• 제목/요약/키워드: X선-형광분석

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치과 파노라마 촬영에서 공간선량률 분석 (Analysis of the Spatial Dose Rates during Dental Panoramic Radiography)

  • 고종경;박명환;김용민
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권4호
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    • pp.509-516
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    • 2016
  • 저선량 장시간(15초 내외) X선을 조사하는 치과 파노라마 촬영장치는 교육 목적의 사용에는 원자력안전법의 규제를 받으며, 이에 따라 방사선안전 설비(경보장치, 인터록)를 설치해야 한다. 본 연구에서는 치과 파노라마 촬영에서 방사선량 및 공간선량률을 측정하여 방사선안전 설비의 실효성을 확인하고 방사선작업종사자 및 수시출입자 등의 방사선방호를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 치과 파노라마 전용팬텀의 직접 피폭부위인 치아와 간접 피폭부위인 수정체와 갑상선에서 유리선량계 소자(GD-352M)를 부착한 후 X선을 3회 반복 조사하여 형광유리선량계 시스템으로 선량을 판독하였다. 팬텀 절치부를 중심으로 한 수평면을 $45^{\circ}$ 각도로 분류하여 7방향으로 구획하여 각 방향마다 30, 60, 90, 120 cm의 거리에서 공간선량률을 측정하였다. 직접 피폭부위는 최대 $984.5{\mu}Gy$가 측정되었다. 공간선량률은 30 cm에서 가장 높게 나타났으며, 120 cm로 거리가 증가할수록 선량이 감소하였다. 방향에 따라서는 30 cm 거리에서 회전 시작부위의 공간선량률이 $3,840{\mu}Sv/h$로 가장 낮은 부위인 $778{\mu}Sv/h$에 비해 4배 차이가 났다. 방사선작업종사자가 위치할 수 있는 60 cm 거리에서의 공간선량률은 평균 $408{\mu}Sv/h$로 측정되었다. 보수적인 관점에서 방사선관리구역 내에 의도하지 않은 피폭이 발생하는 경우를 대비하여 피폭선량 예측이 가능하도록 공간선량률에 대한 방사선안전 교육이 필요하지만, 현재 의료법에 의해 의료기관에서는 설치하지 않아도 되는 인터록 등의 설비는 교육용 치과 파노라마 촬영실의 공간선량률이 낮은 것을 감안할 때 원자력안전법에서 의무화 되어 있는 것은 과한 규제로 사료된다.

유해물질 규제법(RoHS)에 따른 휴대폰 내의 중금속 함유량 측정을 위한 스크리닝법 연구 (Study on the screening method for determination of heavy metals in cellular phone for the restrictions on the use of certain hazardous substances (RoHS))

  • 김영혜;이재석;임흥빈
    • 분석과학
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    • 제23권1호
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    • pp.1-14
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    • 2010
  • 모든 전기전자제품에 대한 유해 중금속 규제법(RoHS)이 유럽과 중국 등 세계 각 나라에서 시작 되면서 이에 대한 중요성이 대두되고 있다. 이와 관련하여, 현재 세계 전기전자 협회(IEC)에서 발표된 IEC 62321 문건은 기존의 표준 분석 규격들과 마찰이 있을 수 있다. 반면에, IEC기술위원회(TC 111) 에서 발표된 시료 채취 및 처리 방법(sampling)에 관한 일반공개규격(Publicly Accessible Specification: PAS)은 기존 규격들과 상호보완적으로 응용될 수 있다. 이 실험에서는 PAS에 준하여 휴대폰시료를 분리 및 분해하는 방법을 찾고, 기존의 분석장치를 이용한 스크리닝방법과 비교하고자 하였다. X선 형광분석법(XRF)은 시료의 전 처리가 필요 없어서, 신속한 분석이 가능하므로 스크리닝에 탁월한 기능을 보여준다. 하지만 이 방법은 표면의 유해물질 정보만 알 수 있으며, 심각한 매트릭스 간섭과 정량을 위한 다양한 표준물질이 없다는 제약이 따르기 때문에, 이를 보완할 수 있는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 레이저 박리 유도결합플라스마 질량분석장치(LA-ICP-MS), 에너지 분산형 XRF (ED-XRF) 와 전자주사현미경 에너지분산 X선분광기(SEM-EDX)를 휴대폰 스크리닝에 적용하여 보았으며, 유해중금속이 검출된 일부 부품의 경우에는 흑연로 원자흡수분광분석법(GF-AAS)을 수행하여 농도를 측정하였다. 이 실험결과, 배터리 일부 부품의 경우, GF-AAS와 XRF의 Pb 측정결과는 각각 0.92%와 5.67%로서 차이가 많이 나는 것을 알 수 있었다. 또한, XRF의 상대편차 범위 23-168%는 LA-ICP-MS의 편차 범위인 1.9-92.3% 보다 월등히 큰 것으로 나타났다. 결론적으로, 스크리닝 목적으로 XRF 분석방법을 이용하였다 할지라도, 정확한 함량을 얻기 위하여 GF-AAS의 분석을 수행해야 할 것으로 판단된다. 그리고, 기존 IEC 문건의 스크리닝 방법에는 언급되어 있지 않으나, 본 연구에서는 LA-ICP-MS가 전기전자제품 내에 있는 유해물질들에 대한 정보를 신속하게 얻을 수 있는 스크리닝 방법으로 활용될 수 있음을 확인하였다.

