• Geomechanics and Engineering
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• 제15권6호
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• pp.1135-1141
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• 2018

Volume changes of soils induced by inorganic acids cause severe foundation and superstructure failures in industrial buildings. This study aimed to assess the potential of fly ash to control volume changes in soils under acidic environment. Two soils such as black cotton soil predominant with montmorillonite and kaolin clay predominant with kaolinite were used for the present investigation. Both soils exhibited an increase in swelling subjected to phosphoric acid contamination. Ion exchange reactions and mineralogical transformations lead to an increase in swelling and a decrease in compressibility in black cotton soil, whereas phosphate adsorption and mineral dissolution lead to an increase in swelling and compressibility in case of kaolin clay. Different percentages of Class F fly ash obtained from Ramagundam national thermal power station were used for soil treatment. Fly ash treatment leads to significant reduction in swelling and compressibility, which is attributed to the formation of aluminum phosphate cements in the presence of phosphoric acid.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.16-19
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• 2006

Humin is the insoluble fraction of humic materials and play an important roles in the irreversible sorption of hydrophobic organic contaminants onto soil particles. However, there have been limited knowledge about the sorption and chemical properties of humin due to the difficulties in its separation from the inorganic matrix(mainly clays and oxides). In this study, do-ashed humin was isolated from a soil sample after removing free lipid and alkali-soluble humic fractions followed by dissolution of mineral matrix with 2% HF, and characterized by elemental analysis, C-13 NMR spectroscopic method. Sorption behavior of 1-naphthol with humin was also investigated from aqueous solution. C-13 NMR spectra indicate that humin molecules are mainly made up of aliphatic carbon including carbohydrate, methylene chain etc.. Sorption intensity for 1-naphthol was increased as organic carbon content of humin increased and log Koc values for the 1-naphthol sorption were determined to be ${\sim}3.12$

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.111-111
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• 2011

Arrangement of individual atoms and molecules with atomic precision and understanding the resulting properties at the molecular level are ultimate goals of chemistry, biology, and materials science. For the past three decades, scanning probe microscopy has made strides towards these goals through the direct observation of individual atoms and molecules, enabling the discovery of new and unexpected phenomena. This talk will discuss the origin of forces governing motion of small organic molecules and their extended self-assembly into two-dimensional surface structures by direct observation of individual molecules using scanning tunneling microscopy (STM). In addition, atomic force microscopy (AFM) is utilized for the investigation of fundamental mechanisms of bone mineral dissolution by examining atomically well characterized simulated bone minerals under aqueous solution environments.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권4호
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• pp.803-807
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• 2010

Schorl modified by $H_2SO_4$ has been successfully developed to enhance schorl-catalyzed Fenton-like reaction for removal of phenol in an aqueous solution. The phenol removal percentage can be increased from 4% to 100% by the system of modified schorl and $H_2O_2$. Batch experiments indicate that the percent increases in removal of phenol by increasing the dosage of catalyst, temperature and initial concentration of $H_2O_2$. The results of XRD, FT-IR and SEM suggest that no new phases are formed after removal of phenol by modified schorl. ICP-AES results reveal that more dissolution of iron results in higher catalytic oxidant activity in the system of modified schorl and $H_2O_2$. Besides minor adsorption, mineral-catalyzed Fenton-like reaction governs the process.

• 자원리싸이클링
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• 제17권2호
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• pp.3-15
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• 2008

