• 한국산림과학회지
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• 제109권4호
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• pp.382-389
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• 2020

노천 광산 채굴지의 토양 물리·화학적 성질은 광산지 식생 복원의 가장 중요한 요인이다. 본 연구는 경상남도 산청군 고령토 광산의 고령토 폐석지와 식생 복원지 및 인접한 소나무 임분의 토양 성질을 비교하기 위하여 수행하였다. 고령토 채굴이 진행되고 있는 6개 지역을 선정하고 고령토 폐석지, 식생 복원지, 소나무 임분의 토양 10 cm 깊이에 물리·화학적 성질을 조사하였다. 토양 용적밀도는 고령토 폐석지가 1.51 g·cm-3로 식생 복원지 1.19 g·cm-3나 소나무 임분 0.93 g·cm-3에 비해 유의적으로(P < 0.05) 높게 나타났으며, 기상은 고령토 폐석지가 14.2%로 소나무 임분 32.6%에 비해 유의적으로 낮았다. 점토함량은 소나무 임분이 33.6%로서 고령토 폐석지 14.8%나 식생 복원지 18.7%에 비해 유의적으로 높았다. 토양구조 안정지수는 고령토 폐석지가 0.87%, 식생 복원지가 1.61%로 소나무 임분 7.75%에 비해 유의적으로 낮았다. 토양 pH는 고령토 폐석지 pH 6.68, 식생 복원지 pH 6.27로 소나무 임분 pH 5.31에 비해 유의적으로 높았다. 그러나 토양 유기탄소 농도는 고령토 폐석지 2.12 mg·g-1, 식생 복원지 5.00 mg·g-1, 소나무 임분 36.03 mg·g-1, 전질소 농도는 고령토 폐석지 0.07 mg·g-1, 식생 복원지 0.31 mg·g-1, 소나무 임분 2.08 mg·g-1로 고령토 폐석지와 식생 복원지는 소나무 임분에 비해 유의적으로 낮은 값을 보였다. 토양 내 유효 인 농도는 고령토 폐석지, 식생 복원지, 소나무 임분 사이에 유의적인 차이가 없었다. 토양 포타슘 농도는 고령토 폐석지 0.08 cmolc·kg-1과 식생 복원지 0.21 cmolc·kg-1로 소나무 임분 0.30 cmolc·kg-1에 비해 유의적으로 낮았다. 본 연구 결과에 따르면 고령토 노천 채굴지의 고령토 폐석지나 식생 복원지는 토양 용적밀도가 높고, 토양 유기탄소, 전질소, 유효 인, 교환성 포타슘 농도가 낮았으며 식생 복원지의 경우 토양 비옥도로 향상할 수 있는 관리 방안이 필요한 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제50권1호
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• pp.15-26
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• 2017

열수 광상의 잠두 광체를 예측하는데 중요한 인자로 인식되는 고(산성)점토 변질대, 점토 변질대 및 필릭 변질대의 정량성을 확보하기 위해 명반석-고령석 조합과 일라이트-고령석 조합에 대한 합성 혼합시료를 대상으로 단파장적외선 스펙트럼의 흡광특성과 광물함량의 점이적인 변화추이를 비교하였다. 명반석-고령석 조합에서 명반석은 Hull quotient 반사도가 가장 높은 상관관계(0.99)를 보이며, 고령석은 가우시안 피크가 가장 높은 상관관계(0.92)를 나타내고 있다. 일라이트-고령석 조합은 흡수영역이 중첩하고 있어 가우시안 분해가 필수적이며, 일라이트와 고령석은 각각 0.93과 0.98의 높은 상관도를 보이고 있다. 단파장적외선 분광분석법에서 유도한 명반석-고령석과 일라이트-고령석 조합의 오차범위(8%, 5%)는 리트벨트 X-선 회절정량분석법에서 구한 성분비의 오차범위(29%, 26%)보다 작아 분광분석결과가 상대적으로 정량적 신뢰도가 높다는 것으로 확인되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권5호
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• pp.61-69
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• 2005

