭취량 판정의 정확성을 높이기 위한 영양평가 프로그램내 식품 셀레늄 데이터베이스의 검토와 식품의 셀레늄 함량 분석을 확대해야 하며, 3) 국민의 셀레늄 섭취와 체내 생물학적 지표와의 관계를 건강한 일반인뿐만 아니라 질환자 및 운동선수와 같은 특수 환경의 대상자들로 확대하는 연구가 요구된다.

• 자원환경지질
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• 제56권6호
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• pp.799-816
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• 2023

Mineralogical and geochemical studies of shales within the Lower Anambra Basin was conducted to unravel the depositional environment, provenance, maturity, paleo-weathering conditions, and tectonic settings. Mineralogical studies conducted using X-ray diffraction analysis revealed that the samples were composed of kaolinite, montmorillonite, chlorite, and illite. KaolinIite is the dominant mineral, constituting approximately 41.5% of the bulk composition, whereas the non-clay minerals are quartz, ilmenite, and sillimanite. Geochemical analysis showed a predominance of SiO₂, Al₂O₃, and Fe₂O₃ contents of the shale samples with mean values of 52.29%, 14.09%, and 6.15% for Imo Shale (IS); 52.31%, 16.70%, and 7.39% for Mamu Shale (MS); 43.21%, 21.33%, and 10.36% for Enugu Shale (ES); 53.35%, 15.64%, and 7.17% for Nkporo Shale (NS); and 51.24%, 17.25%, and 7.78% for Agwu Shale (AS). However, the shales were depleted in Na₂O, MgO, K₂O, MnO, TiO₂, CaO, and P₂O₅. The trace element ratios of Ni/Co and Cu/Zn of the shale suggest an oxic depositional environment. The average SiO₂ vs. Al₂O₃ ratio of the shales indicated textural maturity. Compared to the PAAS standard, the shales plot below the PAAS value of 0.85, suggesting a high degree of maturity and intensive chemical weathering, further confirmed on a CIA vs. PIA plot. On log (K₂O/Na₂O) against SiO₂ and tectonic setting discriminant function diagrams, the shales plot mostly in the field of passive continental margin tectonic setting. The discriminant function diagrams as well as Al₂O₃/TiO₂ ratio of the shales showed that they were derived from a mixed source (mafic and intermediate igneous rocks).

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제57권3호
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• pp.70-88
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• 2024

섬장암은 고대 로마시대부터 사용하던 암석명이나 세계적으로도 분포지가 넓지 않으며, 국내에도 산청과 강원도 일대를 중심으로만 산출된다. 국내 석조문화유산의 재료로 사용한 사례도 매우 희소한 석재이다. 그러나 산청 범학리 삼층석탑은 섬장암으로 구성되어 있으며, 각 부재별로도 아주 유사한 암상, 광물조성, 입도, 색상 및 대자율을 갖는 것으로 보아 모두 동일 계열의 암석임을 알 수 있다. 범학리 일대에는 섬장암의 노두가 비교적 넓게 분포하며 이를 최근까지 석재로 활용한 광산도 있다. 이 암석은 석탑의 석재와 전체적인 색과 산출상태 및 암석광물학적 특징이 거의 동일하며, 지구화학적 진화경향도 아주 유사함을 보였다. 또한 범학사지 일대의 동종 암석에서는 다수의 채석흔이 확인되었다. 이와 같이 산청 범학리 삼층석탑의 원석재가 섬장암으로 판명된 것은 정밀한 암석학적 및 지구화학적 분석과 산지해석이 가능했고, 범학사지 주변에는 섬장암이 분포하고 있으며 동일 암석에서는 고기의 채석흔이 산재해 있었기 때문이다. 따라서 산청 범학리 삼층석탑은 사지 주변에서 석재를 자급자족해 가공과 조성이 이루어진 것으로 해석할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제39권5호
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• pp.555-566
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• 2006

