• 한국토양비료학회지
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• 제19권3호
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• pp.251-268
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• 1986

Selecting a site for the safe disposal of radioactive waste requires the evaluation of a wide range of geologic, mineralogic, hydrologic, and physicochemical properties. Although highly diverse, these properties are in fact interrelated. Site requirements are also diverse because they are influenced by the nature of the radionuclides in the waste, for example, their half-lives, specific energy, and chemistry. A fundamental consideration in site selection is the mineralogy of the host rock, and one of the most ubiquitous mineral groups is clay minerals. Clays and clay minerals as in situ lithologic components and engineered barriers may playa significant role in retarding the migration of radionuclides. Their high sorptivity, longevity (stability), low permeability, and other physical factors should make them a very effective retainer of most radionuclides in nuclear wastes. There are, however, some unanswered questions. For example, how will their longevity and physicochemical properties be influenced by such factors as radionuclide concentration, radiation intensity, elevated temperatures, changes in redox condition, pH, and formation fluids for extended periods of time? Understanding of mechanisms affecting clay mineral-radionuclide interactions under prevailing geochemical conditions is important; however, the utilization of experimental geochemical information related to physicochemical properties of clays and clay-bearing materials with geohydrologic models presents a uniquely challenging problem in that many assessments have to be based on model predictions rather than on experiments. These are high-priority research investigations that need to be addressed before complete reliance for disposal area performance is made on clays and clay minerals.

• 한국암석학회:학술대회논문집
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• 한국암석학회 1999년도 춘계학술대회
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• pp.25-29
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• 1999

Manganese (Mn) oxides in soils and sediments differ in structure and composition. The influence of that diversity on the chromium (Cr) oxidation is the subject of this report. Oxidation of Cr(III) to Cr(VI) by coarse clay size Mn oxides (synthetic pyrolusite and natural lithiophorite, todorokite, and bimessite) was studied. Chromium oxidation by Mn oxides was initially fast and followed by a slow reaction. More Cr was oxidized by the Mn oxides at lower pH and higher initial Cr(III) concentration in solution. Birnessite had the highest chromium oxidation capacity per unit external surface area (COCUESA) and lithiophorite had the lowest COCUESA. The kinetics of Cr oxidation and COCUESA of Mn oixdes were apparently controlled by reactivity of surface Mn, mineralogy, and solution properties (pH and Cr(III) concentration).

• 한국광물학회지
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• 제18권2호
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• pp.93-107
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• 2005

부산 신항만 및 녹산공단 지역을 포함하는 낙동강 하구 유역에는 두꺼운 점토질퇴적물이 퇴적되어 연약지반을 구성하고 있다. 이곳의 4개의 시추공에서 채취한 점토퇴적물에 대해 광물성분과 공학적 토질물성을 분석하여, 깊이에 따른 변화를 검토하고 그들의 상관관계를 검토하였다. 그 결과 점토퇴적물 속에 함유된 일부 광물조성은 토질물성과 약간의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 즉, 석영의 함량은 습윤단위중량과 정의 관계이고, 액성한계와는 부의 상관관계를 보였다. 함수량은 장석의 함량과는 부의 관계이고, 점토광물의 함량과는 정의 관계를 나타냈다. 습윤단위중량은 점토광물의 함량과는 부의 관계를 나타냈다. 그리고 복합적 인자에 의한 상관분석 결과에서 소성지수는 점토광물, 스멕타이트, 점토입토의 함량과 일정의 관계식을 가지는 것으로 나타났다.

• 광물과 암석
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• 제33권3호
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• pp.153-163
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• 2020

