• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권2호
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• pp.205-211
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• 2010

상 하수 응집제인 폴리염화알루미늄(polyaluminumchloride, PAC)과 가성소다(NaOH)를 이용하여 수산화알루미늄을 합성하고, 가성소다(NaOH) 첨가량 변화에 따른 합성물 특징을 고찰하였다. 이 때 합성된 수산화알루미늄의 특징을 XRD, SEM, PSA로 분석하였다. XRD 분석 결과, NaOH 15g에서는 비정질 수산화알루미늄로, NaOH 20g에서는 깁사이트(gibbsite)(37%), 바이어라이트(bayerite)(35%), 보헤마이트(boehmite)(28%)의 혼합상(mixed phase)으로 나타났으며, NaOH 25g에서는 깁사이트(gibbsite)(67%), 바이어라이트(bayerite)(33%)로, NaOH 30g에서는 깁사이트(gibbsite) (83%), 바이어라이트(bayerite)(17%)로 나타났다. SEM 분석 결과, NaOH 25, 30g에서 판형 형태로 분석되었다. PSA 분석 결과, 수산화알루미늄의 입자 크기는 NaOH 첨가량이 증가할수록 감소하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.198-198
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• 2003

본 연구는 활성알루미나, 베이어라이트, 미세결질베마이트, 슈도베마이트, 깁사이트 등의 수산화알루미늄을 각각 출발물질로 하여 알파알루미나를 제조하였고 출발물질에 따라 알파알루미나로의 전이온도와 결정성의 차이 및 비표면적, 밀도를 관찰하였다 베이어라이트는 상온에서 5시간 동안 수화반응 시켜 제조하였고, 미세결정질베마이트는 활성알루미나를 수열처리 하여서 제조하였다. 실험결과 활성알루미나, 베이어라이트, 슈도베마이트가 깁사이트와 미세결정질베마이트보다 낮은 온도에서 알파알루미나로의 전이가 일어났음을 알 수 있었고 알파알루미나의 결정성에서는 슈도베마이트가 가장 높은 것을 알 수 있었다. 그리고 130$0^{\circ}C$에서는 미세결정질 베미이트를 제외한 모든 출발물질이 알파알루미나로 전이되었음을 확인할 수 있었다.

• 한국광물학회지
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• 제13권3호
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• pp.121-137
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• 2000

공주군 유구 일대의 화강암질편마암은 온대습윤기후의 지형적 영향에 기인한 산성환경 및 양호한 배수조건에서의 풍화작용으로 두께가 8m인 깊은 saprolite층과 50cm 이상의 두꺼운 토양층을 형성하였다. 풍화단면에서는 흑운모/질석혼합층 광물, 삼팔면체, 할로이사이트, 캐올리나이트, 일라이트, 이팔면체질식, 스백타이트, 깁사이트, 침철석 등의 풍화광물이 확인되었다. 흑운모의 변질은 질석화작용이 미약한 반면에 풍화단면 전반에서 고령토화작용이 매우 현저한 풍화양상을 보여주며, 흑운모-흑운모/질석 혼합층 광물-질석, 흑운모-할로이사이트, 캐올리나이트, 깁사이트 및 흑운모-일 라이트의 풍화과정을 나타낸다. 흑운모의 풍화작용으로 생성된 고령토광물은 주로 할로이사이트이며, 고령토화작용으로 방출된 Fe는 변질된 흑운모 주변에서 침철석을 형성한다 사장석은 용해-침전작용으로 관상의 할로이사이트를 형성한다. 할로이사이트의 산출양상은 사장석의 용해유형에 따라 방향성이 강한 할로이사이트 집합체와 매우 구불구불한 할로이사이트 집합체로 나타난다. 모암에서 철을 함유하고 있던 광물은 용해되어 모암광물의 가상을 유지한 채 또는 그 주변에서 침철석을 형성한다. 연구지역 화강암질편마암의 단면은 풍화도가 증가할수록 모암 구성광물이 감소하는 반면에 점토광물의 양이 증가하는 전형적인 풍화 양상을 보여주며, 광물의 풍화작용은 산성환경과 양호한 배수환경과 같은 지역적인 조건에 영향을 받아 복잡하고 다양한 풍화광물을 형성하였다.

• 한국광물학회지
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• 제7권1호
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• pp.49-61
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• 1994

