• 자원환경지질
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• 제18권4호
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• pp.399-410
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• 1985

금광동지역(金光洞地域)의 제(第) 3 기(紀) 하부(下部) 마이오세司(世)의 장기층군중에서 산출되는 벤토나이트의 광물학적(鑛物學的) 및 성인적(成因的) 특성(特性)에 관(關)하여 연구(硏究)되었다. 벤토나이트는 장기암을 제외(除外)한 모든 장기층군의 구성(構成)멤버층(層)에서 산출된다. 그러나 중요(重要)한 벤토나이트 찬상(鑽床)은 주(主)로 눌대리응회암층(臺里凝灰岩層), 하부합탄층(下部合炭層) 및 현무암질응회암(玄武岩質凝灰岩)에 부존(賦存)되어 있다. 벤토나이트는 주(主)로 스멕타이트(주(主)로 몬모릴로나이트)와 그리고 소량(少量)의 석영(石英), 크리스토발라이트, 단백석(蛋白石), 장석(長石) 등(等)으로 구성(構成)되어 있고 곳에 따라 클리놀틸로라이트, 할로이사이트, 석제(石齊)가 수반(隨伴)된다. 벤토나이트에 대(對)하여 현미경관찰(顯微鏡觀察), X선교절분석(X線翹折分析), 열분석(熱分析), 외선분광분석(外線分光分析), 주사전자 현미경관찰(顯微鏡觀察), 층간화합반응(層間化合反應), 및 화학분석(化學分析) 등(等)의 방법(方法)으로 연구(硏究)되었다. 스멕타이트는 보통 특징적(特徵的)인 꾸부러진 연변부(緣邊部)를 갖는 불규칙(不規則)한 스폰지 모양으로 산출되지만 경우(境遇)에 따라서는 완만하게 만곡(彎曲)되거나 또는 평탄(平坦)한 얇은 엽상(葉狀)으로 산출되기도 한다. 대부분의 스멕타이트는 격자층문전(格子層聞電)가 0.25~0.42로서 전형적(典型的)인 몬모릴로나이트임을 지시(指示)해준다. 그러나 간혹 바이델라이트에 해당(該當)하는 격자열전하(格子閱電荷)를 보여 주는 시료(試料)도 있다. 결정화학적(結晶化學的) 자료(資料)로 볼 때 8면체구조층(面體構造層)에서는 $Fe^{3+}$가 $Al^{3+}$을 치환(置換)하고 있으며 4면체구조층(面體構造層)에서는 $Si^{4+}$가 다른 이온에 의(依)하여 별(別)로 치환(置換)되어 있지 않다. 층상격자문(層狀格子問)에는 주(主)로 $Ca^{2+}$가 존재(存在)한다. 따라서 이 지역(地域)의 스멕타이트는 dioctahedral 칼슘몬모릴로나이트이다. 벤토나이트의 산출상태와 조직(組織)은 스멕타이트, 크리스토발라이트 단백석(蛋白石) 및 비석(沸石)이 응회질(凝灰質) 물질(物質)로부터 속성작용(續成作用)에 의(依)하여 생성(生成)되었음을 지시(指示)하여 준다. 스멕타이트의 원암(原岩)은 조면암질(組面岩質) 또는 현무암질(玄武岩質) 응회암(凝灰岩)이며 조면암질보뢰회암(粗面岩質普雷灰岩)으로 으로부터 유래(由來)된 스멕타이트는 현무암질(玄武岩質) 응회암(凝灰岩)으로 유래(由來)된 것 보다 $Al_2O_3$를 높게 그리고 $Fe_2O_3$를 낮게 함유(含有)하고 있다.

