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소집단 모형구성 수업 진행에서 나타난 초임 과학 교사의 인식론적 프레이밍 변화 탐색 -'빈칸 채우기'에서 '사회적 추론 구성'으로- (Changes in a Novice Teacher's Epistemological Framing for Facilitating Small-Group Modeling: From "Filling in Blanks" to "Social Construction of Scientific Reasoning")

  • 이은주;김희백;심수연
    • 한국과학교육학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.179-194
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    • 2024
  • 본 연구의 목적은 초임 과학 교사가 소집단 모형구성 활동을 운영하며 어떤 인식론적 프레이밍을 보였는지 탐색하고, 연구자와 함께 수업을 설계, 진행, 성찰한 경험이 교사의 인식론적 프레이밍 변화에 어떻게 기여했는지를 이해하는 것이었다. 우리는 경력 2년 차의 초임과학 교사 1명을 사례로 연구하였다. 교사는 약 4개월간 2개 학급에서 소집단 모형구성 활동이 포함된 18차시의 수업을 운영하였으며, 교사의 수업 실행 전후에는 교사-연구자 사이의 협력적 성찰이 13회 이루어졌다. 교사의 수업 실행과 협력적 성찰은 모두 녹화 녹음되었으며 전사되어 질적으로 분석되었다. 우리는 발화 단위로 인식론과 관련된 요소들을 귀납적으로 추출하고, 이러한 발화가 일관성 있게 나타난 부분을 찾아 교사의 인식론적 프레이밍을 유추하였다. 연구 결과, 교사의 인식론적 프레이밍은 단원 초반부에 '빈칸 채우기' 프레이밍, 중반부에 '개인적 추론 구성하기' 프레이밍, 후반부에 '사회적 추론 구성하기' 프레이밍으로 각각 다르게 나타났으며, 소집단 모형구성활동에서 교사와 학생의 역할에 대한 교사의 관점이 뚜렷하게 구분되었다. 이러한 변화는 교사가 연구자와 협력하여 모형구성 수업을 계획, 진행하고 성찰하며, 학생들의 가능성과 달라진 실행을 꾸준히 관찰하면서 나타났다. '빈칸 채우기' 프레이밍에서 '개인적 추론 구성하기' 프레이밍으로의 전환에는 교사가 소집단 모형구성 활동을 운영하고 협력적 성찰하는 과정에서 학생들을 관찰하며 학생들의 능력에 대해 새로운 인식을 가지게 된 것이 중요했다. '개인적 추론 구성하기' 프레이밍에서 '사회적 추론 구성하기' 프레이밍으로의 전환에는 교사가 연구자와의 협업으로 교실에서 사회적 상호작용 장을 형성하여 협력적 지식 구성의 가치를 인식하게 된 것이 중요한 역할을 했다. 이 연구 결과는 소집단 모형구성 활동을 운영하는 교사를 지원하는 교사 교육 방안을 모색하는 데 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

곰소만 조간대에서 Salts, DIP, TDN의 물질 수지 (Mass Balance of Salts, DIP, DIN and DON in the Gomso Tidal Flat)

  • 정용훈;김영태;김기현;김소영;김병훈;양재삼
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제11권2호
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    • pp.68-81
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    • 2006
  • 조간대가 잘 발달된 곰소만의 생지화학적인 특성을 이해하기 위하여 용존인(DIP)과 총용존질소(TDN: DIN과 DON의 합)에 대한 계절별 물질수지를 추산하였다. 현장조사는 1999년에서 2000년 동안 계절별로 연평균 강우량을 보인 봄철(4월), 건조한 여름철(8월), 집중호우가 있었던 여름철(9월), 비가 없었던 겨울철(11월)에 각각 13시간씩 염분, 유속, 영양염 , Chlorophyll-a 등에 대한 연속 관측을 수행하였다. DIP는 봄, 건조한 여름 조사기간 중 곰소만에서 외해로 각각 $-1.10{\imes}10^6g\;P\;day^{-1},\;-4.50{\times}10^5g\;P\;day^{-1}$로 순유출(net efflux)되는 것으로 나타났다. 그 반면 집중호우가 있었던 9월과 겨울철인 11월은 곰소만 내부로 각각 $2.72{\times}10^6g\;P\;day^{-1},\;1.06{\times}10^4g\;P\;day^{-1}$로 순유입 (net influx)되는 것으로 계산되었다. 따라서 곰소만 조간대는 flux의 크기로 볼 때 봄과 여름에 대부분 연안해수에 대하여 DIP의 공급원 역할을 하고, 단기적으로 집중호우가 있을 때 한시적으로 DIP의 저장장소로서 역할을 하며, 겨울철에는 비록 그 크기는 여름철에 비하여 작지만 연안해수에서 조간대로 유입되어 저장되는 것으로 판단된다. 또한 곰소만 조간대를 유출입하는 flux들(조류에 의하여 곰소만 내외로 해수교환, 염지하수 유입, 육상기원 담수에 의한 유입) 중 겨울철을 제외하고 해수교환에 의한 flux가 연중 가장 크게 나타났다. 한편 TDN은 겨울철을 제외하고 염지하수의 유입에 의한 flux가 가장 크게 나타났다. 전체적인 유동량은 봄, 여름, 집중호우 시기에 각각 $1.38{\times}10^7g\;N\;day^{1},\;2.45{\times}10^6g\;N\;day^{-1},\;4.65{\times}10^7g\;N\;day^{-1}$이 곰소만 조간대로 순유입되어 소모 내지 저장되었고, 겨울철에는 $-1.70{\times}10^7g\;N\;day^{-1}$이 곰소만 외부로 유출되는 것으로 추산되었다. 이러한 결과로 보아 곰소만은 겨울철을 제외하고 TDN의 소모 내지 저장 장소로서 역할을 하는 것으로 판단된다.

