• 제목/요약/키워드: silicate($SiO_2$)

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제주도 신석기 토기에 대한 Mossbauer 연구 (A Study of Neolithic era Plain Coarse Pottery of Cheju Island by Mossbauer Spectroscopy)

  • 윤태건;최원준;고정대;홍성락
    • 한국자기학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.183-190
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    • 2000
  • X-선 회절 분석, X-선 형광 분석 및 Mossbauer 분광법을 이용하여 제주도의 고산리, 사계리, 북촌리 삼양동, 고내리 유적지 등에서 발굴된 신석기토기들의 물리.화학적 특성을 알아보았다. 그 결과, 5개 지역의 6개의 토기 시료는 상온에서 X-선 형광분석 및 X-선 회절 스펙트럼 분석에서 SiO$_2$같은 규산염 광물이 주성분을 이루고 있음을 알 수 있고, 또한 소량의 magnetite, hematite, goethite을 확인할 수 있었고, 토기편에 존재하는 Fe 원자가 대부분은 Fe$^{3+}$ 이었고, 초미세 자기분열로 인해 나타난다고 추정되며, 토기편의 상온 Mossbauer spectrum에서 Fe$^{2+}$/(Fe$^{2+}$+Fe$^{3+}$ )의 비가 거의 0으로 나타나 토기편은 본래 공기 분위기에서 구워졌음을 추정할 수 있었다.

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Performance of FRP confined and unconfined geopolymer concrete exposed to sulfate attacks

  • Alzeebaree, Radhwan;Gulsan, Mehmet Eren;Nis, Anil;Mohammedameen, Alaa;Cevik, Abdulkadir
    • Steel and Composite Structures
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    • 제29권2호
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    • pp.201-218
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    • 2018
  • In this study, the effects of magnesium sulfate on the mechanical performance and the durability of confined and unconfined geopolymer concrete (GPC) specimens were investigated. The carbon and basalt fiber reinforced polymer (FRP) fabrics with 1-layer and 3-layers were used to evaluate the performances of the specimens under static and cyclic loading in the ambient and magnesium sulfate environments. In addition, the use of FRP materials as a rehabilitation technique was also studied. For the geopolymerization process of GPC specimens, the alkaline activator has selected a mixture of sodium silicate solution ($Na_2SiO_3$) and sodium hydroxide solution (NaOH) with a ratio ($Na_2SiO_3/NaOH$) of 2.5. In addition to GPC specimens, an ordinary concrete (NC) specimens were also produced as a reference specimens and some of the GPC and NC specimens were immersed in 5% magnesium sulfate solutions. The mechanical performance and the durability of the specimens were evaluated by visual appearance, weight change, static and cyclic loading, and failure modes of the specimens under magnesium sulfate and ambient environments. In addition, the microscopic changes of the specimens due to sulfate attack were also assessed by scanning electron microscopy (SEM) to understand the macroscale behavior of the specimens. Results indicated that geopolymer specimens produced with nano-silica and fly ash showed superior performance than the NC specimens in the sulfate environment. In addition, confined specimens with FRP fabrics significantly improved the compressive strength, ductility and durability resistance of the specimens and the improvement was found higher with the increased number of FRP layers. Specimens wrapped with carbon FRP fabrics showed better mechanical performance and durability properties than the specimens wrapped with basalt FRP fabrics. Both FRP materials can be used as a rehabilitation material in the sulfate environment.

가설 토류벽용 SCW의 미경화 현상 (Unhardening Phenomena of SCW constructed in Organic Soil)

  • 김교원;송정락;강기영
    • 지질공학
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    • 제1권1호
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    • pp.11-18
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    • 1991
  • 본 고는 특정 흙에서의 가설 흙막이용 SCW의 미경화현상 원인을 실험적으로 규명하며 성공적으로 현장 시공한 사례를 소개하고자 한다. 시험은 현장 흙을 채취하여 현장 배합비와 변경된 배합비 및 특정약액의 추가에 따른 SCW의 강도특성 변화를 실내 측정하였다. 그 결과 SCW 미경화 현상의 원인은 현장의 유기질토에 기인된 것으로 나타났으며, 이에 대한 대책으로 염화칼슘 2% 첨가시 가장 효과적인 것으로 나타났다. 그러나 염화칼슘의 배합비르 4%, 6%로 증가시킨 경우에는 오히려 강도가 저하되는 특이한 현상을 나타내었다. 또한 pH가 13이 되도록 NaOH를 첨가한 경우에는 오히려 강도가 저하하였고, NaSiO$_2$를 첨가한 경우는 조기 강도는 어느 정도 발현된 반면, 장기 강도는 감소되는 현상을 보였다.

