• 제목/요약/키워드: 실험암석학

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방사광의 원리와 지구환경과학에의 응용 (Earth and Environmental Sciences with Synchrotron Radiation)

  • 김영호
    • 암석학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.212-221
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    • 2001
  • 방사광의 특성과 방사광의 발생원리에 대한 소개를 하였다. 매우 높은 스펙트럼 휘도와 매우 넓은 영역의 스펙트럼 범위, X-선 파장 조절 가능성과 고도의 지향성 및 집속성, 그리고 시간에 따른 순간파동 구조를 갖는 방사광을 이용하여 지질학 및 지구환경과학에 적용할 수 있는 실험기법을 기술하였다. 이에는 X선 토모그라피, XRF, XANES, EXAFS, 다이아몬드 앤빌 기기 및 라지 발륨 프레스를 이용한 고온-고압 연구와 에너지문제와 관련하여 원자력발전과 핵폐기물처리에 대한 것이 포함되어 있다. 이러한 실험기법은 광물 및 암석에 대한 화학성분, 결정구조 및 결합상태 분석이 가능하며, 광상학과 고생물학 및 환경학 분야에 적용할 수 있다. 또한 이 연구방법을 이용하면 지구내부물질의 거동에 관한 정보를 얻을 수 있다.

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초등예비교사의 '지층과 암석'에 대한 프로젝트 학습이 자기주도적 학습능력 및 환경감수성에 미치는 효과 (The Effects of Project Learning on 'Strata and Rock' of Pre-service Teachers on Self Directed Learning Ability and Environmental Sensitivity)

  • 이용섭
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.233-242
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    • 2016
  • 이 연구의 목적은 초등예비교사의 '지층과 암석'에 대한 프로젝트 학습이 자기주도적 학습능력 및 환경감수성에 미치는 효과를 알아보는 것이다. 본 연구는 2016년 3월부터 6월까지 15주간의 실험처치 기간을 설정하였으며, 연구에 참여한 학생들은 B 교육대학교 4학년 1학기에 재학 중이고 '지층과 암석' 강좌를 수강하는 과학교육 심화 1개 반 34명의 학생을 대상으로 연구집단을 구성하였다. 연구집단의 실험처치는 현장체험 중심의 지층과 암석에 대한 탐구활동으로 이루어졌다. 모둠별로 프로젝트 학습의 방법을 활용하여 탐방하고자 하는 지역을 설정하여 현장체험 학습을 하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등예비교사의 '지층과 암석'에 대한 프로젝트 학습이 자기주도적 학습능력에 미치는 효과가 있었다. 둘째, 초등예비교사의 '지층과 암석'에 대한 프로젝트 학습이 환경감수성에 미치는 효과가 있었다. 셋째, 초등예비교사는 '지층과 암석'에 대한 프로젝트 학습에 대해 흥미를 느끼며 학생들의 인식에 긍정적인 반응을 보였다.

수리지질계에서 지질매체에 따른 오염물질의 수리분산에 관한 실험적 연구 : 화강암질암에서 Sr과 Cr-EDTA의 흡착 및 확산에 관한 연구 (Experimental Study on the Hydrodynamic Dispersion of Contaminants in Geologic Media : Adsorption and Diffusion of Sr and Cr-EDTA in Granitic Rocks)

