• 보존과학회지
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• 제22권
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• pp.15-30
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• 2008

공주 단지리 3지구 출토 와관묘를 구성하는 기와와 고토양을 대상으로 재료과학적 연구방법을 적용하여 기와의 제작기법 및 원료의 산지추정을 통해 와관묘의 성격을 검토하였다. 기와는 모두 암키와로서 백제기와의 특징을 가진 연질 및 경질 기와이며 표면과 단면에 유상조직을 가지고 있다. 또한 기와의 광물학적 및 지구화학적 분석 결과, 태토는 주변토양을 이용하였으며, 제작과정에서는 토양의 거정질 석영 등을 제거하여 정제된 상태의 태토를 사용하였을 것으로 추정된다. 소성온도 추정결과, 일부 경질 기와는 $940{\sim}1,020^{\circ}C$에서, 연질 기와는 $700{\sim}900^{\circ}C$에서 소성한 것으로 판단된다. 기와들은 오랜 기간 매장환경의 영향을 받아 유기물 함량이 높고 인체조직의 필수 미량원소들이 토양에 비해 농집되어 있다. 따라서 이 기와들은 시신을 직접 매장하는 일차장으로서의 역할을 수행하였을 것으로 판단된다. 또한 건물지에 사용한 기와와 크기, 형식, 제작방법이 유사하여 당시 사용되던 암키와를 매장용으로 사용하였을 것으로 해석된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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• pp.43-49
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• 2007

Al, Ag, Au, Cu, Cd, Co, Fe, Ni, Ph, Zn 등과 밀접한 금속은 일반적인 원소이며, 지속적인 오염물질에 속한다. 금속은 생명체의 생리활동에 필수원소인 경우도 있으나 경우도 있으나 그 중의 일부는 정해진 한계값을 초과할 때에는 독성을 가진다. 자연수 중의 미량금속 측정은 정확도와 정밀도에 있어서 큰 오차를 가지고 있음이 장기간 인식되어 왔다. 미국과 유럽에서는 1975 년 이후 미량금속의 해수 중 농도가 과거에 인지된 농도보다 $1/10{\sim}1/1,000$ 정도 낮아졌으며, 수직 분포는 알려진 생물, 물리, 지화학적인 과정들과 일치하고 있음이 밝혀졌다. 이와 같은 결과는 대부분 미량원소에 대한 분석방법과 기기의 발전에 기인하며, 시료 채취, 보관 및 분석 과정에 발생할 수 있는 오염을 제거해야 하는 세심한 주의 요구되어 진다.

• 보존과학회지
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• 제29권2호
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• pp.111-125
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• 2013

이 연구에서는 화성 발안리 유적에서 출토된 원삼국과 백제 토기의 용도와 제작기법에 대하여 고찰하였다. 각 주거지에서 수습한 토기시료는 중도식 무문토기와 타날문 토기 및 백제토기로서 정련상태와 비짐물질의 첨가 등 광물학적 특성에 따라 형태가 구분되며 사용용도가 달라진다. 중도식 무문토기와 장란형토기는 대부분 황갈색을 띠며 취사용기로 사용되었고, 타날문 토기는 회청색을 띠며 저장용기로 사용되었던 것으로 보인다. 중도식 무문토기와 백제토기는 $900{\sim}940^{\circ}C$의 소성을 거쳤고 타날문 토기는 $900{\sim}1,100^{\circ}C$ 정도의 소성을 거쳤을 것으로 판단된다. 따라서 토기의 소성조건은 용도에 따라 조절하여 사용하였을 것으로 해석된다. 한편 모든 토기들은 유사한 지구화학적 거동특성을 갖는 것으로 보아 모두 같은 기원의 태토를 사용하였을 것으로 추정된다.