주성분원소, 미량원소 및 희토류원소에 대한 지화학적 연구를 통하여 진동화강암의 성인과 마그마 근원물질의 지화학적특징 및 지구조적 환경을 살펴보았다. 진동화강암은 비알칼리암 중에서 칼크-알칼리계열의 화강암류이며, 마그마의 특성이 metaluminous에서 분화가 진행됨에 따라 peraluminous한 쪽으로 진행됨을 알 수 있다. 이들의 주성분 및 미량원소의 변화경향은 체계적인 연속성을 나타내며, 콘드라이트에 표준화한 희토류원소의 패턴은 일반적으로 경희토류원소가 부화되어 나타나며((La/Yb)c=4.2-12.8), Eu의 이상이 거의 나타나지 않는다. 진동화강암체의 Rb-Sr전암연대는 $114.6{\pm}9.1\;Ma$이며 $^{87}Sr/^{86}Sr$의 초생값은 0.70457로 나타났다. 낮은 $^{87}Sr/^{86}Sr$의 초생값은 경상분지 남부의 마산, 김해, 부산지역에 분포하는 백악기 화강암류들($^{87}Sr/^{86}Sr=0.7049-0.707$)과 유사하다. 이는 진동화강암체의 관입시기가 경상분지내에 분포하는 백악기 화강암류 중에서 가장 오래된 백악기 초기였으며 근원물질이 상부맨틀과 관련이 있음을 지시한다. 진동화강암체는 경상분지내의 다른 백악기 화강암류에 비해 상대적으로 높은 $Al_{2}O_{3},\;Na_{2}O$ 및 Sr과 낮은 $K_{2}O$와 Y의 함량을 보인다. 이들의 주성분원소($Al_{2}O_{3},\;K_{2}O,\;Na_{2}O,\;MgO$) 및 미량원소(Sr, Y, Rb) 함량범위는 adakite의 범주에 포함되며 남서부 일본의 큐슈(Kyushu)섬에서 나타나는 화강암체와 유사한 adakitic한 지화학적 특성을 나타낸다. 지구조 판별도 및 AUK vs. ACNK도에 점시해본 결과 I-type의 화강암으로 지구조적 환경은 화산호화 강암(VAG) 영역에 해당된다. 이 결과로 미루어 진동화강암류는 중생대 백악기 이자나기판의 섭입과 관련되어 관입한 대륙주변부 환경에서 생성되었음을 시사한다.

• 암석학회지
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• 제26권3호
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• pp.281-295
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• 2017

타이와 베트남산 텍타이트의 주원소 조성, 희토류원소를 포함하는 미량원소 조성, Sr과 Nd의 동위원소 화학조성을 측정하여 상호간의 연관성을 비교하였다. 두 텍타이트의 주원소 조성은 서로 유사하며, 상부지각의 화학조성보다는 PAAS(Post Archean Australian Shale)의 화학조성에 더 유사하다. 거미도와 희토류원소의 분포도는 서로 간에 일치하는 특성을 보여주며, Eu의 부(-)의 이상과 더불어 경희토류가 부화되고 중희토류가 결핍되어 있는 특성 또한 PASS의 희토류원소 분포도와 유사하다. 타이산 텍타이트의 $^{87}Sr/^{86}Sr$과 $^{143}Nd/^{144}Nd$ 비는 각각 $0.718870{\pm}0.000008(2{\sigma}_m)$, $0.512024{\pm}0.000012(2{\sigma}_m)$이고 베트남산 텍타이트의 $^{87}Sr/^{86}Sr$과 $^{143}Nd/^{144}Nd$ 비는 $0.717022{\pm}0.000008(2{\sigma}_m)$. $0.511986{\pm}0.000013(2{\sigma}_m)$으로 타이산 텍타이트가 베트남산 텍타이트보다 더 부화된 동위원소 값을 갖고 있다. 그리고 현재까지 알려진 오스트레일리아와 동아시아에서의 텍타이트의 $^{87}Sr/^{86}Sr$과 $^{143}Nd/^{144}Nd$ 비와 비교했을 때, 이 연구에서의 두 지역 텍타이트의 $^{87}Sr/^{86}Sr$비 값은 모두 기존에 알려져 있는 Australasian 텍타이트에서의 값들의 범위에 포함된다. $^{143}Nd/^{144}Nd$ 비의 경우 타이산 텍타이트는 현재 알려져있는 Australasian 텍타이트의 $^{143}Nd/^{144}Nd$비 값 범위에 들어가는 반면에, 베트남산 텍타이트의 $^{143}Nd/^{144}Nd$비 값은 현재까지 알려진 $^{143}Nd/^{144}Nd$ 비보다 낮았다. 이 연구에서의 두 텍타이트의 지구화학적 특성의 유사성은 두 텍타이트가 거의 동일한 기원물질로부터 유래되었을 가능성을 지시해준다.