우리나라 제4기 고환경 변화 특성 규명을 위하여 수원시의 편마암 및 화강암 풍화대를 피복하는 적갈색 점토-실트 퇴적물 2개 단면(~3.5 m)에 대하여 광물 및 지화학 분석을 실시하였다. 퇴적층은 광물조성과 화학조성의 수직 변화를 기준으로 4개의 퇴적층(Unit 1-4)으로 구분되었다. 최하부 Unit 1은 K-장석 함량이 높은 사질 퇴적물로서 기반암 풍화물의 기여도가 높다. Unit 2는 전이층이며, Unit 3은 적갈색 점토-실트질 퇴적물로서 총점토 함량이 평균 58%이며, 주요 점토광물은 일라이트-스멕타이트 혼합층 광물과 수산기삽입질석/스멕타이트이다. Unit 3에는 사장석이 거의 함유되어 있지 않은 반면에, 그 풍화물인 고령토 광물의 함량이 다른 층들보다 높다. Unit 4는 전반적 광물조성과 화학적 특성이 Unit 3과 유사하나, 사장석과 녹니석의 함량이 더 높고 고령토 광물의 함량은 더 낮다. 단면내 화학성분 변화를 국내 타지역 적갈색 점토-실트층과 비교한 결과, Unit 3과 4는 풍성퇴적물의 범위에 포함되었다. 이 지역 퇴적 단면에서 고환경변화는 다음과 같이 해석된다. 기반암인 편마암과 화강암 풍화물이 침식되어 주변부에 사질 퇴적물로 퇴적되어 하부층(Unit 1, 2)을 이루고, 그 위에 빙하기의 점토-실트질 풍성퇴적물층(Unit 3)이 퇴적되었다. Unit 3은 간빙기의 풍화작용으로 풍화되어 전체적으로 적갈색 토양화되었다. 그 후 다시 빙하기로 접어들면서 최상부에 풍성퇴적물층(Unit 4)이 퇴적되었다.

• 자원환경지질
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• 제32권3호
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• pp.293-306
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• 1999

The lower Permian jungseong Formation, Taebaegsan basin (Baegunsan Syncline), represents a coal-bearing siliciclastic succession which was later modified by the Songrim or Dabo orogeny. Sandstone perography and clay mineralogy were studied to understand the thermal history of the Jangseong Formation during basin evolution. Petrographic study indicates the Jangseong sandstones are composed of quartz, feldspar, lithic fragments (metamorphic and sedimetary), and varying proportions of matrix and cement. The dominance of quartz(<97%) over feldspar (<1%) and lithic fragments (<2%) classifies most Jangseong sandstones as quartz arenotes or quartzwackes, but lithic graywackes and sublithic arenite locally occur. The diagentic features of these sandstones include mechanical compaction, cemenation by quartz and clay minerals indentified in the Jangseong Formation by X-ray diffraction analysis are late-stage clay pore-filling. Clay minerals isdentified in the Jangseong Formation by X-ray diffaction analysis are illite, kaolinte, and pyrophyllite with a minor amount of chlorite and micas. The illite, kaolinite, and pyrophyllite appear to be largely autjigenic based on their well-crystallinity forms. There authigenic clay minerals form clay minerals form clay coats/rims and late-stage pore-filling cements, Illitecrystallinity shows that the Jangseong formation has been in late-diagenetic zone to early-epizone, which ranges in temperature from $200^{\circ}C$ to $300^{\circ}C$. In assition, kaolinite-pyrophyllite transition suggests that paleotemperature of the formation has reached at least $265^{\circ}C$. Such temperatureis likely to be consistent with homogenixation temperatures of fluid inclusions in quartz veins in the formation. Thus, the Jangseong Formation has been subjected to paleotemperature of about $265^{\circ}C$. The major heat source responsible for paleotemperature may be hydrothermal solutions. The passage of hydrothermal solutions was probably assisted by fractures created during the basin-modifying tectonism of the taebaegsan basin.

• 한국환경과학회지
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• 제8권1호
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• pp.69-74
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• 1999

Soil properties which affect the retention of Pb(I) were investigated in the laboratory. It was determined, through selective removal, that organic matter and Fe-oxides are of lesser importance in influencing Pb retention than are soil clay minerals. The following trend : clays ＞ organic matter ＞ Fe-oxides represents the relative importance of each constituent in the adsorption of Pb by soils. The consistently greater Pb uptake by surface over subsurface samples was apparently due to differences in organic matter content, inasmuch as organic matter removal from both resulted in similar adsorption characteristics. All five soils stooled exhibited a pH-dependent trend of adsorption. The extent of Pb adsorption was least at low pH values(4~5), was maximum in the neutral pH range, and leveled off or diminished under more alkaline conditions. There was no strong correlation between Pb uptake and soil cation exchange capacity as routinely measured by the NH$_4$OAc method. A knowledge of clay mineralogy in conjunction with soil pH is suggested as being the most reliable guide to predicting Pb retention by soils.

• 한국수산과학회지
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• 제21권4호
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• pp.259-268
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• 1988

광포만 집수유역에 분포된 점토광상들은 회장암질 암체에 제한되어 산출된다. 광체의 최상부에서는 로몬타이트와 메타-할로이사이트가 가장 우세하게 발달되고 철산화물이 수반되며, 하부에서는 녹니석과 할로이사이트가 우세하게 산출된다. 주점토층 아래에 놓인 일부 회장암질 암류는 열수맥을 따라 석영, 견운모, 녹니석, 황철석 및 몬모릴로나이트 등으로 실하게 변질되어 있다. 연수와 강우를 각각 $100^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$에서 회장암질암과 반응시킨 다성분 평형 반응계산에 의해 열수변질과 풍화변질 기원의 가설들을 시험해본 결과 강우와의 반응결과가 야외에서 산출되는 점토광물군과 보다 유사함을 보인다. 이는 본역 점토광상의 주성인이 풍화변질작용임을 나타낸다.

