• 자원환경지질
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• 제35권1호
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• pp.13-23
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• 2002

화강암지역에서 산출되는 국내 지하수의 화학조성은 주로 Ca-HCO$_{3}$와 Na-HCO$_{3}$, 형에 속하며, 일부는 Ca-(C1+SO$_{4}$)또는 Na-(Cl+SO$_{4}$)형의 특성을 나타낸다. 회장암 지역의 용출수는 Ca-HCO$_{3}$ 형에, 지하수는 Na-HCO$_3$ 형에 도시된다. 빗물-화강암 반응에 대한 반응경로 모델링 결과는 초기 Ca-Cl형에서 시작하여 Ca-HCO$_{3}$을 거친 후, 최종적으로 Na-HCO$_{3}$형으로 진화하는 경향을 보인다 빗물-화장암 반응 역시 빗물-화장암 반응에서와 유사하게 진화되는 경향을 보이며, 모델링 결과는 현장자료와 잘 일치된다. 빗물-화장암/회장암 반응경로 모델링 결과, 반응이 진행됨에 따라 수소이온 활동도는 점차 감소(pH는 증가)하며, 양이온의 농도는 pH의 변화에 따른 모암을 구성하는 광물들의 순차적 용해, 2차 생성광물의 침전 및 재용해 등에 의해 다양한 농도변화를 보여준다 빗물-화강암의 반응비에 따라 깁사이트, 적철석, 망간산화물, 카오리나이트, 실리카, 녹니석, 백운모, 방해석, 로몬타이트, 프레나이트, 아날심의 순으로 침전이 발생하며, 빗물-회장암의 반응에서도 이와 동일한 침전순서를 보이지만 실리카의 침전이 없고 아날심 대신 파라고나이트가 침전된다. 빗물-화강암 반응에서는 실리카가 가장 우세한 광물이며, 밋물-회장암 반응에서는 카오리나이트가 가 장 우세한 광물이며, 전체적인 2차 생성광물의 침전량은 화강암보다 회장암 반응이 더 우세하다

• 한국광물학회지
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• 제17권4호
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• pp.365-383
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• 2004

경상분지 남동부에 분포하는 화강암질암은 야외산상 및 암석기재적 특징에 따라 크게 세 그룹으로 나눌 수가 있다. 즉, 그룹I은 마그마혼합의 영향을 받은 암체로 염기성 미립 포유암 및 염기성광물 집합체를 다양하게 함유한다. 그룹II는 낮은 압력하에서 형성된 천소관입암의 특징을 나타내며, 그룹III은 A-형 화강암류의 특징을 보인다. 화강암질암의 광물학적 특징을 각 광물에 대하여 암상별로 살펴본 결과, 그룹에 따라 장석의 용리온도 및 흑운모의 성분 등에서 비교적 체계적인 성분변화를 보여주었다. 각섬석의 경우, 그룹I의 암상들은 칼식-각섬석 영역에 속하며 각섬석 지압계에 의한 추정압력은 0.4～2.8 kb에 해당되었다. 그룹II에서는 각섬석이 거의 산출되지 않았고, 그룹III의 각섬석은 알칼리-각섬석 영역의 리베카이트에 해당되었다. 흑운모의 화학조성은 비교적 그룹별로 군집을 잘 이루며, 그룹I에서부터 그룹II의 철질-앤나이트까지 연속적인 변화양상을 보여주었다. 사장석은 지역 및 암상별로 뚜렷한 차이를 나타내지 않으며, 대체로 알바이트, 올리고클레이스, 그리고 안데신의 영역에 해당된다. 그룹별로 퍼타이트 지온계에 의한 용리 온도를 검토한 결과, 그룹I은 대체로 $300～400^{\circ}C$ 정도이며, 그룹II의 등립질화강암과 그룹III의 알칼리장석화강암은 $500～600^{\circ}C$ 정도로 높게 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제54권1호
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• pp.151-160
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• 2021

함암모늄 2:1 점토광물 내 암모늄 거동과 질소동위원소 특성을 살펴보기 위해 일본 남서부 해저 와카미코 화구(Wakamiko crater) 내 열수가 분출하는 두 지점에서 퇴적물 코어를 채취하여 스멕타이트로 대표되는 점토입자를 추출하였다. 점토입자 내 무기탄소 제거 후 순차적인 유기물 분해과정에서 감소하는 탄소-질소 비에 근거하여 무기질소 함량을 추정한 결과, 전질소에 대한 무기질소 비율은 SES 지점(Core#1093MG: av. 11.5%)에 비해 SWS 지점 (Core#1094MR: av. 18.2%)에서 높은 경향을 보였다. 후자에서 높은 광물 결정도를 보인 점은 상대적으로 진전된 광물화와 함께 교환성 암모늄이 비교환성 암모늄으로 전환된 결과로 해석된다. 단계적인 점토입자 내 교환성 암모늄의 제거과정에서 나타난 질소동위원소 조성 변화(SES 지점: Core#1093MG: -4.4 ~ +0.2 ‰, av. -2.4 ‰; SWS 지점: Core#1094MR: -0.7 ~ +3.0 ‰, av. +1.5 ‰)로부터 심부 마그마에서 비롯된 열류 및 열수에 의한 국부적인 온도변화는 함암모늄 2:1 점토광물의 형성에 관여한 유체 내 용존 암모늄과 암모니아 사이에서 질소동위원소 분별을 야기했을 것이다.

