• 보존과학회지
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• 제30권4호
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• pp.395-407
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• 2014

이 연구에서는 벽돌 재료인 토양이 온도별로 소성되면서 겪는 광물학적 변화와 이에 수반된 물리적 변화를 토대로 송산리 고분군 출토 벽돌의 소성온도를 해석하였다. 토양시료를 $500{\sim}1,200^{\circ}C$로 소성하였을 때, 구성광물의 상전이에 의해 광물조성과 미세조직이 변했고 이에 따라 색, 흡수율, 기공률 등의 물리적 특성도 달라졌다. 광물조성은 상안정범위에 따른 광물의 구조붕괴와 재결정으로 인해 온도별로 달라졌지만 색, 흡수율, 미세조직은 $1,000^{\circ}C$ 이하에서 변화 폭이 적었고 $1,000{\sim}1,200^{\circ}C$에서는 급격한 변화가 나타났다. 이를 토대로 송산리 고분군 벽돌시료의 소성온도를 해석한 결과, 송산리 고분군 벽돌은 $1,200^{\circ}C$ 이상의 과소성품, $1,100{\sim}1,200^{\circ}C$의 고온소성품, $900{\sim}1,000^{\circ}C$의 소성품과 소성되지 않은 것으로 판단되는 벽돌이 공존하는 것으로 확인되었다. 향후 이러한 광물학적 및 물리적 변화과정을 토대로 보다 정밀한 소성온도 해석이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국광물학회지
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• 제29권2호
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• pp.79-87
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• 2016

황사는 태양광, 대기 가스, 에어로졸, 해양생태계와 상호작용하여 지구 기후에 영향을 미치며, 광물특성은 이와 같은 황사와 환경의 상호작용 이해에 필수적이다. 이 연구에서는 2015년 2월 22일 인천광역시 덕적도에서 포집된 황사시료의 광물특성을 분석하였다. X선회절분석(XRD) 결과, 층상규산염광물이 총 62 wt%이었는데, 일라이트류 점토광물(일라이트 및 일라이트-스멕타이트 혼합층)이 55%로 함량이 가장 높았으며, 그 외 녹니석이 5%, 캐올리나이트가 2% 정도 함유되어 있었다. 비층상규산염 광물로서 석영 18%, 사장석 10%, K-장석 4%, 방해석 5%, 석고 1% 등이 함유되어 있었다. 주사전자현미경(SEM)과 에너지분산분광분석(EDS)에 의한 황사 개별 입자의 광물학적 분석에서도 유사한 조성이 얻어졌다. 황사의 주성분인 극미립 층상규산염광물입자에 대하여 투과전자현미경(TEM) 및 EDS 분석을 실시한 결과, 다양한 성분비율과 혼합양상을 보이는 일라이트류 점토광물이 주요 광물로 확인되었다. SEM 형태 관찰에 의하면 황사입자들은 점토광물이 주성분인 덩어리, 혹은 점토광물로 피복된 석영, 장석, 운모 입자들로 구성되어 있었다. 석고가 점토와 함께 황사입자표면에서 자주 관찰된 반면, 이전에 황사입자에 흔히 수반되는 것으로 보고된 섬유상 방해석은 드물어서, 황사 이동 중에 방해석이 산성대기오염물과의 반응에 의하여 석고로 변한 것으로 추정된다. 2015년 분석 결과는 황사와 환경의 상호작용 모델링을 위한 광물의 대표 특성 수립에 기여할 것이다.

