• 제목/요약/키워드: high energy x-ray

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송천광산의 풍화광미 내 중금속 및 비소 거동 특성 (Characterization on the Behavior of Heavy Metals and Arsenic in the Weathered Tailings of Songcheon Mine)

  • 이우춘;김영호;조현구;김순오
    • 한국광물학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.125-139
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    • 2010
  • 광물학적 지구화학적 방법을 이용하여 송천 금은광산 광미 내 중금속 및 비소의 거동특성에 대해 연구하였다. 광미 내 광물조성은 X-선 회절분석, 에너지 분산분광분석, 전자탐침미세현미분석(EPMA)을 이용하여 조사하였고, 중금속과 비소의 농도와 화학적 존재형태는 각각 왕수분해법과 연속추출법으로 분석하였다. 광물학적 연구결과, 방연석, 섬아연석, 황철석, 석영, 그리고 스코로다이트로 구성된 수지상 광물집합체가 관찰되었으며, 특히 스코로다이트는 기질의 형태로 나타났다. 이러한 광물집합체 내 다양한 황화광물의 풍화반응 정도를 평가하고자 EPMA 분석을 실시하였으며 그 결과, 유비철석, 방연석, 섬아연석, 황철석 순으로 풍화반응성이 높은 것으로 평가되었다. 방연석의 풍화는 이차광물로 이루어진 누대구조가 특징적으로 관찰되었으며, 이러한 누대구조에서 다량의 앵글레사이트와 소량의 보이단타이트를 관찰하였다. 그리고 유비철석은 거의 모두 스코로다이트로 변질되어 스코로다이트가 기질의 형태로 존재하였으며 이러한 기질 내에서 유비철석보다 풍화반응성이 떨어지는 방연석, 섬아연석, 황철석 등이 관찰되었다. 유비철석으로부터 스코로다이트로 변질되는 과정 중 일부 비소는 용출되어 주변 환경에 악영향을 끼쳤을 것으로 판단된다. EPMA 정량분석결과로 볼 때, 이러한 스코로다이트는 안정도가 비교적 높음을 알 수 있었으며, 또한 안정한 스코로다이트는 광미를 피복하여 광미 내 다른 일차광물들의 풍화를 억제하는 것으로 생각된다. 이러한 원인으로 송천광미가 지표환경에 장기간 노출되었음에도 불구하고 초기 풍화진행단계의 특성을 보이는 것으로 판단된다. 본 연구의 광물학적, 지구화학적 연구결과를 종합해보면 현재 납과 비소가 이동성이 높은 형태로 존재하기 때문에 광미가 지표에 계속 노출되어 풍화반응이 지속된다면 그러한 유해원소들의 용출 가능성이 클 뿐만 아니라 스코로다이트의 안정도가 감소하여 비소의 재용출 가능성도 높아 송천광산의 환경위해성이 큰 것으로 판단된다.

Single-particle Characterization of Aerosol Particles Collected Nearby a Lead Smelter in China