• 한국광물학회지
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• 제22권4호
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• pp.359-370
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• 2009

지표에 노출된 폐광미의 산화작용으로 인해 용출된 비소와 중금속들이 광산주변 환경에 심각한 오염을 야기할 수 있다. 본 연구는 황화광물의 산화작용과 이차 광물의 생성 및 변질과 같은 다양한 작용들이 비소의 거동에 미치는 영향을 광물학적 방법을 이용하여 고찰하였다. 연구대상 광미는 강원도 정선군에 위치한 낙동광산에서 채취하였다. 전처리한 광미로부터 자성광물과 비자성 광물을 선별한 후, 현미경 관찰을 통해 광물의 색 및 금속광택에 따라 분류하였고, X-선 회절 분석기, 에너지 분산분광기, 그리고 전자탐침미세현미경 등과 같은 다양한 기기분석들을 이용하여 광물학적 특성을 조사하였다. 문헌조사에서는 다양한 광석광물이 산출되는 것으로 알려졌지만, 산화 등과 같은 풍화작용으로 인하여 본 연구에서는 일부 광석광물들과 더불어 새롭게 형성된 이차 내지 삼차 광물들을 확인할 수 있었다. 특히 다량으로 존재했다고 알려진 자류철석은 동정되지 않았지만 특징적으로 콜로포옴 형태의 철 (산)수산화광물을 확인하였는데, 이는 자류철석의 큰 반응성으로 인하여 풍화가 급격하게 진행되어 자류철석이 모두 변질된 것을 입증한다. 뿐만 아니라 일차 광석광물인 유비철석의 균열부에 충진한 이차 광물인 스코로다이트를 확인할 수 있었는데 이러한 변질 과정을 통해 용출된 비소가 고정화되는 것으로 판단된다. 또한 이차 광물로 생성된 자로사이트가 다시 변질되어 삼차 광물인 철 (산)수산화광물이 형성되는 것도 관찰할 수 있었는데 이는 다양한 광석광물의 산화작용으로 인해 조성된 초기의 낮은 pH 환경으로부터 pH가 증가하는 환경으로의 전이를 지시한다. 이러한 환경의 변화는 이차 광물들과 주변 모암과의 작용 등에 기인하며 그 결과 이차 광물의 안정도가 떨어지게 되고 새로운 삼차 광물들이 형성된다. 이러한 과정에서 고정화된 비소가 재용출 되어 주변 환경에 확산되어질 수 있다.

• 한국광물학회지
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• 제20권4호
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• pp.357-366
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• 2007

갯벌 퇴적물에서 분리한 미생물(Haejae-1)을 이용하여 혐기성 및 호기성 조건 하에서 신예미 자철광으로부터 철 침출 및 침출된 철의 생광화작용에 따른 2차 광물의 형성을 연구하였다. 침출에 사용한 미생물은 Haejae-1 (Shewanella sp.)을 이용하였으며 자철광(자철광 : 미생물 성장 배지 = 100 : 1)과 글루코스(10 mM)를 주입한 후 호기성과 혐기성 조건하에서 1개월간 상온에서 실험을 실시하였다. 미생물의 성장 동안 자철광으로부터 침출된 철과 망간의 농도를 ICP-AES를 이용하여 분석하였다. 미생물의 성장과 철의 침출기간 동안 미생물 성장 배지의 열역학적 조건 변화를 알아보기 위하여 미생물 성장 배지의 Eh와 pH를 혐기성 조건하에서 측정하였다. 자철광으로부터 미생물의 성장과 철의 침출, 그리고 자철광의 광물조성 변화 및 2차 광물의 형성을 알아보기 위하여 핀-선 회절분석(XRD), 그리고 SEM-EDX 분석을 실시하였다. XRD 분석결과에 따르면 신예미 자철광의 주 구성광물은 자철석으로 이루어져 있었다. 자철석이 주 구성광물인 신예미 자철광을 이용하여 1개월 동안 미생물에 의한 금속이온의 침출 실험을 실시한 후 호기성에서 15 mg/L의 철(total Fe)과 3.41 mg/L의 망간이 침출 되었으며, 혐기성에서는 32.8 mg/L의 철(total Fe)과 5.23 mg/L의 망간이 침출되었다. 이는 철 환원 미생물이 활동하였기 때문으로 사료된다. 호기성과 혐기성에서의 미생물의 활동에 따른 pH와 Eh의 변화를 측정한 결과, 호기성 조건 하에서는 Eh는 +144.9 mV에서 -331.7 mV로 변화되었으며 pH는 8.3 에서 7.2로 감소하였다. 혐기성 조건하에서 Eh는 -2.3 mV에서 -494.6 mV로 변화되었으며 pH는 8.2에서 7.0으로 감소하였다. Eh의 변화는 미생물에 위한 글루코스의 산화에 따른 전자의 방출에 따른 결과로 사료되며, pH의 감소는 글루코스의 산화에 따른 유기산의 생성에 기인한 것으로 사료된다.

