• 한국지반공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.41-54
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• 2012

암석이 풍화되어 감에 따라 지반 지지력이 감소되는 것은 잘 알려진 사실이다. 토목 구조물의 시공과 설계에서는 암석의 풍화에 의한 지반정수의 변화가 많이 인용되고 있는데 본 연구는 우리나라 면적의 45.5%에 해당되는 화성암을 대상으로 풍화정도에 따른 화학적 변질지수의 값의 범위와 풍화에 따른 광물조성의 변화를 분석하였다. 대상 시료에 대하여 현재까지 제안된 풍화지수들을 산정하였으며, 유의성 분석을 통해서 지수간의 높은 상관성을 확인하였다. 각각의 풍화지수들은 풍화가 진행될수록 값이 증가 또는 감소하는 경향을 보이는데, 화학적 변질지수(CIA)는 암종이나 광물에 따른 값이 기존연구에서 제시되어 있어 풍화의 정도를 판별하기 용이하므로 본 연구에서는 이를 이용하여 풍화정도를 평가하였다. 풍화에 따른 광물학적 변화는 산성질의 영역에 포함되는 암석은 풍화가 진행되어 감에 따라 기반암-일라이트-녹니석-카올린의 경로를 따르나 고철질의 영역에 포함되는 암석은 풍화 진행에 따라 기반암-스멕타이트-녹니석-카올린의 경로를 주로 따르게 된다. 즉 고철질의 암석에서는 풍화과정에서 양이온교환능이 높은 팽윤성의 점토광물인 스멕타이트의 함량이 증가하는 경향을 보인다. 화학적 풍화지수는 화학성분의 상대적인 변화와 비율을 근거로 작성된 지수이므로 암종별로 값의 범위가 넓게 나타나며, 특정 암종의 대표값을 결정하기 어렵다. 그러나 화학적 풍화지수는 다른 풍화정도를 판별하는 기준들과 마찬가지로 정성적인 기준이 아닌 정량적인 기준으로 풍화도를 평가하는 데 활용이 가능한 것으로 판단된다. 또한 특정지역의 풍화정도를 평가하기 위해서는 화학적 변질지수와 함께 풍화광물의 함량비, 풍화에 따른 강도 특성 등을 함께 고려하는 것이 좋을것으로 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제12권1호
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• pp.111-125
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• 2017

Swelling and shrinkage characteristics of expansive fine grained soil cause volumetric changes followed by distress and damage to the structures. Soil stabilization can be explained as the alteration of the soil properties by chemical, mechanical or any other means in order to enhance the engineering properties of the soil. Utilization of industrial wastes in soil stabilization is cost effective and environment friendly. This paper presents an experimental study on stabilization of expansive soil using industrial wastes, viz. fly ash and dolochar. The paper includes the evaluation of engineering properties like unconfined compressive strength and California bearing ratio (CBR) of expansive soil collected from Balasore district of Odisha stabilized with fly ash and dolochar in different proportions and to predict the influence of these additives on engineering properties and strength characteristics of expansive soil. Both fly ash and dolochar were found to increase the CBR and decrease many index properties such as liquid limit, plastic limit, plasticity index, swelling index and UCS, thus enhancing the strength parameters of expansive soil.

• 한국지형학회지
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• 제23권2호
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• pp.95-108
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• 2016

Several flights of marine terraces were developed along the Eastern coast of Korea (Gangneung-Donghae). Various dating techniques have been applied to determine the age of these terraces, with a view to better understand the regional uplift history. In this study, we compare the major element compositions of the terrace deposits and modern beach sediments to estimate the relative formation age of these terraces. We observed a discernible difference in major element geochemistry between modern beach sediments and various elevated terrace deposit (i.e. palaeobeach sediments). In general, weathering properties of marine terrace sediments are expected to be affected by the formation ages of terraces, and here, we confirm that the chemical composition are indicative of the relative age of the terraces in this region.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.96.1-96.1
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• 2011

