• 제목/요약/키워드: portable X-ray fluorescence analysis

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Spatial Pedological Mapping Using a Portable X-Ray Fluorescence Spectrometer at the Tallavera Grove Vineyard, Hunter Valley

  • Jang, Ho-Jun;Minasny, Budiman;Stockmann, Uta;Malone, Brendan
    • 한국토양비료학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.635-643
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    • 2016
  • Wine consumers desire to drink a high quality wine. For producing high quality wine, high quality soil is required. Conventionally, soil quality is assessed qualitatively. Using traditional laboratory methods, quantitative data can be obtained for management purpose, but it is time consuming and expensive. Therefore, new technology aims to address these limitations, namely portable X-Ray fluorescence spectrometers (pXRF). This instrument can be used directly in the field, requires no soil sample preparations, and can simultaneously measure a wide range of elements qualitatively that are useful for pedological studies. The chemical composition (Ca, Fe, Ti and Zr) of soils at Tallavera Grove vineyard in New South Wales, Australia, was studied using a pXRF. The analysis of the soil's elemental concentration (i.e. Ca and Fe) using pXRF supports management decisions. Measuring the soil's Ca concentration can be used to identify Ca-rich parent materials (limestone). The limestone indicates good soil conditions for vine production. Fe content was used to identify areas of texture-contrast soils or soil with accumulation of clays in the B horizon. In addition, a soil weathering index was calculated using elemental concentrations (i.e. Ti and Zr) to explore the history of soil formation for making decision of management. This index showed that the soil in the vineyard was affected by two processes: the deposition of materials from elsewhere (Aeolian transport or soil erosion) and mixing of materials from upslope.

휴대용 및 Bench-Top X-선 형광 분석기를 이용한 오일 시료 중 마찰 금속의 비교 분석 (Comparison study of the wear metal analysis in oil sample by portable and bench-top XRF)

  • 최수정;김종혁;이석근;김동표
    • 분석과학
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    • 제22권5호
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    • pp.422-431
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    • 2009
  • 휴대용 X-선 형광 분석기의 개발을 위한 기초연구로서 휴대용 및 bench-top X-선 형광 분석기를 이용하여 오일 시료 중의 Na, Mg, Al, Si, P, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Mo, Ag, Cd, Sn, Ba, Pb 등 20종의 마찰 금속 원소들을 비교 분석하였다. 마찰 금속 원소의 농도가 10~900 mg/kg으로 함유된 오일 인증표준물질을 구입하여 측정 시간 등에 따른 최적 분석조건을 확립하고, 각 마찰 금속 원소에 대한 검량곡선을 작성하였다. 마찰 금속 원소가 함유된 오일 인증표준물질 및 시판 중인 엔진오일 시료의 주행 전 후의 금속 원소 농도를 empirical 법 및 fundamental parameter 법으로 정량분석하고 그 결과를 비교하였다.

X-선 분석법을 이용한 내화도료의 화재안전성 평가 방법에 관한 기초연구 (A Preliminary Study on the Fire Safety Testing Method for Fire-resistance Paints Using an X-ray Analysis Method)

  • 심지훈;조남욱;김강우
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.58-63
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    • 2014
  • 내화도료는 화재 시 발포를 통해 단열 성능을 향상시켜 철골 구조의 열전달을 저감하기 위해 사용되고 있는데, 만일 표준규격을 만족시키지 못하는 내화도료가 사용된다면 철골 구조의 내화 성능에 문제가 발생할 우려가 있다. 내화도료의 내화 성능은 육안으로는 평가가 어려워 현장을 대상으로 하는 간편하면서도 정확한 평가방법의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 X-선 분석법(XRF, XRD)을 이용한 내화도료의 화재안전성 평가 방법에 대한 기초연구를 수행하였다. X-선 분석법을 적용한 결과 실제 화재시험을 통한 내화 성능에 따라 특정 성분이 검출되는 것을 확인하였다. X-선 형광분석(XRF)을 통해 인(P)과 염소(Cl) 원소 성분이 일반도료에 비해 내화도료에 훨씬 많이 함유되어 있는 것을 알 수 있었다. X-선 회절분석(XRD)을 통해 내화도료의 주된 결정성 물질로 확인된 폴리인산 암모늄(ammonium polyphosphate)이 일반도료에는 포함되어 있지 않는 것으로 나타났다. X-선 분석법은 휴대용 XRF와 XRD 분석 장비를 통해 머지않아 현장평가방법으로의 적용이 가능할 것으로 예상된다.