다양한 pH 조건하에서 휴믹물질 흡착적 분획현상에 의해 변화하는 용존 및 kaolinite에 흡착된 휴믹물질(Aldrich 휴믹산)과의 pyrene의 결합변화를 조사하였다. 먼저 흡착효과를 배제한 흡착 전 상태에서 bulk 휴믹산은, pH에 따른 분배(partitioning)과 크기별 배제효과 영향 차이에 의해 유기탄소 결합계수의 변화를 보였다. 모든 용액 pH 조건에 서 Aldrich 휴믹산은 kaolinite에 흡착하는 과정에서 분자량별 분획이 일어났으며 용존 휴믹산의 분자량은 흡착전의 분자량과는 달랐다. 그에 따라 흡착 후 남은 휴믹산과의 pyrene 결합계수는 흡착 전의 경우와 달랐다. pH 7과 9 조건에서 흡착 후 남은 휴믹산은 그 분자량과 pyrene 결합계수 사이에 양성 상관관계를 보였으나 그러한 상관관계가 pH 4의 조건하에서는 관찰되지 않았다. 이러한 차이는 흡착적 분획과정에서 pH 4인 경우 고분자에 대한 독점적 분획현상이 없었고 분자량에 대해 다소 균일한 분획이 일어났다는 점으로 설명할 수 있었다. 또한 관찰되는 분획현상 차이는 pH 조건에 따라 달라지는 흡착포화 정도 차이 때문인 것으로 사료된다. 흡착된 PAHA의 경우, 형태변화 (conformational changes) pyrene 결합에 중요한 것으로 나타났다. pH 7과 9 조건 하에서, 흡착전의 휴믹산의 경우 더 낮은 pyrene 결합계수를 보였고 이러한 형태변화효과는 pH가 높을수록 더 크게 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제31권호
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• pp.36-44
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• 1998

우리 나라에서 토양의 점토광물에 관한 최초의 연구는 1958년 김제지방의 답 토양에 관한 연구로 (Dewan, 1958)시작되었다. 1960년대 시작하여 1970년대 까지는 주로 토양점토광물의 동정이 이루어 졌다. 점토광물의 동정(同定)에 사용된 잔적토(殘積土)(Residual Soil)로는 화강암(花崗岩), 화강편마암(花崗片麻岩), 현무암(玄武岩), 석회암(石灰岩), 혈암(頁岩), 제(第)3기층(紀層), 홍적층(洪積層) 유래 토양과 토양종류별(土壤種類別)로는 과부식회색토(寡腐植灰色土), 염류토(鹽類土), 충적토(沖積土), 적황색토(赤黃色土), 화산회토(火山灰土), 퇴적토(堆積土), 갈색토(褐色土), 암쇄토(岩碎土), 저위생산답(低位生産畓)이였으며, 토양점토광물(土壤粘土鑛物)과 작물수량성(作物收量性) 관계에 관한 연구가 실시되었다. 1980년대에 들어와서는 토양중의 1차광물과 점토광물의 풍화에 대한 안정도와 1차광물의 동정이 행해졌으며, 이밖에 Kaolinite 입자의 전하에 관한 연구등 점토광물의 흡착과 활성 연구, 점토광물의 토양개량재로서의 흡착과 화학적 특성 변화 연구와 점토광물의 토양개량 시용효과에 관한 연구가 행해졌다. 1990년대에 들어와서는 토양 중의 1차광물과 점토광물의 정량에 대한 자료가 축척되었고, 토양의 풍화에 대한 안정성과 생성기작, Zeolite와 새로운 광물이 합성되었다. 또한 합성광물을 이용한 농업과 산업광물로의 응용성 환경 산업에서의 적용가능성에 대한 평가가 시도되었다. 토양의 점토광물의 조성에 관한 연구는 토양 모재를 중심으로 이루어졌는데, 화강암(花崗岩)에서는 Halloysite, 화강편마암(花崗片麻岩)에서는 Kaolinite, Metahalloysite, Illite, 산성암(酸性岩)에서는 Kaolinite, Venrmiculite와 Chlorite의 중간광물, 현무암(玄武岩)에서는 Illite, Kaolinite, Vermiculite, 석회암(石灰岩)에서는 Vermiculite-Chlorite 중간광물, Kaolinite와 Illite, 혈암(頁岩)에서는 Kaolinite, Halloysite, Illite 외 Vermiculite-Chlorite, 화산회토(火山灰土)에서는 Allophane이 주광물이었다. Soil Taxonomy와 토양광물과의 관계에서, 답 토양에서는 Entisols의 주점토광물은 2:1형과 1:1형 광물이지만 Inceptisols와 Alfisols에서는 Halloysite가 대부분이다. 밭 토양의 경우는 Alfisols의 주점토광물은 Vermiculite, Illite, Kaolinite이었고, Ultisols에서는 Vermiculite-Chlorite 중간광물이었다. 산림토양에서는 Inceptisols중에서 Andept는 Allophane, Alfisols에서는 2:1 광물이지만, Ultisols에서는 Halloysite이다. 모재별 조암 광물의 풍화와 점토광물의 생성과정에서 화강암(花崗岩)과 화강편마암(花崗片麻岩)의 장석류(長石類)는 kaoline광물로, 이 밖의 운모광물(雲母鑛物), 녹니석(綠泥石), 각섬석(角閃石), 휘석(輝石)으로부터 생성된 illite, chlorite, vermiculite는 풍화중간에 혼층단계(混層段階)를 거쳐서 kaoline 광물로 풍화된다. 석회암(石灰岩) 토양의 smectite가 Mg농도가 높은 토양용액으로부터 침전되어 생성되었거나 운모 또는 chlorite에서 유래된 vermiculite의 변성작용에 의해 생성되고, 혈암(頁岩)토양의 점토에 illite가 주로 풍화에 저항성이 큰 미립자의 함수백운모(含水白雲母)로부터 유래되며, 현무암(玄武岩) 중의 장석류(長石類)는 kaoline광물로, 휘석(輝石)은 chlorite${\rightarrow}$illite의 풍화과정을 거친다. Zeolite, 함불석 Bentonite, Bentonite 등 우량점토 광물이 분포과 광물조성, 이화학적 특성이 조사되었고, 토양의 물리적, 화학적 성질의 개선을 필요로 하는 토양의 개량을 위해서 Bentonite, Zeolite, Vermiculite 등의 토양 개량재(改良材)로서의 기초연구와 이들 개량재 시용효과에 관한 연구 등이 주로 논토양에서 수행되었다. 점토광물과 수량관계를 보면 Montmorillonite를 주점토광물로 함유된 답 토양의 수도수량이 1:1 광물을 주점토광물로 함유하고 있는 토양에서의 수도수량 보다 높았다. 토양광물에 관한 기초연구(基礎硏究)로서 양이온교환능과 포화이온의 영향, 입자의 전기화학적 성질, 흡탈착 성질, 표면적과 등전점, 해성점토에 대한 압밀점토(壓密粘土)의 변형율(變形率)의 추정 등이 주로 연구되었다. 부가가치가 낮거나 폐기되는 광물을 이용하여 토양개량재 혹은 흡착제를 형성하는 연구가 알카리 처리에 의한 Zeolite 합성에 집중되었다.