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질소 및 규산시비수준에 따른 수도품종간 이화명충의 발육ㆍ우화 및 피해정도의 변이 (Variation in Larvae Development and Moth Emergence of Striped Rice Borer (Chilo suppressalis Walker) and Damages in Rice Cultivars under Different Levels of Nitrogen and Silicate Fertilizers)

  • 손상목;김기준
    • 한국작물학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.11-19
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    • 1982
  • 본 시험은 이화명충에 대한 경종적 방제법 확립의 가능성 검토의 일환으로서 합리적 시비가 이화명충 발육과 생존.피해 및 우화억제 등에 미치는 효과를 구명하고자 아끼바레와 밀양 2003를 공시하여 규산과 질소의 시비수준을 달리한 Pot시험을 실시하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 1화기의 유충체중.유충생존율ㆍ피해 등은 밀양 2003에서 아끼바레보다 모두 높았다. 그러나 규산ㆍ질소처리수준간에는 그 차가 인정되지 않았고 우화율은 품종간의 차이뿐만 아니라 규산 수준간의 차이도 인정되었다. 2. 2화기의 유충체중은 아끼바레에서 밀양 2003보다 낮았으며 높은 질소수준에서 높았고, 품종과 규산수준 및 질소 및 규산 수준간의 교호작용이 인정되었다. 3. 2화기 유충의 생존율은 아끼바레가 낮았고 규산시용량을 증가시킬수록 낮아졌으며 경의 규질비와 유충생존율과의 사이에는 높은 부의 상관관계가 나타났다. 4. 백수피해는 품종간의 차이보다 규산시용수준간의 차이가 더 컸지만 아끼바레에서 그리고 규산시용량이 많은 구에서 피해가 적었다. 경의 규산비와 백수율과의 상관관계는 두 품종 모두 높은 부의 상관을 나타냈다. 5. 월동유충의 우화율은 규산시용수준간의 차이가 품종간의 차이보다 월등히 높았는데 밀양2003보 아끼바레에서 낮았고, 규산시용량이 많아질수록 감소하였으며 규산비의 우화율과의 사이에는 높은 부의 상관을 나타냈다. 특히 규산을 시용치 않은 질소 20kg/10a구에서 우화율은 급격히 높아졌다.

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Geochemistry and isotope compositions of the Han River, Korea

  • 류종식;이광식;장호완;김용제
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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    • pp.435-437
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    • 2003
  • In order to investigate processes and factors controlling the chemical and isotopic compositions of the Han River, seasonal studies were carried out. The North Han River was much lower in the concentrations of total dissolved solids (TDS), dissolved inorganic carbon (DIC) and major ions than the South Han River, but higher in $SiO_2$ concentration, $\delta$$^{34}$ $S_{so4}$ value and $^{87}$ Sr/$^{86}$ Sr ratio. This indicates that the chemical and isotopic compositions of the Han River were strongly controlled by the geology of their drainage basins: silicate rocks in the North Han River and carbonate rocks in the South Han River. The $\delta$$^{34}$ $S_{so4}$ values were relatively higher in the North Han River (5.90$\pm$1.46$\textperthousand$)) than in the South Han River (3.48$\pm$0.73$\textperthousand$). This implies that dissolved S $O_{4}$$^{2-}$ in the North Han River might be mostly derived from deposition of atmospheric sulfates, whereas in the South Han River from oxidation of sulfide minerals in the abandoned poly-metallic deposits and the coal-bearing sedimentary rocks distributed over the upstream as well as deposition of atmospheric sulfates. The $^{87}$ S $r^{86}$ Sr ratios in the North Han River were distinctly higher than those in the South Han River, reflecting water-rock interaction with different rock types.pes.