  • Jung, Hae-Jin;Song, Young-Chul;Liu, Xiande;Li, Yuwu;Ro, Chul-Un
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제6권2호
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    • pp.83-95
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    • 2012
  • China has been a top producer and exporter of refined lead products in the world since the year 2000. After the phasing-out of leaded gasoline in the late 1990s, non-ferrous metallurgy and coal combustion have been identified as potential major sources of aerosol lead in China. This paper presents the single particle analytical results of ambient aerosol particles collected near a lead smelter using a scanning electron microscopy- energy dispersive x-ray spectroscopy (SEM-EDX). Aerosol particle samples were collected over a 24-hour period, starting from 8 pm on 31 May 2002, using a high volume TSP sampler. For this near source sample, 73 particles among 377 particles analyzed (accounting for 19.4%) were lead-containing particles mixed with other species (S, Cl, K, Ca, and/or C), which probably appeared to be from a nearby lead smelter. Lead-containing particles of less than $2{\mu}m$ size in the near source sample were most frequently encountered with the relative abundances of 42%. SEM-EDX analysis of individual standard particles, such as PbO, PbS, $PbSO_4$, $PbCl_2$, and $PbCO_3$, was also performed to assist in the clear identification of lead-containing aerosol particles. Lead-containing particles were frequently associated with arsenic and zinc, indicating that the smelter had emitted those species during the non-ferrous metallurgical process. The frequently encountered particles following the lead-containing particles were mineral dust particles, such as aluminosilicates (denoted as AlSi), $SiO_2$, and $CaCO_3$. Nitrate- and sulfate-containing particles were encountered frequently in $2-4{\mu}m$ size range, and existed mostly in the forms of $Ca(NO_3,SO_4)/C$, $(Mg,Ca)SO_4/C$, and $AlSi+(NO_3,SO_4)$. Particles containing metals (e.g., Fe, Cu, and As) in this near source sample had relative abundances of approximately 10%. Although the airborne particles collected near the lead smelter contained elevated levels of lead, other types of particles, such as $CaCO_3$-containing, carbonaceous, metal-containing, nitrates, sulfates, and fly-ash particles, showed the unique signatures of samples influenced by emissions from the lead smelter.

Physicochemical Properties of Indoor Particulate Matter Collected on Subway Platforms in Japan

  • Ma, Chang-Jin;Matuyama, Sigeo;Sera, Koichiro;Kim, Shin-Do
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제6권2호
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    • pp.73-82
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    • 2012
  • This study was aimed to thoroughly estimate the characteristics of indoor particulate matter (PM) collected on subway platforms by the cooperative approach of semi-bulk and single particle analyses. The size-resolved PM and its number concentration were measured on the platform in a heavily traveled subway station in Fukuoka, Japan. Particle Induced X-ray Emission (PIXE) and micro-PIXE techniques were applied to the chemical analyses of semi-bulk and single particle, respectively. There was the close resemblance of timely fluctuation between PM number concentration and train service on the third basement floor (B3F) platform compared to the second basement floor (B2F) and its maximum level was marked in rush hour. Higher number counts in large particles ($>1{\mu}m$) and lower number counts in fine particles ($<1{\mu}m$) were shown on the platform compared to an above ground. PM2.5 accounted for 58.2% and 38.2 % of TSP on B3F and on B2F, respectively. The elements that were ranked at high concentration in size-resolved semi-bulk PM were Fe, Si, Ca, S, and Na. The major elements tending to have more elevated levels on B3F than B2F were Fe (4.4 times), Ca (17.3 times), and Si (46.4 times). Although concentrations were very low, Cr ($11.9ng\;m^{-3}$ on B3F, $2.4ng\;m^{-3}$ on B2F), Mn ($3.4ng\;m^{-3}$ on B3F, $0.9ng\;m^{-3}$ on B2F), and Pb ($0.6ng\;m^{-3}$ on B3F, $1.6ng\;m^{-3}$ on B2F) were detected from PM2.5. Individual PM was nearly all enriched in Fe with Si and Ca. Classifying and source profiling of the individual particles by elemental maps and particle morphology were tried and particles were presumably divided into four groups (i.e., train/rail friction, train-rail sparking, ballast/abrasive, and cement).

두경부 방사선조사시 3차원조직보상체에 의한 피부선량 (Dose Effect of Tissue Compensator for 6 MV X-Ray)