  • Chang, Ho-Wan;Lee, Kwang-Sik
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.105-112
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    • 1994
  • 수리지질계에서 지질매체에 따른 오염물질들의 분산 거동을 알아보기 위하여, 흡착 오염물질로서 Sr과 비흡착 오염물질로서 Cr-EDTA를 대상으로 화강암질암에 대한 흡착 및 확산실험을 수행하였다. 분리된 광물 및 파쇄된 암석에 대한 Sr 흡착은 pH가 증가함에 따라 더불어 증가됨을 보여준다. 또한, 용액내의 NaCl의 농도가 증가하면서 이온세기가 높아지게 되면, 시료에 흡착되는 Sr의 양은 급격히 감소하였다. 분리된 광물 시료 중에서는 흑운모와 견운모가 석영, 사장석 및 칼리장석과 같은 다른 조암광물에 비하여 Sr을 훨씬 많이 흡착하였는데, 이는 일반적으로 층상 규산염광물들이 다른 조암광물들보다 비표면적과 양이온 교환능력이 훨씬 크기 때문인 것으로 판단된다. 동일한 암석인 경우, 비흡착 물질과 흡착 물질간의 고유확산계수 값에는 거의 차이가 없었다. 이는 암석의 고유확산계수가 암석과 유체 상호간의 화학반응에 거의 영향을 받지 않음을 암시한다. 또한 암석의 고유확산계수는 공극률이 커질수록 큰 값을 보여준다. 암석의 두께가 두터워질수록 전정상정류구간(pre-steady state region)에서의 실험자료와 이론적으로 계산된 곡선 사이와의 불일치 정도는 감소하는 경향을 보여주는데, 이는 사공극 확산효과(dead-end pore diffusion effect)가 암석의 두께가 두꺼워질수록 줄어듦을 의미한다.

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암석폐재의 고화체 합성 기술의 개발과 고화기구의 평가에 관한 연구 (Study on the Technique Development for the Solidified Body of Rock Waste and Evaluation of the Solidification Mechanisms)

  • 나의균;유효선;정세희
    • 한국재료학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.267-275
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    • 1997
  • 본 연구에서는 암석폐재를 대상으로 직경이 60mm인 고화체를 얻을 수 있는 수열 hot press 장치를 개발하였고, 고형화를 위한 최적조건을 찾아내는 내용을 다루었다. 이어 고화체의 기계적 성질을 평가하였고, 고화기구와 미시적 파괴거동을 규명하기위하여 SEM관찰 및 음향방출실험을 실시하였다. 고형화를 위한 최적조건은 NaOH용액이 10wt%, 수열온도가 30$0^{\circ}C$이고, 유지시간이 1시간이었다. 또한 수열반응동안에 다양한 제 2화합물들이 생성되었으며, 이들은 고화체의 기계적 성질에 큰 영향을 미쳤다. 아울러 원석의 경우에는 AE Counts가 초기화중에서부터 나타났으나, 고화체는 초기하중에서 전혀 AE Counts가 검출되지 않았다. 이와같은 사실로부터 수열 hot press법에 의해 얻어진 고화체는 원석과는 다르게 암석 입자간의 결합이 보다 치밀하게 이루어지고 있음을 유추할 수 있다.

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해양암석 분말과 곰팡이 배양액에 의한 적조생물 편조류의 구제효과 (Control Effect of Dinoflagellate Bloom by Powder of Marine Rock and Fungus Culture Supernatant)

  • 현성희;신현웅
    • 미생물학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.7-11
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    • 2006
  • 조류의 효과적인 제어방법 개발의 일환으로 해양암석분말의 효과를 보기위하여 해양암석분말과 곰팡이 배양 상등액을 이용하여 해양조류 제거율을 조사하였다. 편조류인 H. akashiwo와 P.minimum는 해양암석 분말을 30g/1의 농도로 살포한 실험군에서 높은 구제효과를 나타내었고, P. oxalicum (HCLE-34)배양상등액 살포는 5 mg/l 살포군에서도 구제효과를 나타내었다. 혼합 살포군에서도 배양 상등액 단독 살포군에서와 동등한 정도의 구제효과를 나타내었고, 완충용액 (pH 2.8)은 15 mg/l 살포군에서 60분 경과 후 75%의 구제효과를 나타내었으나, 전자현미경적 관찰에서는 암석분말과 배양 상등액 혼합 살포군, 배양 상등액 살포군, 암석분말 살포군 및 완충용액 살포군 순으로 세포의 파괴정도가 관찰되었다. 이러한 결과는 암석분말과 곰팡이 배양상등액이 해양에서 발생되는 편조류의 대발생을 조절할 수 있는 물질로 작용함을 시사한다.