• 분석과학
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• 제33권6호
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• pp.245-251
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• 2020

납은 암석의 연대측정, 지각의 진화 및 오염원의 기원 추적과 같은 지구화학적 연구에 유용하게 사용되어지는 원소로, 이를 위해선 고순도 원소 분리가 선행되어져야한다. 본 연구에서는 납을 분리해 내는데 있어서 용리액의 농도가 6M HCl 과 8M HCl 중 어느 것이 더 효율적인지 비교 검토 하였다. 그 결과, 6M HCl의 경우 8M HCl 보다 용리액을 다량으로 사용했음에도 불구하고 납 분리에 있어서는 효율적이지 않았다. 그리고 납 분리법에 대한 신뢰성 검증을 위하여 납 동위원소 표준물질(NIST NBS981)과 암석표준시료(BCR-2, GSP-2, JG-1a)의 납 동위원소비를 열이온화질량분석기로 측정한 결과, 기존 보고 값과 오차 범위 내에서 잘 일치하였다.

• 보존과학회지
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• 제36권6호
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• pp.440-455
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• 2020

이 연구는 나주 오량동 요지 가마유구에서 출토된 완형토기(碗, bowl)의 원료 특성을 출토 사면별로 분석하고 개배(蓋杯, flat cup with cover), 옹관(甕棺, jar coffin)과 비교하여 기종별 제작기법을 검토하였다. 소형토기 중 가장 많이 출토되는 완형토기는 출토 사면과 관계없이 미정질 내지 은미정질 기질에 세립질 석영과 장석이 비짐으로 사용되어 상당히 유사한 원료특성을 보이며, 대체로 950~1,100℃의 소성온도를 나타냈다. 완형토기는 출토 사면과 관계없이 태토조성과 소성기법이 유사하여 정형화된 제작기법을 보유하고 있었던 것으로 생각된다. 개배는 세립질 광물을 비짐으로 첨가한 것이 완형토기와 유사하나 광물의 입자가 크고 함량이 높게 나타난다. 그러나 대형옹관은 세립질 뿐만 아니라 중립질 석영, 장석, 흑운모를 포함하고 있다. 기종별 태토 특성은 태토의 화학조성을 상관도에 도시한 결과에서도 확인되는데, 소형 완형토기와 개배는 옹관과 분포영역이 구분된다. 따라서 나주 오량동 요지는 동일한 원료수급 환경 내에서도 완형토기, 개배와 같은 소형토기는 태토를 정제하였고, 옹관은 기벽 유지를 위해 중립질 광물을 첨가하였다. 또한 사용목적에 적합하도록 태토를 선별하여 준비하고 소성온도와 소성환경을 조절하여 제작한 것으로 확인된다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제7권3호
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• pp.103-115
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• 2000