북동태평양 심해에서 관측된 퇴적물 입자 플럭스의 계절적 변동 (Seasonal Variations of Particle Fluxes in the Northeastern Pacific)

  • 김형직;김동선;형기성;김경홍;손주원;황상철;지상범;김기현;김부근
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제13권3호
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    • pp.200-209
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    • 2008
  • 2003년 7월부터 2005년 6월까지 약 24 개월 동안 북동태평양 대한민국 망간단괴 개발광구 내에 위치한 정점 KOMO(Korea Deep-Sea Environmental Study Long-Term Monitoring Station, $10^{\circ}30'N,\;131^{\circ}20'W$)에서 시계열 퇴적물 포집장치를 설치하여 물질 플럭스를 측정하였다. 약 4,960 m 수심에서 획득된 침강입자의 총질량 플럭스는 겨울(12월-2월)과 봄(3월-5월)에 높고, 여름(6월-8월)과 가을(9월-11월)에 낮은 뚜렷한 계절변동을 보였다. 생물기원 물질플럭스도 총질량 플럭스와 유사하게 뚜렷한 계절변동을 나타냈다. 특히, 겨울과 봄에 관측된 탄산염 플럭스는 여름과 가을보다 두 배가량 높게 측정되어, 다른 생물기원 구성성분들의 계절변동에 비해 가장 크게 나타났다. 심해저층에서 관측된 침강입자의 총질량 플럭스와 생물기원 물질플럭스는 표층 해양 일차 생산력의 계절변동을 반영하는 것으로 생각된다. 겨울과 봄에는 강한 바람의 영향으로 혼합층 아래로부터 영양염의 공급이 증가되어 일차생산력이 높아진 것으로 생각되며, 여름과 가을에는 바람의 약화와 강한 성층으로 인하여 영양염 공급이 약해져서 일차생산력이 감소한 것으로 판단된다. 침강입자의 총질량 플럭스와 생물기원 물질플럭스의 계절적 변동은 이전에 연구된 엘니뇨/라니냐와 같은 환경변화에 따른 물질플럭스의 변화보다 크게 나타났다. 따라서 북동태평양 적도지역에서 엘니뇨와 라니냐 같은 환경변화의 영향에 의한 해양 물질플럭스의 변화를 이해하기 위해서는 일반적인 계절적 변동을 정확하게 측정하여야 한다.

경기만 근해에서 풍파의 특성 변화 (Variations of the Wind-generated Wave Characteristics around the Kyung-gi Bay, Korea)