• 광물과 암석
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• 제34권3호
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• pp.157-167
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• 2021

납(lead; Pb)은 지구 형성 초기의 원시 맨틀(primitive mantle)에서부터 현재 지구로의 진화 과정 이해에 중요한 정보를 제공하는 미량 원소 중 하나이다. 납은 지구 내부 및 지각에서 다양한 화성 과정에 수반하는 규산염 광물과 용융체 내에 차별적으로 분배된다. 원소 분배 계수 변화는 규산염 용융체 구조와 밀접한 관련이 있을 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구의 목적은 납이 포함된 규산염 용융체의 자세한 구조를 밝히고, 조성에 따라 변화하는 구조와 특성, 특히 규산염 광물과 용융체 간의 원소 분배 계수와의 관계를 제시하는 것이다. 본 연구에서는 고상 NMR 분광분석을 수행하여 비정질 Pb-Na 규산염의 자세한 원자 구조를 확인하였다. 자연계 마그마 용융체의 모델 시스템으로 납이 포함된 비정질 유리 시료[(PbO)_x(Na₂O)_1-x]·SiO₂를 소듐과 납의 단종 Na₂SiO₃에서 PbSiO₃까지 다양한 조성의 비정질을 합성하였으며(x=0, 0.25, 0.33, 0.50, 0.67, 0.86, 1) 납의 함량에 따른 규소 주변 원자 환경의 변화를 확인할 수 있는 ²⁹Si MAS NMR 분광분석을 수행하였다. ²⁹Si MAS NMR 결과 납 함량에 따라 피크의 폭이 넓어지고 피크 최대값의 위치는 -76.2, -77.8, -80.3, -81.5, -84.6, -87.7 ppm으로 이동하였다. 규소와 결합된 연결 산소의 양인 Qⁿ 환경 변화를 정량적으로 분리하기 위하여 ²⁹Si NMR 스펙트럼에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션은 조성에 따라 NBO/T로 나타낸 중합도가 일정하면서 Qⁿ 환경의 화학적 차폐 이동을 가정한 경우 가우시안 함수의 조합으로 진행하였다. 그 결과 규소 주변 원자 환경 변화에 기인한 화학적 차폐의 이동이 시사된다. Na₂SiO₃의 경우 Q²가 지배적으로 존재하며 Q¹ 및 Q³가 비슷한 비율로 존재하였으나 소듐 대신 납이 포함되면서 Q²가 감소하고 Q¹ 및 Q³가 증가하면서 Qⁿ 환경의 불균화가 증가하였다. ²⁹Si NMR 스펙트럼에 대한 시뮬레이션 결과는 납을 포함한 비정질 규산염에서 조성에 따른 배열 무질서도 및 위상 무질서도 증가를 지시한다. 본 결과로부터 평균 양이온 세기(average cation field strengths)에 따른 불균화 상수(disproportionation factor)의 변화를 정량화하였다. 무질서도의 증가와 비정질의 구조 변화가 납을 포함한 미량 원소의 분배 계수를 감소시킬 것으로 예상된다.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.103-120
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• 2002