결정질암반중의 지하수 이동로인 열극은 모암과는 다른 이차광물로 구성되는 수가 많다. 그래서 방사성폐기물 처분장 모암중의 열극광물은 그들의 높은 표면 반응성 때문에 관심의 대상이 되고 있다. 본 논문에서는 선캠브리아기 편마암류로 구성되어 있는 충남 유구지역수리치 시추공 코아의 열극표면에서 발견된 점토광물의 생성과정을 고찰하였고, 그들과 현재 지표수 및 지하수와의 평형관계를 알아보았다. 편마암 열극에서 물-암석 상호반응은 깁사이트, 캐올리나이트, 스멕타이드, 일라이트 등을 생성시켰다. 열극점토광물은 두가지 다른 과정을 통해 생성된 것으로 판단된다. : (1) 열극주변 모암 확산대에서 장석의 Incongruent Dissolution에 의한 스멕타이트 또는 일라이트의 생성, (2) 열극틈 사이에는 깁사아트, 캐올리나이트, 스멕타이트 (또는 일라이트)가 지하수의 용존이온으로부터 침전. 열극충전광물은 깁사이트${\leftrightarrow}$캐올리나이트${\leftrightarrow}$스멕타이트 (또는 일라이트) 순으로의 광물생성순서를 보인다. 광물생성순서를 규제한 요인은 지하수의 pH 상승, 충전물에 의한 열극틈의 투수계수 감소, 그리고 알카리 및 알카리토 원소의 Immobility에 의한 것으로 보인다. 수리치 시추공 지하수의 pH는 8.6-9.2 범위이며, 화학성분상 $Na-HCO_{3}$ 형이며, Na와 $HCO_{3}$는 Albite와 Calcite의 용해작용으로부터 공급된 것으로 보인다. WATEQ4/F 프로그램에 의한 지하수의 포화지수는 pH 상승에 따라 깁사이트와 캐올리나이트는 침전반응을 거쳐 평형상태로, 스멕타이트와 일라이트 평형상태를 거쳐 재용해성 환경으로의 변화를 지시한다. $Na_{2}O-Al_{2}O_{3}-SiO_{2}-H_{2}O$계의 상안정도상에 지표수와 지하수 모두 캐올리나이트 안정영역에 속한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권1호
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• pp.47-58
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• 1997

본 연구에서는 수열성장법을 이용해서 알루미늄 수화물인 깁사이트로부터 코런덤($\alpha$-$Al_2O_3$) 단결정 분말을 제조하였으며, 주요 반응인자로서 광화제와 성장기질의 특성이 생성물의 입도분포와 결정성에 미치는 영향을 조사했다. 실험결과 성장용액의 용해도를 증가시키기 위해 광화제로 사용된 KOH의 첨가량이 증가할수록 코런덤 입자의 크기가 커졌고, 수열반응 온도는 낮아졌으나, 영양제인 깁사이트의 농도가 증가할수록 합성된 코런덤 입자는 작아졌다. 성장기질의 물성특성 차이에 따라 수열합성 조건이 달라졌다. 수열합성을 통해 400~$470^{\circ}C$인 반응온도 범위에서 1~10 $\mu \t extrm{m}$ 정도의 중량평균 입경을 갖는 육방정의 코런덤 결정을 합성하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제6권2호
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• pp.129-140
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• 1996

본 연구에서는 수열성장법을 이용해서 알루미늄 수화물로부터 코런덤($\alpha$-Al_{2}O_{3}$) 단결정을 지조하였고, 합성 조건에 관해 조사하였다. 수열 조건에 영향을 미치는 주요인자는 반응온도, 종자결정 및 반응시간이었으며, 특히 종자결정은 코런덤의 입도와 결정형태에 큰 영향을 미쳤다. 영양제로 사용한 일본산 깁사이트에 종자결정을 첨가해서 2시간 동안 수열반응 시킨 결과 $460^{\circ}C$에서 중량평균입경이 $11\;\mu\textrm{m}$인 육방정의 코런덤 결정이 합성되었으며, 또다른 유형의 러시아산 깁사이트로부터는 $420^{\circ}C$에서 중량평균입경이 $6\;\mu\textrm{m}$인 육방정의 코런덤 결정이 합성되었다.

• 한국의류학회지
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• 제25권10호
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• pp.1770-1778
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• 2001

황토는 대표적인 천연 무기염재의 일종으로서 바람에 의해 운반되어 퇴적된 담황색 내지는 황회색을 띠는 실트질의 퇴적물을 일컫는다. 황토의 구성물질은 주로 석영, 장석, 산화철광물, 깁사이트 등의 여러 가지 점토광물을 포함하는데, 주로 적색을 띠는 것은 소량의 산화철 광물에 기인되는 경우가 많으며 황토를 구성하는 점토광물로는 버미큘라이트, 카오린 광물인 캐올리나이트와 할로이사이트, 일라이트 등이 있다. 본 연구에서는 면직물에 천연 무기염재인 황토를 사용한 염색시에 황토 단독염색과 콩즙 전처리 후 황토염색으로 나누어 염색을 실시하고, 원료 황토와 황토염색 후 면직물에 부착된 성분 간에 차이가 있는지를 확인하기 위해 X선 형광분석(X-ray fluorescence analysis, XRF)을 이용하여 염색 전.후 황토의 성분을 분석하였고, X선 회절분석(X-ray diffraction analysis, XRD)을 이용하여 황토 및 염색 전 후 면직물에 부착된 광물질의 주성분을 분석하였으며, energy dispersive spectrometer (EDS)가 장착된 주사전자현미경을 이용하여 면직물에 부착된 광물의 성분을 조사하였다. 그 결과, 황토로 면직물을 염색하는 경우 면직물에 부착되는 황토의 양과 K/S 값은 거 의 비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 황토 염색 후 면직물에 부탁되는 주성분은 주로 SiO$_2$, A1$_2$O$_3$, Fe$_2$O$_3$등인 것으로 나타났으며, X선 회절분석과 EDS분석에 의해 캐올리나이트, 일라이트 등의 점토광물의 형태로 존재하는 것이 확인되었다.