  • 강기룡;현유경;이상룡
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제12권4호
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    • pp.251-261
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    • 2007
  • 본 연구에서는 경기만 근해 - 격렬비도와 덕적도 해역을 중심으로 - 에서 관측된 파랑 및 바람자료를 이용하여 바람과 파랑의 상호작용을 연구하였다. 2005년 1월에서 12월의 덕적도 부이 관측자료를 바탕으로 바람에 의한 파랑의 발생과 또 발생된 파랑에 의한 바람의 감쇄효과를 계산하였으며, 2005년 3월 19-26일과 5월 23-28일에 격렬비도 근해에서 관측된 자료를 이용하여 파랑이 발달할 때와 잔잔한 상태가 유지 될 때를 나누어 파랑 스펙트럼의 반응형태를 알아보았다. 또한, 시간에 따른 스펙트럼의 형태, 최대 에너지 주파수, 평형 영역의 기울기 등도 분석하였다. 관측풍속 $5-10ms^{-1}$의 범위에서 파랑에 의한 풍속의 감소는 최대 $2ms^{-1}$(응력${\sim}0.1Nm^{-2}$)를 보였고, $10-15ms^{-1}$일 때는 $3ms^{-1}$(응력${\sim}0.4Nm^{-2}$)의 차이를 보였다. 풍속과 파고의 상관분석에서도 관측풍속과 파고의 영향을 고려한 풍속(참풍속)의 경우 선형적인 상관도가 0.71에서 0.75로 약 0.04 정도 상승하였다. 잔잔한 상태에서 파랑이 발생할때 초기에는 4-5초의 단주기 파랑이 형성되고 발달과정을 거치면서 9-10초 주기의 장주기로 이동하며, 최대 에너지 주파주는 일정한 값을 유지하게 된다. 이 상태에 도달하는데 소요되는 시간은 약 6-7시간 정도였다. 또한 스펙트럼의 평형 영역 기울기는 파랑발생 초기에는 변화폭이 존재하나 풍파가 발달하면서 약 4.11의 값으로 접근하였다. 파랑 스펙트럼의 주파수대별 시간 변동과 마찰 속도와의 상관성에 있어 파랑 스펙트럼의 최대 에너지 주파수대 부근에서 높은 상관성을 보이는 경향을 보였으며 0.3 Hz와 0.35 Hz 에서 평균 0.80과 0.82 상관도를 보였다.

지적 문화유산 분류체계 연구 - LX국토정보박물관 소장품을 중심으로 - (A Study on the Classification System of Cadastral Cultural Heritage : Focusing on LX museum collection )

  • 김지현
    • 지적과 국토정보
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    • 제54권1호
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    • pp.63-74
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    • 2024
  • 문화자원을 활성화하고 콘텐츠를 개발하는 그 기본은 국가유산(문화재)으로 국가유산에서 문화유산은 역사와 전통의 고유성, 정체성, 생활 변화를 나타내는 유형의 문화적 유산이다. 박물관의 경우 소장품(소장한 문화유산)이 그 기관에 대한 고유 특성을 나타낸다. 우리나라는 문화유산을 학문, 산업, 행정에 연계하여 관리·활용할 수 있도록 박물관 소장품을 문화유산표준관리시스템에 등록하여 사용하도록 권장하고 있다. 하지만 근·현대 유산에 대한 인식 부족으로 시스템의 주제 분류 편년이 조선시대 이전 위주로 설정되어 있어, 국토정보에 맞는 문화유산 분류체계가 이루어지지 않았다. 이에 본 연구에서는 '지적' 용어가 처음 사용된 근대를 기점으로 한국국토정보공사 LX국토정보박물관에 소장된 지적 문화유산 소장품을 중심으로 지적 문화유산에 대한 분류체계를 제시하였다. 지적 문화유산은 전문적인 기술 분야이면서도 특정 인물만이 지적을 측량하거나 결과물을 제작하지 않는다는 점, 제작에는 전문적이면서도 사용 시 교육적 측면이 많다는 점을 특징으로 한다. 따라서 다른 전문 박물관 소장품이 제작 방법과 사용 의도, 제작자 등 용도의 기능적인 측면으로 분류한 것과는 다르게 분류 방법을 지적 사용품과 산출물에 따른 특성별 구분하고 문화유산표준관리시스템의 항목을 참고하여 대, 중, 소의 3단계로 분류하였다. 이러한 분류는 개념을 범주화하고 자료의 주제를 일련의 순서로 구분하여 체계화하는 것으로 지식의 효과적인 이용을 목적으로 한다. 직접적으로는 지적 문화유산의 안전한 보존관리 환경을 구축할 수 있으며, 활용도에서는 소장품에 대한 학술적·사회문화적 해석을 가능하게 한다. 또한 국토정보 연구 자료 검색, 전시 기획, 교육 자료 등 박물관뿐만 아니라 국토정보 분야에서 다양한 문화자원 콘텐츠 활용의 기반이 될 것으로 기대된다.