경기육괴의 남서부에 위치한 백동-홍성 일원에는 선캠브리아기 편마암복합체내에 초염기성암체들이 소규모 렌즈상의 암체로 산출된다. 백동지역에 나타나는 초염기성암체내에 변성염기성암이 부딘 형태로 나타난다. 이들 변성염기성암으로부터 3차에 걸친 변성작용이 인지된다. 1차 변성작용은 석류석안에 나타나는 포획광물들에 의해 정의되는 석류석+나트륨질 단사휘석+감섬석+사장석+티타나이트 광물군에 의해 인지되며 2차 변성작용은 기질의 석류석+단사휘석+각섬석+사장석 광물군에 의해 인지된다. 3차 변성작용은 후퇴변성작용시 석류석과 주변 휘석 사이에 형성된 심플렉타이트내의 각섬석+사장석 광물군에 의해 인지된다. 1차와 3차 변성작용시의 온도-압력 조건은 각각 $690-780^{\circ}C$, 11.8-15.9 kb 그리고 $490-610^{\circ}C$, 4.0-6.3 kb이다. 이러한 자료들은 백동의 변성염기성암이 에클로자이트상-고압백립암상-감섬암상 점이대로부터 고압백립암상-감섬암상 점이대를 지나 각섬암상으로의 후퇴변성을 경험하였음을 지시한다. 초염기성암 주변의 석류석 화강편마암에서 석류석 중심부와 가장자리로부터 얻은 온도-압력 조건은 각각 $615-815^{\circ}C$, 10.7-16.0 kb그리고 $575-680^{\circ}C$, 5.4-7.0 kb이며 이는 석류석 화강편마암도 변성염기성암과 유사한 변성진화과정을 경험하였음을 지시한다. 희유원소 분석치는 백동지역 변성염기성암의 지구조적 환경이 호상열도였음을 지시한다. 이러한 지질, 변성진화과정, 광물화학 그리고 지구조적 환경은 백동-홍성 지역이 산둥반도 수루 충돌대의 연장선일 가능성이 높음을 지시한다. 하지만 백동지역의 변성염기성암으로부터 얻어진 전암-석류석 Sm-Nd 연령인 268.7~297.9 Ma는 중국의 다비-수루 충돌대에서 인지되는 초고압변성작용 시기인 208~245 Ma보다 오래되었다. 이는 Sino-Korea 판과 Yangtz 판의 충돌이 중국보다 한반도에서 먼저 일어났을 가능성을 지시한다.

• 자원환경지질
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• 제34권1호
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• pp.39-53
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• 2001

이 연구는 토현광산 수계의 환경오염에 관하여 지질, 광물 및 지구화학적으로 고찰한 것이다. 과안부근에 분포하는 토양과 퇴적물의 ${Al_2}{O_3}/{Na_2O}$와 ${K_2}O/{Na_2}O$의 비는 ${SiO_2}/{Al_2}{O_3}$에 대하여 부분적인 부의 상관관계를 갖는다. 또한 일부 미량 및 희토류 원소의 지구화학적 특성(V/Ni, Ni/Co, La/Ce, Th/Yb, Th/U, La/Th, ${La_N}/{Yb_N}$, Co/Th, La/Sc 및 Sc/Th)들은 비교적 좁은 범위를 보이며 균질한 조성을 갖는다. 이는 광산의 모암인 셰일의 근원암이 중성 또는 염기성 화성암에서 기원한 퇴적물이 우세하였던 것임을 지시하는 것이다. 토양과 퇴적물의 대표적인 광물종은 석영, 운모, 장석, 각섬석, 녹니석 및 점토광물 등이나, 함량비는 시료에 따라 다소 차이가 있다. 독성원소의 함량이 높은 토양과 퇴적물에서는 황철석, 유비철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 침철석 등의 중광물과 다양한 종류의 수산화물이 많이 산출된다. 기반암의 조성으로 표준화한 주원소의 부화지수는 퇴적물 = 1.0, 침전물 = 1.7, 밭 토양 =0.9, 논 토양 = 0.8이다. 이 광산 수계에서 검출된 중금속의 최대함량은 Ag = 186 ppm, As = 17,100 ppm, Bi = 127 ppm, Cd = 77 ppm, Cu = 12,299 ppm, Pb = 8,897 ppm, Sb = 1,350 ppm, W = 599 및 Zn = 12,250 ppm 이다. 이 독성원소들은 광폐석 야적장 주변의 퇴적물과 침전물에서 특히 높고, total FeO의 함량과 밀접한 관계가 있다. 기반암의 조성을 기준으로 이 독성원소(As, Bi, Cd, Cu, Pb, Sb, W, Zn)들의 부화지수를 구하면, 퇴적물 = 106.0, 침전물 = 279.6, 밭토양 = 3.5, 논 토양 = 1.6 이나, EPA의 기준치로 표준화된 부화지수는 각각 40.7, 121.4, 1.3 및 0.6 이다.