• 한국광물학회지
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• 제29권4호
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• pp.209-220
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• 2016

점토광물은 대기부터 지하수에 이르는 크리티컬존(critical zone) 영역에서 금속과 탄소 순환을 결정짓는 역할을 한다. 계산광물학 연구방법 중에 하나인 분자동역학(molecular dynamics) 시뮬레이션은 지구물질을 원자단위로 계산하기 때문에, 점토광물의 물리화학적 현상들에 대해 원자수준의 자세한 정보를 제공할 수 있다. 이번 연구에서는 clayFF 힘 장(force field)을 사용한 분자동역학 시뮬레이션을 이팔면체 점토광물인 깁사이트(gibbsite, $Al(OH)_3$), 카올리나이트(kaolinite, $Al_2Si_2O_5(OH)_4$), 파이로필라이트(pyrophyllite, $Al_2Si_4O_{10}(OH)_2$)에 적용하여 300 K, 1기압조건에서 각 광물이 가지는 격자상수와 원자간 거리를 계산하고 실험결과와 비교하였다. 더불어 수산기의 방향성 및 수소결합의 양상 그리고 파워스펙트럼(power spectrum)을 추가적으로 계산하였다. 계산 결과, 격자상수는 기존의 실험결과와 약 0.1~3.7% 미만의 오차율을 보였으며, 원자간 거리는 실험결과와 약 5% 미만의 차이를 가졌다. 깁사이트나 카올리나이트의 팔면체층 표면에 존재하는 수산기가 가지는 신축진동파수(stretching vibrational wavenumber)는 실험값 보다 약 $200-300cm^{-1}$ 높게 계산되었지만, 팔면체층 표면에 존재하는 수산기들의 상대적 크기의 경향은 기존 실험 결과와 일치하였다. 팔면체층 표면의 수산기가 (001)면과 이루는 각도도 기존 실험결과와 상당부분 일치한 반면에 내부 수산기의 경우는 다소 차이를 보였다. ClayFF를 사용한 분자동역학 시뮬레이션 연구 방법은 이팔면체 점토광물 표면 내(층간) 금속이온 흡착에 대한 수산기의 역할을 규명하는데 유용한 연구방법이 될 수 있음을 시사한다.

• 한국광물학회지
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• 제23권4호
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• pp.347-356
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• 2010

알루미늄과 수산화알루미늄을 제조하는 (주)KC에서 사용하는 보오크사이트는 '자연기원방사성물질(NORM)'에, 가공 중 발생하는 폐기물 또는 부산물인 red mud는 '인위적으로 농축된 자연기원방사성물질(TENORM)'에 해당된다. 이 연구는 NORM의 대량사용시설인 (주)KC 공장 내부 및 주변 지역의 지질특성, 토양에 대한 광물학적 및 지화학적 분석을 수행하여 향후 작업장과 그 주변 지역의 방사능 피복량을 측정하고 방호하기 위한 과학적인 기초자료를 제공하고자 한다. (주)KC 공장 내부 및 인근지역 토양의 광물조성은 석영, 장석, 운모, 고령토, 깁사이트, 세피올라이트 등 모암으로부터 유래된 광물조성과 적철석, 보에마이트, 방해석 등 원광석인 보오크사이트로부터 유래된 광물조성으로 혼화되어 있다. 이 지역 토양의 평균 U 함량은 4.7 ppm, Th 함량은 23.6 ppm으로서 Th 함량이 다소 높게 나타난다. 토양의 $^{40}K$의 농도는 100~1,433 Bq/kg, $^{226}Ra$의 농도는 8.4~179 Bq/kg이고 $^{232}Th$의 농도는 13.5~300 Bq/kg으로서 높은 농도는 보이지 않으나 상대적으로 높은 $^{226}Ra$ 농도는 red mud 적재장 주변에서 확인된다. 토양시료의 외부 위해지수 범위는 0.10~1.66이며 평균 0.63으로서 전체적으로 는 위해 기준치로 제시되는 1.0 이하이지만 41개 지점 중 4개 지점이 1.0 이상을 나타난다.

• 한국결정성장학회지
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• 제11권1호
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• pp.33-37
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• 2001

$213^{\circ}C$에서 깁사이트와 pseudoboehmite를 출발물질로 하여 산성도를 변화시켜 수열합성법에 의해서 카올리나이트를 합성하였다. 합성된 카올리나이트는 X-선회절 분석기와 적외선 분광광도계를 이용하여 결정화 과정을 조사하였으며 Hinckley 지수를 계산하였다. 산을 이용한 카올리나이트 합성은 출발물질의 용해를 촉진시켜 결정화하였다. 결정화 속도와 적층결함은 음이온의 종류, 산성도와 출발물질에 의존하였다.