미로반규관(迷路半規管)과 외안근(外眼筋)의 기능적(機能的) 관계(關係)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Functional Interrelation between the Vestibular Canals and the Extraocular Muscles)

  • 김재협
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제8권2호
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    • pp.1-17
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    • 1974
  • 미로(迷路) 각반규관(各半規管)과 각외안근간(各外眼筋間)의 기능적(機能的) 관계(關係)를 구명(究明)하여 미로반사성(迷路反射性) 안구운동(眼球運動)을 위한 신경기구(神經機構)를 이해하고져 마취가토(麻醉家兎)에서 골성(骨性) 반규관(半規管) 팽대부내(膨大部內)에 단전극(單電極)을 삽입하여 각(各) 팽대부신경(膨大部神經)을 전기자극(電氣刺戟)하였을 때 양안(兩眼)의 각(各) 외안근(外眼筋)의 반응(反應)을 등장성장력변화(等長性張力變化)와 근전도(筋電圖)로써 관찰하여 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1) 일측(一側) 미로(迷路)에서 한 반규관신경을 자극하면 양안(兩眼)에서 각각(各各) 3개의 안근(眼筋)은 흥분(興奮)하여 수축(收縮)하고 여기에 대(對)한 3개의 길항근(拮抗筋)은 억제(抑制)되어 이완(弛緩)하였다. 2) 일측(一側) 미로(迷路)의 어느 반규관신경을 자극하거나 동측안(同側眼)에서는 상직근(上直筋), 상사근(上斜筋) 및 내직근(內直筋)이 흥분(興奮)(수축(收縮))하고, 하직근(下直筋), 하사근(下斜筋) 및 외직근(外直筋)은 억제(抑制)(이완(弛緩))되었다. 반대측(反對側) 근(筋)에서는 하직근(下直筋), 하사근(下斜筋) 및 외직근(外直筋)이 흥분(興奮)하고 상직근(上直筋), 상사근(上斜筋) 및 내직근(內直筋)은 억제(抑制)되었다. 3) 일측(一側) 미로(迷路)의 3개 반규관자극을 중복(重複)시켰을 때는 한 안근(眼筋)이나 각안근(各眼筋) 길항근대(拮抗筋對)에 각반규관신경(各半規官神經)의 자극효과(刺戟效果)가 중첩(重疊)됨을 증명(證明)할 수 있었다. 4) 이상(以上)의 실험적 근거를 토대로 하여 각반규관(各半規官)과 각외안근(各外眼筋)의 기능적(機能的) 관계(關係)를 규정(規定)하는 법칙성(法則性)을 찾을 수 있었다. 즉(卽) ‘상직근(上直筋), 내직근(內直筋) 및 상사근(上斜筋)은 동측(同側) 미로(迷路) 반규관(半規管)으로부터 흥분적(興奮的) 충격(衝擊)을 받고 반대측(反對側) 반규관(半規管)들로부터는 억제적(抑制的) 충격(衝擊)을 받으며, 하직근(下直筋), 외직근(外直筋) 및 하사근(下斜筋)을 위하여는 이와 정반대(正反對)의 관계(關係)가 성립(成立)한다. 5) 본(本) 실험성적(實驗性績)을 Cohen 등(等)의 가묘(家猫)에서의 연구보고(硏究報告)와 비교하건데 사근(斜筋)에 대(對)한 반규관사배(半規管司配)는 동일(同一)하나, 내(內) 및 외직근(外直筋)과 상(上) 및 하직근(下直筋)에 대(對)한 반규관사배(半規管司配)는 일부(一部) 상이(相異)하였다. Cohen 등(等)의 성적을 분석(分析)하여 본 결과 이론적(理論的) 모순(矛盾)이 있음을 보았고 안근(眼筋)의 각(各) 길항근(拮抗筋)에 대한 반규관사배(半規管司配)의 양식(樣式)에 있어 일정(一定)한 법칙성(法則性)을 찾을수 없었으며 그들의 관찰에는 실험적(實驗的) 오류(誤謬)를 포함하고 있음을 증명(證明)하였다.