Solid oxide fuel cells(SOFCs) can convert the chemical energy of fuel into electricity directly. With the rising fuel prices and stricter emission requirement, SOFCs have been widely recognized as a promising technology in the near future. In this study, lean premixed flame using the orifice swirl burner was analyzed numerically and experimentally. We used the program CHEMKIN and the GRI 3.0 chemical reaction mechanism for the calculation of burning velocity and adiabatic flame temperature to investigate the effects of equivalence ratio on the adiabatic flame temperature and burning velocity respectively. Burning velocity of hydrogen was calculated by CHEMKIN simulation was 325cm/s, which was faster than that of methane having 42 cm/s at the same equivalence ratio. Also Ansys Fluent was used so as to analysis the performance with alteration of swirl structure and orifice mixer structure. This experimental study focused on stability and emission characteristics and the influence of swirl and orifice mixer in Solid Oxide Fuel Cell Systme burner. The results show that the stable blue flame with different equivalence ratio. NOx was measured below 20 ppm from equivalence ratios 0.72 to 0.84 and CO which is a very important emission index in combustor was observed below 160 ppm under the same equivalence region.

• 한국물환경학회지
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• 제22권5호
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• pp.768-783
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• 2006

Biological stream environment assessment has been an essential trend of aquatic ecosystems among advanced countries, because the chemical water quality assessment has limitations that only represent temporal water environmental status. Benthic macroinvertebrates are the most popular bioindicator group useful to biological water quality assessment for a long time. In addition, a number of indices using benthic macroinvertebrates have recently been developed not only for water quality assessment but also for ecological health assessment. In this paper Korean Saprobic Index (KSI) based on Zelinka-Marvan's saprobic valency concept is developed by applying DIN 38410 in Germany. The KSI value was widely applicable to most Korean streams with the exception of sand-based large streams, for example main stream of Nakdong River. But as a result of non-linear regression analysis the correlation between KSI and $BOD_5$ concentration was high and KSI reflected water quality alteration for mid and long-term period. In spite of applicability of KSI, it should be supplemented and developed to make it strong by accumulating field data as well as to manage integrated water environment in general through continuous biomonitoring.

• 분석과학
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• 제27권6호
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• pp.300-307
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• 2014

동물뼈의 속성작용 정도에 따른 화학적 평가 기준을 적용하기 위하여 고고유적지에서 출토된 3종의 동물뼈와 현대 동물뼈 1종을 대상으로 FTIR-ATR과 XRD 분석을 실시하였다. FTIR-ATR 분석을 통해 결정화지수(CI)와 탄산염과 인산염의 비(C/P), 탄산염과 탄산염의 비(C/C)를 비교한 결과 동물뼈의 보존 상태에 따라 CI와 C/P 값이 차이를 보였다. XRD 분석을 통해 결정화 정도를 비교한 결과 $30^{\circ}-35^{\circ}$ 범위에서 동물뼈의 보존 상태를 구분할 수 있었다. FTIR-ATR과 XRD 분석 결과, 몽골 대형포유류뼈의 보존 상태가 가장 양호하였고 나주 소뼈, 함안 소뼈의 순서로 보존 상태가 좋지 않았다. 이는 뼈 단면의 조직학 분석 결과와도 일치한다. 이를 통해 화학적 평가 기준은 우리나라에서 출토되는 동물뼈의 보존 상태를 파악하는데 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지형학회지
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• 제23권3호
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• pp.41-55
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• 2016

The granulometric characteristics and chemical composition of the samples from the Bukpyeong myeon, Hainam gun, Jeollanam do were analyzed in this study. The samples were collected from the outcrop of coastal area where the height is about 30m. The burial age of the sediments also estimated by OSL(Optically Stimulated Luminescence) method. The origin and forming processes of the samples are not clear in this stage as limited number of evidences can be found. However it is suggested that the samples are not aeolian deposits originated from chinese loess by the chemical analysis. The mean diameter of samples were $5{\sim}6{\varphi}(silt)$ and are increased slightly downwards. The samples also well sorted. The samples have been heavily weathered by the chemical alteration index. The value of CIA increase downward rapidly at the upper part of outcrop, then stabilized afterwards. The vertical concentration changes ratio of cations varies; Si increases downwards while Fe, Ti, K and Mg decrease. There are fluctuation in concentration ratio of Na and Ca with increasing depth. The burial age of sample from upper part are estimated as $104.52{\pm}4.45ka\;BP$, while that of lower part are $136.10{\pm}6.52ka\;BP$, and they fall in to last part of MS6. The deposition rate for this site is found about 0.017mm/year. The uplift rate of the site is supposed to be 0.24~0.26m/ka with assumption of palaeo-sea level of +6m. However the origin of the sediment deposits should be explored and cleared.