  • 이호준;최태진;김옥배
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제10권2호
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    • pp.147-153
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    • 1992
  • 인체의 굴곡이 심한 부위에 방사선 조사시 조직결손을 보상하여 조직의 중심에 균등한 선량분포를 얻기 위해 조직보상체를 사용하게 된다. 그러나, Ellis F.등이 1960년대에 고에너지 방사선치료에서 조직결손에 따른 조직보상체의 사용을 발표한 이후로 여러 종류의 조직보상체를 사용하여 왔음에도 불구하고 보상체를 사용하였을 때의 피부선량 변화에 대한 연구는 아직까지 없었다. 이에 본 연구에서는 파라핀과 스테아린왁스가 혼합된 3차원 조직등가보상체를 사용하였을 때, 조사면적의 변화, 보상체의 두께변화, 방사선원과 검출기 사이의 거리변화에 따른 피부선량을 실험측정하였다. 실험에 이용된 방사선 에너지는 두경부조사에 많이 사용되는 6 MV광자선이며, 조사면적은 $5\times5\;cm^2$에서 $20\times20\;cm^2$까지 이며, 조직보상체 두께는 9.5 mm에서 103 mm까지 이며, 선량측정은 폴리스티렌 고체팬톰을 사용하여 평행 평판형 전리함(Parallel-plate ionization chamber)으로 피부표면인 0.0 mm에서 40.2 mm깊이까지 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 일정한 조사면적과 일정한 선원-검출기간 거리의 경우에는 보상체의 두께가 증가하여도 피부선량의 변화는 거의 없었다. 피부선량 변화는 보상체의 사용과는 무관하게 조사면적이 커짐에 따라 상대적으로 증가하였고, 방사선원과 검출기사이의 거리가 짧을수록 증가하였다.

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열선 CVD 증착 다결정 실리콘에서 전하를 띈 클러스터의 생성 및 증착 (Generation of Charged Clusters and their Deposition in Polycrystalline Silicon Hot-Wire Chemical Vapor Deposition)

  • 이재익;김진용;김도연;황농문
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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    • pp.561-566
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    • 2005
  • Polycrystalline silicon films were deposited using hot wire CVD (HWCVD). The deposition of silicon thin films was approached by the theory of charged clusters (TCC). The TCC states that thin films grow by self-assembly of charged clusters or nanoparticles that have nucleated in the gas phase during the normal thin film process. Negatively charged clusters of a few nanometer in size were captured on a transmission electron microscopy (TEM) grid and observed by TEM. The negatively charged clusters are believed to have been generated by ion-induced nucleation on negative ions, which are produced by negative surface ionization on a tungsten hot wire. The electric current on the substrate carried by the negatively charged clusters during deposition was measured to be approximately $-2{\mu}A/cm^2$. Silicon thin films were deposited at different $SiH_4$ and $H_2$ gas mixtures and filament temperatures. The crystalline volume fraction, grain size and the growth rate of the films were measured by Raman spectroscopy, X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The deposit ion behavior of the si1icon thin films was related to properties of the charged clusters, which were in turn controlled by the process conditions. In order to verify the effect of the charged clusters on the growth behavior, three different electric biases of -200 V, 0 V and +25 V were applied to the substrate during the process, The deposition rate at an applied bias of +25 V was greater than that at 0 V and -200 V, which means that the si1icon film deposition was the result of the deposit ion of charged clusters generated in the gas phase. The working pressures had a large effect on the growth rate dependency on the bias appled to the substrate, which indicates that pressure affects the charging ratio of neutral to negatively charged clusters. These results suggest that polycrystalline silicon thin films with high crystalline volume fraction and large grain size can be produced by control1ing the behavior of the charged clusters generated in the gas phase of a normal HWCVD reactor.

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성인의 신체조건 및 생활습관에 따른 골밀도 변화에 대한 연구 (A Study on the Change of Bone Mineral Density(BMD) by Life Habit and Physical Condition)