• 한국광물학회지
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• 제21권4호
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• pp.349-354
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• 2008

경북 북부 지역, 낙동강 상류 배수유역의 기반암별 토양 점토광물의 분포 특성을 이해하기 위하여, 준정량광물학적 분석을 실시하였다. 화강암류 분포지역에는 캐올리나이트와 스멕타이트가 다른 기반암 지역에 비하여 상대적으로 많이 함유되어 있었다. 퇴적암 지역 토양에는 일라이트의 함량이 다른 점토광물에 비해 월등히 높고, 캐올리나이트, 스멕타이트, 전이형(녹니석-스멕타이트 혼합층 및 층간수산기 질석 등) 광물들이 소량 수반된다. 변성암류와 화산암류 지역은 일라이트와 캐올리나이트 함량이 화강암류와 퇴적암류 지역의 중간 정도이나, 전이형 광물의 함량이 조금 더 높았다. 토양 점토광물의 조성은 기반암의 광물조성 및 각 광물의 풍화도 차이와 관련성이 있다. 화강암류 지역 토양의 높은 캐올리나이트 함량은 사장석의 풍화작용에 기인하나, 국지적으로 높은 스멕타이트 함량은 모암의 부분적인 열수변질작용과 관련된 것으로 추정된다. 퇴적암 지역 토양에 특히 풍부한 일라이트는 대부분 모암에서 잔류한 것이다.

• 광물과 암석
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• 제35권4호
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• pp.431-445
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• 2022

점토질 암석의 광물함량을 효과적이고 실용적으로 분석하는 방법을 X-선 분말회절분석 실험을 통하여 연구하였다. 점토질 암석의 X-선 분말회절 정량분석을 위해서는 측면마운팅(side mounting) 방법에 의한 무작위 배향(random orientation)의 전암(whole-rock) 분말시료의 준비가 필요하다. 또한, 암석을 구성하고 있는 점토광물의 감정을 위하여 2 ㎛ 이하 점토입도의 배향성 마운트(oriented mount)시편의 준비와 에틸렌글리콜 처리, 열처리 등의 실험과정이 요구된다. 정량분석을 위하여 RIR(reference intensity ratio)방법과 리트벨트(Rietveld) 회절도 계산 방법을 사용하였다. RIR값을 사용하여 전암 X-선 회절도로부터 총 점토 함량과 비점토광물(non-clay minerals)들의 함량을 얻을 수가 있었다. 또한, 점토입도의 배향성 X-선 회절도로부터는 각각 점토광물의 상대함량을 계산하여 이를 총 점토광물에 할당할 수가 있었다. 전암 X-선 회절의 리트벨트 방법에서는 10°(2θ) 미만의 X-선 회절 영역은 제외한 후에 리트벨트 회절도를 계산하였을 때 효과적인 정량분석 값을 얻을 수 있었다. 분석결과는 RIR방법과 리트벨트 방법이 서로 근사한 정량분석 값을 보여주었다. 따라서, 연구결과는 실험실에서의 일상적인 점토질암의 광물정량분석을 성공적으로 수행하는 것이 가능함을 지시한다. 그러나, 점토광물은 화학적 및 구조적 특정이 다른 수많은 변종이 존재하기 때문에 점토질암의 정량분석은 아직도 도전해야 하는 과제이다.

• 지질공학
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• 제5권3호
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• pp.249-258
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• 1995

경북 달성군 논공면 일원에서 발생한 산사태의 원인을 규명하기 위하여 지질구조와 점토광물의 검토를 행하였다. 그 결과, 연구지역의 산사태의 지질구조에 의해 그 규모와 미끄러진 방향이 규제되어 있다. 특히,미끄러진 바닥면은 점토로 구성되어 있으며, 그 점토에는 삼팔면체형 버미튜라이트와함께 스멕타이트가 다량 함유되어 있다. 기반암에 발달되어 있는 층리절리계 및 파쇄대 내에 협재된 팽윤성 점토광물의 존재가 산사태의 발생에 매우 큰 영향을 끼친 것으로 해석된다.