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심도 변화에 따른 흥해지역 지하수의 수리 지화학적 특성 (Hydrogeochemical Characteristics of Groundwater on Well Depth Variation in the Heunghae Area, Korea)

  • 윤욱;조병욱
    • 지질공학
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    • 제15권4호
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    • pp.391-405
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    • 2005
  • 포항시 흥해읍 일대 지하수의 수리 지화학적 특성 을 파악하기 위하여, 지표수, 천부지 하수 및 중간심도와 심부 지하수를 대상으로 수질 및 안정 동위 원소 분석 을 수행하였다. 심도별 수질 유형은 지표수 및 천부지하수는 Ca-Cl, 중간 심도는 $Na-HCO_3$, 심부지하수는 Na-Cl형이 우세하게 나타난다. $HCO_3^-$ $SiO_2$의 기원은 천부 지하수의 경우 규산염광물의 풍화에서, 심부지하수는 탄산염 광물의 풍화에서 생성되었다. Ca 및 Mg이 온은 천부 및 심부 모두 석회 석 및 백운석에서 기인한다. 천부 지하수의 $SO_4^{2-}$ 기원은 황철석에서 기인하는 것으로 나타난다 심도의 증가에 따라 pH 및 TDS는 증가하나, Eh및 DO는 감소하는 경향을 보인다. 알카리 금속(K, Na, Li.)은 심부로 갈수록 농도가 증가하나, 알카리 토금속(Mg, Ca) 및 AL은 천부로 갈수록 증가하는 양상을 보인다. 음이온인 할로겐 원소(F, Cl, Br) 및 $HCO_3^-$의 농도도 심부로 갈수록 증가함을 보인다. 산소 및 수소 안정동위원소 평균값은 심부 지하수는 평균값: ${\delta}^{18}O=-10.1\%_{\circ},\;{\delta}D=-65.8\%_{\circ}$, 중간심도는 평균값: ${\delta}^{18}O=-8.9\%_{\circ},\;{\delta}D=-59.6\%_{\circ}$ 천부 지하수는 평균값: ${\delta}^{18}O=-8.0\%_{\circ},\;{\delta}D=-53.6\%_{\circ}$지표수는 평균값: ${\delta}^{18}O=-7.9\%_{\circ},\;{\delta}D=-53.3\%_{\circ}$의 값을 각각 보인다.

Mössbauer spectroscopy를 이용한 제주도 무문(無紋)토기의 연구 (Mössbauer Spectroscopic Study of Non-figure Plain Coarse Pottery from Jeju Island)

  • 윤태건;고정대;홍성락
    • 한국자기학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.7-13
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    • 2002
  • 제주도 무문토기의 연구는 제주도의 청동기 시대 및 초기 철기시대 토기의 성격을 밝혀주는 중요한 의미를 갖는다. 본 연구에서는 제주도에서 발굴된 무문토기들을 대상으로, X-선 형광 분석법 및 X-선 회절 분석법을 이용하여 화학적 조성을 분석하고, Mossbauer분광법을 이용하여 토기에 함유된 광물과 산화철의 종류, 원자가 상태 및 자기적 성질을 분석하였다. 제주도 무문토기에는 SiO$_2$와 같은 규산염 광물이 주성분을 이루고 있으며, 비결정질 ferrihydrite함량은 약 5~10 wt% 이하이고, 제주도 무문토기들은 중성 화산암에서 부분적으 로 생성된 제주도 찰흙으로 만들어졌다고 여겨진다. 또한 제주도 무문토기편에 존재하는 철의 원자가 상태는 Fe$^{2+}$와 Fe$^{3+}$ 임을 알 수 있고, 초미세 자기장 값이 순수 goethite값보다 작게 나타나는 것은 찰흙을 빚어 만든 토기를 가열할 때 그 결정구조가 변화되어 Fe이온들의 결합상태가 달라졌기 때문이라고 추정된다.