골재 부산물의 용토재 활용을 위한 특성 분석 (Physico-Chemical Properties of Aggregate By-Products as Artificial Soil Materials)

  • 양수찬;정영상;김동욱;심규섭
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.418-428
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    • 2007
  • 본 연구는 골재 부산물의 용토재로서 활용을 위한 기초 특성 분석으로서 전국 21개소의 골재 업체를 대상으로 골재 생산시 생하는 슬러지나 석분 등 골재 부산물의 화학성과 물리성 및 광물 조성을 알아 보는데 있다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 골재 부산물의 pH는 전라도 지역의 JH, DA 업체를 제외하고 모두 8.41~10.97 정도로 높았으며, EC는 평균 $167.9{\mu}S\;cm^{-1}$ 이고 전라도 지역은 대부분 $33.0{\sim}122.4{\mu}S\;cm^{-1}$ 정도로 상대적으로 낮은 수치를 보였으나, 경상도 지역은 $169.5{\sim}639.0{\mu}S\;cm^{-1}$ 정도로 상대적으로 높은 수치를 나타냈다. 2. 유기물 함량은 대부분 $2.9{\sim}5.0g\;kg^{-1}$ 이며, 강원도 지역의 GG 업체의 경우 $11.27g\;kg^{-1}$ 로 상대적으로 높았다. T-N의 경우, 0.01~0.11 % 정도이고 $NH_4{^+}-N$의 경우, 대부분 지역은 $14.0{\sim}67.2mg\;kg^{-1}$ 수준이었으나 전라도 지역은 $1.03{\sim}3.00mg\;kg^{-1}$ 수준을 보였다. $NO_3{^-}-N$의 경우, 대부분 지역은 $14.0{\sim}67.2mg\;kg^{-1}$ 수준이었으나 전라도 지역은 $1.0{\sim}3.2mg\;kg^{-1}$ 수준을 보였다. $P_2O_5$ 의 경우, 강원도의 $10.2mg\;kg^{-1}$ 에서 전라도 $24.8mg\;kg^{-1}$ 까지 비슷한 수준을 나타냈다. $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$$Na^+$ 의 각 평균은 $2.299cmol_c\;kg^{-1}$, $0.472cmol_c\;kg^{-1}$, $0.021cmol_c\;kg^{-1}$, $0.055cmol_c\;kg^{-1}$ 이며 $Ca^{2+}$의 경우, 최고값인 경상도 DE 업체의 $6.385cmol_c\;kg^{-1}$ 부터 최저값인 전라도 JH 업체의 $0.742cmol_c\;kg^{-1}$ 사이의 범위를 보였다. $Mg^{2+}$의 경우 최고값인 전라도 YS 업체의 $1.850cmol_c\;kg^{-1}$ 부터 최저값인 충청도 JK 업체의 $0.006cmol_c\;kg^{-1}$ 사이의 범위를 보였다. 양이온교환용량은 평균 $7.6cmol_c\;kg^{-1}$으로 경상도에서 $17.3cmol_c\;kg^{-1}$으로 가장 높았으며, 전라도에서 $2.2cmol_c\;kg^{-1}$ 으로 가장 낮았다. 3. 중금속 함량은 모든 항목에서 환경부에서 고시한 농경지 오염 우려 기준을 초과하지 않았다. Cd의 경우, 평균 $0.011mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 강원도 DM 업체의 $0.003mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 경상도 DH 업체의 $0.062mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. $Cr^{6+}$의 경우, 평균 $0.068mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 강원도 DM 업체와 SS 업체의 $0.037mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 경기도 KG 업체의 $0.169mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Cu의 경우, 평균 $0.419mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 강원도 DM 업체와 SS 업체의 $0.000mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $1.072mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Ni의 