암석의 풍화과정 및 도자기 제조과정에 따른 희토류원소 분포도의 변화: 토양화학 및 고고학적 응용을 위한 기초연구 (Variation of Rare Earth Element Patterns during Rock Weathering and Ceramic Processes: A Preliminary Study for Application in Soil Chemistry and Archaeology)

  • 이승구;김건한;김진관
    • 암석학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.133-143
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    • 2008
  • 지표지질의 지구화학적 변화 추적과 고고학 유물의 원료(점토질 토양)의 기원지를 밝혀내기 위한 도구로서의 희토류원소의 역할을 확인하고자 하였다. 실험용 지질시료로는 화강암과 편마암 그리고 이들로부터의 화학적 풍화과정을 거친 풍화암과 풍화토양을 선택하여 이들의 화학조성변화를 비교하였고, 고고학적 응용을 위한 시료로는 점토질 토양과 이를 이용하여 제조한 토기 및 도기를 채취하여 이들의 화학조성변화를 비교하였다. 연구결과에 의하면, 일반적인 화학조성간의 상대적인 비교로는 암석-풍화암-토양 혹은 점토질 토양-토기-도기로의 변화에 따른 지구화학적 특성변화의 상관성이 없는 반면에 PAAS(Post Archean Australian Shale)로 규격화한 희토류원소 분포도는 거의 동일한 양상을 띄었다. 이는 희토류원소의 분포도가 다른 지구화학적 연구기법에 기법에 비해 퇴적물의 기원물질 혹은 고고학적 유물의 재료를 밝혀내는데 더 유용함을 지시해준다고 볼 수 있다.

석류석과 녹염석간의 철-알루미늄 교환에 관한 실험암석학적 연구

  • 김형식;김진섭;김기영;이설경;신의철;권용완
    • 암석학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.185-195
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    • 1994
  • 순수하게 제조한 합성광물을 시작 물질로 하여 석류석과 녹염석간의 철.알루미늄 교환반응에 대한 고온.고압 실험 결과, 분배계수 $K_D$와 온도 및 압력과의 상관관계가 밝혀졌다. 이는 석류석과 녹염석의 공존관계가 지질 온도계로서 역할을 할 수 있다는 것을 뒷받침해 주는 주요한 의미를 갖게 되는 것이다. 지금까지 녹염석이 관여 되어 있는 화학 반응의 실험적 연구는 녹염석 고용체의 순수한 단성분이나 그 고용체의 합성이 불가능하였고 자연산 녹염석을 사용하였거나, 다른 여러 광물상에 부수적으로 생성된 합성 녹염석을 단편적으로 사용하였기 때문에 석류석.녹염석 지질온도계가 수립될 수 없었다. 2Kb, 4Kb, 10Kb에서 석류석.녹염석간의 철.알루미늄 분배계수($K_D$)와 온도와의 관계를 각각 도식화 하였으며 온도는 압력에 비하여 $K_D$값에 매우 큰 영향을 미친다. 즉 온도가 증가함에 따라 $Fe^{+3}$는 석류석에서 이동하여 녹염석으로 재 배치되며, 반대로 $Al^{+3}$는 녹염석에서 나와 석류석으로 들어간다. 이는 온도가 증가함으로써 금속원소인 알루미늄이 전기적으로 양성이 되어 수화광물이며 단사정계에 속한 녹염석에서 일출되어 무수광물이며 등축정계에 속하는 석류석으로 재 배치되는 것이다. 압력은 온도에 비하여 석류석.녹염석 지질온도계에 심대한 영향을 주지는 못 한다. 그러나 $500^{\circ}C$에서 압력이 증가함에 따라 $K_D$의 값이 약간 감소하는 경향을 보여 준다. 이는 압력의 증가가 미미하지만, 온도 증가의 경우와는 반대로, $Fe^{+3}$이 녹염석에서 일출되어 석류석으로 재 배치 된다는 것을 의미한다.

