• 분석과학
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• 제36권6호
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• pp.259-266
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• 2023

The demand for rare-earth elements (REEs) is increasing owing to their significance as prominent materials in electronics, high-tech industries, geological research, nuclear forensics, and environmental monitoring. In general, the utilization of REEs in various applications requires the use of chromatographic techniques to separate individual elements. However, REEs have similar physicochemical properties, which makes them difficult to separate. Recently, several studies have examined the separation of REEs using LN resin as the stationary phase and aqueous nitric acid and hydrochloric acid solutions as eluents. Using this method, light REEs have been separated using dilute acid solutions as the eluent, whereas heavy REEs are separated using solutions with high acid concentrations. To increase the separation resolution between different REEs, either the column length or resin size is changed. In addition, the suggested methods are implemented to decrease the analysis time. This review presents technical information on the chromatographic separation of REEs using the LN resin and discusses the optimal experimental conditions.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.1122-1129
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• 2010

Various soil tests were performed in the laboratory after soil samples were obtained from natural terrains distributed on the granitic rocks where are located in Mt. Bukhan, Mt. Surak and Mt. Gwanak around Seoul. Through the comparison of soil properties in each mountain, the difference of soil properties in a similar geological condition was investigated. According to the result of soil test, the soils were generally classified into calyey and silty sands with a well grade. Soil densities are ranged from $2.62kg/cm^3$ to $2.67kg/cm^3$, and water contents of soils are ranged from 3.77% to 31.12%. These values are not sorted locally. The wet unit weights of soils are ranged from $1.092kg/cm^3$ to $1.814kg/cm^3$. It has a big difference between the average values because that of Mt. Bukhan is $1.604kg/cm^3$ and those of Mt. Surak and Mt. Gwanak are $1.500kg/cm^3$ and $1.331kg/cm^3$, respectively. The internal friction angles are ranged from $31^{\circ}$ to $39^{\circ}$ and the cohesions are ranged from 1.57kPa to 8.63kPa. The shear strengths are too high and similar in all regions. The coefficients of permeability are ranged from $3.07{\times}10^{-3}cm/sec$ to $4.61{\times}10^{-2}cm/sec$. So, these soils are evaluated as a middle to high permeable ground. On average, the value of Mt. Bukhan is $1.47{\times}10^{-2}cm/sec$ and the values of Mt. Surak and Mt. Kwanak are $1.29{\times}10^{-2}cm/sec$ and $1.66{\times}10^{-2}cm/sec$, respectively.

• 터널과지하공간
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• 제18권1호
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• pp.69-79
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• 2008

독도는 약 $300{\sim}220$만 년 전에 형성된 해양섬 기원의 화산체로서 동도와 서도로 구성되어 있다. 비록 규모는 작지만 동해의 형성 및 진화와 연관된 지질과학적 중요성 외에 자원적, 생태적, 영토적 가치, 그리고 일본과의 독도 영유권 문제와 관련한 국민적 관심 등 경제 사회 과학 기술적 측면에서 무한한 잠재적 가치와 의미를 갖고 있는 지역이다. 최근 동도 육상부에서 급속하게 진행되고 있는 풍화 및 침식작용으로 인한 각종 균열로 인하여 독도 지반의 안정성 평가의 필요성이 제기되었다. 본 논문은 독도의 지반안정성 분석을 위한 사전조사단계로서 독도의 지질과 층서, 지반불안정을 발생시키는 요인에 대하여 알아보고 육안관찰에 의해 위험요소로 판단된 지역에서 수행되었던 독도 암석의 역학적 특성을 분석하였다. 독도의 암석은 주로 응회암, 조면암, 조면안산암으로 구성되어 있으며, 전체적으로 풍화와 침식에 의해 국내 암석의 역학적 물성수치에 비해 상대적으로 낮았다.