• 한국광물학회지
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• 제15권3호
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• pp.221-230
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• 2002

화강암질 편마암의 풍화단면에서 풍화초기에 흑운모-질석-캐올리나이트로의 변질과정을 보여 주었으나, 지표층으로 가면서 질석 중간 상이 거의 인지되지 않고 흑운모-캐올리나이트 변질과정을 나타낸다. 흑운모의 풍화작용에 의해 생성된 1:1 규산염 층상광물은 캐올리나이트와 할로이사이트이며, 다른 메커니즘에 의해 형성되어 각기 다른 풍화조직을 보여준다. 캐올리나이트화작용은 입자의 가장자리로부터 내부로 진행되었다. 변질과정에서 $10\AA$의 흑운모 다층과 $7\AA$의 캐올리나이트 다층이 교호하고 있고, 두 상의 c-축이 일치한다. 변질된 캐올리나이트의 가상은 흑운모 입자의 외곽선에 기준하여 부피의 변화 없이 일정하고, 많은 공극이 벽개면을 따라 발달해 있어 판상의 캐올리나이트는 흑운모와의 1:1의 엽층 대 엽층 교대작용에 의해 형성된 것으로 보인다. 할로이사이트화작용은 흑운모의 엽편들은 보다 얇게 분리되어 벽개면에 수직방향으로 휘어져 렌즈상의 공극을 형성하고, 할로이사이트는 그 가장자리에서 외곽 방향으로 부채모양으로 발달하여 할로이사이트의 가상은 흑운모 입자의 현저한 부피 증가를 초래했다. 관상의 할로이사이트는 사장석의 용해작용에 의한 외부용액으로부터 Si와 Al을 공급받아 흑운모의 표면에 침전되어 성장되었다 이렇게 형성된 할로이사이트는 비정상적으로 높은 Fe(~11%)를 함유하고 있다.

• 자원환경지질
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• 제21권1호
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• pp.1-15
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• 1988

This is a study on the mineral compositions, SK numbers of refractoriness and the genesis of the clay mineral deposits in Cheonnam Province and Handong area. 1. Jindo kaolin deposits: Chief clay minerals of the deposits are kaolinite, quartz and alunite. The SK number of the ore is from $34^+$(the highest) to 27(the lowest). On the genesis of the deposits some geologists believe that the deposits were formed by the alteration of the siliceous tuff. But the deposits seems to be formed by the hydrothermal alteration of the rhyolite lava beds. This area is formed by alternative beds of tuff; and kaoline deposits. 2. Hadong area: Chief mineralogy of Hadong kaolin area is $10{\AA}$ halloysite and kaolinite. The SK number of some of the ore is up to $36^+$. The theoretic SK number of kaolinitic composition is 35. So one of the highest alumina minerals of gibbsite is formed in the ores of $36^+$ SK numbers. 3. Hampyong kaolin deposits: Most of kaolin has black color. The chief minerals are kaolinite, quartz and muscovite. Some of the kaoline contains rutile crystals. SK number ranges from 30 to 17. The kaolin deposit is formed by the transported sedimentation in lower part of the seashore. 4. Jangsan kaoline deposits: Chief minerals of the kaolin is kaolinite, quartz and muscovite. Some kaoline contains small crystals of pyrite. This area consists almost of the tuffs. Kaolin deposits also would be formed by the alteration of the tuffs. 5. Nohwado pyrophyllite deposits: Quartz and pyrophyllite are chief minerals. SK number of the ore ranges from 32 to 30. The pyrophyllite deposits would be formed by the hydrothermal alteration of the rhyolitic lava beds. This area consists of alterative beds of tuffs and rhyolitic lavas. 6. Songsuk pyrophyllite deposits: Chief minerals are quartz, kaolinite, pyrophyllite and iron oxides. In the pyrophyllite deposits egg-like inclusions of diaspore and kaolinite in composition. This area almost consists of tuffs. Several faults are developed and along the fault the tuff would begin to alter to pyrophyllite and some parts to diaspore and kaolinite nodules by the acts of hydrothermal solution.