  • 김순근
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제29권3호
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    • pp.177-184
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    • 2006
  • 목 적: 성인들의 생활습관인 음주, 운동, 흡연 등의 유무와 골밀도와의 관계를 분석 해보고 연령, 성별, 신장, 체중, 체질량지수 등과 골밀도와의 상관관계를 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 2006년 2월부터 4월까지 건강검진을 받기위해 우석대학교 한방병원을 내원한 321명을 대상으로 양 에너지 X-ray 골밀도 측정기(DEXA, DPX-IQ, Lunar. co)를 이용하여 대퇴경부 및 척추의 골밀도를 측정하였다. 결 과: 대상자중 남성은 160명 여성은 161명이었고 평균연령은 $45.10{\pm}11.54$세였다. 남성에 있어서 대퇴 경부의 골밀도는 20대에서 가장 높았고 척추는 40대에서 가장 높았으며 60대에서 대퇴경부와 척추의 골밀도가 가장 낮았다, 여성에서는 40대에서 대퇴경부와 척추의 골밀도가 가장 높았고 60대에서 대퇴경부와 척추의 골밀도가 가장 낮았다. 대상자들의 신체조건에서 신장과 체중이 클수록 골밀도가 높았다. 남성은 음주 및 운동, 흡연유무에 따른 집단별 비교에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으나 여성은 음주집단이 비 음주집단에 비해 대퇴경부 및 척추의 골밀도가 유의하게 높았다(P<0.01). 결 론: 이는 건강한 직장인들이 건강검진을 받고자 내원한 사람들이 대부분이기에 위와 같은 결과가 나온 것으로 생각되며 앞으로 모든 성인들의 연령증가에 따른 골다공증의 위험으로부터 예방하기 위하여 골밀도에 영향을 미치는 다양한 요인들을 찾아서 많은 연구를 하고자 한다.

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충북대학교 박물관소장 16-19세기 지류문화재의 특성 (Scientific Evaluation of 16-l9th Century Historic Paper Artefacts from Chungbuk National University Museum)

  • ;;최태호;조남석
    • 보존과학회지
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    • 제16권
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    • pp.27-38
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    • 2004
  • 지류문화재는 원료, 종이의 기원, 제조년대 및 제조기술과 관련된 많은 흥미로운 정보를 제공해 주고 있다. 지류문화재연구의 제 1단계로서 구성되는 섬유의 식별이며, 지류문화재에 포함된 조성분의 파악이 이의 보존처리 및 수복처리방법을 결정하는데 매우 중요한 정보를 제공하게 된다. 본 연구에서는 대한민국 충북대학교 박물관(CNUM)에 소장중인 16-19세기 지류문화재의 특성을 분석하였다. 측정수단으로서 광학현미경, 주사전자현미경, Energy 분산 X-ray 분광분석법 (EDX)등을 사용하였다. 16-19 C에 제조된 것으로 생각되는 지류문화재를 분석한 결과, 원료는 섬유장 2.79-16.03 mm, lumen 폭 $4.5-26{\mu}m$, 광학 및 주사전자현미경으로 관찰한 섬유들의 형태적 특성으로부터 닥나무 인피섬유로 만들어진 것으로 확인되었으며, 대부분의 종이들이 잘 보존된 상태였다. EDX분석결과, 지류시료들은 많은 종류의 무기성분들(적게는 6종, 많은 경우에는 13종)을 함유하고 있었으며, 그 가운데 S, Si. Ca, P, Al 등이 많았던 결과로부터 충전제로서 주로 석고, 백토, 활석 등이 사용된 것으로 생각된다. 약 반정도의 시료에서 종이의 장기간 보존을 저해할 것으로 생각되는 S, Cl, Fe등이 검출되었는데, 보존처리시 고려해야 할 것으로 생각된다.

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어유의 n-3 지방산이 흰쥐의 골밀도와 골격대사지표에 미치는 영향 (Beneficial effect of fish oil on bone mineral density and biomarkers of bone metabolism in rats)

  • 윤군애
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제45권2호
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    • pp.121-126
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    • 2012
  • 본 연구는 n-3 장쇄지방산이 풍부한 어유가 골격대사에 미치는 영향을 알아보고자 이유한 Sprague-Dawley 종 흰쥐 (수컷)에게 4주 동안 FO군, FICO군, SO군의 실험식이를 공급한 후, 혈액과 뇨에서 생화학적 골격대사지표와 대퇴골의 무기질함량 및 골밀도를 측정하였다. 부갑상선호르몬, 칼시토닌, 오스테오 칼신은 세 그룹 사이에 차이를 보이지 않았으며, 뼈흡수지표인 deoxypyridinoline도 그룹 간에 차이가 없는 것으로 나타났다. 반면에 골격형성지표인 ALP의 활성은 FO군에서 SO군에 비해 유의하게 높았고, 대퇴골의 골밀도 또한 SO군에 비해 FO군에서 유의하게 높은 값을 보였다. 그러나 FICO군과 SO군 간에는 차이가 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 볼 때, 본 연구에서 DHA, EPA 급원의 어유 함량이 높은 식이는 ALP활성을 높이고 골밀도를 증대시킴으로써 성장기 흰쥐의 골격형성에 보호적인 효과가 있음을 알 수 있다. 그러나 식이 n-3 장쇄지방산이 골격대사에 미치는 효과를 규정하기 위해서는 적정식이수준이나 적정 n6/n3 비율과 관련된 많은 연구가 요구되며, n-3계 내의 각 지방산이 골격에 주는 작용양상에도 차이가 있을 수 있으므로 이에 대한 다양한 연구의 병행이 필요할 것으로 본다.