• 터널과지하공간
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• 제21권2호
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• pp.117-127
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• 2011

균열암반의 역학적 및 수리적 성질에 암반 초기응력이 미치는 영향을 고찰하였다. 지질 데이터는 스웨덴 원전원료 및 방사성 폐기물 관리회사(SKB)에 의해 수행된 포쉬마크지역의 부지조사로부터 획득되었으며 암반균열망-개별요소법 수치실험(Discrete Fracture Network - Discrete Element Method) 을 통하여 암반의 등가역학적 및 등가수리적 물성을 결정하였다. 수치실험결과 균열 강성의 응력의존성, 균열 방향에 따른 상이한 변형거동, 균열거동에 따른 수리유동 경로의 변화 등의 원인에 의하여 등가역학적 및 등가수리적 물성은 응력의존성이 큰 것을 확인하였다. 본 연구의 결과는 암반 초기응력의 정확한 예측이 특정 부지에서의 경계조건으로서뿐만 아니라 균열암반의 역학적 및 수리적 물성을 이해하는 데도 중요한 역할을 한다는 것을 보여준다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제19권5호
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• pp.393-405
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• 2019

This paper evaluates the geotechnical and geo-engineering properties of the South Pars Zone (SPZ) marls in Assalouyeh, Iran. These marly beds mostly belong to the Aghajari and Mishan formations which entail the gray, cream, black, green, dark red and pink types. Marls can be observed as rock (soft rock) or soil. Marlstone outcrops show a relatively rapid change to soils in the presence of weathering. To geotechnically characterise the marls, field and laboratory experiments such as particle-size distribution, hydrometer, Atterberg limits, uniaxial compression, laboratory direct-shear, durability and carbonate content tests have been performed on soil and rock samples to investigate the physico-mechanical properties and behaviour of the SPZ marls in order to establish empirical relations between the geo-engineering features of the marls. Based on the experiments conducted on marly soils, the USCS classes of the marls is CL to CH which has a LL ranging from 32 to 57% and PL ranging from 18 to 27%. Mineralogical analyses of the samples revealed that the major clay minerals of the marls belong to the smectite or illite groups with low to moderate swelling activities. The geomechanical investigations revealed that the SPZ marls are classified as argillaceous lime, calcareous marl and marlstone (based on the carbonate content) which show variations in the geomechanical properties (i.e., with a cohesion ranging from 97 to 320 kPa and a friction angle ranging from 16 to 35 degrees). The results of the durability tests revealed that the degradation potential showed a wide variation from none to fully disintegrated. According to the results of the experiments, the studied marls have been classified as calcareous marl, marlstone and argillaceous lime due to the variations in the carbonate and clay contents. The results have shown that an increase in the carbonate content leads to a decrease in the degradation potential and an increase in the density and strength parameters such as durability and compressive strength. A comparison of the empirical relationships obtained from the regression analyses with similar studies revealed that the results obtained herein are reasonably reliable.

• 터널과지하공간
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• 제8권3호
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• pp.184-193
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• 1998

방사성 폐기물의 안전한 처분을 위해서는 암반의 역학적, 열적, 유체 거동 뿐 아니라 암반과 물 사이의 물리 화학적 상호작용을 이해할 필요가 있다. 또한 지질구조, 지하현지응력, 습곡, 열수작용, 마그마의 관입, 판구조 등과 같은 많은 조건을 모델링하고 예측하기 위해서는 암석의 역학적, 수리적 특성을 알아야 한다. 이 연구는 심부 암반에 폐기물 처분과 관련된 암석역학적인 사항들에 대해 연구들에 기초하고 있다. 이 논문은 변하는 온도 상태에서 암반의 역학적 수리적 거동, 암반의 열-수리-역학적 상호작용 해석과 불연속 암석의 거동 특성 등을 포함한다. 역학적 특성은 Interaken 암석역학 시험 시스템으로 측정되었으며, 수리적 특성에는 순간 증압 투수계수 측정 시스템이 사용되었다. 모든 결과에서 암석 특성은 온도 변화에 민감함을 보였다.