경우, 평균 $3.513mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 전라도 DA 업체의 $0.045mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 강원도 GG 업체의 $11.980mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Zn의 경우, 평균 $0.588mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 경상도 SU 업체의 $0.014mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $1.086mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Pb의 경우, 평균 $0.467mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 강원도 DM 업체의 $0.008mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $1.261mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Fe의 경우, 평균 $33.815mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 경상도 SU 업체의 $0.805mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 경기도 KG 업체의 $106.400mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Mn의 경우, 평균 $18.427mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 강원도 SS 업체의 $0.703mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $49.140mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. 4. 골재 부산물의 토성은 평균적으로 대부분 모래가 50 % 이하이며 미사가 50 % 이상인 미사질양토(SiL)인데 비해 전라도의 경우, 양토(L)였다. 유효수분은 평균 2.58 % 로 매우 낮은 수준이며, 액성한계의 경우, 최저 값인 전라도 JS 업체의 5.9 % 에서 최고 값인 경상도의 DH 업체의 39.1 % 사이의 값을 보이며 평균 24.4 %로 일반 밭 토양의 액성한계와 유사한 수치를 보였다. 대부분 시료에서 점착성 및 가소성 모두 그 성질이 약하거나 없는 C나 D 등급이었다. 5. 골재 부산물의 투수성은 경기도 KG 업체의 경우, $2.8{\times}10^{-6}m\;sec^{-1}$, 강원도 CC 업체의 경우, $0.4{\times}10^{-6}m\;sec^{-1}$, 그리고 전라도 KS 업체의 경우, $1.4{\times}10^{-6}m\;sec^{-1}$ 로 상당히 느린 투수성을 보여준다. 6. 골재 부산물의 X선 회절분석 결과, 석영(Quartz)과 단사녹니석(Clinochlore)이나 금운모(Phlogopite)가 주요 피크로 대부분 시료에서 화강암 또는 화강 편마암 지역의 광물 조성을 보였으며, 강원도 지역의 DM 업체에서 석회암을 모암으로 하는 방해석(Calcite)과 백운석(Dolomite)이 주요 피크였다. 7. 골재 부산물의 화학 조성 분석 결과(X선 형광분석), 대부분 시료는 원암을 화강암이나 화강편마암으로 하고 있기에 대표적인 원소는 $SiO_2$이며 그 다음으로 $Al_2O_3$가 대부분을 차지한다. 강원도의 SS, DM 업체의 $SiO_2$의 함량은 30 %이하로 낮은 반면에 CaO의 함량은 45 % 이상으로 높은 수치를 보여준다. 골재 부산물의 규반비는 1.70~3.42 이며, 이는 골재 부산물이 화학적 풍화 보다는 원암에서 기계적인 파쇄에 의한 단순 입자 크기의 축소로 보이며, 원암 가루, 즉 1차 광물로서 2차 광물이 거의 없기 때문이라 판단된다. 8. 골재 부산물의 시차 열분석 결과, 열변화 곡선이 안정적이며 주요 천이점이 $550^{\circ}C$에서 $610^{\circ}C$ 부근에 석영의 천이를 보이는 것과 열변화 곡선이 불안정적이며 여러 천이를 보이는 것으로 나뉘며, 골재 부산물의 경우는 흡 발열피크를 검토할 때 점토광물이 거의 없는 것으로 보인다.