• 광물과 암석
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• 제34권1호
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• pp.1-14
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• 2021

운산 금 광상은 한반도의 3대(대유동 광상, 광양 광상) 금 광상중의 하나였다. 이 광상의 지질은 선캠브리아기의 변성퇴적암류와 중생대의 반상화강암으로 구성된다. 이 광상은 선캠브리아기의 변성퇴적암류와 중생대의 반상화강암내에 발달된 단층대를 따라 충진한 함 금 석영맥 광상으로 조산형 금 광상에 해당된다. 이 광상의 석영맥은 광물조합에 따라 1) 방연석-석영맥형, 2) 자류철석-석영맥형, 3) 황철석-석영맥형, 4) 페크마틱 석영맥형, 5) 백운모-석영맥형 및 6) 단순석영맥형으로 분류된다. 연구된 석영맥은 황철석-석영맥형이며 견운모화작용, 녹니석화작용 및 규화작용이 관찰된다. 백색운모는 유색대에서 백색석영, 황철석, 녹니석, 금홍석, 모나자이트, 저어콘, 인회석, 칼리장석 및 방해석 등과 함께 세립질 내지 중립질 입단으로 산출된다. 이 백색운모의 화학조성은 (K0.98-0.86Na0.02-0.00Ca0.01-0.00Ba0.01-0.00 Sr0.00)1.00-0.88(Al1.70-1.57Mg0.22-0.09Fe0.23-0.10Mn0.00Ti0.04-0.02Cr0.01-0.00V0.00Ni0.00)2.06-1.95 (Si3.38-3.17Al0.83-0.62)4.00O10(OH2.00-1.91F0.09-0.00)2.00로써 이론적인 이중팔면체형 운모류 값보다 Si가 높고 K, Na, Ca는 낮다. 이 광상의 엽리상 석영맥에서 산출되는 백색운모의 화학조성 변화는 팬자이틱(phengitic) 또는 Tschermark 치환[(Al3+)VI+(Al3+)IV <-> (Fe2+ 또는 Mg2+)VI+(Si4+)IV] 및 직접적인 (Fe3+)VI <-> (Al3+)VI 치환에 의해 일어났음을 알 수 있다. 엽리상 석영맥에서 산출되는 녹니석의 화학조성은 (Mg1.11-0.80Fe3.69-3.14Mn0.01-0.00Zn0.01-0.00K0.07-0.01Na0.01-0.00Ca0.04-0.01Al1.66-1.09)5.75-5.69 (Si3.49-2.96Al1.04-0.51)4.00O10 (OH)8로써 이론적인 녹니석보다 Si 함량이 높다. 이 녹니석의 화학조성 변화는 팬자이틱(phengitic) 또는 Tschermark 치환(Al3+,VI+Al3+,IV <-> (Fe2+ 또는 Mg2+)VI+(Si4+)IV) 및 팔면체적 Fe2+ <-> Mg2+ (Mn2+) 치환에 의해 일어났음을 알 수 있다. 따라서 운산 광상의 엽리상 석영맥 및 변질광물은 조산운동 시 연성전단(ductile shear) 시기에 형성되었음을 알 수 있다.

• 한국광물학회지
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• 제15권3호
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• pp.183-194
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• 2002

안동화강암에 발달한 풍화단면에서 발견되는 흑운모 및 그 풍화산물을 대상으로 X-선회절분석, 화학분석, 전자현미경 관찰 등의 광물학적 분석을 실시하였다. 그 결과, 이 지역의 흑운모는 풍화과정에서 별개의 질석이나 흑운모-질석 규칙혼합층 구조로 변질되지 않고 10$\AA$의 회절선을 보이는 산화흑운모로 풍화되었다. Fe의 산화로 발생하는 과잉 양전하는 사면체 자리의 양이온 점유율의 변화는 없이 팔면체자리로부터 16%의 Fe와 12%의 Mg, 그리고 층간에서 13%의 K가 제거되는 방식으로 해소되었다. 동시에 흑운모의 5%는 산화흑운모와 불규칙혼합층을 이루는 질석으로 변환되었다. 흑운모 풍화초기에 Fe의 산화로 야기된 약간의 화학조성 및 구조적 변화의 결과로 생성된 산화흑운모는 대부분의 풍화 구간에서 더 이상 질석으로 풍화되지 않고 안정한 상태를 유지하다가 상부에서 부분적으로 캐올리나이트로 분해된다. 흑운모가 풍부한 기반암의 지표환경에서 원소거동을 이해하기 위해서는 신선한 흑운모가 아닌 풍화저항도가 매우 큰 산화흑운모에 대한 생성원인과 용해실험이 요청된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권6호
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• pp.357-366
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• 2003