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압력용기 산분해법과 테플론 바이알에서의 산분해법이 미량원소의 함량측정에 미치는 영향 (Effect on the Measurement of Trace Element by Pressure Bomb and Conventional Teflon Vial Methods in the Digestion Technique)

  • 이승구;김태훈;;이승렬;이종익
    • 암석학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.107-119
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    • 2016
  • 화성암의 성인을 밝혀내는데 있어서 중요한 기초자료로서 지구화학적으로 중요한 의미를 가지는 미량원소의 함량은 대개는 암석가루의 산분해법에 의해 준비된 용액과 유도결합 플라즈마 질량분석기(ICP-MS)를 이용하여 측정한다. 이 때 암석가루의 산분해에는 일반적으로 테플론 바이알 혹은 압력용기를 이용한다. 이 논문에서는 미국지질조사소의 암석 표준시료인 BCR2, GSP2를 이용한 압력용기 혹은 테플론 바이알 산분해법 실험과정에서 발생될 수 있는 특정 미량원소의 손실 가능성에 대해 조사하였다. 실험결과, BCR2에서는 Cr, Ni, Zn, Ta, W의 변화가 제일 심했고, GSP2에서는 Rb, Sr, Zr, Hf, Ta, W 등에서 추천값(참고값)과 큰 차이를 보여주었다. 산분해 실험에 의한 화성암류내 W의 함량측정은 많은 주의가 필요하며, 이외에도 현무암류에서는 Cr과 Ni의 측정값에, 화강암류에서는 Zr, Hf, Ta의 측정값에 주의가 필요하다는 것을 확인할 수가 있었다.

피스톤 실린더와 DAC 및 방사광을 이용한 흑연의 상변화 실험 연구 (Experimental study on the phase change of a graphite using piston cylinder, DAC and Synchrotron Radiation)

  • 나기창;김영호
    • 암석학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.129-134
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    • 1996
  • 피스톤 실린더와 DAC 및 방사광을 이용하여 비정질의 탄질물에서 흑연으로, 흑연에서 다이아몬드로의 상변이의 가능성이 연구되었다. 속성작용이나 낮은 변성도의 흑연생성과정을 피스톤 실린더를 사용하여 0.7 Gpa와 250-$360^{\circ}C$의 환경하에서 실시되었으며 초고압 실험은 Mao-Bell형의 DAC와 EDXRD 및 방사광 가속기를사용하여 상온에서 최고압력 39.6Gpa까지 실시되었다. $Li_2CO_3$를 촉매로 사용한 피스톤 실린더 실험에서는 온도변화에 따라 TGD가 9에서 53으로 누진적으로 변화하는 무질서흑연을 얻었으며 이로부터 0.7Gpa에서 흑연화 온도는 $270^{\circ}C$$300^{\circ}C$사이임을 알수 있다. 흑연의 초고압 실험에서는 여러개의 새로운 XRD피크가 관찰되며 이들중에는 육방 다이아몬드의 것으로 보이는 것들로 있으리라 사료되나 이를 단정하기에는 보다 구체적인 실험연구가 필요하다. 또한 다른 종류의 고압 실험기기나 특수한 X선을 이용하여 여러 종료의 흑연시료를 대상으로한 연구가 요구된다.

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초등예비 교사의 스토리텔링 기법 적용이 과학개념 습득 및 과학교수효능감에 미치는 효과 (The Effects of Storytelling Technique on pre-service teachers' Acquisition of Science Concept and Science Teaching Efficacy)

  • 이용섭
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.226-234
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 '지층과 암석' 강좌를 수강하는 초등예비교사들을 대상으로 스토리텔링 기법 적용하여 과학개념 습득 및 과학교수효능감에 미치는 효과를 알아보는 것이다. 이를 위하여 '지층과 암석' 강좌를 수강하는 심화과정 1개 반(32명)을 대상으로 3월부터 6월까지 15주에 거쳐 실험처치를 하였다. 실험처치는 한 학기의 '지층과 암석'의 강좌를 수강하는 것이며 초등예비교사들이 모둠별 스토리텔링 기법으로 수업 시연을 하는 것으로 마무리 하였다. 연구의 결과 및 분석은 연구집단의 전-후 검사에서 대응 표본 t 검정으로 분석하였다. 본 연구의 결과와 논의를 바탕으로 결론을 내리면 다음과 같다. 첫째, 초등예비 교사의 스토리텔링 기법 적용은 과학개념 습득에 효과가 있었다. 둘째, 초등예비 교사의 스토리텔링 기법 적용은 과학교수효능감 함양에 효과가 있었다. 셋째, 초등예비 교사의 스토리텔링 기법 적용 수업은 긍정적인 반응을 보였다.