• 한국광물학회지
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• 제27권2호
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• pp.63-72
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• 2014

본 연구에서는 경상남도 창녕군 창녕읍 교리 고분군 일대에서 발견된 5세기~6세기 초반 무렵의 삼국시대 토기를 대상으로 암석학적 연구방법을 적용하여 광물학적 특징과 소성온도 및 환경을 추정하였다. 이를 위하여 광물학적 동정과 미세조직관찰, 화학성분 분석 등의 다양한 기법을 적용하여 암석광물학적 분석을 시행하였다. 편광현미경 하에서 토기 시료들을 관찰한 결과 석영, 장석류가 주구성 광물이었으며, 그 외에도 규장질 화산암(felsic volcanics), 비짐(temper), 저급점토에 주로 함유되는 불투명광물 등이 관찰되었다. XRD와 FTIR을 통해 현미경으로 볼 수 없었던 멀라이트, 적철석, 스피넬 등이 관찰되었다. 조사된 토기시편에서 보이는 흐름선과 색이 다른 기질이 혼재는 두 가지 이상의 점토를 사용하였거나 반죽과정에서 생긴 것으로 보인다. 소성온도가 $1,200-1,300^{\circ}C$로 제작된 토기에서 관찰되는 일반적인 석기의 특징은 보이지 않으나 다소의 기공이 존재하고 석영을 비롯한 특정 광물들의 결정이 남아 있는 것으로 보아 소성온도는 $1,000^{\circ}C$ 정도에서 소성되었을 것이라 추정된다. 고온광물인 멀라이트가 토기의 내부보다는 외곽부나 균열 부근에서 주로 관찰되며 토기 내외부의 산화정도가 다른 것은 균질한 소성환경이 조성되지 않았음을 의미한다. 대부분의 시료에서 규장질 화산암편이 관찰되고 일부 시료에서 크리스토발라이트가 관찰되는데, 크리스토발라이트의 형성온도가 일반적으로 1,470^{\circ}C$ 이상임을 감안하면 소성 시 생성된 것이 아니라 원래의 태토 내에 포함되어 있던 것으로 추정된다.

• 보존과학회지
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• 제36권2호
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• pp.143-151
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• 2020

본 연구에서는 인제 부평리유적 4-2지구 통일신라시대 제철유적에서 출토된 슬래그 5점에 대해 분석을 수행하였으며 그 결과를 통하여 당시의 제철공정을 밝히고자 하였다. 인제 부평리유적출토 슬래그의 전철량은 3.65~23.78%로 고대 제철에서 일반적으로 나타나는 전철량보다 상당히 낮았다. 조재량 또한 65.92~88.96%로 매우 높아 철과 슬래그의 분리가 원활하게 이루어졌을 것으로 보이며 그로 인해 철의 회수율이 상당히 좋았을 것으로 추정된다. 화합물 분석결과 대부분의 시료에서는 크리스토발라이트가 검출되었으며 FAS 상태도와 FCS 상태도에 분석된 데이터를 대입하여 추정한 노 내 온도 또한 1600℃ 이상으로 나타나 탄소를 포함한 철이 완전히 용융되어 주철을 생산하기에 충분한 온도로 조업이 이루어졌음을 확인하였다. 미세조직 관찰 결과 철편에서는 백주철 조직이 관찰되고 백주철 조직에서 철-탄소-인의 3원계 공정인 스테다이트가 함께 관찰되었다. 이는 제철부산물이 생성될 당시 주조 공정을 위한 간접제련이 이루어졌다는 증거가 된다. 분석결과를 토대로 인제 부평리유적은 철광석을 용해하여 선철을 생산한 간접제련유적인 것을 추정하였다.