부여 능산리 서고분군 1·2호분 내벽의 과학적 조사를 통한 벽화 존재 유무 연구 (A Study on the Presence of Murals by Scientific Investigation on the Inner Walls of West Ancient Tomb No.1 and 2 Neungsan-ri, Buyeo)

  • 이한형;김동원;이화수
    • 박물관보존과학
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    • 제22권
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    • pp.41-52
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    • 2019
  • 부여 능산리 서고분군 1, 2호분의 석실내부 벽화의 존재 여부를 확인하기 위하여 육안조사와 현장에서의 현미경 관찰, 형광X선분석을 수행하고, 일부 채취 시료에 대한 X선회절분석을 수행하였다. 그 결과, 1호분은 석벽의 표면 마무리 상태가 거칠고, 현실 천정을 제외한 부위에서는 벽화의 어떠한 흔적도 관찰되지 않았다. 또한 현실 천정에서는 석재와는 다른 색의 흑색 물질이 관찰되는데, 이 부분의 경우에도 표면부와 표면을 살짝 긁어내어 드러난 내부가 동일한 육안적 특징을 보이며, 이 부분에서 채취한 시료에서 흑운모가 주된 광물로 동정되어 먹 등 인위적 물질을 칠한 것이 아니라 석벽의 구성광물인 것으로 확인되었다. 2호분의 경우 내부 동, 서, 북의 석벽 표면에서 백색물질이 관찰되며, 이 물질에 대한 분석 결과 석회(Calcite)로 확인되어 벽화의 존재가 의심되었다. 그러나 석회층이 동벽의 현실입구와 연도부분에 집중되어 있으며, 북벽과 서벽의 경우에는 단지 하부에서만 집중적으로 관찰되었다. 또한 동벽의 현실입구와 연도부분의 석회물질은 그 분포 형태가 도굴 갱으로 유입된 흙이 쌓인 흔적과 상응하고 있어 2호분 내벽의 석회물질은 외부의 흙과 석회가 유입되어 형성된 것으로 판단되었다. 또한 천장과 사면의 석판틈새에서 확인되는 메움 물질은 분석결과 니질의 토양으로 석벽 표면에 존재하는 석회와는 다른 물질로 확인되었다. 만약 벽화를 조성할 목적으로 석벽표면에 석회층을 인위적으로 형성한 것이라면 석판틈새 매움 물질도 석회를 사용하는 것이 더 자연스러웠을 것이다. 이러한 점으로 보아 능산리 2호분의 현실과 연도의 내벽에도 벽화는 없는 것으로 판단된다.

라멜라 액정상 메이크업 클렌징 제형 (Makeup Cleansing Formulation with Lamellar Liquid Crystal Phase)

  • 여혜림;이지현;김수지;노민주;장지희;김연준;윤명석;유권종;이준배
    • 대한화장품학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.79-86
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    • 2017
  • 본 연구는 두 개의 편광판 사이에서 홀로그램과 같은 독특한 외관을 갖는 라멜라 액정상 메이크업 클렌징 제형에 관한 것이다. 라멜라 액정상을 갖는 메이크업 클렌징 제형 연구는 오래전부터 많이 시도되어 왔지만, 탁도 증가 및 점도 상승 등의 문제로 실제 상용화에는 한계가 있었다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 계면활성제의 알킬 체인에 의한 액정상의 유동성 증가와 음이온 계면활성제 도입에 따른 정전기적 반발력 증가를 이용하였다. 이를 통해 액정상의 결정화를 억제하여 안정한 액정상 제형을 확보할 수 있었다. 또한, 본 연구에서는 객관적이고 정량적인 클렌징력 평가를 위해 형광물질과 in vivo imaging system (IVIS) 장비를 이용하여 in vitro 클렌징력 평가법을 새롭게 도입하였다. 이렇게 개발된 클렌징력 평가법을 이용하여 라멜라 액정상 메이크업 클렌징 제형의 우수한 메이크업 클렌징력을 확인할 수 있었다. 한편, 본 연구에서 개발된 라멜라 액정상 메이크업 클렌징 제형을 직교 배열된 두 편광판 사이에 두면 홀로그램과 유사한 특이적인 무늬를 관측할 수 있다. 이러한 현상은 액정상 제형을 통과하는 가시광선과 라멜라 구조 사이의 간섭현상에 의한 것으로 추정된다. 클렌징 제형에서의 라멜라 구조는 소각 X선 산란분석(SAXS)을 이용하여 Bragg spacing ratio가 1 : 2의 정수비로 관찰되는 것을 통해 확인하였다. 본 연구를 통해 개발된 라멜라 액정상 메이크업 클렌징 제형은 우수한 경시 안정성과 클렌징력, 그리고 편광판 사이에서 관찰되는 홀로그램과 유사한 독특한 외관으로 인해 향후 새로운 메이크업 클렌징 제품 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.