• 자원환경지질
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• 제51권3호
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• pp.213-222
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• 2018

카자흐스탄 듀셈바이지역에서 변성퇴적암을 모암으로 발달한 연-아연 광화대가 확인되었다. 이 광화대에서 채취된 암추시료의 암석학적 특징, 변질지수(Alteration Index) 및 광석의 산화-환원 민감도(Redox-sensitive)를 퇴적분기형(SEDEX-type) 광상과 대비하였다. 광화작용은 습곡과 단층에 의해 규제되며 주로 흑연질천매암의 엽리를 따라 발달한다. 주요 광석광물은 황철석, 자류철석, 섬아연석 및 방연석이며, 세립질 석영과 함께 산점상 또는 층상으로 발달되어 있다. 광화대의 연변부는 전반적으로 견운모 및 녹니석을 수반하는 광역변성작용의 특징을 보인다. 모암을 관입한 마츄빈 화강암류 인근에서 열수작용에 의한 각력화와 망상의 석영-방해석 맥에 수반되는 연-아연 광화작용이 확인된다. 광화작용은 광석광물의 산출형태, 공생광물, 화학조성 및 동위원소 특성에 의해 세 가지 유형으로 구분된다. 광화 제1유형은 엽층리가 잘 발달된 모암 내에 미립의 황철석, 자황철석 및 섬아연석이 엽층리에 평행하게 단속적으로 배태되는 특징을 가지며, 지구화학적 분석결과 퇴적분기형 광화작용의 초기 단계 특징과 유사하다. 광화 제2유형은 광역변성작용에 의해 모암에 형성된 엽리에 평행하게 광석광물이 농집되어 나타나며, 석영 및 백운모(${\pm}$ 흑운모)와 공생하는 특징을 보인다. 광화 제3유형은 열수각력대 내에 발달하며, 모암의 엽리면과 각력 사이의 열극에 규제되어 층상, 망상 및 세맥상의 형태로 발달하는 특징을 가진다. 듀셈바이 연-아연 광화대의 모암은 유사한 변성정도를 나타내고, 명확한 변질대의 분대 현상이 관찰되지 않는다. 또한 광화 제1유형, 제2유형 및 제3유형 모두 유사한 희토류원소(REEs) 패턴을 나타내므로 동일한 기원에 의해 형성된 것으로 해석된다. 광화대에서 산출되는 황화광물은 제한된 범위의 황 동위원소 값(제2유형: ${\delta}^{34}S=-13.3{\sim}-11.7$‰, 제3유형: ${\delta}^{34}S=-13.9{\sim}-8.2$‰)을 가지며, 동위원소 지질온도계 적용 결과, 제2유형($T=251{\pm}38^{\circ}C{\sim}277{\pm}40^{\circ}C$)과 제3유형($T=360{\pm}2^{\circ}C$, $537{\pm}29^{\circ}C$)이 각각 다른 온도 범위로 나타났다. 이는 각각 모암의 변성작용과 마츄빈 화강암류의 관입에 의한 영향을 반영하는 것으로 추정된다. Th-Zr-Sc을 이용한 퇴적환경 분석 및 V/Mo 값을 이용한 산화-환원 민감도 검토 결과, 열수퇴적물은 침전 후 환원환경을 겪었으며 이후 변성작용과 화성암체의 관입에 의한 영향을 받은 것을 지시한다. 또한, 주성분을 이용한 SEDEX 지수를 산출하여 퇴적분기형 광상 판별도에 도시해본 결과 원지성 광화대에 대비된다. 따라서 듀셈바이 연-아연 광화대는 퇴적암을 모암으로 발달하는 층상 퇴적분기형 광상의 원지성 광화대에 해당하는 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제40권1호
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• pp.47-66
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• 2007