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SCS-CN 산정을 위한 수치세부정밀토양도 활용과 괴산군 소수면 소유역의 물 유출량 평가 (Estimation of SCS Runoff Curve Number and Hydrograph by Using Highly Detailed Soil Map(1:5,000) in a Small Watershed, Sosu-myeon, Goesan-gun)

  • 홍석영;정강호;최철웅;장민원;김이현;손연규;하상건
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.363-373
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    • 2010
  • 수문 수자원 분야에서의 활용도를 제고하기 위하여 HSG 1995와 HSG 2006 두가지 분류법에 의한 우리나라 수문학적 토양유형의 분포에 대한 정보를 제공하고 이를 각각 충북 괴산군 소수면의 소유역의 수치세부정밀토양도 (1:5,000)에 적용하여 SCS-CN법을 이용한 유효 우량 산정과 유출곡선을 작성한 결과는 다음과 같다. 산악지에서 주로 침투능이 크고 하성 또는 해안평탄지로 가면서 낮아지는 경향을 보였다. HSG 1995 토양 유형 중 A군은 전체의 42.2%로 가장 넓게 분포하는 것으로 나타났고, B군 29.4%, C군 18.5%, D군 9.9% 순으로 나타났다. HSG 2006 토양유형은 A군 35.1%, B군 15.7%, C군 5.5%, D군 43.7%로 D군이 가장 넓게 분포하는 특징을 가진다. HSG 1995에서 A, B, C군으로 분류되었다가 HSG 2006에서 D군으로 분류된 토양 유형의 비율이 약 34.1%로 나타나 국립농업과학원에 의해 분류된 토양유형 중 D군의 면적이 크게 늘어난 것을 알 수 있었다. 충북 괴산군 소수면 소유역의 수치세부정밀토양도에 기반한 수문학적 토양유형 분포특성을 나타낸 것으로 산림과 밭으로 이용되는 토양의 유형이 A로 분류되는 것은 일치하는 경향을 보였다. HSG 2006의 토양유형은 유역에서 C 유형이 거의 없거나 적게 분포하고 HSG 1995에 비해 D 유형이 많게 나타난다. 미계측 유역에 대한 직접유출량 산정에 가장 많이 사용되는 SCS-CN법을 이용하여, 충북 괴산군 소수면 소유역에서 직접유출에 기여하는 유효우량을 산정하고 SCS 삼각단위도를 사용하여 첨두유량과 첨두시간을 계산한 결과는 다음과 같다. HSG 1995와 HSG 2006 수문학적 토양유형과 토지 이용별 CN값을 적용하여 유역의 CN값 (AMC II)을 구한 결과는 각각 54와 62로 나타났다. 이 때, 우량계가 설치된 지점의 강우자료를 평균하여 2004년~2005년 강우사상별로 정리하여 초기손실량 (I)이 총강우량 (P)보다 큰 경우를 제외한 강우사상을 선택하였고, 8월 16일에서 강우사상 전까지 내린 강수에 따라 선행수분조건 III으로 조정하여 유효우량 산출을 위한 CN값을 각각 73과 79로 하여 사용하였다. 강우사상에 대한 HSG 2006 기준의 유효우량이 56.67 mm로 HSG 1995 기준의 44.87 mm 보다 약 25% 많게 나타났다. 두 가지 수문학적 토양 유형 분류 기준에 따라 계산된 각 유효 우량에 대하여 수문곡선을 합성하여 실제 관측치와 비교한 결과 두 개 기준 모두 관측치와 유사한 변화 패턴을 보이고 있으나 실측치보다 감수부에서 급격하게 감소되는 특징을 나타냈다. 첨두유량은 HSG 1995 보다는 HSG 2006 기준을 사용할 때 관측치와 더 가까운 값을 나타내었다.

수도(水稻)에 대(對)한 인산(燐酸) 및 질소질비료(窒素質肥料)의 효용에 관(關)한 연구(硏究) -동위원소(同位元素)를 이용(利用)한 6 개년간(個年間)의 국제적(國際的) 공동시험결과(共同試驗結果)- (Utilization of Phosphorus and Nitrogen Fertilizers by Paddy Rice -A six years internationally coordinated study using isotopes-)