• 보존과학회지
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• 제5권1호
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• pp.41-68
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• 1996

Stone-cultural-properties, distributed In the area, have been investigated and studied on the characteristics and the rock phases in the geological and conservational point of view. Stone-Buddhas in the area can be subdivided into Maebul-, General -, and Massive rock-types according to their styles. The rocks used in these stone-cultural-properties are mainly massive, coarse grained biotite granite of the Jurassic age, which is widely distributed around the Reckon-gun area. However, quartz-feldspathic banded gneiss, marble, phyllite and hornblendite are also used. These rocks are mainly distributed in the Yongin-gun area. This suggests that the rocks used. These rocks are strongly influenced by chemical weathering so that the rock surface is very irregular with $2\~3mm$ relief. Biotite granite used shows generally weathered surface of brown color due to chemical weathering of feldspars. Moss are pervasive partly on the surface to show black and/or green colors. The strong weathering may induce secondarily to appear the igneous lineation, onion-structure, and/or minor cracks latent in the rocks. The cultural properties In the area are relatively well conserved except Maebuls and one(Duchangri 3-story) pagoda. However, one stone-buddha may be grinded recently by machine to take off the weathered surface resulting in the loss of its age and the original detailed shape. For conservation, they must be scientifically considered on the shape, kind of the rock phase and characteristics of the weathered phenomena.

• 자원환경지질
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• 제45권3호
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• pp.277-294
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• 2012

부산의 지역의 암석 종류에 따른 토양 내 라돈 농도의 시 공간적 변화 특성과 변화 요인에 대하여 연구하였다. 토양 내 라돈($^{222}Rn$)농도와 암석 및 토양의 모원소($^{226}Ra$,$^{228}Ra$ U, Th)의 농도를 부산지역 24개 지점에서 측정하였다. 모암과 토양 내 이들 모원소들의 분포와 거동 특징을 분석하고 라돈과의 상관성을 상세히 규명하였으며, 지형에 대한 영향도 평가하였다. 토양 내 라돈 농도 측정에는 두 가지 in-situ 방법(soil probe 방법과 지중매설튜브 방법)을 적용하여 측정의 정확성에 대하여 비교하였다. 토양 내 라돈의 공간적 분포는 모암의 암석 종류에 따른 U의 농도를 전반적으로 반영하여, 화산암에 비해 심성암에 높고, 산성암>중성암>염기성암 순으로 높은 변화양상을 보였다. 그러나 동일한 모암에서 유래된 토양내의 라돈 농도에서 큰 폭의 변화가 나타나며, 이는 라돈의 모원소인 U와 $^{226}Ra$의 암석과 토양에서의 현저한 방사능 비평형 결과이다. 따라서 토양 내 라돈 농도는 이들 모원소의 암석과 토양 내 농도와의 상관성은 매우 낮게 나타나며, 암석 내 농도에 비해 토양 내 농도와 더 높은 상관성을 보였다. Th과 $^{228}Ra$은 풍화작용과 토양 발달 특성에 따라 U와 지구화학적 거동 및 부하 특징을 달리하기 때문에, 동일한 모암에서 유래된 토양에서도 토양 특징에 따라 U와 현저히 다른 복잡한 농도 변화 양상을 나타내었다. 지형구배를 이루는 경사지의 동일 심도의 토양 내 라돈농도는 위치에 따라 차이를 나타내며, 모암을 같이하는 잔류토양(부산대 내 19개 지점)내에서는 소규모 지형 변화에 의해 토양 내 라돈 농도가 6.8~29.8Bq/L 범위로 변화하였다. 토양 내 라돈 농도는 토양 특성에 따라, 정반대의 계절적 변화 양상을 보인다. 지중매설튜브 방법이 soil probe 방법에 비해 더욱 정확히 토양 내 라돈농도를 측정할 수 있어, 토양 내 라돈의 시 공간적 변화 특성에 대한 분석에 매우 유용한 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제53권1호
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• pp.23-32
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• 2020