• 한국광물학회지
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• 제30권3호
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• pp.113-126
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• 2017

이산화탄소 지중저장 실증연구를 위하여 마이오세 포항분지의 연일층군에서 굴착한 2곳의 시추코어 시료에 대해 X-선회절분석을 통하여 구성광물을 분석하였다. 그 결과, 석영, 사장석, 정장석, Opal-CT, 스멕타이트, 운모, 일라이트, 카올린광물, 녹니석, 방해석, 석고, 황철석, 돌로마이트, 능철석 등의 다양한 광물이 나타났다. 스멕타이트는 대부분의 시료에서 산출되고 있으며, 하부에서 비교적 많이 함유되었다. 상부지층에 주로 산출하는 Opal-CT는 비정질 규조의 속성작용에 의한 것으로, 깊이에 따라 크리스토발라이트의 d(101) 값이 $4.10{\AA}$에서 $4.05{\AA}$으로 대체적으로 감소하는 경향이 나타났다. 두 시추공에서 광물성분의 분포가 서로 유사하게 대비되어, 거의 같은 퇴적환경에서 형성된 것으로 생각된다. 스멕타이트가 대부분의 심도에서 상당량 함유되어 있으므로, 이들 지층은 이산화탄소의 지중저장시 덮개암의 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제32권4호
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• pp.273-285
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• 2019

이 연구는 12세기에 건립된 라오스 홍낭시다 사원에서 출토된 크메르문명 갈유도기와 기와의 물리적 특성, 광물학적 및 지구화학적 분석을 통해 원료물질을 조사하고 제작기술을 해석하고자 하였다. 3점의 갈유도기 유약은 광물이 모두 용융되어 유리질화된 상태이며, 용융제 산화칼슘 함량이 15 % 이상인 전형적인 라임계열이다. 태토의 주구성광물은 석영과 멀라이트, 크리스토발라이트로 동정된다. 기질은 치밀하나 기질의 재결정화가 일어나지 않아 크리스토발라이트가 상전이로 기인한 것이 아닌 화산암 생성토를 원료로 도기를 제작한 영향으로 판단된다. 주사전자현미경 관찰에서 멀라이트가 관찰되어 950 ℃ 이상에서 소성되었을 것으로 판단된다. 한편 6점의 무시유 기와는 외면색상이 적갈색, 회백색, 청회색으로 구분된다. 속심 색상은 외면과 색 계열이 유사하나 청회색 기와는 속심이 적갈색인 샌드위치 구조로 완벽한 환원환경을 경험하지 못한 것으로 판단된다. 무정형 철산화물 노듈이 다수 관찰되고 화학조성이 상당히 유사하여 동일 기반암에서 생성된 원료로 제작되었을 것으로 추정된다. 소성온도는 운모류, 헤르시나이트, 멀라이트 동정에 따라 900 ℃ 이하, 900~950 ℃, 950 ℃ 이상의 세 유형으로 분류된다.

• 한국산업보건학회지
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• 제8권1호
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• pp.50-66
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• 1998

This study was conducted to estimate crystalline silica contents in airborne respirable dust from various manufacturing industries and to compare analytical performance of two methods of quantifying crystalline silica, X-ray diffraction(XRD) and Fourie transform infrared spectroscopy (FTIR). For this study, various manufacturing industries with a history of having pneumoconiosis cases and also known to generate dusts containing crystalline silica were investigated. These industries include: foundry, brick, potteries, concrete, and abrasive material, etc. Both personal and area respirable dust samples were collected using 10 mm, Dorr-Oliver nylon cyclone equipped with 37mm, $5{\mu}m$ pore size, polyvinylchloride (PVC) filters as collection media. In addition, total dust samples were collected side-by-side to the respirable samples. All samples were weighed before and after sampling and were pretreated according to the NIOSH sampling and analytical methods 0500, 7500, and 7602 for dust collection and quartz analysis. In addition, bulk samples were collected and analyzed by X-ray fluorescence (XRF) for minerals. In this article, only the results obtained from foundry are reported. The results from various other industries will be published in future articles. The respirable dust concentrations from personal samples by cyclone were $0.46-1.06mg/m^3$ and those from area samples were $0.34-0.73mg/m^3$. Dust concentrations of personal samples were significantly higher than those of area samples. The highest dust concentration was obtained from the personal samples of the finishing operation. Total dust concentration ranged $1.24-3.40mg/m^3$. The mean quartz contents estimated by FTIR and XRD in the personal respirable dust samples were 5.12% and 4.41%, respectively, without significant difference between them. For quartz analyses, the two techniques were highly correlated with $r^2$ ranged 0.803-0.920. But the results by FTIR were mostly higher than those by XRD. In addition, cristobalite was not detected by FTIR. Significant correlations between contents of crystalline silica and such minerals as $Al_2O_3$, CaO, $TiO_2$, and $K_2O$ suggest possible interferences from these minerals.