• 한국세라믹학회지
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• 제49권3호
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• pp.216-220
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• 2012

Mullite formation in a porcelain body was promoted extensively by replacing kaolinite with pyrophyllite. Effects of mullite formation and vitrification by substitution of kaolinite with pyrophyllite on the mechanical and thermal properties were investigated. Addition of 45-55% pyrophyllite (pyrophyllite (45-55%)-feldspar (30%)-Gairome clay (20%)) could vitrify the sintered samples (water absorption : 0.05%, bulk density : 2.66g/cc) and improve the flexural strength (122MPa) when fired at $1280^{\circ}C$. Mullite formation was found to be decreased with increasing content of pyrophyllite. On the contrary, beyond 50% of pyrophyllite quartz and cristobalite phases was found to be increased. Thermal expansion coefficient of the samples decreased with increase of mullite phase. In triaxial system of pyrophyllite-feldspar-clay, the mullite formation of the samples with 50% pyrophyllite reaches about 78.7% and thermal expansion coefficient was found to be $5.4{\times}10^{-6}/K$.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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• pp.422-425
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• 2005

Spectral characteristics depending on soil constituents and their proportion in a soil were firstly studied for monitoring of soil contamination using hyperspectral remote sensing. The reflectance spectra of heavy metals in soils were investigated in the VIS-NIR-SWIR regions (400-2500 nm) to observe spectral variation as a function of constituents and concentrations. Commercial kaolinite soils mixed with lead, copper, arsenic, and cadmium were used as synthetic soil samples for spectral measurement. In case of copper, relatively spectrally active regions was observed with some band shift whereas other heavy metals had only simple spectral variations expected to be related to the sorption phase and the amount of metal onto kaolinite. The reflectance spectrum of each metal on kaolinite could be identified in VIS-NIR region.

• Elastomers and Composites
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• 제25권4호
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• pp.280-290
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• 1990

The effect of surface treatment of kaolinite with silane coupling agent on the reinforcement of SBR was investigated. The possibility of the practical use of kaolinite as an organic filler was also scrutinized and it was found that the reinforcement of SBR was improved by modifying surface of the cheap inactive inorganic filler with organic silane coupling agents. 3-Chloropropyltrimethoxysilane(C-series), 3-mercaptopropyltrimethoxysilane(M-series) and 3-aminopropyltriethoxysilane(A-series) were used as coupling agents. To test the material properties of vulcanized and unvulcanized SBR, Mooney viscosity, modulus, elongation and fractured surface measurements by SEM were carried out by changing the amount of silane coupling agents. Torqe of the unvulcanized SBR following the measurement of the degree of vulcanization was to be increased as the amount of silane was increasing, and Mooney viscosity of M-series and A-series was also increased.

• Geomechanics and Engineering
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• 제30권2호
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• pp.211-218
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• 2022

This study characterizes Proctor and geophysical properties in a broad range of grading and fines contents. The results show that soil index properties such as uniformity and fines plasticity control the optimum water content and peak dry unit trends, as well as elastic wave velocity. The capillary pressure at a degree of saturation less than S = 20% plays a critical role in determining the shear wave velocity for poorly graded sandy soils. The reduction in electrical resistivity with a higher water content becomes pronounced as the water phase is connected A parallel set of compaction and geophysical properties of sand-kaolinite mixtures reveal that the threshold boundaries computed from soil index properties adequately capture the transitions from sand-controlled to kaolinite-controlled behavior. In the transitional fines fraction zone between F_F ≈ 20 and 40%, either sand or kaolinite or both sand and kaolinite could dominate the geophysical properties and all other properties associated with soil compaction behavior. Overall, the compaction and geophysical data gathered in this study can be used to gain a first-order approximation of the degree of compaction in the field and produce degree of compaction maps as a function of water content and fines fraction.