한국, 일본, 러시아 용암동굴 형성층의 형광X선 분석과 편광현미경적 연구 (XRF Analysis and Polarizing Microscopic Study of the Lava Cave Formation, Korea, Japan and Russia)

  • Sawa, Isao;Furuyama, Katsuhiko;Ohashi, Tsuyoshi;Kim, Chang-Sik;Kashima, Naruhiko
    • 동굴
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    • 제74호
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    • pp.23-31
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    • 2006
  • (1) Kaeusetgul Cave in Kimnyong-Ri, Jeju-Do, Korea. Kaeuset-gul Cave (KC) is situated in NNE area of the Manjang-gul cave (125m a.s.l.). Kaeuset-gul Cave lies at $126^{\circ}45'22"$ E in longitude and $33^{\circ}33'09"$ N in latitude. The coast belong Kimnyeong-Ri, Kujwa-eup, Jeju-Do. Altitude of the cave-entrance is 10m and length of the cave is 90m. Lava hand-specimens of KC are studied by X-ray fluorescence analysis (XRF). Average major chemical components of specimens from KC is as follows (wt.%); $SiO_2=47.03$, $TiO_2=3.16$, $Al_2O_3=18.41$, FeO*=13.53, MnO=0.14, MgO=5.05, CaO=8.66, $Na_2O=2.81$, $K_2O=0.67$, $P_2O_5=0.55$ in KC. Polarizing microscopic studyindicates that these specimens are described of alkali-basalt. (2) Tachibori Fuketsu (Cave) in Shizuoka Prefecture, Fuji Volcano, Japan Tachibori Fuketsu lies attoward the south in skirt of the Fuji volcano, $138^{\circ}42'04"$ east longitude and $35^{\circ}18'00"$ north latitude. The location of cave entrance is 2745, Awakura, Fujinomiya-shi, Shizuoka Prefecture. The above sea level and length of Tachibori Fuketsu are 1,170m and 82m. Average major chemical components of specimens from cave areas follows (Total 100 wt.%) ; ($SiO_2$=50.52, $TiO_2$=1.69, $Al_2O_3$=15.47, FeO*=13.13, MnO=0.20, MgO=5.97, CaO=9.17, $Na_2O$=2.52, $K_2O$=0.94 and $P_2O_5=0.40).$ Polarizing microscopic study indicates that these specimens may belong to tholeiite-basalt series. According to polarizing microscopic study, Au (Augite), P1 (Plagioclase), and O1 (Olivine) are contained as phenocryst minerals. (3) Gorely Cave in Kamchatka Peninsula, Russia Gorely caldera is located at the southeastern part of Kamchatka Peninsula, about 75km southwest of Petropavlovsk-Kamchatskiy.. Gorely lava caves are situated in NHE area of Mt. Gorely volcano (1829m a.s.1.). One of lava cave (Go-9612=K-1) lies at $158^{\circ}00'22"$ east longitude and $52^{\circ}36'18"$ north latitude. The elevation of cave entrance is about 990m a.s.1. and the main cave extends in the NNW direction for about 50m by 15m wide and 5m in depth. The cave of K-3is near the K-1 cave. "@Lava hand-specimens K-1 and K-3 caves are studied by X-ray fluorescence analysis and polarizing microscopic observation. Average major chemical components of specimens from these caves are as follows (wt.%) ;($SiO_2$=55.12, $TiO_2$=1.25, $Al_2O_3$=16.07, T-FeO* =9.41, MnO=0.16, MgO=5.01, CaO=7.21, $Na_2O$=3.39, $K_2O$=1.92, $P_2O_5$=0.45) and these values indicate that the Gorely basaltic andesite belong to high alumina basalt. Polarizing microscopic study indicates that these specimens are described of Augite andesite.