비파괴 기술을 활용한 여주 신륵사 대장각기비의 표면오염물 분석과 물성진단 (Analysis of Surface Contaminants and Physical Properties of the Daejanggakgibi Stele of Silleuksa Temple using Non-destructive Technology)

  • 김지영;이명성
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제55권2호
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    • pp.186-197
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    • 2022
  • 여주 신륵사 대장각기비는 불경을 만들어 보관하던 곳인 대장각의 조성에 관한 기록이 적힌 고려시대의 비석이다. 비신은 변색이 일어나고 수십 개의 균열이 발생하였으며 부분적으로 결실되어 명문이 일부 훼손된 상태로 오랫동안 유지되어 왔다. 석조유산에 적용할 수 있는 비파괴분석법을 활용하여 대장각기비의 재질조사, 휴대용 X-선 형광분석, 초음파 물성진단을 실시하였다. 재질조사 결과, 비신은 담회색 결정질 석회암으로, 받침석, 지지석, 옥개석은 중조립질 흑운모화강암으로 구성되어 있음을 확인하였다. 대장각기비의 변색오염물은 휴대용 X-선 형광분석 결과 철(Fe)이 원인물질로 판단되었다. 분포양상으로 미루어 비신과 개석 사이에 철을 함유한 물질이 산화되어 흘러내리고 이후 생물이나 유기질 오염물이 부착되면서 황색과 흑색 오염물을 형성한 것으로 해석된다. 초음파 물성진단 결과, 신선한 암석(FR)부터 완전히 풍화된 암석(CW)까지 다양한 풍화도를 보였고 평균 풍화도지수는 3등급(보통)으로 산출되었다. 균열이 집중적으로 나타난 지점은 완전히 풍화된 단계(CW)로 판정되었고, 비신 상부와 하부에 분포하는 일부 균열은 위험도가 매우 높은 것으로 확인되었다. 균열에 대해서는 향후 거동 모니터링과 보강대책 수립이 필요할 것으로 판단된다.

조선시대 족자 장황에 사용된 고리의 재료 및 제작기법 연구 (A Study of Material and Production Technique of Scroll Painting Ring in Joseon)

  • 장연희;윤은영;권윤미;김수연
    • 박물관보존과학
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    • 제16권
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    • pp.56-81
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    • 2015
  • 족자 고리는 끈이나 유소를 고정시켜 걸 수 있도록 하는 장황 부속품으로 형태가 다양하며 여러 금속재를 사용하여 제작되었다. 현재 전통 형식의 고리는 대부분 개장으로 인해 유실되었으며, 일본식 고리를 사용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 국립중앙박물관에 소장된 전통 족자 19점을 대상으로 고리의 형태와 제작기법, 성분을 조사하여 옛 형태를 복원해 보고자 하였다. 의궤 내용에서 고리는 원환(圓環), 국화동(菊花童), 배목(排目) 등 고유의 명칭으로 기록되어 있다. 휴대용 엑스선 형광분석기(portable X-ray fluorescence, Artax, Rontec)로 성분을 분석한 결과, 전통 형식의 고리는 황동, 철, 은-구리합금 등 다양한 금속재로 확인되었다. 구리와 아연이 주성분인 황동은 17점 족자 고리에 사용되었다. 전 윤시달 초상(신2339)의 배목에서는 철을 사용하였으며, 주석-납 합금으로 도금하였다. 이서구 초상(신1065)에서는 고리 전체가 은-구리합금으로 제작되었음을 확인하였다. 광학현미경(Leica, M205A)으로 제작 방법을 조사한 결과 원환은 금속봉을 절단한 뒤 둥글게 휘어 만든 유형과 주조로 제작된 유형으로 확인되었다. 배목은 주조한 합금으로 봉재나 판재를 만들고 다시 단조과정을 거쳐 제작하였고, 배목장식은 금속판재를 잘라 형태를 만든 후 축조와 타출기법 등으로 무늬를 새겨 장식하였다.

Investigation of Wood Species and Conservation Status of Wooden Seated Amitabha Buddha Triad and Wooden Amitabha Buddha Altarpiece of Yongmunsa Temple, Yecheon, Korea (Treasure)

  • CHOI, Jaewan;PARK, Junghae;KIM, Soochul
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제50권3호
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    • pp.193-217
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    • 2022
  • The Wooden Seated Amitabha Buddha Triad and Altarpiece have not been the subjects of definitive species identification and scientific analysis. In this study, visual investigation, portable X-ray fluorescence (p-XRF), species identification, and lacquer layer observations were carried out to determine the original materials and conservation status. Cracks, exfoliation and discoloration were detected during the visual investigation. The p-XRF data indicated that chrome oxide green, malachite, gold, cadmium red, cinnabar, minium, hematite, lead white, ink stick (Carbon), and copper were used for pigments and the coronet accessory. Tilia spp., Abies spp., and Pinus spp. were identified from both the Buddha Triad and Altarpiece. Finally, lacquer layer analyses of the base layer, lacquer layer, orange pigment layer, and gold leaf layer observed modern synthetic pigments likely used in previous conservation. As the Korean Cultural Heritage Charter and the International Charter for the Conservation and Restoration of Monuments and Sites clearly state that objects of cultural heritage must be conserved using their original materials, future conservation of these objects should utilize the data obtained in this study to employ traditional materials. Furthermore, a deterioration map diagnosis can be applied together with the obtained analysis data to understand the conservation status of and inform an appropriate and authentic conservation treatment for the Buddha Triad and Altarpiece.