봉화 북지리 마애여래좌상(국보 201호)은 흑운모 화강암으로 구성되고 NE-SW EW 및 NS 방향의 3개 절리조가 규칙적으로 나타난다. 이들은 마애여래좌상의 여러 부분을 심각하게 파손하는 기계적 풍화를 일으켰다. 이 화강암의 풍화암에서 주원소의 화학조성을 이용한 풍화지수는 토양층에서 $59{\sim}61$로 사장석이 용해되고 흑운모가 변질되어 카올린 광물의 생성이 활발한 방향으로 풍화작용이 진행되었다. 풍화도가 커질수록 주원소의 $SiO_2$, MnO는 약간 증가하는 반면에 $TiO_2,\;{Fe_2O_3}^t,\;MgO,\;CaO,\;K_2O$는 감소하는 경향을 보인다. $Al_2O_3$에 대한 미량원소의 변화량을 보면 모든 전이원소와 Rb, Y는 풍화도가 커질수록 증가하며, 반면에 Li, Sr, Ba은 감소를 나타낸다. REE의 패턴은 LREE에서 거의 일정하게 나타나지만 HREE에서 풍화도가 커질수록 증가하는 경향을 보인다. 특히 CaO, $K_2O$, Sr과 Ba의 감소는 장석들이 지하수에 용해되면서 유출된 결과이다. 마애여래좌상에서 훼손은 풍화에 의해 3방향의 절리, 착색현상, 입상분해, 미생물서식 등으로 나타난다. 풍화의 윈인은 주로 변형작용, 수분, 기온변화, 생물서식 등이다. 이 중에 수분이 화강암 내의 절리를 따라 스며들어 광물을 용해하고 분해할 뿐만 아니라 식물을 서식케 하고 결빙을 일으킨다. 북동 및 남북 절리조는 외곽부에서 내부로 연결되기 때문에 이 절리들은 빗물이 쉽게 마애여래좌상 내부로 스며들게 하여 앞으로 문화재를 훼손하는데 큰 영향을 미칠 것으로 생각된다.

• 한국광물학회지
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• 제9권2호
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• pp.102-112
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• 1996

The precious serpentine, referring to a rare and highly valuable gem variety of serpentine group minerals, is found to occur in serpentinite from Booyo Gren Jade Mine which is located in Oesan-myun, Booyo-gun of Chungchungnam-do. Geommological properties of the precious serpentine have been investigated by use of polarizing microscope, specific gravity balance, refractometer, hardness pencils, X-ray diffractometer, XRF, ICP-MS analyser, and infrared absorption spectroscope.The precious serpentine from Booyo is colored deep green with oily luster and semi-transparent. It is highly tough and Mohs's scale of hardness is measured to be 5-6. Specific gravity is determined to be 2.67, and a single refractive index ND=1.56 is observed by a spot method, using sodium light source. X-ray powder diffraction data is represented by the reflection lines at 7.40(100), 4.64(25), 3.68(68), 2.757(69), 2.530(49), 2.549(32), and 1.710(21${\AA}$), which compares very well with that of antigorite of serpentine group minerals. The major chemical compositions of the precious serpentine group minerals. The major chemical compositions of the precious serpentine are SiO2 42.49%, MgO 39.08%, Fe2O3 3.85%, and H2O 11.87%. Besides, trace elements such as Cr(2188), Ni(1110ppm), Co(58ppm), and Ta (108ppm) are relatively spectrum shows peaks at 3670, 1190, 1070, 980 and 610cm-1. Strong absorption at 3670cm-1 is due to OH stretching, and 1190, 1070 and 980cm-1 due to SiO stretching. The absorption 610cm-1 is formed by alteration of pre-existing ultramafic rock, namely peridotite, with an introduction of fluid with very little content of CO2, under 400$^{\circ}C$ environment. Magnetite inclusions, finely disseminated in the precious serpentine, may be a result of Fe precipitation, during serpentinization of olivine-bearing country rock.