다양한 독성 폐기물이 주변 환경에 배출되면 궁극적으로 모든 생명체의 생존에 위협이 된다. 박테리아 및 곰팡이종의 반응을 이용한 미생물침출 및 미생물복원을 포함하는 바이오 습식제련은 환경문제를 극복하는데 적합한 경제성이 있는 잠재기술이다. 미생물침출은 Thiobacillus ferrooxidans, Thiobacillus thiooxidans, Laptospirillum ferrooxidans와 같이 금속과 반응을 일으키는 박테리아를 이용하여 다양한 광물 및 폐기물로부터 금속 성분을 용해하는 것을 말한다. 일반적으로 미생물 침출반응은 직접 및 간접반응으로 나누어진다. 직접반응에서 박테리아는 성장 및 물질대사를 위하여 침출 기질로부터 전자를 받아 황산을 생산하므로써 황화광물을 산화시킨다. 반면 간접반응에서는 철산화 박테리아에 의해 생성된 $Fe^{3+}$가 황화광물을 산화시킨다. 이러한 침출기구를 통하여 저품위 광물 및 정광, 슬러지, 광미, 플라이 애쉬, 슬래그, 전자 스크랩, 폐밧데리 및 폐촉매 등으로부터 금속을 회수할 수 있다. 생물학적 방법은 폐기물의 매립을 극복할 수 있는 대체기술로서 건강하고 깨끗한 환경 보존에 기여할 수 있다.

• 한국광물학회지
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• 제15권1호
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• pp.11-21
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• 2002

지하수 중 우라늄이 높은 농도로 포함되어 있는 대보화강암 지역의 대수층구간에서 회수된 시추 코아에서 우라늄광물의 산출과 존재형태를 연구하였다. 우라늄광물은 일차적 기원으로 산출되며, 저어콘, 모나자이트, 제노타임 등과 같은 부성분 광물 내에 함유되는데 대부분 미량성분이나 포획물로 들어있다. 우라늄 광물은 $1~2mu$m 이하의 미림질의 결정으로 산출되므로 후방산란 전자영상(BSE)으로서도 구분이 매우 어렵다. 우라늄 광물을 포함하는 부성분 광물에서 이들이 빠져나간 용해동공이나 용해조직이 흔하게 관찰되는 것으로 보아 이들은 부분적으로 지하수로 용해되어 빠져나간 것으로 판단된다. 모암내의 우라늄함량과 지하수중 우라늄의 함량이 서로 별다른 관련성을 보이지 않는 사실은 우라늄광물이 용해될 수 있는 수리화학적 환경 외에도 우라늄 광물의 산출특징과 존재형태도 중요한 요소임을 지시해 준다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제9권4호
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• pp.475-482
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• 1999

산성조미료로서 이용될 뿐만 아니라 여러 가지 조리 및 영양생리작용을 가진 곡물식초와 구연산을 소뼈에 이용하여 조리할 때 산의 종류와 조리시간이 뼈로부터 칼슘, 마그네슘, 인의 용출에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 칼슘, 마그네슘 그리고 인의 용출량은 0, 0.5, 1, 2%순으로 산농도가 진할수록 증가하였다. 그리고 끓이는 시간에 비례하여 증가하였으며 같은 농도에서 구연산 첨가군이 곡물식초 첨가군보다 많이 용출되었다. 곡물식초와 구연산 농도 2%를 첨가하여 12시간 끓인 시료를 이용하여 탕수 두부를 만들어 관능검사를 실시한 결과 신맛, 맛, 종합적인 평가에서 곡물식초 첨가군이 구연산 첨가군 보다 높은 기호도를 나타내었다. 이상의 결과들로부터 산성조미료를 첨가하여 12시간 끓임에 의하여 칼슘과 마그네슘은 가용화 되기 쉽다는 사실을 시사한다고 본다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권5호
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• pp.1880-1886
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• 2024

To elucidate the mechanism of damage caused by hyphae and organic acids produced by Aspergillus Niger on the surface and internal structure of uranium ore, direct uranium leaching, indirect uranium leaching and semidirect uranium leaching were conducted, and the surface morphology, strength, mineral crystallinity, porosity, and permeability of the ore were analyzed. The results demonstrated that the combination of biomechanical forces exerted by hyphae and the complexation effects of organic acids led to the dissolution of SiO₂ and other substances on the surface of ore, resulting in exfoliation from the exterior to the interior, thereby promoting uranium recovery. Furthermore, the proton exchange involving H⁺ and the complexation of organic acids resulted in the dissolution of cations within the ore, causing destruction to the crystal lattice structure of minerals and increasing the porosity and permeability inside the ore. The dominant factor contributing to ore damage during recovery was organic acids.