이산화탄소 지중저장은 대규모로 포집된 이산화탄소를 지하 심부의 지질구조 내로 주입하여 대기중 방출을 제한하려는 지구온난화 대응기술이다. 본 연구에서는 국내 최초의 이산화탄소 지중주입 실증 연구 지역인 포항분지의 지하 800 m 이하에서 시추된 심부 코어 시료를 대상으로 FE-SEM, XRD, XRF, MICP 등 분석을 수행하여 덮개암층을 구성하는 이암의 광물학적 특성을 규명하고 이산화탄소 지중저장의 안정성과 신뢰성에 직접적인 영향을 미치는 수리지질학적 차폐능을 정량적으로 평가하고자 하였다. 광물학적 분석 결과 포항분지 영일층군 이암층은 주로 석영, K-장석, 사장석과 소량의 황철석, 방해석, 점토 광물로 이루어져 있는 것으로 나타났다. 수은 모세관 압입 시험 분석 결과, 시료는 대체적으로 균일한 입자 구성과 공극 분포를 가지고 있었으며, 산정된 공극률과 공기 투과도 사이에서 뚜렷한 상관관계는 나타나지 않았다. 산정된 공극진입압력과 돌파압력을 적용한 허용가능 CO₂ 기둥 높이는 이산화탄소 주입 대상층의 두께에 비해 현저하게 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 포항분지 영일층군의 이암층이 이산화탄소 지중저장 주입실증 사업에서 시범 주입되는 이산화탄소의 누출을 억제하기에 충분한 차폐능을 보유하고 있음을 보여주었다. 그러나, 본 연구의 결과는 제한된 수량의 시료를 분석·평가한 것으로서 그에 상응하는 제한된 의미를 지닌다. 따라서, 실제적인 이산화탄소 지중저장 과정에서 수행되는 덮개암층의 차폐능 평가를 위해서는 지층 전체 규모에 대한 다수의 시료 채취와 그에 대한 다면적 분석과 평가가 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권3호
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• pp.187-197
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• 2010

화석연료를 사용하는 발전소 및 제철소 등 대규모 발생원에서 배출되는 $CO_2$를 포집하고 이를 대수층이나 유가스전과 같은 지질학적 구조에 장기간 저장하는 이산화탄소 포집 및 저장기술(Carbon dioxide Capture and Storage, CCS)이 기후변화 대응기술로서 국내외적으로 주목 받고 있다. 이와 같은 CCS 기술을 구현하기 위해서는 포집된 대용량의 $CO_2$ 혼합물을 파이프라인이나 선박 등을 통해 수송하는 과정이 필요하고, 이러한 공정에 대한 기존의 연구는 주로 순수 $CO_2$를 대상으로 하여 진행되어 왔다. 그러나 일반적으로 발전소 및 제철소 등에서 포집된 $CO_2$ 혼합물에는 $N_2$, $O_2$, Ar, $H_2O$, $SO_2$, $H_2S$ 등과 같은 불순물들을 포함하고 있다. 이러한 $CO_2$ 혼합물 내 불순물들은 처리하고자 하는 $CO_2$ 혼합물의 열역학 상태량 등을 변화시킴으로써 압축, 정제, 수송 및 저장 공정들에 커다란 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 이러한 불순물 중 황성분이 함유된 $SO_2$가 포함된 $CO_2$ 혼합물의 수송 및 저장 공정을 설계하는데 있어 매우 중요한 $CO_2$ 혼합물의 열역학 거동을 모사하기 위한 상태량 모델들을 비교 분석하였다. 이를 위해 BWRS EOS, PR EOS, PRBM EOS, RKS EOS, SRK EOS 그리고 NRTL-RK 모델과 같은 총 6가지 물리적 상태량 모델을 이용하여 $CO_2-SO_2$ 혼합물의 VLE 거동을 수치계산하고 이를 실험 데이터와 비교하였다. 또한, $CO_2$, $SO_2$와 같은 서로 다른 분자간의 상호작용 효과를 보완하기 위하여 상태량 모델을 이용한 계산결과와 실험결과와의 차이를 정량화하여 각각의 상태량 모델의 예측능력을 계량화 비교분석하였고 이로부터 $CO_2-SO_2$ 혼합물에 대한 최적의 이성분 매개변수 값들을 도출하였다.