실리콘 기판과 $CoSi_2$ 버퍼층 위에 HVPE로 저온에서 형성된 GaN의 에피텍셜 성장 연구 (GaN epitaxy growth by low temperature HYPE on $CoSi_2$ buffer/Si substrates)

  • 하준석;박종성;송오성;;장지호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.159-164
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    • 2009
  • 실리콘 기판에 GaN 에피성장을 확인하기 위해, P형 Si(100), Si(111) 기판 전면에 버퍼층으로 40 nm 두께의 코발트실리사이드를 형성시켰다. 형성된 코발트실리사이드 층에 연속으로 HVPE(hydride vapor phase epitaxy)로 하나는 $850^{\circ}C$-12분 + $1080^{\circ}C$-30분(공정I)과, 또 하나 조건은 $557^{\circ}C$-5분 + $900^{\circ}C$-5분(공정II) 조건으로 각각 나누어 진행하여 보았다. GaN의 에피성장을 광학현미경, 주사전자현미경, 주사탐침현미경, 그리고 HR-XRD로 확인하였다. 공정I로는 GaN의 에피성장이 진행되지 않았으며, 공정II에서는 에피성장이 진행되었다. 특히 공정 II는 열팽창에 의해 실리콘 기판과의 자가정렬적인 기판분리 현상을 보였으며, XRD로 GaN의 0002 방향의 결정성 (crystallinity)을 ${\omega}$-scan으로 확인한 결과(100)면 방향의\ 실리콘과 코발트실리사이드를 버퍼층으로 활용하고 저온에서 HVPE를 진행한 조합이 GaN의 에피성장에 유리하였다.

Ag층을 이용한 Sn과 In의 무 플럭스 접합 (Fluxless Bonding Method between Sn and In Bumps Using Ag Capping Layer)

  • 이승현;김영호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.23-28
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    • 2004
  • 본 실험에서는 Ag 층을 이용한 무 플럭스 접합 공정을 개발하였으며 Ag의 유무에 따른 효과를 관찰하기 위해 In ($10{\mu}m$)과 Sn ($10{\mu}m$)솔더 및 Ag (100 nm)/In과 Ag/Sn 솔더를 thermal evaporation 방법으로 하부 금속층 위에 형성하였다. 접합부의 접촉저항과 전단 하중을 측정하기 위해 쿠폰시편을 제조하였으며 이리한 쿠폰시편은 $130^{\circ}C$에서 0.8, 1.6, 3.2 MPa의 접합압력을 가하여 30초간 접합을 실시하였다. 전단하중과 4단자 저항측정법을 이용하여 접합부의 특성을 분석하였으며 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope), EDS (Energy Dispersive Spectrometry)과 X-ray mapping을 통해 접합부를 관찰하였다. 전단하중 측정 결과 0.8 MPa에서는 In-Sn 솔더의 접합이 이루어지지 않았으며 접합압력이 증가해도 Ag/In-Ag/Sn 시편의 전단하중 측정값이 In-Sn 시편에 비해 높게 나타났다. 접합부의 저항감은 $2-4\;m{\Omega}$을 나타내었으며 접합압력이 증가할수록 In-Sn 혼합층이 더 많이 관찰되었다.

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