• 한국광물학회지
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• 제26권3호
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• pp.197-207
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• 2013

국내 강원광산과 동해광산 주변 토양입자의 이화학적 광물학적 특성을 이용해 이들 광산주변내 토양 중금속 오염 원인을 규명하고자 하였다. 입도에 따른 중금속의 농도를 분석한 결과 강원광산의 경우 가장 큰 입경군인 10~18 mesh 구간에서 비소가 250.5 ppm, 가장 작은 325 mesh 이하 구간에서 445.7 ppm으로 나타났다. 동해광산의 경우에도 마찬가지로 10~18 mesh 구간에서 비소 70.4 ppm, 납 1,055 ppm, 아연 789.9 ppm으로 나타났으며 325 mesh 이하 구간에서 비소 117.7 ppm, 납 2,295 ppm, 아연 1,346 ppm으로 입도가 작아질수록 농집되는 경향을 보였다. 중금속과 토양 내 광물의 상호작용을 분석하기 위해 물리적 선별(자력, 부유선별) 후, 이들 시료에 대한 X-선 회절분석과 주사전자현미경 분석결과 강원광산 시료의 주 구성광물은 석영, 운모, 조장석, 녹니석, 자철석, 각섬석으로 확인되었으며 동해광산 시료에서는 석영, 운모, 고령석, 녹니석, 각섬석, 금홍석이 주 광물들로 나타났다. 강원광산의 자철석은 비소 농도와의 상관성이 매우 좋은 것으로 나타난 반면, 동해광산 시료에서는 티탄철석이 확인되었으며 미량의 비소를 포함하는 것으로 나타났다. 이 같은 결과들은 토양 내 광물의 이화학적 정보와 광물학적 특성 규명이 토양 오염원 형태와 이를 바탕으로 한 토양환경 오염처리에 매우 중요함을 시사하고 있다.

• 한국광물학회지
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• 제4권2호
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• pp.90-98
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• 1991

This study introduces a new structural model of 1M 2:1 trioctahedral clay minerals or, more generally, 2:1 trioctahedral phyllosilicates. The structural model requires only the chemical formulae of the clay minerals as an input and uses the regression relation (Radoslovich, 1962) to calculate the a- and b-dimensions of the phyllosilicates with the given chemical formulae. The atomic coordinates of the constituent atoms are geometrically calculated for C2/m space group under the assumption that the interatomic distances are constant. To determine the c-dimension, this study calculates the binding energies of 1M 2:1 trioctahedral phyllosilicates as a function of d(001) and find the minimum energy producing d(001). The structural model generates the cell dimensions, interaxial angles, interatomic distances, octahedral, tetrahedral and interlayer thickness, polyhedron deformation angles and atomic coordinates in the unit cell. The simulated structural parameters of phlogopite and annite are very close to the reported data by Hazen and Burnham (1973), suggesting that the structure simulation using only the chemical formule is successful, and thus, that the structural model of this study overcomes the difficulties in the previous models by other investigators.

• 자원리싸이클링
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• 제21권6호
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• pp.51-57
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• 2012

본 연구의 목적은 금풍광산 광물찌꺼기 내 중금속의 광물학적 특성을 조사하고, 중금속 제거를 위한 부유선별 실험을 하였다. 광물학적 분석 결과, 휘동석, 유비철석, 황철석, 섬아연석, 방연석 등 황화광물이 존재하였다. 카드뮴과 다른 중금속(Cu, Pb, Zn)의 상관관계를 살펴보면 Cd는 Zn과 좋은 양의 상관관계를 가졌다. K.A.X.(Potassium Amyl Xanthate)와 Aerofloat 211을 포수제로 사용한 부유선별 실험 결과 광물찌꺼기 내 잔류 중금속(As, Cd, Cu, Pb, Zn)의 농도가 토양오염기준치를 만족하는 결과를 얻었다.

• 한국광물학회지
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• 제14권1호
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• pp.58-72
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• 2001