  • 김호식;조백현;이춘영;이은웅;심상칠;유순호;권용웅;조재성
    • 한국토양비료학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.13-26
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    • 1968
  • 수도(水稻)에 대(對)한 인산(燐酸) 및 질소질(窒素質) 비료(肥料)의 효용에 관(關)하여 $N^{15}$$P^{32}$ 동위원소(同位元素)를 이용(利用)한 일련(一聯)의 국제적(國際的) 공동연구(共同硏究)가 IAEA 주관하(主管下)에 FAO의 지원(支援)으로 1962년(年)부터 6개년간(個年間)에 실시(實施)되었는데 본대학(本大學)은 1963년(年) 이래(以來) 이 공동연구(共同硏究)에 참가(參加)하였으며, 그 시험결과(試驗結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 과석(過石)은 전량(全量)을 이앙시(移秧時) 기비(基肥)로써 표면살시(表面撒市) 하거나 표층시용(表層施用)하는 것이 비효가 가장 컸다. 2. 과석(過石)을 분시(分施)한거나 생육(生育) 후기(後期)에 시용(施用)하면 수량(收量)에는 별(別)로 영향(影響)하지 않았으나 그것의 흡수율(吸收率)은 다소(多少) 저하(低下)되었다. 3. 우리나라 시험지(試驗地)의 유효인산함량은 대체(大體)로 60ppm 이상(以上)으로서 인산질(燐酸質) 비료(肥料)의 흡수율(吸收率)은 10% 내외(內外)이었으며 인산시용량(燐酸施用量)의 증가(增加)에 따른 흡수이용율(吸收利用率) 및 수량(收量)의 변화(變化)는 타국(他國)에 비(比)해 작았다. 4. 질소질(窒素質) 비료(肥料)는 생육성기(生育盛期)에 시용(施用)하는 경우 흡수율(吸收率)이 높으나 수량(收量)의 증가(增加)를 위(爲)하여서는 기비(基肥)로서의 시용(施用)이 유리(有利)하였다. 5. 질소질(窒素質) 비료(肥料)는 지중(地中) 5cm 깊이에 조시(條施)하는 경우 흡수율(吸收率) 및 수량(收量)이 가장 높았고 분시(分施)의 효과는 뚜렷하지 않았으며 이는 시용량(施用量)이 60kgN/ha로써 다소(多少) 적었기 때문으로 생각된다. 6. 우리나라 시험지(試驗地)에서의 질소흡수율(窒素吸收率)은 대체(大體)로 40% 내외(內外)이었고 질소반응(窒素反應)은 타국(他國)에 비(比)해 현저(顯著)한편이였으며 질소질(窒素質) 비료(肥料)의 시용방법(施用方法)의 차이(差異)에 따른 흡수율(吸收率) 및 수량(收量)의 차이(差異)도 현저(顯著)하였다. 7. 질소질(窒素質) 비료(肥料)의 흡수율(吸收率)은 인산(燐酸)의 시용방법(施用方法)에 영향(影響)을 받지 않았으나 인산(燐酸)의 흡수율(吸收率)은 질소(窒素)의 시용방법(施用方法)에 따라서는 다소간(多少間) 차이(差異)가 있었다. 8. 질소질(窒素質) 비료중(肥料中) 류안(硫安)과 요소(尿素)의 비효는 동등(同等)하였으며, nitrate 태(態) 비료(肥料)는 ammonia 태(態) 비료(肥料)보다 비효가 현저(顯著)히 낮았다. 9. 질소인산(窒素燐酸) 화성비료(化成肥料) 중(中) Ammo-Phos B는 류안(硫安)보다 비효가 다소(多少) 컸으며 이앙시(移秧時)에 기비(基肥)로 시용(施用)하는것이 효과적이었고 Nitric phosphate은 비효가 현저(顯著)히 낮았다.

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황석석일섬아연석계(黃錫石一閃亞鉛石系)의 실험연구(實驗硏究)와 천연건물(天然鍵物)에의 활용(活用) (Experimental Investigation of Stannite-Sphalerite System In Relation to Ores)