• 한국광물학회지
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• 제15권3호
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• pp.195-204
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• 2002

광물조성과 노출표면적(exposed surface area)은 토양풍화속도 계산모델에 영향을 미치는 중요한 요인들이다. PROFILE 등 기존의 풍화속도 계산모델에서는 입도분석자료에 기초한 기하학적 계산값이나 $N_2$-BET 비표면적 등을 그대로 노출표면적으로 적용하고 있다. 그러나, 토양은 광물과 유기물의 혼합체로써 노출표면적을 정확히 구하기는 상당히 어려운 것이 사실이다. 본 연구에서는 유기물의 영향에 의한 토양광물의 노출표면적변화를 토양 깊이에 따른 peroxidation 전후의 N2-BET 비표면적값을 통해 살펴보고, 토양칼럼실험을 이용하여 풍화속도의 차이를 살펴보았다. 실험결과 peroxidation 후의 $N_2$-BET 비표면적은 1.68~4.87 $m^2$/g의 범위에서 증가하였으며, 깊이에 따라 증가하는 범위가 감소하는 경향을 보여주었다 이는 부식산 등 토양표면에 농집되어 존재하는 다양한 형태의 유기산 등이 광물의 노출표면적을 감소시키고 있다는 것을 의미한다고 할 수 있다 기존의 토양풍화속도 모델에서 토양광물 노출표면적변화 계산에 있어서 광물-유기산간의 결합에 의한 영향을 결합세기 측면에서 고려하고 정량화 하는 것이 향후과제라고 생각된다.

• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.289-302
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• 2023

본 연구지역은 강원도 횡성군 강림리로 치악산 편마암 지질에 해당된다. 본 연구지역의 지하수에서 우라늄 및 라돈 등과 같은 자연 방사성 원소의 농도가 규제기준을 초과한 것으로 조사되었다. 이에 해당 지하수 대수층에서 획득한 시추 코어를 대상으로 자연 방사성 원소의 용출 기작을 광물학적으로 규명하기 위해 인공풍화 실험을 수행하였다. 이를 위해 먼저 시추 코어시료의 실험 전 광물학적 특성을 분석한 결과, 저온 및 중온 열수 변성 작용을 받아 생성될 수 있는 녹니석계 클리노클로어의 함량이 높게 나타났다. 또한, 우라늄보다 토륨의 함량이 10배 정도 높은 것으로 확인되었다. 인공풍화 실험 결과, 함방사성원소 광물의 용해에 따라 1일 이내에 토륨의 농도가 증가하는 양상을 보이다가 그 이후에는 농도가 감소하는 경향을 보였다. 이는 이차광물 형태로 존재하는 토라이트의 용해에 의하여 토륨이 용출된 후, 황산염 등과 같은 형태로 재침전되기 때문인 것으로 판단된다. 시추 코어 내 우라늄의 함량이 토륨보다 낮지만, 풍화 실험 결과에서는 토륨보다 100배 이상의 농도로 용출된 것으로 확인되었다. 이는 우라늄이 풍화가 많이 된 토라이트에 함유되어 있거나 UO₂²⁺ 등의 이온 형태로 광물 표면에 흡착된 상태로 존재하면서 지속적으로 용해 또는 탈착되기 때문이다. 또한 토륨과 우라늄의 용출 양상은 탄산염의 농도와 양의 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 하지만, 지하수 내 토륨과 우라늄의 농도 사이의 상관성은 낮은 것으로 조사되었는데, 이는 앞서 설명한 바와 같이 두 원소가 다른 기원으로부터 지하수에 용출되기 때문인 것으로 판단된다. 두 방사성 원소의 용출속도는 다양한 반응속도 모델 중 Parabolic diffusion와 Pseudo-second order kinetic 모델에 의해 가장 잘 모사되는 것으로 확인되었다. 이러한 반응속도 모델의 회귀 상수들을 이용하여 우라늄의 농도가 먹는 물 수질기준까지 다다르는 기간을 유추해 본 결과, HCO₃의 농도가 높은 중성환경의 지하수 조건에서 약 29.4년으로, 대체적으로 빠르게 용출되는 것으로 예측되었다.