갈색 침전물의 생성은 우리나라 지하수의 개발 및 공급에 있어 흔히 발생하는 문제 중의 하나인데, 이에 따라 색도, 맛, 탁도 및 용존 철 함량 등의 항목에 있어 먹는 물 수질 기준을 초과하게 되고, 물 공급 시스템에 스케일링의 문제를 야기하게 된다. 경기도 파주 지역 지하수의 경우에도 양수 후 몇 시간 내에 갈색 침전물이 형성되어 수질을 악화시키고 있다. 본 연구에서는 지하수의 탁도를 유발하는 원인과 지화학적 반응 경로를 이해하고자, 평형열역학 및 반응속도론적 접근을 통하여 갈색 침전물의 형성과정을 파악하였다. 본 연구결과는 침전물의 형성을 최소화하기 위한 적정 양수 기법은 물론 수질 향상을 위한 최적 수처리 기법을 설계하는데 있어 중요한 자료로 활용될 것이다. 파주 지역의 암반 지하수는 물/암석(편마암)반응에 의해 Ca-$HCO_3$형의 수질 특성을 보인다. SEM-EDS 및 XRD 분석 결과, 갈색 침전물은 비정질의 함철 산화물 또는 수산화물로 해석된다. 다양한 공극 크기(6, 4, 1, 0.45, 0.2 $\mu\textrm{m}$)를 갖는 여과지를 이용한 다단계 여과 결과, 이들 침전물은 크기에 있어 대부분 1 내지 0.45$\mu\textrm{m}$의 입도를 갖는 콜로이드 형태이지만, 질량 분포로 볼 때는 1 내지 6$\mu\textrm{m}$범위가 우세함(총 질량의 약 81%)을 알 수 있다. 다량의 용존 철(II)은 지하수 유동 중에 철 함량이 높은(최대 3wt.%) 단층 파쇄암 내의 녹니석(clinochore)의 용해로부터 기원하는 것으로 판단된다. PHREEQC 프로그램을 이용한 포화지수 계산 및 pH-Eh 관계도에 대한 검토 결과, 침전물은 함철 수산화물임이 확인되며, 환원 조건에 있던 심부 지하수가 양수에 의해 산소에 노출되면서 화학성 변화(특히, 산화)에 의하여 침전함을 알 수 있다. 양수 이후의 시간 경과와 더불어 양수된 지하수의 pH, DO, 알칼리도는 점차 감소하며. 탁도는 증가하다가 일정 시간 경과 후 감소하는 경향을 보인다. 양수 이후의 경과 시간에 따른 용존 철(II)의 농도 감소율(즉, 반응 속도)은 Fe(II)=10.l exp(-0.0009t)로 표현된다. 따라서 갈색 침전물의 생성 반응은 양수 및 양수 후 저장 과정 중에 산소의 유입에 따른 산화 반응에 기인하며, 그 반응은 시간, 산소분압 및 pH에 의존함을 알 수 있다. 탁도를 제거하여 음용 가능한 수질을 확보하기 위해서는, 충분한 시간 동안 충분한 크기를 갖는 탱크 내에서의 다단계 저장 및 폭기를 거친 이후에 응집된 침전물에 대한 여과가 제안된다. 이때, 비용 절감 차원에서 상이한 입도 조건에서의 다단계 여과가 효과적일 것으로 생각된다. 한편, 개발 관정 내에서의 스케일링을 최소화하기 위해서는 심부 지하수로 산소가 풍부한 천층 지하수가 유입되는 과정을 최소화할 필요가 있다. 이를 위해서는 적정 채수량 범위 내에서의 지속적인 양수가 효과적일 것이다. 아울러, 산소가 풍부한 천층 지하수의 채수를 위한 별도의 관정 설치도 고려할 수 있을 것이다.

• 자원환경지질
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• 제45권3호
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• pp.237-253
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• 2012

익산 미륵사지 석탑은 백제시대의 석탑으로 미륵사터에 세워진 탑 중 유일하게 현존하는 국보 제11호이다. 이 석탑은 이미 부분적으로 원형을 상실한 상태로서 현재는 완전히 해체되어 복원을 앞두고 있다. 이 연구에서는 석탑의 지반에 대한 판축기술 및 제작기법을 해석하기 위해 사지 조성층, 석탑 축기부 및 기단 조성층에 사용된 토층을 층위별로 구분하여 물리적, 재료학적 및 지구화학적 특성 분석을 수행하였다. 또한 미륵사지 주변에 분포하는 지반 토양 5점을 선정하여 석탑 판축에 사용된 토층과의 비교연구를 통하여 상호간의 동질성을 해석하였다. 이 결과, 석탑의 판축에 사용된 모든 토층에서 인위적 첨가물은 확인되지 않았다. 또한 주변 지역의 토양과 물리적, 광물학적 및 지구화학적 특성이 동일한 것으로 확인되었다. 따라서 미륵사지 석탑의 지반은 특별한 정선과정 없이 주변 지역의 토양을 사용하여 축조한 것으로 해석된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제15권2호
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• pp.157-164
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• 2009

Al, Ag, Au, Cu, Cd, Co, Fe, Ni, Pb, Zn등의 금속은 해수 중에 미량으로 존재하기 때문에 미량금속이라고 하며 일부는 미량영양소로서 생명체의 생리활동에 필요하지만 정해진 한계값을 초과할 때는 독성을 나타낸다. 미량금속(중금속)은 해양환경 및 해양생태계에 악영향을 미칠 수 있기 때문에 지속성 오염물질로 분류되어 다양한 연구가 수행되고 있다. 해수와 담수 등 자연수 중의 미량금속 측정은 정확도와 정밀도에 있어서 큰 오차를 가지고 있음이 장기간 인식되어 왔다. 미국과 유럽에서는 1975년 이후 미량금속의 해수 중 농도가 과거에 인지된 농도의 $1/10{\sim}1/1,000$ 정도로 낮아졌으며, 수직 분포는 생물, 물리, 지화학적인 과정들이 반영되고 있음이 밝혀졌다. 이와 같은 결과는 대부분 미량금속에 대한 분석방법과 기기의 발전에 기인하며, 시료 채취, 보관 및 분석 과정에 발생할 수 있는 오염을 제거해야 하는 세심한 주의가 요구되고 있다. 그러나 국내의 경우 많은 해양환경 관린 조사 및 연구에서 정확성이 결여된 자료가 보고되고 있다. 특히 미량금속 분석에 있어서 시료의 채취, 보관, 분석에 대한 정착한 인식 및 이해 부족은 자료의 질을 저하시키고 있다. 해양환경 연구 및 환경평가에 활용하기 위하여 자연수 중 미량금속의 정확한 자료를 획득하는 주요 과정에 대하여 소개하고자 한다.