  • 이재영
    • 자원환경지질
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    • 제8권1호
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    • pp.1-23
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    • 1975
  • 자연계의 유화광물(硫化鑛物) 산출상태(産出狀態)를 보면 Stannite는 Chalcopyrite나 Sphalerite등의 유화광물(硫化鑛物)과 수반(隨伴)이 잘 되며 Kesterite와는 넓은범위에걸친 고용체(固溶體)를 형성한다. 따라서 이러한 수반현상(隨伴現象)에 따르는 지질학적(地質學的) 관계가 광상생성조건(鑛床生成條件), 특(特)히 그 온도(溫度)에 대한 지시물(指示物)로서 활용가능성이 인정되고 있다. 그러나 자연계의 광물수반(鑛物隨伴) 및 공생관계(共生關係)의 연구자료는 극히 제한되어있으므로 광물생성(鑛物生成)에 대한 물리화학적물(物理化學的) 조건(條件)의 구명(究明)은 현대식 장비로 조직적인 실험을 통해서만 가능하다. 본연구에서는 광상생성(鑛床生成)의 온도를 변수로 택하고 순수한 Stannite-Sphalerite계(系)에 대한 상평충관계(相平衝關係)를 구명하고 이계(系)에 미치는 불순물(不純物)(자연계에서 가장 흔히 은반(隱伴)되는 FeS)과 압력(壓力)(5kb)의 영향에 대한 실험을 실시하였다. 먼저 두 시작물질(始作物質)(Stannite와 Sphaleite) 을 합성(合成)하고 이들의 일정(一定)한 동량비(童量比)의 혼합을 석영관(石英管)속에 넣어 진공밀폐하고 이것을 실험시료(實驗試料)로서 $400^{\circ}C$에서부터 용융온도까지 일정온도로 유지시킨 Horirgontal Furnace에서 가숙반응(加熟反應)시켰다. 대부분의 가험시료(家驗試料)는 가숙반응(加熟反應)을 촉진시키기위하여 재혼합(再混合)하였다. 평충(平衝)에 도달된 실험시료(實驗試料)는 급냉(急冷)하여 ore-microscope, X-ray diffractometer 및 DTA로 상평충관계(相平衝關係)를 검토하였다. 1. 순수한 Stannite-Sphalerite계(系); Stannite의 결정(結晶) 온도가 상승하면 $706{\pm}5^{\circ}C$에서 정방형(正方型)(${\beta}-stannite$)에서 제보형(第輔型)(${\alpha}-stannite$)으로 변이(變移)하고 $867{\pm}5^{\circ}C$에서 용융한다. Sphalerite는 온도가 상승하면 등축형(等軸型)(${\beta}-ZnS$) 에서 육방형(六方型)(${\alpha}-ZnS$)인 wurtzite로 변이(變移)한다. 상기(上記) 양변이(兩變移)는 호변(互變)(enantiotropy) 이다. 본계는 양광물(兩鑛物)의 공존구역(共存區域)의임계온도인 약 $870{\pm}5^{\circ}C$에서 solidus temperature까지 완전고용체(完全固溶體)를 형성하며 온도가 더욱 상승하면 고용체(固溶體)는 용융하기 시작한다. ${\alpha}-stannite$는 sphalerite의 함량이 증가할수록 용융온도가 상승하여 stannite 9wt.% sphalerite 91wt%에서 최고, $1074{\pm}3^{\circ}C$ (peritectic)에 도달한다. 이 온도에서 wurtzite는 ${\alpha}-stannite$들 5%만 함유하고 그 함량이 감소되면 용융온도는 상승한다. stannite의 변이온도(變移溫度)는 용융온도와는 반대로 sphalerite의 함랑이 고용체(固溶體)중에서 증가할수록 하강하여 ${\alpha}-stannite$ 87wt.%, sphalerite 13wt.%에서 $614{\pm}5^{\circ}C$ (eutectoid)로 하강한다. 이 온도에서 ${\beta}-stannite$는 sphalerite를 10% 함유한다. 온도가 계속 하강하면 ${\beta}-stannite$와 sphalerite의 상호(고용량(固溶量))은 각각 감소하기 시작한다. 2. 불순물 (FeS)의 영향 ; 순수한 계(系)의 eutectoid temperature는 FeS가 5%, 10%로 증가함에따라 $614{\pm}7^{\circ}C$에서 $695{\pm}5^{\circ}C$, $700{\pm}5^{\circ}C$로 상승하고 peritectic temperature는 $1074{\pm}3^{\circ}C$에서 $1036{\pm}3^{\circ}C$, $987{\pm}3^{\circ}C$로 하강한다. 그리고 순수한 계(系)의 upper binary region(${\alpha}-stannite+sphalerite$)이 non-binary region으로 점차로 변화한다. 3. 순수한 계(系)에대한 경력(慶力) (5kb)의 영향. stannite는 condensed system에서 sphalerite의 함량증가로인하여 변이온도(變移溫度)가 $614{\pm}5^{\circ}C$까지 하강하나 onfining presstle (Ekb)하(下)에서는 이보다 약 $600^{\circ}C$ 더 높은 $675{\pm}10^{\circ}C$까지 밖에 하강하지 않는다. 그리고 ${\beta}-stannite$의 sphalerite 고용량(固溶量)도 eutectoid temperature에서는 condensed system의 경우와 비슷하나 온도가 하강하면 현저한 감소를 보이고 sphalerite에서의 stannite의 고용량(固溶量)의 극히 적다. 완전고용체(完全固溶體)가 stannite와 sphalerte사이에 존재하는 반면 upper binary region의 온도범위가 좁아진다.