졸-겔 공정으로 합성된 코디어라이트를 이용하여 알루미나의 표면개질 (Surface Modification of Alumina Ceramic with Mg2Al4Si5O18 Glass by a Sol-Gel Process)

  • 최필규;추민철;배동식
    • 한국재료학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.48-52
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    • 2014
  • The Mg-enriched magnesium aluminum silicate (MAS) glass is known for its higher mechanical strength and chemical resistance. Among such glasses, cordierite ($Mg_2Al_4Si_5O_{18}$) is well known to have a low thermal expansion and low melting point. Polycrystalline engineering ceramics such as alumina can be strengthened by a surface modification with low thermal expansion materials. The present study involves the synthesis of cordierite by a sol-gel process and investigates the effect of glass penetration on the surface of alumina. The cordierite powders were prepared from $Al(OC_3H_7)_3$, $Mg(OC_2H_5)_2$ and tetraethyl orthosilicate by hydrolysis and condensation reaction. The cordierite powders were characterized by X-ray diffraction (XRD, Rigaku), scanning electron microscope (SEM, JEOL: JSM-5610), energy dispersive spectroscopy (EDS, JEOL: JSM-5610), and universal testing machine (UTM, INSTRON). The X-ray diffraction patterns showed that the synthesized particles were ${\mu}$-cordierite calcined at $1100^{\circ}C$ for 1 h. The shape of synthesized cordierite was changed from ${\mu}$-cordierite to ${\alpha}$-cordierite with increasing calcination temperature. Synthesized cordierite was used for surface modification of alumina. Cordierite powders penetrated deeply into the alumina sample along grain boundaries with increasing temperature. The results of surface modification tests showed that the strength of the prepared alumina sample increased after surface modification. The strength of a surface modified with synthesized cordierite increased the most, to about 134.6MPa.

Al2O3 Free 다성분계 유리의 CF4/O2/Ar 내플라즈마 특성 (CF4/O2/Ar Plasma Resistance of Al2O3 Free Multi-components Glasses)

  • 민경원;최재호;정윤성;임원빈;김형준
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.57-62
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    • 2022
  • The plasma resistance of multi-component glasses containing La, Gd, Ti, Zn, Y, Zr, Nb, and Ta was analyzed in this study. The plasma etching was performed via inductively coupled plasma-reactive ion etching (ICP-RIE) using CF4/O2/Ar mixed gas. After the reaction, the glass with a low fluoride sublimation temperature and high content of P, Si, and Ti elements showed a high etching rate. On the other hand, the glass containing a high fluoride sublimation temperature component such as Ca, La, Gd, Y, and Zr exhibited high plasma resistance because the etch rate was lower than that of sapphire. Glass with low plasma resistance increased surface roughness after etching or nanoholes were formed on the surface, but glass with high plasma resistance showed little change in surface microstructure. Thus, the results of this study demonstrate the potential for the development of plasma-resistant glasses (PRGs) with other compositions besides alumino-silicate glasses, which are conventionally referred to as plasma-resistant glasses.

전기로 제강 환원슬래그 혼합토의 환경적 영향 (Environmental Effect of the Reduced Slag in the Electric Furnace)

  • 나현수;윤여원;윤길림
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권7호
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    • pp.23-29
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    • 2011
  • 산화슬래그는 토목분야에 널리 활용되어 왔으나 전기로 제강 환원슬래그는 거의 활용되지 않고 있는 실정이다. 따라서 토목 분야에서의 재활용 방법을 모색하기 위하여 환원슬래그의 성분을 분석하고 이를 바탕으로 토목현장에서 흔히 볼 수 있는 풍화토와 환원슬래그를 중량비 0% 내지 30%로 혼합한 후, 폐합시스템의 Lysimeter에서 1주, 2주, 4주의 주기로 환원슬래그 혼합토의 환경적 특성을 고찰하기 위한 시험을 수행하였다. 환원슬래그를 XRD, XRF를 이용하여 정성 정량적으로 분석한 결과, calcium silicate의 일종인 $Ca_2(SiO_4)$가 주요 결정 광물로 나타났다. 그리고 ICP-OES에 의한 중금속 분석결과 철강 생산 공정에 의한 영향으로 Al, Fe, Mn이 환원슬래그에 포함된 주요 중금속으로 확인되었다. 이를 폐기물관리법에 의한 오염물질 배출허용기준과 비교한 결과 중금속에 의한 오염가능성은 거의 없을 것으로 사료된다. 또한 환원슬래그 혼합토 침출수는 0% 혼합토에서 pH 6.9로부터 30% 혼합토에서 pH 10으로 측정되어 문제가 없음을 확인하였다. 침출수의 순환주기에 의한 pH 변화는 거의 없는 것으로 나타났다.