• 한국해양학회지
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• 제29권4호
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• pp.338-356
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• 1994

퇴적물의 지화학적 특성을 이해하기 위한 연구의 일환으로 남해 대륙붕에서 채취 된 표층퇴적물에서 9개 금속(Al, Fe, Mn, Cu, Ni, Zn, Co, Cr, Pb)의 함량을 측정하였 고, 선정된 일부 퇴적물에 대해서는 퇴적물내 금속의 화학적 존재형태에 관한 분석을 실시하였다. 퇴적물 중의 금속 함량은 전반적으로 퇴적물의 입도와 밀접한 관련성을 보여 연안해역에서 외해로 갈수록 점차 감소하는 영향을 나타내었다. 한편, 망간과 코 발트의 경우에는 타 금속에 비해 입도와의 관련성덜 뚜렷하였으며, 이것은 이들 두 금 속의 퇴적물내 존재형태별 구성이 타 금속들과 다른 현상에 기인한다. 특히 납의 함량 은 지역적인 차이를 볼 수 있을 만큼 공간적으로 증가, 혹은 감소의 경향이 뚜렷하지 않아 퇴적물내 유입경로가 나머지 금속과 다름을 시사한다. 각 금속의 화학적 존재형 태별 함량은 망간을 제외한 모든 금속에서 잔류부분이 전체함량의 평균 50% 이상을 차 지하여, 미세 광물격자 형태의 존재가 가장 중요한 것으로 나타났다. 잔류부분 외에 구리, 아연, 망간 및 철은 산화물부분에서 다음으로 높은 각각 34.4%, 23.1%, 15.5%, 13.7%의 함량을 보였으며, 카드뮴과 망간, 코발트 및 니켈은 퇴적물의 탄산염부분에서 각각 42.8%, 40.3%, 30.6%, 19.0%로 분포하여 원소별로 다른 존재형태별 함량을 보였 다. 따라서 연구지역 퇴적물내 금속의 분포는 세립한 입도의 광물성분 외에 해수중에 서 의 침전이나 금속산화물과의 공침 등에 의한 특정 지화학 물질내 존재가능성의 차 이에 따라 크게 조절되는 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
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• 제25권3호
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• pp.299-316
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• 2009

아산 탕정지구 외골유적에서 출토된 고려시대 와편은 외면과 속심의 색상에 따라 회색 계열, 적황색 계열, 회색-황색 계열로 세분된다. 각 그룹별 와편들은 특징적인 가비중, 흡수율, 작열감량 및 기질의 유리질화 정도를 보이나, 혼입광물의 함량과 분포 및 화학조성은 출토유구와 색상에 관계없이 비교적 균질하게 나타났다. 또한 모든 와편의 지구화학적 거동특성과 점토화 정도는 유사하며, 유적지에서 수습된 토양과도 거의 동일한 진화경향을 보였다. 와편의 소성온도는 회색 계열은 $950{\sim}1,050^{\circ}C$, 적황색 계열은 $800{\sim}900^{\circ}C$, 회색-황색 계열은 $900{\sim}950^{\circ}C$의 범위를 갖는 것으로 해석되었다. 이를 통해 와편은 유적지 일대에 분포하는 점토질 토양을 채취하여 비짐광물을 거의 첨가하지 않은 채 다양한 소성환경에서 제작되었으며, 태토의 가공과 정선 과정은 비교적 표준화된 공정이 적용되었을 것으로 추정된다.