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팔라듐-안티몬-테루르 계(系)의 상평형(相平衡)과 지질학적(地質學的) 의의(意義) (Phase Equilibria of the System Pd-Sb-Te and Its Geological Implications)

  • 김원사
    • 자원환경지질
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    • 제26권3호
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    • pp.327-335
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    • 1993
  • 자연에는 팔라듐을 주성분으로 하는 백금족광물이 다수 산출되고 있다. 그 중 일부 광물은 독립된 광물로서 결정학적 광물학적 연구가 잘 되어 있는 반면 아직도 광물로서의 특성이 완전하게 규명되지 못한 경우도 상당수가 있다. 따라서 이 연구에서는 팔라듐-안타몬-테루르 성분계를 택해 이 3성분계에서의 상관계를 $1000^{\circ}C$, $800^{\circ}C$, $600^{\circ}C$에서 각각 연구하고 이들 연구결과를 천연광물을 보다 체계적으로 규명 보완하는데 적용시키는 것을 그 연구 목적을 두었다. 합성실험을 위해 순수한 원소물질을 정량적으로 혼합시킨 후 실리카 튜브에 넣고 진공상태에서 밀봉하였다. 전기 고온로에서 가열반응시킨 시료는 얼음물을 이용해 급냉시켰으며 반응물은 반사현미경, 전자현미분석, X선 회절법 등으로 분석하였다. $1000^{\circ}C$에서 안정한 고체로는 Pd, $Pd_{20}Sb_7$, $Pd_8Sb_3$, $Pd_{31}Sb_{12}$, $Pd_5Sb_2$가 있다. $800^{\circ}C$에서는 $Pd_5Sb_3$, PdSb, $Pd_8Te_3$, $Pd_7Te_3$, $Pd_{20}Tc_7-PdSb_7$ 완전고용체가 추가로 존재한다. $600^{\circ}C$에서는 $PdSb_2$, $Pd_{17}Te_4$, $Pd_9Te_4$, PdTe, $PdTe_2$, $Sb_2Te_3$, Sb, 그 밖에 PdSb-PdTe와 PdTe-$PdTe_2$ 고용체가 다시 안정한 고체 화합물로 추가된다. 모든 고체 화합물이 Sb와 Te간의 원소치환에 의해 고용체를 이루고 있으며 그 고용한계의 범위는 생성온도에 따라 변한다. Pd-Sb화합물에서 안티몬(Sb)를 치환하는 테루르(Te) 최대 치환범위(at.%)는 $Pd_8Sb_3$에서 44.3, $Pd_{31}Sb_{12}$에서 52.0, $Pd_5Sb_2$에서 46.2이며 그 최대 치환현상은 $800^{\circ}C$에서 일어난다. $Pd_5Sb_3$$PdSb_2$에서의 최대 치환은 $600^{\circ}C$에서 일어나며 그 정도는 각각 15.3, 68.3이다. Pd-Te화합물에서 Te를 치환하는 Sb의 최대치(at.%)는 $Pd_8Te_3$$800^{\circ}C$에서 34.5, $Pd_7Te_3$, $Pd_{17}Te_4$, $Pd_9Te_4$, $PdTe_2$$600^{\circ}C$에서 각각 41.6, 5.2, 19.1로 나타난다. $Pd_9Te_4$, PdTe, $PdTe_2$, $Pd_8Sb_3$, PdSb, $Sb_2Te_3$는 각각 tellurantimony와 일치하며 광학적 결정구조적 성질이 매우 잘 일치한다. 지금까지 등축정계의 Pa3구조를 가지고 있는 것으로 알려진 $PdSb_2$화합물은 Gandolfi camera와 Guinier camera법에 의해 310으로 격자 지수화할 수 있는 $2.035{\AA}$ peak가 일정하게 기록이 되므로 $P2_13$공간군에 속하는 것으로 재평가 된다. Testibiopal1adite의 성분을 가지는 PdSbTe성분의 화합물을 합성하여 X선 회절분석을 실시하면 testibiopalladite의 X선 회절양상과 일치함을 알 수 있다. 이 사실은 testibiopalladite가 등축정계이며 동시에 $P2_13$공간군에 속하는 $PdSb_2-Pd(Sb_{0.32}Te_{0.68})$고용체의 일부분에 속하는 광물임을 알 수 있게 한다. 따라서 현재의 testibiopalladite의 이상화학식인 PdSbTe는 PdTe(Sb, Te)로 바뀌어져야 할 것으로 믿어진다. $Pd_3SbTe_4$로 표현되는 borovskite는 $1000^{\circ}{\sim}600^{\circ}C$의 온도범위에서는 존재하지 않음을 알 수 있다.

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