• 한국광물학회지
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• 제29권3호
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• pp.103-111
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• 2016

Li을 포함하는 삼팔면체 스멕타이트 계열의 헥토라이트가 터키 서부 퇴적 기원의 붕소광상에서 다량 존재하는 것이 확인되었으며, Li을 포함하는 헥토라이트는 리튬 자원으로서의 개발 가능성이 높기 때문에 많은 관심의 대상이 되고 있다. 헥토라이트의 열적 변화와 산에 대한 특성은 산업적인 적용을 위해서 매우 중요한 성질임에도 불구하고 아직 완전하게 이해된 것이 없다. 이번 연구에서는 터키 붕소광상 중 $Li_2O$ 함량이 가장 높은 비가디치 광상에서 채취된 점토광석을 이용하였다. 채취한 점토 광석 내에 존재하는 헥토라이트를 Stoke's Law를 이용하여 분리한 후 열 및 산 처리 실험을 실시하여특성 변화를 검토하였다. 헥토라이트는 $84^{\circ}C$ 부근에서 흡착수 및 층간수의 탈수에 의한 강한 흡열반응이 일어나며, $600^{\circ}C$ 이후 결정수의 탈수에 의한 흡열반응이 일어난다. 저온의 흡열반응은 약 6%의 많은 중량 감소를 동반한다. $762^{\circ}C$ 부근에서 헥토라이트가 완화휘석, 크리스토발라이트 및 비정질 산화철 광물로 분해되는 발열반응이 일어난다. 0.1 M 농도의 무기산으로 1시간 헥토라이트를 반응시킨 결과 황산 ${\geq}$ 염산 > 질산 순으로 용해 정도가 높았다.

• 한국광물학회지
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• 제29권3호
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• pp.123-129
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• 2016

본 연구에서는 경상북도 청도군 성곡리 고분군 일대에서 발견된 4-6세기 토기를 대상으로 암석 광물학적인 특성과 소성온도 및 환경을 추정하고 그 결과를 인접지역인 창녕 토기와 대조하였다. 편광현미경 하에서 석영과 유리질 기질부가 주를 이루었으며 장석, 화산암편, 불투명광물 등이 관찰되었다. 또한, 석영은 대부분 융식된 형태로 나타났고 기공의 일부는 비정질석영으로 채워져 있었다. XRD 분석결과 멀라이트, 적철석, 크리스토발라이트 함량이 추가로 인지되었고, SEM을 통해 관찰한 토기의 내부조직에서 고온을 지시하는 멀라이트가 토기 내 전체적으로 고른 분포를 보였다. 이러한 결과들을 바탕으로 청도 토기는 멀라이트의 결정화가 활발해지면서 스피넬이 없어지는 약 1,100 내지 $1,200^{\circ}C$에서 소성되었음을 추론할 수 있는데, 이는 인접한 지역인 창녕 토기의 약 $1,000^{\circ}C$ 에 비해 높은 수치다. 또한, 멀라이트의 분포특성에서 드러난 두 지역 토기의 차이는 청도 토기가 창녕 토기에 비해 소성시간이 더 길었거나, 가마 내에서 더 균질한 열적 환경이 조성되었을 가능성을 시사한다.