금속문화재 성분분석을 위한 휴대용 XRF 정량분석법 연구 (A Study on the Quantitative Analysis of Portable XRF for the Components Analysis of Metal Cultural Heritage)

  • 임소망;권영숙;조영래;정원섭
    • 보존과학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.451-463
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    • 2021
  • 본 연구에서는 금-구리합금 표준시료 4점을 대상으로 휴대용 X-ray fluorescence spectrometry(XRF) 검출기별 성분분석을 진행하였고, 그 결과를 바탕으로 ICP-OES 표준값이 기준인 검량선을 작성하여 정확도를 향상시키고자 하였다. 휴대용 XRF 분석 결과, 절대오차는 Au의 경우 0.3~3.7 wt%, Cu의 경우 0.2~8.2 wt%를 보였고, 오차범위와 표준편차가 검출기마다 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 또한 검량선을 작성하여 교정한 결과, Au의 상대오차율은 최대 9.8%에서 3.5%로, Cu의 상대오차율은 최대 14%에서 3.7%로 감소하여 정확도가 향상된 것을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 미지시료를 활용한 검량선 정확도 재확인 실험을 수행하였고, 미지시료의 측정값이 검량선 범위 안에 포함된다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 금속문화재의 성분을 정확하게 분석하기 위해서는 유물에 적합한 검출기인지 확인한 후에 각 원소에 대한 검량선을 작성하여 교정해주는 것이 필요하다고 판단된다.

국립춘천박물관 소장 서대(犀帶)의 과학적 보존 (Scientific Conservation of Seodae of the Chuncheon National Museum)

  • 박승원;권희홍;유혜선;조경미
    • 박물관보존과학
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    • 제11권
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    • pp.31-42
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    • 2010
  • 국립춘천박물관이 소장한 서대(犀帶)의 보존처리 과정과 제작기법에 대해 소개하고자 한다. 서대는 가죽으로 된 틀을 직물로 감싸고 물소뿔과 금속테로 만든 띠돈을 장식한 형태이다. 가죽간의 접착력이 약화되어 분리가 진행중이고 서각의 일부가 탈락되었으며 직물의 변·퇴색이 진행되고 있다. 또한 금속테 부분과 띠돈을 연결한 금속사가 심하게 부식되었다. 금속부분의 성분분석을 위해 이동형 X-선형광분석기를 이용하여 비파괴 분석을 실시하였고 전체를 해체하여 재질에 따른 보존처리를 실시하고 다시 재결합하는 방법으로 보존처리를 진행하였다.

서울시 초등학교 실내 먼지 중 프탈레이트 오염실태 조사 (Phthalates Contamination in Indoor Dust in Elementary Schools in Seoul: A Pilot Study)

  • 이영선;최인자
    • 한국환경보건학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.548-554
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    • 2020
  • Objectives: This study is to examine the polyvinyl chloride (PVC) materials in elementary school classrooms and libraries in Seoul, and to investigate phthalate contamination in indoor dust. Methods: PVC material was identified for building materials and furniture using portable x-ray fluorescence (XRF). Phthalates in dust samples (n=19) were extracted by ultrasonic extraction using cyclohexane and analyzed by GC-MS. Results: Diethyl phthalate (DEP), di-n-butyl phthalate (DBP), and Bis (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) were found in all collected dust samples (n=19), and diisonyl phthalate (DINP) was detected in all except for one sample (n=18). The concentration of DEHP (median: 2190 mg/kg) and DINP (2960 mg/kg) were higher than other compounds, suggesting that there are many products in the school that used these compounds. When comparing the phthalate concentration in the classroom (n=11) and library dust (n=8), the total concentration in the classroom (median: 10000 mg/kg) was higher than that in the library (8030 mg/kg). DEHP was the dominant compound in the library. The library is relatively more equipped with PVC furniture (n=83) and most floors are also identified as PVC material, suggesting that floors and furniture made of PVC materials are main sources of DEHP contamination. Conclusions: This study is a pilot survey for investigating phthalate contamination in elementary schools. As a result of the survey, phthalate contamination in elementary school was confirmed. However, further study requires risk assessment of children through analysis of phthalate metabolites in children based on sufficient number of samples and information about the site.