본 연구는 천연 zeolite를 파쇄하여 일정크기의 입제를 생산하는 과정에서 부산물로 생산되는 다량의 미분을 이용하여 양이온치환용량이 높은 입상의 흡착제를 개발할 목적으로 수행하였다. 천연 zeolite를 알카리 용액의 열수합성법을 활용하여 Na-P zeolite로 전환시켰다. 반응시간별 합성과정 중 광물학적 특성 변화를 X-선회절, 주사전자현미경, 화학조성 및 CEC의 변화를 통하여 구명하였다. 주상 Na-P zeolite의 입단은 천연 zeolite-숯혼합물을 약 3 mm 두께로 압축성형한 후 열처리하였으며, 연속적인 3 M NaOH 처리로 천연 zeolite의 주요구성광물인 climoptile, moderite, 장석 등의 광물이 파괴되고 새로이 구형의 Na-P zeolite가 24시간 처리에서 관찰되었다. 반응시간이 증가함에 따라 잔류용액 중 Si/AI비는 감소하였으며, 입단 크기의 증가에도 불구하고 Na-P zeolite의 CEC는 출발물질로 사용된 미분의 천연 zeolite에 비하여 2배 이상 증가하였다.

• 보존과학회지
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• 제26권3호
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• pp.311-324
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• 2010

본 연구는 다양한 소성온도에서 원료 점토의 화학조성(광물조성)에 따른 토기의 특성을 밝히고, 소성조건과 특성이 확인된 토기시료를 제작함으로써 향후 비슷한 조성을 가지는 토기의 제작기법 연구에 비교시료로서 제시하고자 수행되었다. 이를 위하여 서로 다른 조성을 가지는 원료 점토를 선정하여 온도에 따른 토기 시편을 제작하고, 제작시편의 물리적, 조직적 특성을 연구하였다. 실험에 사용된 점토의 화학조성은 제겔식(Seger formula)을 이용하여 광범위하게 선정하였으며, 산성산화물을 기준으로 몰비율이 낮은 점토에서 높은 점토까지 4단계가 되도록 선정하였다. 시편의 소성은 $600{\sim}1200^{\circ}C$까지 $100^{\circ}C$간격으로 7단계로 조절하였다. 그 결과 각 화학조성별 소성온도에 따른 제작시편의 특성을 확인할 수 있었으며, 산성산화물의 몰 비율이 6.10, 5.85로 높은 시편(Y, G)이 산성산화물의 몰비율이 3.41, 2.85로 낮은 시편(H, S)에 비하여 동일 소성온도에서 보다 높은 경도값을 가짐을 확인할 수 있었다. 또한 4종의 제작시편 모두 $1100^{\circ}C$의 소성온도에서 급격한 흡수율의 감소와 조직의 유리질화를 나타냈으며, 산성산화물의 몰 비율이 높을수록 상대적으로 높은 조직의 유리질화를 보였다. 이러한 결과는 산성산화물의 몰 비율이 토기의 물리적, 조직적 특성에 상당한 영향을 미침을 보여주며, 향후 비슷한 조성을 가진 토기의 제작기법 연구와 물리적 특성을 파악하는데 비교자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제3권2호
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• pp.49-60
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• 2002

퇴적암의 풍화특성을 파악하기 위해서는 풍화과정을 지배하는 암석의 광물조성과 화학성분에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 풍화정도에 따른 퇴적암의 특성을 고찰하기 위해서 대구지역에 분포하고 있는 퇴적암을 채취하여 화학 및 광물성분 분석과 물리 및 역학특성 시험을 실시하였다. 화학적풍화지수와 감열감량, 흡수율과 일축압축강도, 풍화지수와 일축압축강도가 좋은 상관관계를 나타내었으며 모암에 함유된 $A_2O_3$, CaO, $Na_2O$, $K_2O$, MgO 등의 화학성분과 조장석(Albite, Ab), 백운모(Muscovite, Ms), 마그네타이트(Magenetite, Mt)등의 광물성분이 풍화와 밀접한 관계가 있었다. 이 시험결과를 토대로 하여 퇴적암에 적용할 수 있는 정량적인 풍화도판정법의 적용성을 제시하자고 하였다.