The Cretaceous granite, andesite and sedimentary rocks are widely distributed in the northern Pusan area. The present study investigates mineralogical and geochemical charateristics of residual and cultivated soils derived from these rocks. The soils of granite area contain a large amount of quartz relative to clay minerals, whereas the soils of the andesite area contain more clay minerals than quartz. Clay minerals consist mainly of kaolin minerals illite hydroxy interlayered vermiculite interstratified mica/vermiculite and chlorite. Kaolin minerals are abundant in paddy soils while illite is abundant in less weathered soils. Si and K are major elements in the soils of granite area while Fe and Al in the soils of andesite area. In all the soils Ca, Mg and Na were generally depleted in comparison to those in parent rocks. Analysis data of trace element show that the enrichment pattern in soils depends on parent rock type with high oncentration of some elements over 100 ppm: Ba and Rb in granite area Zn, Bn, and V in andesite area, and Ba and V in sedimentary rock. In granite area, Rb and Th were greatly enriched in soil than in parent rocks. However, Cr, Ni and Sr commonly decrease, whereas Pb increases in all the soils. Exchangeable cation capacity(CEC) is relatively high in the soils of andesite are including abundant clay minerals. Collective evidences prove that the mineralogical and chemical compositions of soils are strongly dependent on the parent rock type. The mineralogy and chemistry of long cultivated soils are not significantly different from those of residual soils.

• 한국광물학회지
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• 제21권4호
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• pp.365-372
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• 2008

스텔러라이트(stellerite)는 제올라이트 광물군에 속하는데 국내에서 이 광물의 산출은 매우 적으며 이에 관한 광물학적인 연구는 전무한 상황이다. 경북 청도군 유천화강암에서 산출하는 스텔러라이트는 길이 $3{\sim}4\;mm$, 폭 $1{\sim}2\;mm$의 등립질, 자형이 특징이며 약간 납작한 주상형태가 가장 흔하다. 결정의 집합체는 무작위방향이나 방사상으로 밀집하는 조직이 특징적이다. 스텔러라이트 결정은 c축을 따라 발달하는데 010면이 가장 넓고 길게 발달한다. 주사전자현미경(SEM)에 의한 미세조직관찰 결과에 따르면 스텔러라이트는 풍화작용이나 탈유리질화와 같은 변질작용을 겪었다. 스텔러라이트는 $161^{\circ}C$에서 가장 큰 탈수반응이 일어나고, $467^{\circ}C$에서의 탈수산기작용이 일어나며 그 이후에는 구조가 파괴된다. 스텔러라이트는 과냉각이 작은 환경에서 비교적 짧은 기간 동안에 잔류용액의 조성비가 비교적 일정하게 유지되는 환경에서 형성되었다.

• 한국광물학회지
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• 제27권2호
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• pp.63-72
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• 2014

본 연구에서는 경상남도 창녕군 창녕읍 교리 고분군 일대에서 발견된 5세기~6세기 초반 무렵의 삼국시대 토기를 대상으로 암석학적 연구방법을 적용하여 광물학적 특징과 소성온도 및 환경을 추정하였다. 이를 위하여 광물학적 동정과 미세조직관찰, 화학성분 분석 등의 다양한 기법을 적용하여 암석광물학적 분석을 시행하였다. 편광현미경 하에서 토기 시료들을 관찰한 결과 석영, 장석류가 주구성 광물이었으며, 그 외에도 규장질 화산암(felsic volcanics), 비짐(temper), 저급점토에 주로 함유되는 불투명광물 등이 관찰되었다. XRD와 FTIR을 통해 현미경으로 볼 수 없었던 멀라이트, 적철석, 스피넬 등이 관찰되었다. 조사된 토기시편에서 보이는 흐름선과 색이 다른 기질이 혼재는 두 가지 이상의 점토를 사용하였거나 반죽과정에서 생긴 것으로 보인다. 소성온도가 $1,200-1,300^{\circ}C$로 제작된 토기에서 관찰되는 일반적인 석기의 특징은 보이지 않으나 다소의 기공이 존재하고 석영을 비롯한 특정 광물들의 결정이 남아 있는 것으로 보아 소성온도는 $1,000^{\circ}C$ 정도에서 소성되었을 것이라 추정된다. 고온광물인 멀라이트가 토기의 내부보다는 외곽부나 균열 부근에서 주로 관찰되며 토기 내외부의 산화정도가 다른 것은 균질한 소성환경이 조성되지 않았음을 의미한다. 대부분의 시료에서 규장질 화산암편이 관찰되고 일부 시료에서 크리스토발라이트가 관찰되는데, 크리스토발라이트의 형성온도가 일반적으로 1,470^{\circ}C$ 이상임을 감안하면 소성 시 생성된 것이 아니라 원래의 태토 내에 포함되어 있던 것으로 추정된다.