• 한국산업보건학회지
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• 제9권1호
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• pp.99-111
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• 1999

The purpose of this study was to evaluate crystalline silica contents in airborne respirable dusts from various manufacturing industries and to compare analytical ability of two different methods of quantifying crystalline silica, X-ray diffraction(XRD) and Fourie transform infrared spectroscopy(FTIR). Various manufacturing industries with a history of having pneumoconiosis cases and also known to generate dusts containing crystalline silica were investigated. These industries include: ceramics, brick, concrete, and abrasive material etc. The personal respirable dust samples were collected using l0mm, Dorr-Oliver nylon cyclone equipped with 37mm, $5{\mu}m$ pore size. polyvinylchloride (PVC) filters as collection media. All samples were weighed before and after sampling and were pretreated according to the NIOSH sampling and analytical methods 7500, and 7602 for dust collection and quartz analysis. A total of 48 samples were collected from these industries. Initial analyses of these samples showed log-normal distributions for dust and quartz concentrations. Some results from ceramics and stone exceeded current Korean Occupational Exposure Limits. The average concentrations of personal respirable dust by cyclone were 0.43, 0.24, 0.26, 0.42, 0.53 and $0.29mg/m^3$ in ceramics, stone, concrete, glass, briquets, and others, respectively. A comparison of performance of two analytical methods for quantifying crystalline silica was performed using data from ceramics. The results showed that no significant difference was found between two methods for ceramics. The mean crystalline silica contents determined by XRD were 3.41 % of samples from briquets and 7.18 % from ceramics and were 2.58 % from concrete and 10.33 % from ceramics by FTIR. For crystalline silica analysis, two analytical techniques were highly correlated with $r^2=0.81$ from ceramics. Both cristobalite and tridymite were not detected by XRD and FTIR.

• 한국산업보건학회지
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• 제27권4호
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• pp.398-422
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• 2017

Objectives: The major aim of this study is to construct the database of retrospective exposure assessment for crystalline silica through reviews of literatures in South Korea. Methods: Airborne concentrations of crystalline silica were collected using an academic information search engine, Research Information Service System(RISS), operated by the Korea Education & Research Information Service(KERIS). The key words used for the literature search were 'silica', 'crystalline silica', 'cristobalite', 'quartz' and 'tridymite'. A total number of 18 published documents with the information of crystalline silica level in air or bulk samples were selected and used to estimate retrospective exposures to crystalline silica. Weighted arithmetic mean(WAM) calculated across studies was summarized by industry type. Industries were classified according to Korea Standard Industrial Classification(KSIC) using information provided in the literature. Results: A total of 2,131 individual air sampling data measured from 1987 to 2012 were compiled. Compiled individual measurement data consisted of 827 respirable crystalline silica (RCS), 31 total crystalline silica(TCS), 24 crystalline silica(CS), 778 respirable dust(RD) and 471 total dust(TD). Most of RCS measurements(68.9%) were collected from 'cast of metals(KSIC 243)'. Comparing industry types, 'mining coal and lignite(KISC 051)' showed the highest WAM concentration of RCS, $0.14mg/m^3$, followed by $0.11mg/m^3$ of 'manufacture of other non-metallic mineral products(KSIC 239)', $0.108mg/m^3$ of 'manufacture of ceramic ware(KSIC 232)', $0.098mg/m^3$ of 'heavy construction(KSIC 412)' and $0.062mg/m^3$ of 'cast of metals(KSIC 243)'. In terms of crystalline silica contents in airborne dust, 'manufacture of other non-metallic mineral products(KSIC 239)' showed the highest value of 7.3%(wt/wt), followed by 6.8% of 'manufacture of ceramic ware(KSIC 232)', 5.8% of 'mining of iron ores(KSIC 061)', 4.9% of 'cast of metals(KSIC 243)' and 4.5% of 'heavy construction(KSIC 412)'. WAM concentrations of RCS had no consistent trends over time from 1994 ($0.26mg/m^3$) to 2012 ($0.12mg/m^3$). Conclusion: The data set related RCS exposure level by industries can be used to determine not only the possibility of retrospective exposure to RCS, but also to evaluate the level of quantitative retrospective exposure to RCS.