• 한국광물학회지
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• 제24권4호
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• pp.253-263
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• 2011

뉴칼레도니아 Nakety, Kouaoua, Ouaco 니켈 라테라이트 광상에서 수입하는 가니어라이트 광석의 광물학적 특성을 광학현미경 관찰, X-선 회절 분석과 전자현미분석에 의하여 연구하였다. 녹색 가니어라이트 광석은 교질상, 세포상, boxwork 조직 등 지표 부근의 저온에서 침전에 의한 조직을 잘 나타낸다. 이 광석의 니켈 광석광물은 대부분 니켈 함유 활석~윌렘사이트 계열 광물이며, 일부 리자다이트가 포함되어 있다. 니켈 함유 활석~윌렘사이트 계열 광물 내 NiO의 함량은 Ouaco (평균 40.63%), Nakety (평균 28.58%), Kouaoua (평균 24.90%) 순이며, Mg를 치환하는 Ni 백분율은 43.5~85.0%이다. 암갈색 가니어라이트 광석은 세포상이나 boxwork 조직을 가지며, 주 니켈 광석광물은 리자다이트~니켈 리자다이트 계열 광물에 일부 니켈 함유 활석~윌렘사이트 계열 광물로 구성된다. 리자다이트~니켈 리자다이트 계열 광물 내 NiO의 함량은 1.14~4.06 wt. %이며, Ni/(Mg+Ni) 백분율은 1.7~6.8%인데, 니켈의 함량이 낮은 이유는 팔면체 자리에서 Mg를 치환하는 Fe의 함량이 많은 것에 기인한다.

• 한국광물학회지
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• 제30권4호
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• pp.161-172
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• 2017

점토광물은 지하수 바닥부터 산림에 이르는 지구의 얇은 표면에 해당하는 '크리티컬존(critical zone)'에 존재하는 금속원소의 지구화학적 순환에 중요한 역할을 한다. 입자 크기가 매우 작은 점토광물에 대한 원자 수준(atomistic scale)의 연구는 지구화학적 순환 과정에 대한 정확한 기작(mechanism)을 규명할 수 있을 뿐만 아니라 재료개발과 같은 산업분야에도 응용될 수 있다. 원자 간의 페어 퍼텐셜(pair potential)을 파라미터화한 힘 장(force field)을 사용하는 분자동역학(molecular dynamics) 컴퓨터 시뮬레이션은 원자 수준의 정보를 제공할 수 있기 때문에 실험과 함께 점토광물의 결정구조와 반응도 연구에 사용된다. 점토광물 시뮬레이션을 위한 힘 장으로는 이팔면체(dioctahedral) 광물을 기반으로 만들어진 ClayFF 힘 장이 보편적으로 사용된다. 삼팔면체(trioctahedral) 광물 시뮬레이션에도 ClayFF를 사용하는 연구가 보고되고 있으나, 같은 광물을 계산하더라도 각 연구마다 다른 파라미터 값을 사용하고 있기 때문에 파리미터 선택이 시뮬레이션의 정확도에 어떤 영향을 미치는지 체계적인 테스트가 필요하다. 이번 연구에서는 삼팔면체 광물인 수활석, 리자다이트, 활석을 대상으로 팔면체 마그네슘(Mg)의 원자간 페어 퍼텐셜을 나타내는 파라미터 'mgo'와 'mgh'를 각각 사용하여 분자동역학 시뮬레이션 계산결과를 비교하였다. 격자상수, 원자 간의 거리 등 삼팔면체 점토광물의 결정구조는 주어진 두 가지 파라미터에 관계없이 거의 일정한 결과를 보여주었지만, 진동 파워 스펙트럼(vibrational power spectrum)으로 계산한 수산기의 진동수는 파라미터에 따라 상대적으로 뚜렷한 차이를 보였다.