• 한국광물학회지
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• 제17권3호
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• pp.221-233
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• 2004

충남지역 활석광상에서 산출되는 금운모의 광물학적 특성 및 활석화 작용과 연관된 금운모의 생성기원을 연구하였다. 연구지역의 활석광상에서 산출되는 운모류는 녹니석과 더불어 활석광석의 주요 불순광물이다 화학적으로 활석과 공존하는 운모류들은 전형적인 금운모 조성을 보여주고, 활석과 직접적인 관련이 없이 산출되는 운모류들은 흑운모에서부터 금운모 조성까지 광범위한 분포를 보여준다. 금운모는 주로 활석광체의 외곽부의 검은 변질대에 분포하며, 특히 괴상 활석광석에 수반 되어 산출된다. 편광현미경이나 후방산란전자상에서는 금운모와 녹니석이 혼정을 이루고 있는 양상을 흔히 관찰할 수 있으며, 드물게 활석과 함께 혼정을 이루는 양상을 관찰할 수 있다. 금운모의 투과전자현미경관찰결과, 일반적으로 전형적인 $10 \AA$의 격자상 내에 $14 \AA$의 녹니석층이 불규칙하게 혼합되어 있기 때문에 금운모의 생성과정이 녹니석과 밀접한 관계가 있음을 지시하고 있다. 이러한 금운모의 산출상태와 광물학적 특성 및 금운모생성에 필요한 K의 기원을 고려하였을 때, 연구지역의 금운모는 활석화 작용의 후기단계에서, 초기 성분과는 달리 K을 충분히 함유한 열수용액과 활석광체와의 반응에 의해서 주로 생성된 것으로 판단된다. K은 이러한 K-변질작용이 일어나기 용이한 구조조건을 가진 활석광체와 주변 화강암질 편마암과의 접촉부에서 화강암질 편마암으로부터 유입되었다.

• 한국광물학회지
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• 제19권4호
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• pp.291-300
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• 2006

본 연구는 낙동강의 주요 지류인 금호강에 대하여 하상퇴적물의 광물학적 성분을 밝히고 이와 더불어 퇴적물에 포함된 중금속의 농도를 파악하여 이에 미치는 영향 등을 알아보고자 수행되었다. 금호강의 경우 유하거리가 짧지만 유하하는 동안 암상 및 산업지대의 변화가 뚜렷하여 퇴적물내 중금속의 농도에 영향을 미치는 지질학적 및 산업활동에 의한 요인들을 알아보기에는 좋은 연구대상이다. 하천퇴적물을 이루고 있는 광물로는 석영, 알바이트 사장석 등이 주요 조암광물을 이루고 있었으며 이외 정장석, 미사장석, 각석섬 등이 소량으로 동정되었다. 점토광물로는 일라이트, 녹니석, 카올리나이트 등이 같이 산출되었다. 상류에서 하류로 가면서 화산암에서 퇴적암으로 암상이 변하지만 전체적인 광물의 종이나 양에 있어서는 뚜렷한 변화를 보이지 않고 있어 모암의 영향은 거의 없는 것으로 보인다. 중금속의 경우 함유량에 있어서 Zn > Pb > Cu > Ni > Cr > Co > Cd의 순서로 나타났다. 상류에서 하류로 가면서 시료채취지점별로 농도의 증감을 보이며 Pb를 제외하고는 전체적으로 증가하는 것으로 나타났다. 부분적인 농도의 증가는 오염원으로부터 유출된 중금속을 포함하는 지천의 영향을 주로 받는 것으로 나타났으며 광물의 성분의 변화가 없음에도 이러한 변화를 보이는 것은 대체로 광물의 영향보다는 오염원의 영향이 더 큰 것으로 보인다. Pb와 Ni의 경우를 제외하고는 과거의 오염원에 의하여 현재까지 퇴적물에 부화되어 있는 것으로 판단된다.